Валентин Сапунов - Грядет глобальное похолодание
К сожалению, общие тенденции развития климата того времени определяются с трудом. В основном климат, очевидно, был жарким. Наверняка была зональность — у экватора климат был жарче, у полюсов — холоднее. Зональность была сильнее, чем сейчас, так как атмосфера была разреженной, и ее циркуляция не выравнивала широтных контрастов. По-видимому, имели место большие перепады температуры в течение суток. Появление первых океанов снизило температурные колебания. К концу палеозоя на Земле существовали все известные нам типы животных и растений, и условия стали приближаться к современным. Начались периодические оледенения (увеличения площади льдов) и межледниковые периоды, когда льды интенсивно таяли. Самые древние оледенения имели место 2,5 миллиарда лет назад.
Для первых трех периодов палеозоя: кембрия, ордовика и силура — еще нет достоверных данных о палеотемпературах. Относительно достоверные сведения получили американские ученые на раскопках в районе Великих озер. Предполагается, что в девоне температура была выше, чем сейчас. В карбоне она снизилась. Одновременно выросла влажность. Это способствовало расцвету амфибий и огромных споровых растений.
В начале перми климат оставался холодным и стал более засушливым. К концу пермского периода температура стала расти. Это создало предпосылки для расцвета голосемянных растений и динозавров, которые не нуждались в повышенном количестве влаги. К мезозойской эре температуры продолжали расти. Нормальные температуры в Европе были летом около 30 °C, летом и зимой 10 °C, то есть несколько выше, чем сейчас.
Юрский период — время динозавров — характеризовался теплым климатом по всей Земле. Зональность и сезонные колебания температур, разумеется, имели место. В меловой период температура стала снижаться. Устойчивая тенденция снижения температур сохранилась в кайнозое. Участились периодические оледенения. Возможно, переход к кайнозою стимулировался падением на Землю огромного астероида (об этой версии поговорим чуть ниже). За время кайнозоя Антарктида и Гренландия несколько раз покрывались ледяными щитами и оттаивали. В зависимости от этого происходили колебания уровня Мирового океана в пределах нескольких десятков метров. При этом Земля несколько раз меняла ориентацию — полюса перемещались с места на место. Соответственно, менялось распределение климатов по Земле. Сейчас палеонтологи фиксируют следы неоднократного наступления ледников даже в Африке.
Степень достоверности реконструкции климата кайнозойской эры относительно высока. На рубеже между мезозоем и кайнозоем климат был теплым, Антарктида и Гренландия были свободны ото льда. 38 миллионов лет назад на фоне похолодания стал формироваться антарктический ледяной щит. Максимума, превосходящего современный уровень, он достиг 11 миллионов лет назад. 5 миллионов лет назад он уменьшился примерно до современных размеров. Ледяной щит Гренландии был более динамичен, появлялся и исчезал много раз.
Часть 3
Что же влияет на климат?
Глава 1
Причины космические
В астрологии есть рациональное зерно
В наши дни прогнозы астрологов печатают многие издания. Но как-то так получается, что прогнозы эти сбываются ничуть не точнее, чем случайное угадывание. Так что серьезно к ним относиться не следует. В современной популярности астрологии — одно из проявлений антинаучной революции, о которой мы говорили в первой части книги.
Астрология возникла не на пустом месте. Из всех процессов окружающего нас мира наиболее четко и однозначно повторяются процессы космические — движение небесных светил.
Еще в Древнем Египте жрецы, наблюдая за движением Луны и Солнца, научились предсказывать солнечные и лунные затмения с точностью до секунд. К концу Средневековья по мере перехода от геоцентрической схемы мира (по которой в центре мироздания стоит Земля) к гелиоцентрической (в центре — Солнце) ученые научились рассчитывать и предсказывать движения других планет. Возник соблазн привязать предсказуемые небесные процессы к земным. Так родилась астрология, которая создала технику наблюдения за небом, способствовала формированию сугубо научной астрономии.
Новая эпоха в осмыслении наследия астрологов началась в текущем веке. На некоторые земные процессы движение светил все же влияет. Недавно экологи и астрономы обратили внимание на то, что движение крупных планет — Юпитера, Сатурна, Урана, Нептуна — меняет центр масс Солнечной системы. Если Земля оказывается между Солнцем и крупными планетами, земной климат теплеет за счет потоков солнечной энергии, вырываемых из недр светила планетами-гигантами. Распределение масс в Солнечной системе может влиять на положение и конфигурацию земного ядра. Это положение существенно дополняет теорию Чижевского. Ведь он не мог объяснить причины солнечных циклов. Распределение масс также влияет на вулканическую активность. Сильные извержения могут выбрасывать в атмосферу пыль, что приводит к похолоданию. Более слабые извержения преимущественно выбрасывают парниковые газы, что приводит к потеплению. Иначе говоря, речь идет о фундаментальных процессах мироздания.
Установлены и другие достоверные, но не до конца осмысленные факты. Оказывается, уровень воды в Каспийском море коррелирует с динамикой центра масс Солнечной системы. Российские ученые Н. В. Ловелиус и А. Ю. Ретеюм, работавшие в Африке, на озере Виктория, обнаружили и обсчитали удивительную закономерность. Уровень воды в озере прямо связан с расстоянием между Землей и Юпитером.
Циклы движения планет проявляются в климате. Справедливо, однако, что нестабильность погоды и климата в целом в последнее время выросла. Количество ураганов и наводнений достоверно увеличивается. Наиболее убедительное объяснение связывает эти процессы с вариациями скорости вращения Земли и радиуса орбиты Луны. Эти процессы определяют приливные взаимодействия и, в конечном итоге, погоду. Ясно одно — в управлении климатом задействованы силы, неподконтрольные человеку.
Концепция М. Миланковича
В 20–40-х годах прошлого столетия сербский астроном Милетин Миланкович развил смелую для того времени концепцию, объясняющую природу климатических циклов.
В основе гипотезы, или теперь уже теории, лежал синтез методов астрономии и климатологии. Основные климатические события ученый объяснял закономерностями вращения Земли, колебанием наклона оси относительно орбиты, неравномерностями вращения.
Ученый смог объяснить асимметрию Земли — преобладание суши в Северном полушарии по сравнению с Южным. На суше во время похолодания образуются обширные ледники, увеличивающие альбедо планеты, то есть долю отраженного солнечного света. Освещенность же северных широт существенно меняется вследствие вариаций астрономических параметров.
Направление оси вращения планеты по отношению к перигелию земной орбиты изменяется с периодом 41–42 тысячи лет. Когда планета медленно проходит афелий орбиты зимой Северного полушария, его средняя освещенность мала, и ледники существенно нарастают. За короткое лето вблизи перигелия они не успевают растаять из-за увеличившегося альбедо.
Через 20 тысяч лет, когда на афелий приходится лето Северного полушария, в Южном ледники существенно не растут — кроме Антарктиды, там для них мало суши. Известно также, что с периодичностью 100 000 лет меняется форма земной орбиты — от более круглой к эллиптической.
С циклом 260 000 лет идут колебания плоскости орбиты.
Не все климатические процессы объясняются теорией Миланковича, поскольку на климат влияет много факторов, помимо колебаний земной оси. Не удается преодолеть основной недостаток теории Миланковича: в ней нет механизма выхода из ледниковых периодов. Но, как одна из сторон объяснения динамики климата, она, несомненно, работает.
Итак, по Чижевскому, в основе всего лежат периодические процессы на Солнце, по Миланковичу — способность Земли воспринимать солнечную энергию. В число астрономических факторов, регулирующих климат, следует отнести и переполюсовку земного магнитного поля.
В среднем раз в четверть миллиона лет магнитное поле Земли меняет полярность. В момент смены полярности атмосфера в меньшей степени защищена от действия солнечного ветра и космических лучей. Начинается нагрев поверхности. Увеличивается количество мутаций у живых организмов. Существенно, что есть еще одно дополнение, мало учтенное работами и Чижевского и Миланковича, — свойства земной атмосферы. Анализ взаимодействия климата со свойствами атмосферы иногда наталкивает на парадоксальные соображения.
