Дерзкие мысли о климате

М. И. Будыко, допуская, что атмосфера Земли при некоторых условиях может становится особо прозрачной как для коротковолновой, так и для длинноволновой радиации (чего не исключаем и мы) и, используя формулу для определения эффективной температуры, выводимой из закона излучения Стефана – Больцмана, находим, что при альбедо «белой Земли», равной 0,8, средняя температура ее поверхности опустится до 186°К, или минус 87 °C. Отсюда опять же следует заключение о неизбежности устойчивого оледенения. Но условия, из которых исходит предположение М. И. Будыко, в полной мере соответствуют современным условиям центральной части Антарктиды. Тем не менее средняя годовая температура поверхности ледника здесь оказывается равной минус 50°, а не минус 87 °C. Если учесть понижение температур за счет большой высоты (на 25 °C) и полярного положения Антарктиды, то окажется, что произведенный теоретический расчет вовсе далек от вероятного значения средней температуры на поверхности полностью оледеневшей Земли, Другая, графическая модель М. И. Будыко, построенная на тех же исходных посылках, дополнительно в основу оценок включает полученную на эмпирических данных зависимость, из которой следует, что средняя широтная граница постоянного снежно-ледяного покрова соответствует средней годовой температуре, равной минус 10 °C. Возникает вопрос, а почему собственно минус 10 °C, если известно, что пресные воды и льды замерзают и тают при 0 °C, морская вода при минус 1,8…2,2 °C, а распространение многолетней мерзлоты почти полностью совпадает с изотермой среднегодовой температуры около минус 1,5 °C? Достаточно ли обоснован такой выбор для отсчета температуры? В Якутске, например, средняя годовая температура составляет минус 14 °C, в Верхоянске минус 15,7 °C, в Оймяконе минус 17 °C, но никаких постоянных снежно-ледяных покрытий, исключая подземную мерзлоту, здесь нет и все эти пункты являются центрами земледельческих районов. В Якутске в открытом грунте вызревают помидоры и практически все, кроме фруктов, что выращивается в Подмосковье. Границу морских льдов, как показал В. Ф. Захаров (1978) также менее определяет температура воздуха, чем характер вертикального теплообмена в самом море. Несмотря на то, что М. И. Будыко свидетельствует о широком признании его моделей, мы как видно, не можем согласиться с вытекающими из них заключениями о возможности полного оледенения Земли. И здесь ошибки исходят от невнимания к особенностям обмена теплоты фазовых превращений. Поэтому мнение М. И. Буды-ко о том, что «Вывод о возможности устойчивого существования «белой Земли», по-видимому, может быть получен из любой реалистической теории климата (Будыко, 1977, с.98) определенно является спорным.

То, что невозможно для среднего состояния Земли является вполне нормальным и в наше время для высоких ледниковых куполов полярных широт Антарктиды и Гренландии. В Антарктиде, при весьма прозрачной атмосфере и в соответствии с её широтным положением имеется, кроме неоднократно отмеченных, существенная причина для стабильного удержания низкой температуры ледяными массами – это низкая температура окружающего воздуха из-за значительной высоты (адиабатического охлаждения), что не позволяет льду прогреваться до температуры таяния. В связи с этим интересно заметить, как велики оказываются различия в нормах фактически усваиваемой радиационной энергии поверхностью разных широт Земли даже в космических масштабах – полярные области ее получают меньше, чем в среднем получает единица поверхности Марса, в то время как в среднем вся Земля получает ее (из-за меньшего альбедо) больше, чем Венера. Следовательно, на Земле могли быть шире представлены и марсианский и венерианский климаты, если бы этому не препятствовала динамика тепла в гидросфере. И именно она же исключает вероятность полного естественного оледенения Земли. Нам приходится подкреплять это заключение словом «естественного» в связи с тем, что человек неразумным применением разрушительных военных средств может вызвать непредсказуемые неестественные отклонения.