Цикличность климата и более ничего.
(О.Ю. Некрасова, комментарий)
Я не привела весь комментарий, но спасибо за него. В особенности потому, что некоторые вещи действительно лучше проговорить как следует, и он мне об этом напомнил.
Действительно, на климат Земли влияет множество факторов: изменение размеров, рельефа и взаимного расположения материков и океанов, светимости Солнца, параметров орбиты и оси Земли, прозрачности и состава атмосферы. И по крайней мере часть этих изменений циклична. И эти циклические изменения накладываются друг на друга.
Это пока что азбука. Как и то, что в климатических изменениях выделяют сверхдлинные (150-300 миллионов лет), длинные (десятки миллионов лет), короткие (сотни и тысячи лет) и ультракороткие (как раз связанные с деятельностью Солнца). Среди последних – такие, продолжительность которых 2500 лет, и такие, которые продолжаются 90 лет и 11 лет.
Ну, то есть, изменения климата – это действительно данность, и они были задолго до появления человечества.
Но вот какой фокус: для очень и очень многих фраза «Изменения климата были всегда, они цикличны» звучит как «С этим ничего сделать нельзя», а это, в свою очередь, незаметно подменяется мыслью: «Тогда и обсуждать нечего». Так ли это?
1. Если климат меняется циклически, почему бы попросту не изучить климат прошлого и не экстраполировать в будущее?
К сожалению, цикличность не означает полной повторяемости. Например, потому, что материки движутся, а расположение материков влияет на морские течения и тем самым на характер распределения тепла по планете. Сейчас на экваторе тепло, а на полюсе холодно – но это не всегда было так.
2. Зачем вообще строить модели?
Вот сейчас – потепление. Лично я могу в связи с этим ничего не делать: на то, как преподавать биологию, ни погода, ни климат не влияют. Другое дело, например, строители или селекционеры. Здания, аэродромы и многое другое проектируются в расчёте на десятилетия эксплуатации; если мы сейчас строим дома с учётом особенностей вечной мерзлоты как грунта – мы хотели бы быть уверенными, что через пятьдесят лет этот грунт не «поплывёт». Если мы видим, что уровень моря поднимается – дамбы надо начинать строить в расчёте не на текущий уровень моря, а на будущий. Если мы видим, что среднегодовые температуры меняются с определенным трендом, а плодородные районы превращаются в засушливые – нужны новые сорта растений и породы животных. Конечно, сейчас, благодаря технологии редактирования генома, это может занять меньше времени, чем во времена классической селекции, и всё равно испытание и внедрение нового сорта – дело небыстрое.
То есть, по-хорошему, надо работать на опережение.
А для этого нужны ответы на два вопроса: как быстро будут наступать эти изменения и можем ли мы на скорость изменений как-то повлиять.
То есть, нужны расчёты, модели. Ещё раз: я сейчас говорю не о распиле денег и не об интересах, связанных с обладанием ресурсами. И не на лоббировании этих интересов, в том числе, информационном.
Но в том-то и дело, что строить эти прогнозы возможно лишь учитывая множество факторов, а проверять модели – сравнивая прогнозы, полученные с их помощью, с реальными изменениями климата. А ведь период, в течение которого велись точные наблюдения за погодой, не столь и велик; в ряде случаев опираться приходится на исторические документы. Которые, впрочем, иной раз бывают зело красноречивы.
И тем не менее: прогнозы, построенные на основании двухсотлетних трендов, отличаются от тех, что строятся с учётом изменений последних, скажем, тридцати лет. Причём иногда эти прогнозы оказываются просто-таки противоположными.
3. Мнение номер раз. Во всём виноваты звёзды, и вообще, нас ждёт похолодание!
«— Звезды Аль-Авва в созвездии Девы и Аль-Бальда в созвездии Стрельца противостоят звездам Сад-Була в созвездии Водолея, — говорил Ходжа Насреддин. — Ты понимаешь, о почтенный и сиятельнейший визирь, они противостоят и далеки от сочетания.
— Ну и что же, если они противостоят? — возразил Бахтияр. — Они и раньше противостояли, что, однако, ничуть не мешало нам исправно взыскивать налоги.
— Но ты позабыл о звезде Ак-Дабаран в созвездии Вола! — воскликнул Ходжа Насреддин. — О визирь, посмотри на небо, и ты убедишься!»
(Л. Соловьёв. Возмутитель спокойствия)
Все помнят этот отрывок? Я уверена, что все! Но звёзды (по крайней мере, Солнце) и планеты действительно влияют на климат. И ещё как!
Для начала: по мнению ряда авторов, парниковый эффект на 78 % вызван парами воды (и это не зависит от деятельности человека) и лишь на 22 % – углекислым газом атмосферы. При этом содержание в атмосфере и того, и другого напрямую зависит от температуры океана. С водяными парами понятно – испарение тем выше, чем выше температура; но и концентрация углекислого газа очень сильно связана с океаном, ведь растворимость газов тем ниже, чем выше температура. Возникает замкнутый круг: выше температура – выше концентрация парниковых газов – выше температура. А ведь в океане растворено углекислого газа в 60 раз больше, чем его находится в атмосфере!
А температура океана, в свою очередь, зависит от солнечного излучения. Согласно некоторым расчётам, около 84% изменений поверхностной температуры воздуха и воды объясняются именно изменениями инсоляции с одной стороны и отдачей тепла с другой стороны; в этих изменениях, в частности, играет роль изменение угла наклона земной оси. В настоящее время происходит сглаживание разницы между зимой и летом в пределах каждого из полушарий и одновременно увеличение широтных различий в климате.
Однако остаются те проценты, которые не связаны с солнечным излучением. В частности, выявлено колебание с 60-летним циклом, природа которого пока не очень понятна. Вклад этого колебания различен в двух полушариях: для Северного полушария – 21,0%, для Южного полушария – 9,4%, для Земли в целом - 15,8%. Разница объясняется различной долей океана и суши в Южном и Северном полушариях (вода – это огромный термостат) и ледниками Антарктики.
В.М.Фёдоров (МГУ) в статье "Астрономические причины изменения глобального климата" высказывает предположение, что эти циклы согласуются с движением планет-гигантов – Юпитера и Сатурна и создаваемых ими гравитационных полей. Похоже, что с ними синхронизируются приливные явления, и как-то это таинственно совпадает с климатическими волнами. Даты смены фаз 60-летнего цикла, наблюдаемые с 1900 года, по крайней мере, соотносится с датами соединений Юпитера и Сатурна за этот же период.
А дальше самое интересное. Если строить прогнозы с учётом этого явления, то «тёплая» фаза нашего климата в 2020 году должна (была) смениться «холодной». Очередная «тёплая» фаза начнётся примерно с 2040 года.
Ну, как известно, по данным ООН 2019 год стал вторым самым тёплым годом за историю наблюдений и самым тёплым годом десятилетия. Только надо учитывать, что климатические изменения будут проистекать очень плавно и с запаздыванием, ведь – ещё раз – океан планеты обладает большой теплоёмкостью.
Это только часть картины. А что же Солнце? Какие изменения происходят с ним?
Некоторые модели указывают на возможное снижение солнечной активности к середине текущего века до уровня эпохи Маундера (XVII в.), когда отмечался экстремум Малой ледниковой эпохи.
По другим моделям, снижения температуры следует ожидать примерно к 2100 году:
В этой же логике, в более отдалённой перспективе человечество вообще может встать перед проблемой глобального снижения температуры. Экстраполируя в будущее климатические циклы последних 10 000 лет, можно ожидать похолодание в рамках длиннопериодных циклов, которое через 15–20 тыс. лет приведёт к эпохе оледенения, сравнимой с эпохами ~70 и 18–20 тыс. лет назад.
Другая группа учёных, тем не менее, говорит о грядущем потеплении. Но об этом в следующий раз.
©Татьяна Виноградова для Синего Сайта
Не пропустите новые публикации, подписывайтесь на наш канал, оставляйте отзывы, ставьте палец вверх – вместе интереснее! Приносите своё творчество на Синий Сайт! Самые интересные работы познают Дзен!
#синий сайт #полезно для авторов #литература #биология