Знание-сила, 2006 № 08 (950)

• Тосицугу Ямадзаки, Геологическое управление Японии, 2002 год.

Периодические изменения эксцентриситета (их цикл составляет 100 тысяч лет) влияют на магнитное поле Земли. Это доказывают исследования морских отложений, охватывающих последние 2,25 миллиона лет.

• Кристина Гэллап, Миннесотский университет, 2002год.

Около 140 тысяч лет назад количество солнечного тепла, получаемого полярными областями планеты в летний период, достигло минимума, а затем стало увеличиваться. Началось таяние ледников. По теории Миланковича, это привело к заметному повышению уровня моря около 134 тысяч лет назад. Однако исследования ископаемых кораллов показали, что еще за две тысячи лет до этого большая часть льдов на планете растаяла. Может быть, дело в следующем. Под тяжестью ледников земная кора немного прогнулась. А поскольку температура воздуха зависит от высоты над уровнем моря — чем высота меньше, тем сильнее прогревается воздух, — то ледники в конце концов начали таять раньше, чем изменилась орбита Земли и "сработали" циклы Миланковича.

• Муку л Шарма, Дартмутский колледж (США), 2002 год.

Возможно, все дело в изменении солнечной активности. Судя по колебаниям содержания изотопа бериллия-10 в образцах отложений (этот изотоп образуется на Земле при бомбардировке ее атмосферы космическими лучами), активность Солнца меняется с периодичностью в 100 тысяч лет, и сейчас ее показатель достиг максимума. Колебания солнечной активности совпадают с периодическими колебаниями климата Земли. По словам Мукула Шармы, "удивительно, что ледниковые и межледниковые периоды за последние 200 тысяч лет тесно связаны с солнечной активностью". Впрочем, оппоненты сочли этот вывод поспешным, ведь он сделан на основании данных лишь за указанный период. Быть может, продолжительность цикла солнечной активности иная.

• Роберт Деконто, Массачусетсский университет (США), 2003год.

Около 34 миллионов лет назад началось оледенение Антарктиды. Компьютерная модель показала, что на протяжении многих миллионов лет количество льда на шестом континенте менялось в соответствии с циклами Миланковича. Лишь когда Антарктида полностью скрылась подо льдом, астрономические факторы, то есть параметры земной орбиты, перестали влиять на мощность ледяного покрова.

Нынешние ледника — лишь свидетели последнего оледенения, отступившего около 10 тысяч лет назад

• Чжунхуа Лю и Тимоти Херберт, университет Брауна (США), 2004год.

Анализ изотопов кислорода в известковых раковинах ископаемых морских животных показывает, что 1,8 миллиона лет назад температура в тропиках начала меняться с периодичностью в 41 тысячу лет, то есть в точности следовала изменению наклона земной оси. Чем сильнее ось Земли наклонена, тем больше солнечного тепла достается полярным областям, а вот тропические районы хуже прогреваются Солнцем. В принципе изменения не так велики. На экваторе количество получаемого планетой тепла меняется на 0,8%, на 65-м градусе северной широты — на три процента.

Однако, как выяснили Лю и Херберт, в подобном ритме меняется температура не только воздуха, но и воды. Если, например, полярные области получают особенно мало тепла, то аномально остужаются и воды океана близ экватора. Эта зависимость была особенно отчетливо видна 1,8—1,2 миллиона лет назад, ну а после того, как температура воды близ экватора достигла рекордно низкой отметки, мощность ледяного покрова в Северном полушарии достигла максимума. По мнению исследователей, мы по- прежнему плохо понимаем, как связаны друг с другом процессы, протекающие в атмосфере Земли и Мировом океане.

• Питер Хьюберс, Океанографический институт (США), 2005 год.

Автор работы сравнил три десятка теорий, о&ьясняюших причины оледенений на нашей планете. В большинстве случаев их создатели апеллируют к циклам Миланковича, но были и теории, объяснявшие все естественными — земными — причинами. По мнению Хьюберса, главную роль играет цикл изменения наклона земной оси. Чем слабее она наклонена, тем меньше заметна разница между временами года в северных областях планеты. Начинается ледниковый период. Когда же наклон земной оси увеличивается, лето становится жарче, льды тают, настает межледниковая эпоха. Еще миллион лет назад продолжительность подобных циклов составляла 41 тысячу лет. Однако из-за понижения доли углекислого газа в атмосфере Земля стала остывать и "выбилась из ритма": на протяжении одного или даже двух циклов межледниковая эпоха так и не наступала. Отныне периодичность оледенений и потеплений составляла 100 тысяч лет.

Итак, цикличность климатических процессов, протекающих на нашей планете, доказана в последние десятилетия и теоретически, и практически. "Мы уверены, что причиной оледенений являются изменения параметров траектории Земли, — писал Джеймс Хейс в 1976 году. — Доказательства настолько очевидны, что какие-либо иные объяснения излишни".

Разумеется, подобное было сказано в полемическом пылу. Теория Миланковича по-прежнему подвергается критике. Она не учитывает роль тропиков в Южном полушарии, сложное взаимодействие морских и воздушных течений, а также промышленную деятельность человека.

По-видимому, механизм смены климата сложнее, чем предполагалось несколько десятилетий назад. Тут играет роль количество солнечного тепла, получаемого всей планетой, а не только отдельной ее областью, которую считали чем-то вроде кнопки спускового механизма или переключателя с "горячо" на "холодно".

Много неясного и с самими климатическими циклами. Ни один параметр орбиты не меняется со строгой периодичностью. В действительности мы имеем дело с несколькими квазипериодическими процессами. Вот упомянутый 100000-летний цикл эксцентриситета. Собственно говоря, его не существует — есть комбинация двух циклов, один из которых длится 125 тысяч лет, а другой — 95 тысяч лет. Поэтому в отдельные эпохи действие одного цикла лишь усиливается действием другого, а в иные времена, наоборот, ослабляется. Так, 400 тысяч лет назад их действие взаимно компенсировалось. Однако чаще всего влияние этих циклов так или иначе сказывалось на климате Земли.

Последователи Миланковича, как и сам сербский математик, проигнорировали также один из астрономических циклов, полагая, что он никак не влияет на климат Земли. Речь идет об изменении наклона плоскости орбиты Земли по отношению к так называемой инвариантной плоскости Солнечной системы — последняя практически совпадает с плоскостью орбиты Юпитера, самой массивной планеты нашей системы. Подобное изменение наклона никак не сказывается на количестве солнечного тепла, получаемого Землей.