Вода - основной источник жизни на Земле. Исчезнет вода - исчезнет жизнь. Засуха, а затем и опустынивание территории исключают ее из сферы сельскохозяйственной деятельности. Ежегодно с поверхности океана испаряется около 505 тыс. км3 воды. Около 40 % выпадает обратно в океан. С поверхности суши, с почвы, растительного покрова, озер и рек ежегодно в атмосферу уходит около 70 тыс. км3 воды.
Существующий цикл влагооборота испарение - осадки- сток - испарение полностью замкнут и, следовательно, должен быть одинаковым в течение длительного времени. Но довольно часто происходят значительные отклонения. Часть влаги идет на пополнение подземного стока, расходуется на технологические нужды в процессе хозяйственной деятельности человека и накапливается в виде снега и льда в Антарктиде, Гренландии, на арктических островах и в горных областях. Однако такое накопление довольно относительно, так как во время потеплений ледники тают и расход воды в этих естественных складах увеличивается.
В ледниковые эпохи уровень Мирового океана снижался почти на 100-150 м, так как вода из океанов переходила в ледники, которые занимали значительную часть суши, располагаясь в высоких и средних широтах. В настоящее время около 40 тыс. км3 чистой пресной воды, сосредоточенной в ледниках, является резервом для человечества.
Вода на Земле распределена весьма неравномерно. Имеются районы повышенной увлажненности и территории, где воды просто не хватает. Подсчитано, что количество земель в мире, для которых требуется орошение, составляет 470 млн. га, а значит, необходимо изымать из общего оборота воды около 25 % ее годового стока.
При строительстве крупных долговременных ирригационных сооружений и при проведении мелиоративных работ важно учитывать изменение климата. Во многих странах, расположенных в засушливом климате, поливное земледелие является основой экономики. От него зависят жизнь населения и мощь государства. Поэтому знание климатических изменений и правильные прогнозы климата будущего имеют огромнейшее значение при проектировании и сооружении водохранилищ и гидроэлектростанций.
Создаваемые руками человека водохранилища оказывают существенное влияние на микроклимат прилегающей территории. Изменяется не только ландшафт местности, но и гидрометеорологические условия. Оказалось что в районах избыточного увлажнения влияние водохранилищ на климат не столь значительно, как в условиях засушливости. Многолетние исследования, проведенные на каскаде днепровских водохранилищ, показали, что суховеи, т. е. развитие сухих ветров с температурой воздуха более 25 °С, вблизи водохранилищ практически отсутствуют, но их число и продолжительность возрастают по мере удаления от водохранилища. Под влиянием значительной площади воды температуры на прилегающих территориях в дневное время обычно уменьшаются на 2- 3°, но ночью температура бывает выше. Водохранилища сглаживают амплитуды суточных температур почти вдвое. Исследуя воздействие водохранилищ на климат, ученые выделили две зоны: в первой влияние водохранилища проявляется систематически, во второй воздействие носит эпизодический характер. Крупные водоемы увеличивают влажность воздуха, снижают температуру в 5- 6-километровой прибрежной зоне. Однако важно и то, что водохранилища уменьшают количество осадков в прилегающей 50-километровой зоне в наиболее важный для ведения сельскохозяйственных работ период времени - с мая по июнь.
Климат влияет и на рыбное богатство в океанах. Замечено, что в последние годы добыча рыбы резко сократилась. Несмотря на предпринимаемые усилия, в том числе и ввод в действие мощной и усовершенствованной техники, улов рыбы гак и не растет в желаемых размерах. Так, в 30-е годы этот рост составлял почти 7 %, в 60-е годы - 6 %, а в 70-е годы упал до 1 %. Сильно сократились уловы анчоуса, сельди, трески и многих других сортов рыбы. В чем же дело? Оказалось, что во всем виноват климат, вернее, его изменения, которые вызвали не только миграции косяков рыбы, но и существенно сократили их численность. Во время потепления усиливаются перемещения к северу некоторых пород рыбы. Но не только повышение температуры сыграло здесь роль, а главным образом изменение в связи с этим объема фитопланктона, являющегося основным кормом для океанских рыб. Вот каким образом менялся улов трески у западных берегов Гренландии в XX в. В 1908-1910 гг. в прибрежных водах треска практически отсутствовала, так как температуры здесь были довольно низкими. Однако в связи с потеплением в 1912 г. количество трески возросло и ее выловили 24 тыс. т. В 30-е годы улов вырос до 70 тыс. т, а в 50-60-е годы - до 450 тыс... В последующие годы, как только произошло похолодание, треска у берегов Гренландии стала исчезать, и ныне ее лов запрещен. Однако с повышением температур в ближайшее время в этом районе лов трески, видимо, возобновится. Отмечено, что численность норвежской сельди, японской и адриатической сардины возрастает в периоды потеплений климата и сильно сокращается при похолодании. Более определенно устанавливается связь между климатом и рыболовством во внутренних водоемах, более подверженных действию тепла или холода. Повышение температуры воды способствует быстрому размножению и росту рыб и, следовательно, возрастанию количества рыбных запасов. Недаром в прудах вблизи теплоэлектростанций разводят рыбу, которая за очень короткий отрезок времени нагуливает значительный вес.
Климат является «главным архитектором» при строительстве объектов различного назначения практически во всех климатических зонах. Если в тропических и экваториальных условиях возводятся здания облегченной конструкции и главное внимание уделяется вентиляции внутренних помещений и кондиционированию в жаркий период времени, то в странах с холодным климатом здания необходимо утеплять и отапливать зимой. Естественно, что все это приводит к удорожанию строительства и эксплуатации промышленных и гражданских сооружений. Подсчитано, что изменение температуры воздуха всего на 1°, а осадков всего на 10 % приводит к дополнительным расходам на жилищное строительство и отопление зданий примерно на 10 млрд. дол.
Предстоящие климатические изменения надо учитывать при проектировании всех сооружений. Эффективное использование климатической информации дает возможность сокращать расходы на строительство и теплоизоляцию зданий. Ошибки в любом направлении приводят к большому перерасходу денежных средств.
Работа любого вида транспорта зависит от погоды и климата. Но самое сильное воздействие погоды испытывает на себе воздушный и водный транспорт. Это связано с тем, что многие атмосферные явления представляют для них опасность. Чтобы обезопасить полеты, пришлось проделать большую работу по переоснащению метеорологических станций. Широко используются достижения радиотехники, электроники, телемеханики, усовершенствована методика прогноза погоды, а воздушные и морские суда снабжаются сложнейшими и точнейшими аэронавигационными устройствами.
Погодные условия нарушают регулярность полетов. Это приводит не только к задержкам рейсов и переносу их на более поздние сроки, но и к значительным материальным потерям. При неблагоприятной погоде увеличивается продолжительность полета, а значит, авиакомпании несут дополнительные затраты на топливо, расходуются моторесурсы авиалайнеров. Авикомпании США и Великобритании ежегодно из-за непогоды теряют до 5 % годового дохода.
Какие же метеорологические условия препятствуют выполнению полета. Это завихрение воздуха, вызывающее болтанку самолета, грозы, град, обледенение самолета, пыльные и песчаные бури, шквалы, смерчи, туманы, снежные метели и сильные ливни.
В гражданской авиации сложными считаются следующие метеорологические условия: высота облаков менее 200 м, дальность видимости менее 2 км. В военной авиации ограничения по сложности метеорологических условий менее жесткие. Существуют так называемые всепогодные самолеты, оснащенные для полетов в сложных метеорологических условиях совершенной аппаратурой. Но даже и в этом случае существуют свои ограничения, так как полная независимость полетов от условий погоды практически отсутствует.