Исследование климатического прошлого Земли поможет предсказать ее будущее
|
Климат на планете меняется постоянно, притом циклически. Специалисты Института океанологии им. П. П. Ширшова классифицировали эти изменения и выявили четыре группы циклов, длящихся от года до миллионов лет. Столь глубокое проникновение в прошлое Земли ученые предприняли ради более точного предсказания ее будущего.
Изменению климата способствуют разные факторы: положение Земли на околосолнечной орбите, лунные и солнечные приливы, прямые воздействия других планет, влияние тех же планет на обращение Солнца вокруг центра инерции Солнечной системы. Специалисты Института океанологии РАН им. П. П. Ширшова — заведующий лабораторией академик Андрей Сергеевич Монин и аспирант Андрей Александрович Берестов — выявили четыре группы климатических циклов: короткие (от года до десятков лет), межвековые (от сотен до нескольких тысяч лет), ледниковые (от десятков до сотен тысяч лет) и геологические (от сотен тысяч до миллионов лет).
Самый известный из климатических циклов — годовой, когда происходит перераспределение масс воздуха над океанами и континентами. Но существует и квазидвухлетний — с периодом 2,38 года — цикл колебаний атмосферной циркуляции. Он наиболее ярко выражается в виде смены направлений ветров в экваториальной стратосфере, но заметен и в других метеорологических явлениях. Квазипятилетний цикл проявляется в виде повторений явления Эль-Ниньо, мощного стихийного бедствия в восточной половине экваториальной зоны Тихого океана и прилегающих южных широтах. В самом длинном из коротких циклов (около 60 лет) приблизительно повторяется взаимное расположение Солнца, Юпитера и Сатурна.
Так, при анализе средних годичных значений глобальной температуры воздуха видно довольно резкое потепление в первой трети ХХ века, затем небольшое похолодание во второй трети и, наконец, новое потепление в последней трети — в настоящее время, по-видимому, уже завершающееся. Прогноз погоды на нынешнее столетие, составленный на основе анализа коротких климатических циклов, не сулит глобальных климатических катастроф.
|
Для выявления межвековых климатических циклов ученые пользуются дендрохронологическими рядами (последовательность годичных слоев древесины), исследуют породы с годичной слоистостью или пробу морских осадков. Самый выразительный из этих циклов имеет длительность порядка 1,5 тысяч лет. Возможно, именно он создавал известные по историческим данным межвековые колебания климата — климатический оптимум голоцена 4-2,5 тысяч лет до н. э., средневековый оптимум («эпоха викингов») X-XIV вв., «малый ледниковый период» XVI-XIX вв. и, наконец, потепление ХХ столетия.
Наиболее выдающимися явлениями в истории климата были, несомненно, ледниковые климатические циклы последней трети плейстоцена, во время которых континенты прогибались под грандиозными ледниковыми щитами толщиной порядка трех километров. Изучение ледниковых морен, оставшихся от этих щитов, позволили выделить четыре последних цикла и определить, что каждый из них длился порядка 100 тысяч лет. По-видимому, ледниковые циклы возникают из-за возмущений орбитального движения Земли в Солнечной системе, создаваемых гравитационными взаимодействиями с другими планетами.
Эволюцию климата в позднем плейстоцене лучше всего исследовать, анализируя содержание дейтерия в ледяном керне с антарктической станции «Восток». Там пробурили скважину глубиной 3623 м и достигли льда, которому 427 тыс. лет. Изучая антарктические льды, московские климатологи под руководством академика Монина установили, что парниковый эффект — на самом деле не причина, а следствие потепления (парниковый газ выделяется в атмосферу при повышении температуры, когда падает его растворимость в морской воде).
Так что, по мнению исследователей, глобального потепления нам ждать не приходится. Но будет ли новое оледенение? Увы, сведения о четырех предыдущих оледенениях, хранящиеся в колонке ледяного керна со станции «Восток», недостаточны для статистически обоснованного ответа на этот вопрос. Однако исследование климатического прошлого Земли продолжается.
Источник: А. С. Монин, А. А. Берестов «Новое о климате». Вестник РАН №2, 2005, том 75.
«Информнаука»
Изменение среднегодовой температуры в Северном полушарии за 30 лет (с 1961 по 1990 год). Изображение с сайта arcticcircle.uconn.edu