28.03.2014 г.

  На главную раздела "Академик Сапунов В.Б."




Глава 2. Земля в космосе


          1. От астрологии к научной астрономии

          Цель настоящей главы пособия – рассмотреть множественные связи между нашей планетой Землей и космосом, и, соответственно, связи между науками, изучающими Землю (геология, геофизика, метеорология и др.) и науками, изучающими космос (астрономия, небесная механика и др.).

          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 конца ХХ в. Однако не будем упрощать ситуацию. Во всякой концепции содержится доля истины. 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. По большому счету она ничего путного не предсказала – слишком от многих факторов зависят земные дела. Но астрология создала технику наблюдения за небом, способствовала формированию сугубо научной астрономии. Даже работы Чижевского, о которых мы так детально пишем в главе 1, где-то стимулированы астрологическими концепциями. 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 — Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун — 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. Гравитационная структура солнечной системы 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, глубинная суть которых недоступна современной науке.

          Установлены и другие достоверные, но не до конца осмысленные факты. Оказывается, уровень воды в Каспийском море скоррелирован 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 однозначно связан с расстоянием между Землей и Юпитером.

          Циклы движения планет проявляются в климате. Справедливо, однако, что нестабильность погоды и климата в целом 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. Как бы то ни были, ясно одно – в управлении климатом задействованы силы, неподконтрольные человеку.

          2. Концепция М. Миланковича

          С самого начала создание учения о климате его связывали с наклоном, т.е. со взаимным положением Солнца и, как Земли в целом, так и ее отдельных участков. На новый уровень осмысления эта точка зрения была поднята в ХХ в. В 20–40-х годах прошлого столетия сербский астроном Милетин Миланкович развил достаточно смелую для того времени концепцию ввиду недостаточности на то время геологических данных, 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, колебание наклона оси относительно орбиты, неравномерности 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, т. е. 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 тыс. 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 тыс. лет, когда на афелий приходится лето Северного полушария, в Южном ледники существенно не растут — кроме Антарктиды, там для них мало суши. Известно так же, что в 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 еще много чего помимо колебаний Земной оси. Не удается преодолеть основной недостаток теории Миланковича: в ней нет механизма выхода из ледниковых периодов. Но как одна из сторон объяснений динамики климата она, несомненно, работает. Итак, по Чижевскому, в основе динамики биосферы и ноосферы 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. Последний раз это было 780 000 лет назад. 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.

          3. Парадоксы климата

          Итак, климатические и многие другие процессы на нашей планете в значительной мере определяются Солнцем. Но не только им, а так же, сложными взаимодействиями в системе Земля – Солнце. В год наша планета получает от светила 5 * 1012 килокалорий лучистой энергии. Половина ее идет на испарение океанов. Самый важный экологический процесс – фотосинтез, образование растениями первичных органических веществ, забирает около процента этой энергии. Таково соотношение небиологических и биологических процессов. Силы неживой природы значительнее, чем силы биосферы. Климат как вообще на планете, так и в конкретном месте, зависит не только от полученной солнечной энергии, но и от того, как она осваивается, какой процент поглощается, какой отражается обратно в космос. В конце прошлого века среди определенной прослойки относительно обеспеченных россиян стало модно зимой отдыхать в Египте. Летом, там, понятно, жара не приемлема для отдыха северян. Зимой в Египте Солнце стоит ниже, чем в Петербурге летом. Однако зимой в Египте жарче, чем в северной столице России летом, и туристы загорают намного сильнее, чем на берегах Невы в летние месяцы. Дело в том, что над Сахарой сформировался исключительно чистый воздух с минимальным содержанием водяных паров, прекрасно проницаемый для лучей дневного светила. О воздухе Ленинградской области и некоторых других районов России такого не скажешь. В то же время в Сингапуре, который находится в одном градусе от экватора, загореть практически невозможно из-за экстремальной влажности, плохо пропускающей солнечный ультрафиолет.

          Один из климатических парадоксов установлен в ходе Международного Геофизического года 1957 – 1958 гг. Оказалось, что самое солнечное место на Земле не Сахара и не Аравийская пустыня, а Антарктида. В центре полярного плато на высоте 4 км. на каждый квадратный сантиметр поверхности поступает больше солнечной радиации, чем в тропиках. Воздух на ледяном континенте предельно чист, и слой атмосферы тоньше, чем в других местах планеты. Полярники под лучами самого южного солнца загорают сильнее, чем на пляжах Черного и Красного морей, подчас даже обгорают. Почему же в Антарктиде холодно? И не просто холодно, а экстремально. На советской антарктической станции «Восток» в 1960 году был зафиксирован мировой рекорд холода – минус 88.3° по Цельсию. Дело в том, что большая часть поступающего от Солнца тепла отражается поверхностью снега и льда. Исследования советских ученых показали, что шестой континент – самая большая область, обладающая отрицательным годовым запасом тепла. Здесь отражается больше тепла, чем принимается от Солнца. Антарктида выбрасывает в космос не только ту энергию, которую сама получает от Солнца, но и ту, которая принимается другими частями планеты и с потоками воздуха приходит в Антарктиду. Это одна из причин, почему южное полушарие холоднее северного. Нечто аналогичное происходит и в Арктике, но менее интенсивно, т.к. объем плавающего льда там намного меньше, чем величина антарктического ледяного панциря.

          Теоретически Антарктиду можно было бы основательно нагреть, если распылить надо льдами красящий темный порошок. В какой-то момент в результате этого может произойти потепление, начнут таять льды. Но это таяние приведет к резкому повышению влажности атмосферы, а значит, снижению ее прозрачности для Солнца. И тогда холод вновь заявит свои права. В таком умозрительном эксперименте проявится важнейшая особенность системы неживое – живое – социальное, о которой писал в своих трудах по ноосфере В.И. Вернадский. Свойство это называется гомеостатичность, т.е. способность системы сохранять свои основные характеристики и противодействовать любым внешним возмущениям.

          И еще один парадокс глобального масштаба. Самое простое объяснение периода оледенений – связь их с пониженной активностью Солнца. В действительности связь между оледенением и Солнцем оказывается далеко не однозначной. Согласно расчетам американских астрономов Г.Симпсона и Д.Мензеля, при увеличении солнечной активности температура должна снижаться. Дело в том, что большая часть лучистой энергии идет на испарение океанов. Чем больше в воздухе пара – тем меньше лучей доходит до Земли. Соответственно, при снижении солнечной активности повышается прозрачность атмосферы и растет температура Земли. При увеличении солнечной активности возрастает количество осадков. Осадки стимулируют развитие ледников. Когда увеличение солнечной активности продолжается, начинается их таяние.

          Таким образом, климат, безусловно, зависит от Солнца и изменения его активности, но зависимость имеет очень сложный характер. Модифицирующее действие на климат оказывают угол наклона земной оси, широта, степень прозрачности атмосферы, отражательная способность поверхности, степень парникового эффекта.

В начало                               Продолжение
 

Добавить комментарий Сообщение модератору


Защитный код
Обновить