Земной климат

Говорят, что непоборимы торосы Ледовитого океана. Это ошибка: торосы поборимы,  непоборимо лишь людское суеверие.

С. О. Макаров

Достаточно взглянуть на карту Северного полушария, чтобы увидеть, как изумительно выгодно географическое расположение Берингова пролива для водообмена двух величайших океанов через третий: Атлантического и Тихого через вытянутый вдоль нулевого меридиана Северный Ледовитый океан. Не удивительно поэтому, что еще с прошлого века пытливая человеческая мысль неоднократно обращалась к Берингову проливу, справедливо ища здесь ключ к тайне управления климатом. Холодное дыхание Северного Ледовитого океана, Арктический бассейн которого покрыт наиболее застойными льдами и заслуженно имеет славу «мешка со льдом», подгоняло эту мысль. Казалось, сама природа указывает канал, по которому надо доставить тепло, чтобы ликвидировать ледяное покрывало Полярного бассейна.

Термина моря таит в себе ключ в термине всех материков.

В. В. Шулейкни

Анализ изменения климатов в течение кайнозоя показывает, что природа меняла климат, пользуясь преимущественно механизмом водо- и теплообмена Арктического бассейна с Атлантическим океаном. Научная и техническая вооруженность современного человека такова, что он способен подключиться к управлению этим механизмом, тщательно соблюдая при этом, конечно,, осторожность и предусмотрительность.

Вспомним, что за последние 20 000 лет климат менялся часто и довольно резко от потепления к похолоданию. Так, последняя фаза вюрмского оледенения 18 000— 20 000 лет назад была самой холодной за всю историю антропогена. Наиболее теплое время послеледниковья наблюдалось в среднем голоцене совсем недавно, всего 4000—6000 лет назад.

Влияние Гольфстрима зимой простирается на значительно большую площадь, чем обычно предполагалось, именно вся северная половина материка Евразии находится под его влиянием . . . повышение температуры может захватывать даже восточное побережье Азии.

В. Б. Шостакович

Пожалуй, самое грозное возражение против идеи (Полярного Гольфстрима выдвигает Тихий океан. Не охладят ли воды, переброшенные из Арктического бассейна в Тихий океан, наше Приморье и Японские острова? Однако и это опасение неосновательно.

Дело в том, что воды Северной Атлантики более соленые, чем воды северной части Тихого океана (см. рис. 20). При равенстве температур пришлые атлантические воды как более плотные станут неизбежно погружаться под местные тихоокеанские. При этом чем холоднее будут атлантические воды по сравнению с тихоокеанскими, тем устойчивее и надежнее будет это погружение. В результате воздействие их на местный климат сведется к нулю.

Казалось бы, убедительно. И все-таки высказанное возражение еще не отведено полностью.

На распределение плотности и вообще на плотность морской воды температура воды имеет большее влияние, нежели ее соленость.

Ю. М. Шокальский

Итак, мы доказали, что создать Полярный Гольфстрим можно.

Однако некоторые исследователи, познакомившись с проектом, утверждают, что атлантические воды, поскольку они тяжелее, чем поверхностные арктические, будут при прямотоке так же, как и сейчас, погружаться в глубины бассейна; прямотоку не под силу вывести их на поверхность. Другие считают, что переброска вод из Чукотского моря в Берингово поднимет в Арктическом бассейне и глубинные холодные воды, и тепловой эффект прямотока будет сведен к нулю. Третьи высказывают опасение, что холодные воды Арктики, если их сбросить в Берингово море, при перемещении на юг усилят холодное Камчатское течение, а затем и холодное течение Ойя-Сиво, в результате вместо потепления будут охлаждены наше Приморье и Японские острова. Чтобы опровергнуть эти доводы, которые сводятся к одному — создавать Полярный Гольфстрим нецелесообразно, нужны количественные обоснования. Остановимся на них подробнее.

Теплые течения — трубы водяного отопления земного шара.

А, И. Воейков

Мировой океан, или гидросфера Земли, объединяет почти все океанические и морские воды, имеющие единую поверхность. Он занимает почти три четверти поверхности земного шара — 361 млн. км2, в то время как суша — только 149 млн. (рис. 14).

Средняя глубина относительно невелика — 3,8 км. Столь тонкую гидросферу можно уподобить пленке толщиной в 1 мм на глобусе диаметром 3 м. Но она играет огромную роль в органической жизни и климатах Земли.

Океан — колыбель жизни. В далеком прошлом в теплых и тихих морских лагунах возникли и развивались первые живые клетки, а потом и простейшие организмы. Если бы жидкая пленка испарилась, то на обсохшей Земле не нашлось бы ни одного уголка для современного высокоразвитого органического мира. Да и тепловой режим стал бы иным — в январе на Северном полюсе вместо современной средней температуры —30° стало бы —80°.

Все колебания климата как продолжительные, так и кратковременные характеризуются одной и той же географической схемой изменений, отличаясь лишь периодом и амплитудой.

Херд С. Уиллетт

Попытаемся сформулировать основные закономерности изменения климата в четвертичном периоде на основе изложенных материалов.

Все изменения происходили синхронно по всей поверхности Земли однозначно с изменениями теплосодержания атлантических вод, поступавших в Арктический бассейн. Они характеризовались колебаниями температурного контраста экватор .— Северный полюс главным образом за счет зимних температур, летние менялись незначительно.

Хотя климатические изменения происходили по всей Земле одновременно, амплитуда температурных колебаний в разных поясах постоянно была различной. Наибольшими амплитудами отличались полярные широты Северного полушария, наименьшими — экваториальные. Промежуточными были колебания температуры в Южном полушарии.

Все климатические оптимумы повышали температуру поверхностного слоя Мирового океана, а с теплом увеличивалось испарение. Абсолютная влажность атмосферы возрастала. Естественно, что при этом в ледниковые эпохи континентальность климата и общая аридизация природы усугубляются; в теплые периоды континентальность падает, общая увлажненность материков повышается, пустыни становятся менее сухими. Влияние климатических оптимумов на морскую фауну Северного Ледовитого океана сильнее всего сказывается в приатлантическом секторе, слабее в притихоокеанском, поскольку сюда атлантические воды проникали в меньшем объеме и с меньшим теплосодержанием. Что же касается тепловлаголюбивой растительности, то по мере того, как климатический оптимум набирал силу, она распространялась с запада на восток в глубь Евразии, так как климат на северо-востоке Евразии всегда был холоднее, чем на северо-западе. При оптимумах климат становится более устойчивым, а различия между секторами в Северном полушарии несколько сглаживаются. Даже в нынешнее время, при обычной смене теплых и холодных сезонов, зимой каждый сектор Северного полушария отличается своим температурным режимом и осадками, летом же различия между секторами несколько сглаживаются. И последняя закономерность — процессы климатических изменений в антропогене четко обратимы.

Надо прежде всего проанализировать изменение географических особенностей самой земной поверхности, а не торопиться прибегать к астрономическим и космическим гипотезам.

К. К. Марков

В 1841 г. швейцарский естествоиспытатель Рудольф Агассис высказал смелое соображение о том, что Шотландию когда-то покрывал мощный слой льда. Соображение это было встречено едкими насмешками, и понадобилось еще 20 лет, чтобы подтвердилась гипотеза о былом оледенении. Уже свыше 100 лет ученые упорно ищут причины, которые в какой-либо мере могли влиять на формирование и трансформацию климата Земли. Диапазон догадок, версий, гипотез огромен: от космических катастроф до окурка, брошенного в лесах Сибири или Канады. Да, окурок!.. Окурок поджег лес. Тучи дыма разрастающегося пожара могли уменьшить поступление солнечной радиации на поверхность Земли, в том числе и на поверхность Полярного бассейна. Не получив должного тепла от солнца, поверхностный слой начал бы терять тепло, температура бы падала, а затем — замерзание, и наконец, через механизм самоохлаждения и саморазрастания (механизм этот мы разберем несколько позже) и произошло оледенение континентов.

В какие-нибудь полтора десятка лет и даже еще более короткий промежуток времени произошло такое изменение в распределении представителей морской фауны, какое связывается обыкновенно с представлениями о долгих геологических промежутках времени.

Н. М. Книпович

Сто лет назад, со второй половины прошлого века началось новое потепление климата. Оно было слабым, вначале даже совсем незначительным, затем медленно усиливалось и в 30-х годах нашего века достигло своей кульминации. В среднем по всей Земле потепление составило 0,6° С. Потепление это не было равномерным. Наибольшим оно было в приатлантическом секторе Арктики, наименьшим — в притихоокеанском (рис. 9).

Ледовый покров в Арктике стал меньше и по площади и по мощности.

Норвежский «Фрам» в 1893—1896 гг. дрейфовал при толщине льдов 3,56 м, а наш «Георгий Седов» в 1938— 1940 гг. был впаян в льды, толщина которых составляла 2,18 м, несмотря на то, что он дрейфовал несколько севернее «Фрама». Общая же площадь льдов сократилась на 1 млн. км2. Другими словами, масса дрейфующего льда в Арктическом бассейне примерно за 40 лет, в течение которых были, конечно, и аномально холодные годы, снизилась вдвое.

К середине среднего голоцена широколиственные породы на территории Подмосковья достигли своего максимального распространения и обилия. Это было время голоценового «климатического оптимума». Климат характеризовался не только более высокой температурой, но и большей влажностью.

Палеоклиматология, в последние десятилетия получила могучие средства исследования — споровопыльцевой анализ и радиоуглеродный метод датировки. Первый позволяет надежно определять состав и экологические условия растительных сообществ минувших эпох, второй с достаточной точностью — датировать в абсолютном исчислении время этих эпох.

При каждом интерстадиале, а тем более при крупных межледниковьях, в составе растительного покрова возрастали тепло- и влаголюбивые компоненты. Флора и фауна становились богаче. В ледниковые же эпохи имело место, н это важно подчеркнуть, не только сильное похолодание в областях оледенения, но и весьма сильная аридизация.

Не менее трех-четырех оледенений пережила Земля за время, четвертичного периода (антропогена). Этот период делится на две очень неравные части: плейстоцен, продолжительность которого определяется в 500 000 лет, и голоцен, возраст которого — 12 000 лет. Кульминация последнего оледенения Евразии и Северной Америки произошла около 20 000 лет назад, т.е. в сравнительно недавнем геологическом прошлом. В антропогене климат менялся чрезвычайно резко. На рис. 3 видно, насколько температурная кривая третичного периода спокойна по сравнению с лихорадочной кривой антропогена.