Файл: Степанов Н.Д. Меняется ли климат Урала.pdf

мя от времени чередовались потепления и похолодания, засушливые периоды сменялись периодами, богатыми осадками, суровые зимы — теплыми и т. п. Это свидетель­ ствует о периодических внутривековых колебаниях кли­ мата, которые длятся обыкновенно десятками лет. Они происходят и в наше время.

Используя многолетние наблюдения в иных пунктах, например в Златоусте, Верхотурье, Перми, Уфе, Кургане и других, не трудно убедиться, что колебания темпера­ туры и осадков разной длительности происходят одно­ временно и в одном направлении на всем Урале. Разли­ чия заключаются лишь в глубине этих колебаний.

Что же касается других областей, то считают, что ко­ лебания тепла распространяются на большие террито­ рии, чем колебания влаги. Считают, например, что оди­ наковые с Уралом колебания осадков охватывают мест­ ность от Енисея до Волги, а к югу — до берегов Каспия.

Однако, говоря о колебаниях климата, нельзя пред­ ставлять себе, что, например, в периоды потепления все годы подряд бывают теплыми или в период уменьшения осадков все годы засушливые. В периоды потеплений среди теплых лет могут случаться отдельные, очень ред­ кие холодные годы, так же, как в периоды похолода­ ний,— отдельные, редкие теплые годы.

О ПРИЧИНАХ ИЗМЕНЕНИИ КЛИМАТА

Изменения и колебания климата издавна привлекали внимание ученых. Многие из них изучению этой пробле­ мы отдали всю свою жизнь. Ведь раскрытие этой тайны природы дало бы в руки человека средство по своей воле изменять погоду и климат.

Особенно много работ ученых разных стран по вы­ явлению причин климатических изменений появилось в связи с современным изменением климата, охватившем всю землю. Потепление климата в наши дни является настолько исключительным, что перед наукой возник не­ отложный вопрос: как будут дальше изменяться темпе­ ратура и влажность на Земле, а вместе с ними и кли­ мат? Будет ли продолжаться потепление, или климат возвратится к прежнему состоянию?

На все эти и другие вопросы можно дать точные от­ веты лишь после того, как будут выявлены все причины климатических изменений, а также полностью раскрыты закономерности таких изменений.

Сейчас уже можно считать, что причин изменений климата выявлено достаточно много. Однако механизм влияния их на погоду и климат, а также закономерности самих изменений климатических условий наукой еще не раскрыты.

Каковы же причины изменений и колебаний климата? Наиболее глубокие и длительные изменения климата на Земле, совершавшиеся целыми геологическими эпоха­ ми, ученые объясняют совместным влиянием астрономи­ ческих, геологических причин и глубоких вековых изме­ нений солнечного излучения. К астрономическим причи­ нам относят изменения в наклоне земной» оси, которые имеют период в 21 тысячу лет, а также Изменения плос­ кости орбиты Земли. Это вызывает увеличение или умень­ шение количества лучистой энергии, притекающей от Солнца к Земле, а в конечном итоге — глубокие пере­

мены климата.

Большую роль в этом играют и явления на самой Зем­ ле, как, например, изменения рельефа поверхности. Об­ разование гор вызывает охлаждение этих территорий,

7 0

увеличение над ними осадков. Разный уровень вод океа­ нов и морей, неодинаковые размеры их в разные геоло­ гические эпохи также являлись причинами изменений климата.

Наряду с этими причинами, ученые указывают и на глубокие и длительные изменения светимости Солнца. Считают, что излучение Солнцем тепла может возра­ стать в одни эпохи и падать в другие. Если количество лучистой энергии Солнца возрастает, то повышается и температура земной поверхности, причем больше на эква­ торе, чем на полюсах.

Разница в температурах между экватором и полюсом увеличивается. Это вызывает усиление воздушных пото­ ков между ними. Повышение температуры и усиление воздушных течений влечет увеличение испарения, облач­ ности и осадков. Увеличение облачности, сглаживание температуры между днем и ночью, зимой и летом, сде­ лают климат мягким. Наоборот, в период спада солнеч­ ного излучения климат станет более суровым.

По мнению ученых, эти длительные и глубокие коле­ бания солнечного излучения в разных местностях при­ водят к неодинаковым последствиям. В местах с жарким климатом каждый из циклов таких колебаний образует один дождливый и один сухой периоды. В холодных об­ ластях, например в полярных, в течение одного цикла колебаний солнечного тепла произойдет два наступления льдов, разделенных одной короткой теплой и влажной эпохой.

В настоящее время, по предположению ученых, мы при­ ближаемся к очередному уменьшению солнечного излу­ чения, которое начнется через 20—30 тысяч лет, а еще спустя столько же в Европе наступит новый ледниковый период.

кратно находили связь колебаний солнечной активности и температуры, хода осадков, уровня озер, количества гроз и многих других явлений природы. В том, что такая связь действительно существует, можно убедиться на примере, приведенном на рис. 11.

ЗИМА СОЛНЕЧНАЯ

На рисунке вычерчены ход температуры февраля, средней температуры зимы в г . Свердловске и колеба­ ния солнечной активности. Мы видим четкую согласо­ ванность изменений этих явлений, особенно температуры февраля с 1890 по 1935 год. Однако на этом же рисун­ ке нетрудно убедиться и в том, что в подобных прямых связях закономерность изменений полностью не улавли­ вается. Например, согласованный ход температуры и из-

7 4

менений солнечной активности нарушался в конце про­ шлого века и в последние десятилетия. Из этого следует вывод, что недостаточно учитывать только колебания сол­ нечной активности, чтобы оценить изменения погоды или климата. Влияние солнечного излучения сказывается на погоде и климате через атмосферную циркуляцию и мор­ ские течения. Поэтому сейчас усилия ученых разных стран направлены на познание очень сложных и разно­ образных воздействий солнечных излучений на атмосфе­ ру Земли.

В последние годы распространено мнение, что при­ чиной климатических колебаний и необыкновенных яв­ лений погоды были атомные взрывы. Однако такое пред­ положение лишено оснований. Колебания климата, а вме­ сте с тем и необычные капризы погоды не искусственные, а целиком природные явления. Они наблюдались и рань­ ше, когда об атомной энергии не имели представления. Кроме того, доказано, что энергия, связанная с прояв­ лениями погоды, в сотни и тысячи раз превышает энергию атомных взрывов. Например, по расчетам, сделанным академиком Е. К. Федоровым, во время одной обычной грозы затрачивается столько же энергии, сколько ее со­ держат 10—15 водородных бомб. Об огромных затратах энергии на простые, местные проявления погоды дает представление и такой пример. Чтобы вызвать’ за 3—4 часа образование нескольких кучевых облаков, потребу­ ется работа нескольких гидроэлектростанций, таких, как Куйбышевская ГЭС. Понятно, что человек еще не имеет источников такой энергии, чтобы изменять движение ог­ ромных воздушных масс, воздействовать на погоду в больших масштабах.

В начале книги уже говорилось, что климат в первую очередь зависит от количества солнечного тепла. Этим

75

очень просто объясняется уже сложившаяся разница в климатах северных и южных областей. Но объяснить по­ тепления и похолодания климата, по крайней мере веко­ вые и за десятки лет, увеличнием или уменьшением сол­ нечного тепла никак нельзя. Точными современными из­ мерениями установлено, что количество лучистой энер­ гии Солнца, поступающей в верхние слои атмосферы Зем­ ли, в наше время почти неизменно.

Что же касается прямого солнечного тепла, достига­ ющего поверхности Земли в разных местах, то количество его, конечно, меняется в зависимости от погоды, напри­ мер, от облачности, прозрачности воздуха и т. д., а это уже связано с циркуляцией атмосферы.

Кроме светового излучения, Солнце испускает потоки ультрафиолетовых лучей и мельчайших, электрически заряженных частиц. Потоки их резко возрастают во вре­ мя образования пятен, вспышек, вихрей на поверхности Солнца. Попадая в атмосферу Земли, ультрафиолетовое излучение и заряженные частицы вызывают магнитные бури, северные сияния и другие явления. Через верхние слои атмосферы они оказывают влияние и на нижние слои ее, где усиливается или ослабляется сила воздуш­ ных течений, зарождение циклонов и антициклонов.

Замечено, например, что с возрастанием времени су­ ществования групп солнечных пятен увеличивается число глубоких циклонов, проходящих над Северной Атланти­ кой, Баренцевым и Карским морями, а с сокращением их существования количество таких циклонов уменьшается. Эти циклоны оказывают очень большое влияние на нашу погоду, увеличивая ее неустойчивость.

Ученые полагают, что вековые и более кратковремен­ ные колебания климата вызываются изменениями цирку­ ляции атмосферы под влиянием изменений солнечного из­

7 6

лучения. В периоды увеличения солнечной активности ат­ мосферная циркуляция усиливается, возрастает обмен воздуха между северными и экваториальными областя­ ми земли. Происходит повышение температуры в север­ ных областях и уменьшение осадков. Климат на некото­ рое время становится теплее и суше. Этим и объясняется последнее длительное потепление климата у нас,которое происходило в настоящем столетии. В такое время сол­ нечная активность увеличивалась в своем вековом цикле, максимум которого наступил летом 1958 года.

С ним почти совпал максимум 11-летнего цикла, вслед­ ствие чего нарастание солнечной активности проходило очень бурно, с резкими колебаниями количества и разме­ ров солнечных пятен, с образованием гигантских вспы­ шек на поверхности Солнца.

Все это, как считают ученые, отразилось на земной погоде, в виде исключительно резких и необыкновенных перемен ее в последние годы. Но и сейчас солнечная ак­ тивность пребывает еще в максимуме своего векового цикла и сохраняется высокой, что сопровождается уси­ ленным воздействием ее на земную атмосферу. Этим объ­ ясняют сюрпризы зимы 1963 года, о которых упомина­ лось раньше.

В ближайшие десятилетия солнечная активность дол­ жна спадать в вековом цикле. Кроме того, к 1965 году ожидается минимум ее 11-летнего цикла. Как пока­ зывают многолетние наблюдения, в такое время возму­ щенная земная атмосфера успокаивается и происходит переход к нормальным условиям погоды или, как гово­ рят, к дедовским временам года.

Некоторые исследователи считают, что последнее по­ тепление климата связано с увеличением содержания уг-> лекислого газа в атмосфере. Попадая в воздух из завод­

7 7

ских труб, углекислый газ задерживает тепло, излучае­ мое земной поверхностью. По их расчетам от сжигания топлива за последние 100 лет температура на Земле по­ высилась на 0,5 градуса, а к концу нашего века она мо­ жет повыситься на 2 градуса.

По этой же причине иногда высказываются сомнения в реальности повышения температуры за последние деся­ тилетия, если наблюдения ведутся в больших промыш­ ленных городах, как, например, в Свердловске. Установ­ лено, что повышение температуры до 1 градуса действи­ тельно происходит из-за задымленности городов.

Как уже упоминалось, влияние солнечной деятельно­ сти на погоду и климат еще далеко не изучены. Еще со­ вершенно не разгадан наукой механизм передачи сол­ нечных возмущений в низкие слои земной атмосферы, не изучены и другие причины космического порядка, влия­ ющие на погоду и климат Земли.

Так, с 1 января 1964 года по 31 декабря 1965 года уче­ ными всех стран будут проводиться согласованные на­ блюдения за солнечными и земными явлениями и их вза­ имной связью. В отличие от предыдущих таких же наблю­ дений, которые проводились в годы максимума солнеч­ ной активности, последние наблюдения приурочены к ми­ нимуму ее и носят название Международного года спо­ койного Солнца. Эти международные исследования по­ зволят выявить новые закономерности и связи солнеч­ ных и земных явлений.

МОЖНО ЛИ УЛУЧШИТЬ НАШ КЛИМАТ!

Как мы уже говорили, климат на Земле был не всегда таким, с каким нам приходится мириться сейчас. В ис­ тории пашей плацеты были более мягкие климатические

78