А Смирнова - Секреты мироздания

Такая резкая смена климатов — в Европе от тропического до климата умеренных широт, а на Шпицбергене от субтропического до полярного — сразу наводит на мысль о смещении полюсов и экватора и вместе с ними всей зональной системы климатов. При этом можно предположить следующее. Если меридиан Шпицберген — Южная Африка испытал наибольшие изменения климата, то одновременное изменение климата на двух меридианах, лежащих на 90° восточнее и западнее его, должно было равняться нулю или во всяком случае быть весьма незначительным. И это действительно так, ибо Зондский архипелаг, который находится на 90° восточнее Африки», в ту давнюю эпоху «определенно имел такой же тропический климат, как и теперь. Это видно из того, что там сохранились без изменения многочисленные древние растения и животные, например такие, как саговая пальма или тапир…»

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 СО 2, так как углекислота непрозрачна для тепловых лучей.

Оценки показывают, что отсутствие СО 2 в атмосфере могло бы привести к весьма существенному снижению средней температуры на поверхности Земли…

Основная масса СО 2 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 СО 2 в атмосфере и, следовательно, изменениям климата на поверхности Земли. Очевидно, что изменения СО 2 могли происходить по разным причинам…»

Расчеты, выполненные М. И. Будыко, А. Б. Роновым, Л. И. Яншиным (1980), показали, что всплески СО 2 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 СО 2 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».