Евгений Гернет - Ледяные лишаи
Выполненная работа не завершение, а лишь начало исследований, практической задачей которых является прогноз будущих изменений климата, причем прогноз не в общей форме, который можно дать уже сейчас (и который еще в 1930 г. высказал Е. С. Гернет): мы живем в очередную межледниковую эпоху, за которой после достаточного повышения температуры Мирового океана, увеличения испарения и осадков последует наступление ледников и следующая ледниковая эпоха. Нужен прогноз более определенный: когда это будет и как повлияет на ход гляциоклиматических событий хозяйственная деятельность человека. Все увеличивающееся выделение тепловой энергии от сжигания минерального топлива (нефти, газа) и другие изменения окружающей среды заставляют предполагать возможность быстрого повышения температуры на всей поверхности Земли. Модель системы «Ледники — Океан — Атмосфера» должна дать ответ, что произойдет, если температура повысится к такому-то году на столько-то градусов. Но пока модель еще недостаточно совершенна. Проверка ее качества может быть сделана по ее пригодности для реконструкции прошлого. Полученная на модели продолжительность циклов и амплитуда колебаний должны совпадать с таковыми по имеющимся геологическим и палеогеографическим данным, пока же мы имеем лишь качественное подобие и близкие по порядку величины.
Изменения характера колебаний климата и оледенения при переходе от плиоцена к плейстоцену, полученные математическим моделированием.
Амплитуда колебаний температуры (tс) и объема ледников (Vс) в северном полушарии резко увеличивается со времени образования в начале плейстоцена собственно-материковых покровных ледников
Колебания средней годовой температуры в Центральной Европе за последние 60 млн. лет (по П. Вольдштедту, 1954)
Масштаб времени для плейстоцена (последний миллион лет) увеличен в 4 раза. Кривая построена по палеоботаническим данным. Она подтверждает резкое увеличение амплитуды колебаний температуры в плейстоцене, полученное математическим моделированием.
Колебания объема ледников в северном полушарии получились на модели несколько заниженными по сравнению с тем, что известно по палеогеографическим данным. Это может быть связано с недостаточным учетом растекания льда и увеличения площади абляции (ускоряющей деградацию) собственно-материковых покровных ледников. Может быть, не введены в расчет некоторые факторы, например увеличение в межледниковья слоя распресненных вод в полярных морях и сокращение его в ледниковья, что облегчает замерзание морей при переходе от межледниковых эпох к ледниковым и способствует временным похолоданиям на фоне общего потепления и отступания ледников.
Все величины, полученные математическим моделированием, дают средние значения для каждого полушария (северного и южного), но как они будут различаться от места к месту, остается неизвестным. В действительности в низких широтах, например, амплитуду колебаний температуры от теплых периодов (межледниковых) к холодным (ледниковым) можно принять равной нескольким градусам, в умеренных же и высоких широтах — 10–20° и больше. В приатлантических районах северного полушария изменения всей природной обстановки были значительно большими, чем в притихоокеанских. Но для моделирования все исходные величины были взяты как средние для полушарий, оно велось в «сосредоточенных» параметрах. Чтобы получить различия по широте и долготе и вообще более детальную картину, нужно было бы использовать «распределенные» параметры (т. е. разные значения температуры, испарения, осадков и пр. по участкам земной поверхности). Но это сопряжено с огромными математическими трудностями и представляется делом будущего.
Таким образом, ледниковая теория, логические основы которой дал Гернет, успешно развивается. Его идея автоколебаний климата и оледенения как основной причины чередования ледниковых и межледниковых эпох подтверждается математической моделью системы «Ледники — Океан — Атмосфера», которая соответствует действительному ходу событий в прошлом. Как основная идея, предложенная впервые в нашей стране, так и ее дальнейшее развитие на современном научном уровне ведутся советскими учеными. За рубежом также высказывались мысли о целесообразности применения для решения вопросов о причинах ледниковых колебаний теории сложных систем[49], но пока успешное ее применение сделано в нашей стране. Вспомним, что и ледниковая теория в том смысле, что именно ледники некогда наступали на равнины умеренных широт и оставили следы в виде огромных валунов, моренных гряд и холмов, была обоснована П. А. Кропоткиным. Приоритет нашей отечественной науки в развитии ледниковой теории не вызывает сомнений.
Рекомендуемая литература
Борисов П. М. Может ли человек изменить климат. М.: Наука, 1970. 192 с.
Брукс К. Климаты прошлого. М.: Изд-во иностр. лит., 357 с.
Будыко М. И. Климат и жизнь. Д.: Гидрометеоиздат. 1971. 472 с.
Воейков А. И. Климаты земного шара, в особенности России. — Избр. соч., М.; Л.: Изд-во АН СССР, 1948, т. 1, с. 162–748.
Захаров В. Ф. Мировой океан и ледниковые эпохи плейстоцена. Л.: Гидрометеоиздат, 1978. 64 с.
Монин А. С. История Земли. — Л.: Наука, 1977. 228 с.
Сергин В. Я., Сергин С. Я. Системный анализ проблемы больших колебаний климата и оледенения Земли. Л.: Гидрометеоиздат, 1978. 279 с.
Тронов М. В. Ледники и климат. Л.: Гидрометеоиздат, 1966. 407 с.
Чижов О. П. Оледенение Северной полярной области. М.: Наука, 1976. 240 с.
Примечания
1
Существование снегоизбыточного слоя атмосферы тем и надо объяснять, что понижение температуры с высотой идет быстрее, чем уменьшение количества осадков.
2
Полярные пояса мы не берем, ибо они и так оледенелые.
3
Статья о Е. С. Гернете и его книге написана доктором географических наук О. П. Чижовым. — Примеч. ред.
4
Более подробно события жизни Гернета, относящиеся к его участию в японской, первой империалистической и гражданской войнах, со ссылками на источники изложены в статье Л. Резникова «Человек, обогнавший время» (Север, Петрозаводск, 1976, № 8, с. 83–95). Изложение Резниковым теории Гернета и оценка ее научного значения даны упрощенно.
5
К. Г. Паустовский изложил эту теорию в повести «Теория капитана Гернета», опубликованной посмертно в журнале «Север» (Петрозаводск, 1974, № 9); На суше и на море. М.: Мысль, 1980.
6
Теплый период истории Земли, за которым последовал более холодный плиоцен, а затем плейстоцен, для которого характерно распространение ледников. Названия происходят от греческих слов: мейон — менее, плейон — более, плейстос — наибольший и кайнос (или ценос) — новый, и означают, таким образом, менее новый (миоцен), более новый (плиоцен) и наиболее новый (плейстоцен). — Примеч. О. Ч.
7
Паустовский К. Г. Собр. соч.: в 6-ти т. М.: Гослитиздат, 1957, т. 2, с. 661–662.
8
Stokes W. L. Another look at the Ice Age. — Science, 1955, vol. 122, N 3174, p. 815–821 (сокр. рус. пер. см.: Материалы гляциологических исследований МГГ: Хроника, обсуждения. М., 1966.. вып. 12, с. 285–292).
9
Ewing М., Donn W. L. A theory of Ice Ages I. — Science, 1956, vol. 123, N 3207, p. 1061–1066; Ewing M., Donn W. L. A theory of Ice Ages II. — Science, 1958, vol. 127, N 3307, p. 1159–1162 (сокр. рус. пер. см.: Материалы гляциологических исследований МГГ: Хроника, обсуждения. М., 1966, вып. 12, с. 292–308).
10
Lliboutry L. Traite de glaciologie. Paris, 1965, t. 2, p. 912–915.
11
Donn W. L., Ewing M. A theory of Ice Ages III. — Science, 1966, vol. 152, N 3730, p. 1706–1712; Donn W. L., Ewing M. The theory of an ice-free Arctic Ocean. — Meteorological Monographs, 1968, vol. 8, N 30, p. 100–105.
12
По крайней мере до 1969 г., когда в «Journal of Glaciology» (1969, vol. 8, N 53, p. 225–228) была опубликована статья О. П. Чижова «On the hypothesis of Ice Ages, suggested by Captain E. S. Gernet» (о гипотезе ледниковых эпох, предложенной капитаном Е. С. Гернетом).
13
Тронов М. В. Проблема развития ледников. Томск, 1960, с. 102. Позже изложение теории Гернета и ее оценки были сделаны в статьях: Чижов О. П. О ледниковой теории Гернета в свете современных представлений. В кн.: Материалы гляциологических исследований МГГ: Хроника, обсуждения. М., 1965, вып. 11, с. 114–125; Чижов О. П. Ледники и климат. — Природа, 1966, № 7, с. 58–65; Маркин В. А. В стране ледяных куполов. М.: Изд-во АН СССР, 1963, с. 22–26; Котляков В. М. Мы живем в ледниковый период? Л.: Гидрометеоиздат, 1966, с. 178–185, 206–208.
