Секреты мироздания - А Смирнова

На основе палеоклиматических данных, наблюдений Международной службы географических широт, многочисленных исследований в смежных областях Вегенер и ряд ученых из разных стран мира пришли к следующим выводам:

10.3.1. Миграция полюсов (их смещение) носит характер периодических колебаний относительно неизменного среднего положения.

10.3.2. Между внутренним смещением осей и миграцией полюсов существует связь, о которой выдающийся теоретик лорд Кельвин писал: «Мы можем не только допустить, но и считать в высшей степени вероятным, что наибольшая ось инерции и ось вращения, всегда находившиеся близко друг к другу, в древние времена могли быть значительно удалены от их современного положения и они постепенно могли переместиться на 10, 20, 30, 40 или больше градусов…»

10.3.3. Периодические преобразования географии Земли, когда континенты то собираются в единый суперконтинент, то расходятся в разные стороны, приводят к весьма существенным изменениям климата.

10.3.4. Наклон земной оси (оси суточного вращения Земли, т. е. прямой, проходящей через центр планеты и ее географические полюсы) к эклиптике (т. е. к плоскости земной орбиты, по которой Земля обращается вокруг Солнца) характеризуется существенными периодическими колебаниями, которые, в совокупности с соответствующими изменениями долготы в перигелии и эксцентриситетом орбиты, оказывают решающее влияние на последовательную смену ледниковых и межледниковых периодов. Причем «в периоды материкового оледенения наклон эклиптики был меньше, а в те периоды, когда ледников не было и происходило значительное распространение организмов в сторону полюсов, — больше.

Нетрудно выяснить, — пишет Вегенер, — влияние таких изменений наклона эклиптики на климатическую систему Земли. Для этого нужно только представить себе, что годовое колебание температуры в значительной степени обусловлено наклоном оси вращения Земли по отношению к эклиптике. Если бы наклон эклиптики (по отношению к экваториальной плоскости) был бы равен нулю, то есть земная ось была бы ориентирована перпендикулярно к плоскости орбиты Земли, то при незначительности эксцентриситета орбиты не было бы вообще годового колебания температуры и повсюду на Земле на протяжении всего года господствовала бы температура постоянная во времени, как это имеет место в настоящее время только в тропиках».

По индикаторам климата прошлого, считают ученые, можно сделать заключение о том, что в определенные периоды истории Земли различие между климатом полюса и экватора существенно уменьшается.

10.3.5. Состояние атмосферы — ее масса и состав — являются немаловажным климатообразующим фактором. Из всех характеристик атмосферы особо важное значение имеет содержание углекислого газа, хотя он и присутствует в ней в ничтожном количестве — всего 0,03 % объема. «В целом, — пишет К. С. Лосев в книге “Климат: вчера, сегодня и завтра” (1985), — атмосфера прозрачна для потока солнечного излучения, которое происходит в основном в световом, то есть коротковолновом, диапазоне. Поток солнечных лучей, доходящий до поверхности Земли, частично отражается, а частично поглощается. В результате, поверхность планеты нагревается и, в свою очередь, начинает излучать энергию в виде теплового потока — инфракрасного, или длинноволнового, излучения. Земля, таким образом, работает как аппарат, преобразующий видимое (коротковолновое) излучение в невидимое инфракрасное (длинноволновое). Излучаемое Землей тепло уходит в пространство, но значительная его часть задерживается молекулами СО2, так как углекислота непрозрачна для тепловых лучей.

Оценки показывают, что отсутствие СО2 в атмосфере могло бы привести к весьма существенному снижению средней температуры на поверхности Земли…

Основная масса СО2 находится не в атмосфере, а в океане, где ее в 50 раз больше. Другим резервуаром углерода и углекислого газа является биосфера. Но, конечно, больше всего связанного и захороненного углерода находится в земной коре, откуда углекислый газ поступает в атмосферу вместе с вулканическими извержениями. Между всеми резервуарами углекислого газа идет сложный обмен, стремящийся к равновесию. Нарушение равновесия должно приводить к изменениям содержания СО2 в атмосфере и, следовательно, изменениям климата на поверхности Земли. Очевидно, что изменения СО2 могли происходить по разным причинам…»

Расчеты, выполненные М. И. Будыко, А. Б. Роновым, Л. И. Яншиным (1980), показали, что всплески СО2 достаточно хорошо согласуются с периодами теплых эпох, а уменьшение — с эпохами оледенений. Причем колебания концентрации углекислого газа происходят в довольно узком пределе. Основную причину всплесков содержания СО2 в атмосфере указанные авторы видят в повышении вулканической активности.

10.3.6. Важное значение для климата Земли в целом имеет относительная площадь Мирового океана — чем эта площадь больше, тем более мягким («морским») будет климат на планете, т. е. тем меньше будет размах широтных изменений температуры воздуха и ее суточных, синоптических и годовых колебаний.

В геологической истории Земли не раз происходили явления наступления (трансгрессии) и отступления (регрессии) океана, в результате которых изменялись соотношения суши и моря, а также глубина океана. «…В результате регрессии океана, — пишет Лосев, — площадь суши на Земле возрастает и наша планета становится ярче в связи с тем, что суша обладает значительно большей отражательной способностью (большим альбедо). А это приводит к понижению температуры. При крупных трансгрессиях, когда затапливается до 40 % суши (по сравнению с современной), планета тускнеет, так как уменьшается ее альбедо; поверхность разросшегося океана поглощает больше солнечных лучей, что приводит к общему повышению температуры».

Одной из главных причин «крупнейших трансгрессий и регрессий океана являются процессы в недрах Земли, вызывающие движение литосферных плит и изменения конфигурации, размеров и глубины океана. Сейчас создана обоснованная физическая теория, объясняющая трансгрессии и регрессии океана изменением скоростей приращения (спрединга) литосферных плит в районах рифтовых долин срединно-океанических хребтов. При быстром раздвижении плит вновь образующаяся океаническая кора не успевает остывать и формирует поэтому “мелкий” океан. В таком случае при условии постоянства объема воды в океане он не должен затапливать часть суши. Когда скорость приращения литосферных плит уменьшается, образовавшаяся океаническая кора постепенно остывает и в соответствии с законом физики сжимается, в результате, океан снова становится “глубоким” и вода уходит с затопленной суши. Начинается регрессия океана. Огромное влияние на изменения климата… оказывает перемещение материков по поверхности Земли в составе литосферных плит». Как отмечалось выше, расположение материков на поверхности планеты и их конфигурация периодически изменялись. Причем в период оледенения один из материков располагался в районе полюса. «Уже самое замещение воды сушей, альбедо которой значительно выше, приводило, — говорит Лосев, — к снижению температуры в этом районе. Еще из школьных учебников известно, что из-за шарообразности Земли районы полюсов значительно холоднее других районов планеты, так как получают значительно меньше солнечного тепла. В силу физических причин в районе полюсов осадки выпадают часто в виде снега, при этом количество стаивавшего снега было меньше количества выпавшего. Накапливавшийся из года в год остаток снега превращался в лед и формировал ледниковый покров. Возникал глобальный холодильник, что постепенно приводило к охлаждению поверхности всей планеты. Когда же на месте полюсов располагался океан, ледниковый покров возникнуть не мог. Расчеты показывают, что при океанических «жидких» полюсах температура на них не должна быть ниже 0 °C, а у экватора — около 30 °C, то есть перепад температуры в теплую эпоху между экватором и полюсом составлял около 30 °C. Значение океана на полюсе видно из такого современного факта. Сейчас оба полюса покрыты постоянным льдом, на Южном — он лежит на суше, на Северном — на воде, соответственно средняя температура на полюсах такая: на Южном — минус 50 °C, а на Северном — минус 14 °C. Таким образом, океан даже подо льдом повышает температуру по сравнению с сушей в 3,5 раза.

Восстановление по геолого-геофизическим данным расположения и конфигурации континентов в прошлом свидетельствует о том, что они то собирались в единый ансамбль, формируя один суперконтинент, то расходились в разные стороны. Это тоже приводило к длительным изменениям климата на Земле, так как менялось ее альбедо, а следовательно, и величина усвоения солнечной радиации. Расположение единого суперконтинента по обе стороны экватора могло повысить температуру на нашей планете на 10 °C по сравнению с современной, когда континенты разобщены и сдвинуты к полюсам. Такой единый суперконтинент — Пангея — действительно располагался по обе стороны экватора» в период одной из самых теплых эпох климата.