Колебания климата. Мифы и реальность

Колебания климата. Мифы и реальность.

Балина Светлана

В последние десятилетия россияне чрезвычайно озабочены погодой; поднялся рейтинг метеопрогнозов на ТВ и в Интернете. Чем вызвано такое беспокойство? Как известно, о погоде начинают говорить, когда она портится, то есть, отклоняется от традиционного «русского стандарта»: лето - жаркое, осень – золотая, зима – студеная, весна, естественно, дружная... Конечно, Природа щедра на всякие штуки, но если весь год состоит из одних только «фокусов», становится как-то не по себе.

Вспомним недавние события: небывало холодный май 1999 г. в центре России, жара и сушь 2003 г., страшное наводнение на Северном Кавказе (июнь 2002), невиданные снегопады в Альпах (зима 1999) с последующим весенним потопом на Дунае, катастрофические наводнения, американские торнадо (вихрь разрушил часть Оклахома-Сити в мае 1999, ураган «Катрина» снес Новый Орлеан в 2005). Кажется, погода словно взбесилась. Конечно, мы живем в век СМИ, где любой природный катаклизм – прежде всего сенсация, но несправедливо винить во всем ТВ. Все чаще в репортажах звучит: «впервые за все время метеонаблюдений» (т.е., за последние 120 – 180 лет). Старинные хроники, конечно, сообщали и о более невероятных событиях: случалось, даже Нил замерзал, айсберги плавали по Черному морю – но все же, не слишком ли часто стала портиться погода?

Вопрос далеко не праздный: от климата напрямую зависит жизнь человечества. Конечно, при современных развитых экономических связях можно избежать голода при неурожае, но надолго ли? А если неурожаи станут постоянными? По данным Гидрометцентра России, в 1960 - 1990 гг. ущерб от стихийных бедствий на планете ежегодно составлял 43 млрд.$. Гибнут не только материальные ценности, но и люди: современная цивилизация высоких технологий очень уязвима перед лицом стихии. Под тяжестью льда обрываются ЛЭП, случаются массовые автокатастрофы. Население планеты растет, и человек вынужден заселять опасные для жизни районы. В одном из самых густонаселенных мест планеты - устье р. Ганг в Бангладеш - за последние два века случилось 7 катастрофических наводнений, одно из них в 1970 г. погубило 300 тыс. чел. Похожие бедствия все чаще обрушиваются на Китай и США.

Для нас, россиян, населяющих страну с суровым и неблагоприятным климатом, будущее состояние климата планеты имеет первостепенное значение: даже незначительное его ухудшение поставит нас в тяжелейшее положение. С другой стороны, самое небольшое улучшение позволит нам сэкономить миллиарды долларов. Это касается буквально каждой семьи: если при строительстве дома хозяин точно знает, что в ближайшие 100 лет не будет суровых зим, он сэкономит и на толщине стен, и на системе отопления.

К несчастью, есть все основания полагать, что наши дети и внуки будут жить в еще более неблагоприятных условиях. Очевидно, в ближайшие 100 лет бури, засухи, морозы и наводнения будут более частыми и интенсивными, чем в наши дни. Метеорологи убеждены, что нынешний разгул стихии предвещает перемены климата планеты, но не знают ни вектора этих изменений, ни срока их окончаний (стабилизации); ведь период нестабильности (переходный период от одного планетарного состояния к другому) только начинается.

В современной научной парадигме точный климатический прогноз почти невозможен. Состояние климата Земли определяется десятками процессов продолжительностью от десятков лет до сотен тысячелетий; ста лет эмпирических инструментальных наблюдений для однозначных выводов явно недостаточно.

Лишь в последние десятилетия сложные физико-математические модели позволяют рассчитывать на суперкомпьютерах влияние множества климатообразующих факторов. Но на разработку научно обоснованных прогнозов уйдут десятилетия. Поскольку человечество в целом (и каждый отдельный человек) проявляет огромный интерес к колебаниям климата, как к основе собственного материального благополучия, а достоверных средств прогноза еще нет, в широкой публике (во многом с подачи СМИ) «гуляет» целый спектр мифологических объяснений колебаний климата. Среди распространенных мифов:

• Миф о «глобальном потеплении» (на самом деле, мы находимся в середине очередного межледникового периода, и временное потепление – всего лишь небольшая флуктуация на фоне наступления ледника)

• Противоположный ему миф о «глобальном похолодании» (ледник действительно наступает, но на это потребуются десятки тысяч лет, за которые биота успеет адаптироваться, а человечество – найти метод противостояния)

• Миф об «антропогенном воздействии на климат» (наша возможность влиять на климат не больше, чем возможность управлять орбитой Земли или других планет)

• Миф о «техногенных парниковых газах» (такие газы существуют, но большинство их имеет естественную, а не техногенную природу; главный газ вовсе не СО2, и к глобальному потеплению газы имеют мало отношения)

• Миф о «гелиоклиматических связях» (из множества декларируемых «солнечных циклов» научно доказан только 11-летний, и то с оговорками; все остальные есть следствие экстраполяции данных о земных атмосферных, гидрологических и т.д. циклах на Солнце и Космос)

• Миф о «воздействии космических циклов на общество» (различные ученые предлагают десятки различных циклов: в 1, 2, 3, 5-6, 10-12, 30-40 и т.д. лет. Легче сказать, какое число НЕ попало в циклы! При таком изобилии исчезает сама научная проблема!)

• Миф о «воздействии магнитных бурь на человека и общество» (связи настолько сложны и опосредованы, что можно говорить лишь об общем воздействии магнитных полей на биоту, но никак не на отдельного человека или его органы; вспышки же индивидуальной обостренной чувствительности и недомоганий объясняются влиянием погоды, а не магнитного поля)

• Миф о «прогнозируемости климатических колебаний» (период инструментальных наблюдений слишком короток для этого; все «прогнозы» основаны лишь на экстраполяции прошлых данных на будущее) 

Еще в 1970-х гг. советские и европейские ученые заявили: повышенное внимание к цикличности природных явлений объясняется не столько желанием дать достоверный прогноз, сколько убеждением, что обнаружение цикличности что-то объясняет, даже если сама цикличность не объяснена.

Природные ритмы 

Существование природных циклов научно обосновано. Ученые также доказывают, что глобальные (общепланетарные), региональные и локальные (местные) изменения климата - это непрерывное, нормальное и закономерное явление. Мы рассмотрим причины и следствия климатических циклов разной продолжительности. 

Климата прошлых геологических эпох Земли хорошо изучен по данным геологии и палеогеографии; выявлены основные ритмы климатообразующих факторов. 

• Ритмика природных процессов – повторяемость развития явлений во времени; причем каждый раз развитие идет в одном и том же направлении. 

• Природные ритмы – происходящие во времени круговороты вещества и энергии в географической оболочке.

Различают два вида ритмов: 

• периоды – правильные ритмы (одинаковой длительности) 

• циклы – неправильные ритмы (переменной длительности); именно они господствуют в природе; для них указывают лишь среднюю продолжительность. 

Ритмичность явлений – это своеобразное "дыхание" географической оболочки как целостной системы; поэтому на Земле не может существовать изолированная ритмика отдельных компонентов, не затрагивающая другие компоненты. 

Посокльку географическая оболочка планеты пространственно неоднородна, то она неодинаково реагирует даже на синхронные и периодические (правильные) внешние воздействия. В реальном мире все ритмы сдвинуты по фазе во времени и в пространстве (термин физический! Или психологический – но это уже применительно к пламенным проповедникам разного рода «вызывающих революции магнитных бурь»). 

Реальные земные ритмы всегда гетерохронны (неравномерно развиваются во времени) и метахронны (неравномерно развиты от места к месту).

1.2. Порядки и ранги циклов. 

Различают: гига- (чрезвычайно большие), мега- (очень большие), макро- (большие), мезо- (средние), микро- (малые), нано- (карликовые) циклы. Отдельные циклы низших порядков являются фазами циклов высших порядков и составляют единую систему цикличности (ритмичности), свойственную Земле, Солнечной системе, а возможно, всему Космосу. 

Сверхвековые циклы (причина - движение Солнечной системы в Галактике) образуют галактические ритмы, длящиеся миллионы лет. Подразделяются на:

1) Гигациклы самый крупный из них длился 1,1 млрд. лет; в докембрии Балтийского щита их найдено пять, каждый продолжительностью 500-600 млн. лет. Фанерозой (состоящий из палеозоя и мезозоя) – это первая половина VII гигацикла, вторая нам еще предстоит. 

2) Мегациклы 150-200 млн. лет = близки по длине к космическому году (176 млн. лет) – это тектонические циклы (каледонский, герцинский, тихоокеанский, альпийский), сопровождавшиеся интенсивным складко- и горообразованием. Причина: вращение Галактики вокруг своего центра, вызванное галактическими силовыми линиями.

3) Макроциклы 80-90 млн. лет. = космическое полугодие, начало полугодия совпадает с началом мегацикла, активизируется горообразование; в конце полугодия горообразование затухает, уступает место выравниванию земной поверхности

4) Мезоциклы 40-45 млн. лет = космические сезоны, причина: колебания Солнечной системы относительно плоскости Галактики при ее обращении по галактической орбите, близки геологическим периодам (вызывают морских трансгрессий и регрессии, изменения береговой линии материков).

Низшие циклы (идентифицируются по накоплению осадочных пород): 

5) 20-23 млн. лет 

6) 6-7 млн. лет 

7) 1,5-2 млн. лет 

8) 400-500 тыс. лет 

9) 90-150 тыс. лет 

10) 40-41 тыс. лет 

11) 20-23 тыс. лет 

12) 5-10 тыс. лет 

13) Тысячелетний цикл 1-3 тыс. лет (возможно, связан с дрейфом ядра Земли и изменением её магнитного поля). Это циклы колебаний климата и вулканических извержений. 

Внутривековые циклы (вызваны движением Земли в Солнечной системе): 

14) Вековой цикл 90-100 лет (гипотетическое усиление солнечной активности, моделируется амплитудами 11-летнего солнечного цикла, в результате чего получаются двойные и тройные циклы) характеризуется усилением вулканизма, учащением катастрофического схода лавин и селей.

15) Первый внутривековой цикл 35-40 лет: колебания водности озёр, усиление / ослабление засушливости, влажные и прохладные промежутки чередуются с теплыми и сухими

16) 11-летний цикл (увеличение площади солнечных пятен)

17) 3,5-3,7 лет (четверть 11-летнего цикла солнечной активности; научно не доказан) 

18) Годовой цикл (имеет космическое объяснение)

19) Сезонные циклы (зависят от движения Земли вокруг Солнца) – это смена ландшафтов, ледовые явления на реках (ледостав/ледоход, половодье/межень), различные реакции биоты (спячка животных, миграция рыб, птиц, млекопитающих). 

20) Суточные циклы (обусловлены вращением Земли вокруг собственной оси) включают смену дня и ночи, суточный ход температур, ход абсолютной и относительной влажности, фотосинтез, ночной и дневной бриз.

Климатообразующее значение имеют циклы ниже 16-го порядка (вековые и сверхвековые). 

1.3. Циклы как популярные мифологемы (псевдонаучные объяснения)

Циклы (в том числе климатические) – естественное, нормальное природное явление. Однако, некоторые климатические экстремумы (сильное похолодание, потепление, обилие или скудность осадков) на фоне общей нестабильности в мире (природные и общественные катаклизмы, политическая напряженность) вызывают озабоченность широких масс населения.

В попытке объяснить наблюдаемые явления (и, соответственно, повысить уровень личного комфорта) дилетанты нередко предлагают мифологемы (элементы, мотивы мифологии; здесь - псевдонаучные объяснения того или иного явления). 

Черты мифологем:

• простота и понятность («заводы выбрасывают газы – возникает парниковый эффект – наступает глобальное потепление»; «озоновая дыра расширяется – солнце светит ярче – люди облучаются и болеют раком»)

• легкость выявления («тысячелетние циклы увлажнения совпадают с эпохами Великих переселений народов»– достаточно сравнить даты; «вспышки солнечной активности вызывают революции и войны на Земли», «магнитные бури вызывают недомогания»)

• великая объяснительная сила (способность теории описать буквально все происходящее в исследуемой области; после принятия такой концепции у человека «раскрываются глаза» на явления, которые он ранее не замечал; он начинает находить циклы повсюду; мир полнится верификациями теории)

• неопровержимость («чем, кроме природных циклов, объяснить динамику экологических катаклизмов или общественных кризисов?»)

• связь с другими мифологемами («ресурсы Земли истощаются - увеличивается число войн и катастроф - мир катится к кризису»)

• видимость научной обоснованности (использование научных терминов – причем не всегда в точном значении; популяризация в СМИ, публичные «дискуссии», международные форумы)

• личностная значимость проблемы (непосредственная заинтересованность «я не хочу заболеть из-за озоновой дыры», «будущее потепление принесет мне большой урожай», повсеместное обсуждение на бытовом уровне).

Легкая верифицируемость, всеобщая объяснительная сила и исключительная гибкость (приспособляемость) теории, неопровержимость - все это признаки антинаучности (по Попперу).