Нам известны факты, свидетельствующие о загрязнении воздуха уже во вполне «исторические» времена. Так, в XII в. Рим, по свидетельству «варвара» из войска Фридриха Барбароссы, являл собою довольно неприглядное место. «Из прудов, пещер и окрестных свалок испаряются яды, и густой воздух наполнен моровой заразой и смертью», — писал он.
Сжигание «морского угля», как первоначально окрестили каменный уголь, привозимый в Лондон морем из Ньюкасла, вызвало в Англии XIII в. бурю жалоб. Последовали и первые законы по борьбе с дымом. Они проводились в жизнь предельно просто: их нарушение каралось смертью.
Уже в XVII в. лондонский воздух побудил известного естествоиспытателя Джона Эвелина написать свой знаменитый научный памфлет «Фумифугиум, или Неприятности от лондонского воздуха и дыма». В этом любопытном труде автор не только описывает источники загрязнения воздуха в Лондоне, но и дает интересные для того времени советы по их устранению. Так, он рекомендует перенести промышленные предприятия, загрязняющие воздух, в отдаленные области, производить посадку деревьев и кустарника таким образом, чтобы они создавали зеленые защитные пояса, и т. д.
Проблема борьбы с дымом и копотью получила в Англии свое продолжение в период промышленной революции, которую в этой стране большие запасы угля стимулировали еще в XVIII в. А уже в XIX в. в Лондоне было зарегистрировано несколько случаев значительного загрязнения воздуха. Их тогда еще мало кто считал катастрофическими, хотя они и уносили человеческие жизни. Любопытно, что еще в начале XIX в, английский врач Де Вё ввел понятие «смог», подразумевая под ним комбинацию дыма и тумана, которая стала причиной многих респираторных заболеваний среди его пациентов. В последние десятилетия широкое распространение получили новые виды производства и технологические процессы. Сюда входят и кислородно-конверторный процесс в металлургии, и ускоренный крекинг в нефтехимии, и производство полимеров, и ядерная энергетика. Токсичность сырья и вспомогательных продуктов во многих случаях изначально не была известна. А потому методы ликвидации возникающего загрязнения отставали от уровня технологии производства. Проблема загрязнения воздушной среды крупных промышленных центров и населенных пунктов продолжает усложняться.
От воздуха зависит все, что живет на поверхности Земли. Воздух нас окружает и проникает внутрь нас. Он предоставляет нам кислород, необходимый для физиологических процессов. Но в то же время он является «свалкой» для всех газов и газообразных отходов, производимых всеми живыми существами, включая человека.
В ненарушенной природной среде удерживается четкое равновесие между количеством углекислого газа, выдыхаемого живыми существами и выделяемого при разложении растений, и количеством углекислого газа, потребляемого в процессе фотосинтеза. Своей, деятельностью человек нарушает это равновесие. Лишь за 1951 г. было выпущено в атмосферу около 7 млрд. т углекислого газа, полученного путем сжигания каменного угля. Но и это гигантское количество составляет лишь тридцатую часть углекислого газа, выделяемого при дыхании и распаде животных и растительных остатков, и трехсотую часть всего углекислого газа, имеющегося в атмосфере. Определенная часть этого углекислого газа израсходовалась на разложение горных пород, на фотосинтез, растворилась в воде, но это не помешало его концентрации в атмосфере повыситься за последние 50 лет приблизительно на 10 %. Не предостережение ли это?! Ведь для выплавки 1 т чугуна надо сжечь 2 т кокса, для получения 1 т кокса надо обработать 2 т угля, а для добычи 2 т угля надо иметь 20 кВт-ч электроэнергии, причем для получения 1 кВт-ч расходуется более 0,5 кг угля либо такое же количество нефти или природного газа. Цикл бесконечен, и точно так же бесконечна неизбежность выпуска в воздух углекислого газа. А повышение его концентрации в нашей атмосфере вдвое (уже сейчас достигнуто 0,33 %) может иметь для человечества катастрофические последствия.
До сих пор сама природа сохраняла и выравнивала температуру земной поверхности. Количество солнечного тепла, которое Земля поглощает или отражает обратно в космос, в принципе зависит от количества радиации, задержанной уже по пути на Землю облаками и другими защитными слоями земной атмосферы. Разумеется, возникают колебания. В пустынях намного теплее, чем в арктических областях, но ветры и морские течения содействуют обмену теплого и холодного воздуха, выравнивая таким образом температурные экстремумы в различных частях нашей планеты.
Эта в принципе простая система усложняется вращением Земли и неравномерным распределением по ней океанов, гор, влажных тропических лесов и пустынь. Вот почему при прогнозе погоды необходимо учитывать громадное число переменных и неизвестных. И нет ничего удивительного в том, что предсказания метеорологов иногда не совпадают с действительностью.