Колебания климатических условий требуют при проектировании и эксплуатации водохранилищ оптимального использования трех типов климатической информации: длительных рядов инструментальных измерений температуры, осадков, испарения (потенциальная эватранспирация); палеоклиматической информации; прогнозов будущих изменений климата с учетом как естественных, так и антропогенных факторов.
При строительстве крупных ирригационных сооружений крайне важно учитывать изменения климата. Известно, что во многих странах поливное земледелие — решающий фактор экономики. Поэтому знание прошлого климата, а также прогнозы его будущих изменений, в особенности осадков, температуры, испаряемости, всегда будут иметь огромное значение при проектировании сооружений. При этом потребность в данных о прошлом климатическом режиме и стоке часто возникает в необжитых районах, где рядов наблюдений нет или они ограниченны.
Важное значение имеет климат и для районов, где используется грунтовая вода из подземных скважин. Например, в Калифорнии (США) источники подземных вод составляют около 40%. В 1977 г. в связи с засухой было пробурено 10 тыс. новых скважин. Но из-за засухи скорость выкачивания подземных вод превышала скорость их восстановления за счет осадков. В результате фермеры бурили скважины все глубже. В 1977—1978 гг. скважины бурились на 270 футов (почти 80 м) глубже, чем до 1977 г. Стоимость воды здесь возросла почти вдвое.
Все эти примеры наглядно свидетельствуют о необходимости оптимального учета различных видов климатической информации при планировании и эксплуатации водохозяйственных сооружений, реализации водохозяйственных мероприятий.
Леса — важный источник сырья и продовольствия, а также органическая связь биосферы и всей климатической системы. Они очень чувствительны к изменениям климата, о чем легко можно судить по кольцам срезов деревьев. В свою очередь, ощутимые изменения лесного покрова отражаются на климате в региональном или глобальном масштабах.
Как известно, из 510 млн. км2 поверхности земного шара Мировой океан занимает 361 млн. км2 (71%), а суша 149 млн. км2 (29%). Поверхность суши, которая на 120 млн. км2 покрыта растительностью, по типам подстилающей поверхности распределяется следующим образом.
Полярные районы занимают площадь 15 млн. км2 (10% поверхности суши), тундра, болота, водоемы и реки — 30 млн. км2 (21 %), земная растительность — 24 млн. км2 (16%), засушливые пустыни — 9 млн. км2 (6%), культивируемые земли — 14 млн. км2 (9%), лесистая местность — 7 млн. км2 (5%). Леса занимают площадь 50 млн. км2, или 33% поверхности суши. Земли более чем одной трети поверхности суши (37%) малопродуктивны или вовсе непродуктивны. Среди них тундра, водная поверхность и др. (21 %), пустыни (6 %), полярные районы (10 %).
В результате фотосинтеза и роста различных типов растительности годовое производство биомассы в пересчете на сухую массу составляет для всего земного шара 155·109 т в год: 55·109 т приходится на океан и 100·109 т — на сушу. Из этого количества леса дают основную продукцию, составляющую около 65·109 т в год при средней продуктивности леса 1,3·103 т/км2 биомассы в год. Леса, следовательно, — самая продуктивная органическая система. Продуктивность лесов в 2—3 раза выше продуктивности других типов растительности суши и почти в 10 раз больше продуктивности океана.
Леса ответственны за газовый обмен, в частности за углеродный и кислородный циклы. Если принять годовой прирост древесины равным порядка 65·109 т в год, то общее количество ее примерно в 30 раз больше, т. е. 2·1012 т. Поскольку на 1 кг древесины приходится 0,35—0,5 кг С, общее содержание его в лесах составляет от 700·109 — 1000·109 т. Считается, что для производства единицы массы сухого вещества нужно затратить 1,83 единиц массы CO2. При этом в атмосферу выделяется около 1,32 единиц массы O2.
Всего, таким образом, леса поглощают из атмосферы около 119·109 т CO2 и выделяют в атмосферу 88·109 т в год O2. (Масса атмосферы — около 5,2·1015 т. В ней находится около 1,3·1015 т O2 и 2,57·1012 CO2.)
Около 53% мировых запасов леса составляют тропические леса. Их вклад в мировую продукцию сухого вещества — около 75%. Главный лесной континент — Южная Америка (площадь тропических лесов 11·106 км2, или 55% площади всех тропических лесов).