Том Джексон - Взламывая планету Земля

К концу 1880-х годов ученые признали, что горы, подвергаясь эрозии, постепенно разрушаются, поэтому даже самые могущественные горные цепи в отдаленном будущем превратятся в небольшие холмы. Но как образовались горы?

Американский минералог Джеймс Дуайт Дана был убежденным сторонником гипотезы контракции Земли, согласно которой наша планета изначально была расплавленным скалистым шаром, а твердая земная кора сформировалась по мере его остывания. Однако при дальнейшем остывании скалистая поверхность сжалась, и кора треснула. Образовавшиеся на поверхности Земли трещины сформировали крупные элементы рельефа, такие как горные хребты. Однако к середине 1880-х годов свидетельства, собранные многочисленными группами исследователей в Альпах, Шотландском нагорье и Скалистых горах, помогли открыть новые факты. Разломы или трещины, проходящие сквозь пласты горных пород, позволяли старым слоям подниматься вверх и оказываться наравне с более молодыми.

Эту особенность назвали надвигами, а способ их возникновения — теорией разломов (основа, которая помогла по-новому взглянуть на орогенез, процесс формирования гор). Согласно теории, когда породный слой сжат горизонтально, разлом позволяет одной его части скользить вдоль другой, создавая более плотное образование. Когда целые континенты сталкиваются друг с другом, образуется горный хребет, возвышающийся высоко над уровнем моря. Изучение разломов коры в мелком масштабе дало представление о глобальных процессах, сформировавших нашу планету.

Осевое давление сначала приводит к выпуклому изгибу линейной антиклинали. Затем слои начинают распадаться, образуя более сложный ландшафт.

Перуанские моряки рассказывали о теплом северном течении, наиболее заметном в дни Рождества. Они дали ему имя Эль-Ниньо («малыш, мальчик»), так называют младенца Христа. Сегодня Эль-Ниньо известно как глобальное природное явление.

Камило Каррильо Мартинес, прежде чем стал министром финансов Перу в 1870-х годах, сделал блестящую военно-морскую карьеру.

Впервые Эль-Ниньо с отсылкой к климату упомянул капитан Камило Каррильо Мартинес в 1892 году, объясняя обычаи и предания старых моряков географическому обществу в Лиме. Сегодня мы знаем Эль-Ниньо как теплую фазу океанической системы, называемую Южной осцилляцией. Это явление возникает, когда в экваториальной части Тихого океана образуется область нагретых приповерхностных вод (это происходит примерно между меридианом 180° — линией перемены даты, и 120° с. ш.). С прибытием Эль-Ниньо к концу года нагретые воды смещаются к западному побережью Южной Америки. Однако Южная осцилляция — это не ежегодное явление, а многолетний цикл колебаний температуры поверхностного слоя воды. В некоторые годы вода значительно холоднее — это другая фаза, получившая название Ла-Нинья.

В год Эль-Ниньо теплая вода океана накапливается у западного побережья Южной Америки, в другое время там протекает холодное течение. Этот сдвиг является частью цикла климатических воздействий, который влияет на весь Тихоокеанский регион и даже за его пределами.

Эль-Ниньо несет высокое атмосферное давление и засуху в западную часть Тихого океана, низкое давление и сильные ливни — в восточную. В среднем от одного Эль-Ниньо до другого проходит четыре года, хотя некоторые циклы могут длиться около семи лет. Влияние Эль-Ниньо сказывается на производительности сельского хозяйства в Тихоокеанском регионе, так как температура и уровень осадков различаются в разное время цикла. Среди последствий, которые мы испытываем на себе в связи с изменением климата, — увеличение разницы температур между теплой и холодной фазами, которое может вылиться в еще более экстремальные погодные явления, такие как засуха.

Холодная фаза Эль-Ниньо, или Южной осцилляции, называется Ла-Нинья, что означает «малышка, девочка», указывая на оборотную сторону цикла Эль-Ниньо. В этот период поверхностные воды восточной и центральной части Тихого океана становятся холоднее из-за подъема глубинных вод. Более теплые же воды перемещаются в западную часть Тихого океана на несколько лет. Периоды Ла-Ниньи холодные, но сухие в Южной Америке и более влажные в западной части Тихого океана. Продолжая цикл, холодные поверхностные воды перемещаются на запад, а теплые воды движутся в восточную сторону на небольшой глубине, прежде чем подняться на поверхность недалеко от Перу, возвещая возвращение Эль-Ниньо.

В 1896 году шведский химик Сванте Аррениус дал первое полное определение современному понятию «парниковый эффект». Он заинтересовался этим явлением, работая над теорией о том, как Земля может остыть до состояния ледникового периода. Сегодня парниковый эффект помогает нам понять климат.

Видимые волны солнечного света могут проникать в атмосферу Земли, но не вся невидимая тепловая энергия может выбраться обратно — совсем как в теплице. В конечном итоге воздух на планете нагревается.

Парниковый эффект — природное явление, благодаря которому атмосфера Земли поглощает из космоса часть солнечной энергии. Это позволяет сохранять температуру на планете на среднем допустимом уровне — 14 °C, без парникового эффекта на поверхности планеты было бы очень холодно (–18 °C). В течение XIX века было открыто его существование и принцип действия, а также Аррениус описал его влияние на изменение климата в долгосрочной перспективе. В последние годы фразу «парниковый эффект» часто употребляют на научных и политических дебатах, обсуждая, как человеческая деятельность отразится на атмосфере и климате уже в недалеком будущем.

Растения приводят в равновесие уровень углекислого газа в воздухе и используют его как удобрение для роста. Животные едят растения, еда окисляется, соединяясь с кислородом, и выделяется энергия. Неиспользованный углекислый газ снова возвращается в атмосферу. И так по кругу. Однако ископаемое топливо, такое как нефть, газ и уголь, — это насыщенные углеродом останки древней жизни. При горении углекислый газ, выделяющийся в воздух, не является частью естественного углеродного цикла, поэтому он продолжает накапливаться в атмосфере.