Дерзкие мысли о климате

С незапамятных времен и до сих пор оледенения всегда прямо связывались с предшествующими им зимними похолоданиями. Это внешне логичная посылка оказалась ошибочной, уведшей многих исследователей от истины. Она сыграла трагическую роль и в становлении астрономической теории оледенений. Югославский ученый М. Миланкович автор крайне трудоемкой и громоздкой математической теории, призванной найти связь многовековых изменений солнечной инсоляции с оледенениями, посвятил ей 30 лет своей жизни. Он показал, что вследствие изменений условий вращения Земли вокруг Солнца (эксцентриситета), прецессии и наклона собственной оси, расстояния разных точек ее поверхности от нашего светила, хотя и немного, но изменяются, из-за чего меняется и напряженность радиации. Расчеты велись применительно к последнему миллиону лет существования Земли и выявили, что главные циклы колебании инсоляции вследствие изменения эксцентриситета земной орбиты составляют 100 000 лет, наложенные на них циклы изменения наклона земной оси – 41 000 лет и циклы прецессии (предварение равноденствий) – 22 000 лет. Комплексные исследования следов оледенений подтверждали, что именно в эти периоды и происходили оледенения, по крайней мере, последние, но как пишется в упомянутой книге американских ученых Дж. Имбри и К. П. Имбри (1988, с. 130): «… специалисты выявили несообразности в самих расчетах Миланковича. Судя по ним, летние температуры в ледниковые эпохи должны были падать на 6,7 °C ниже современных, что выглядело достаточно правдоподобным. Однако зимние температуры, по тем же расчетам, были тогда на 0,7 °C выше, чем в настоящее время, что многими представлялось совершенно невероятным».

Сами Имбри горячие сторонники теории Миланковича, в заключение книги пишут, что «… главной, наиболее важной задачей теперь становится выяснение природы физических механизмов, делающих климатическую систему высокочувствительной к умеренным колебаниям инсоляции» (с. 232).

Эту задачу сама собой решает охарактеризованная выше закономерность. Из неё прямо следует, что именно понижение летней температуры на несколько градусов и необходимо, чтобы выключился, защищающий полярные моря от оледенения, неравновесный теплообмен с внешней средой. Вот и весь секрет природы этого физического механизма.

Моменты начала оледенения и его окончания определяются непросто падением или повышением температуры на несколько градусов, а переходом летней температуры в сторону только отрицательных значений при похолодании в преддверии начала оледенения и возвратом перехода через 0 °C при потеплении в начале его деградации. Только в эти моменты выключается и снова включается механизм неравновесного теплообмена внешней среды с ледяными массами. В данном случае именно со всеми ледяными массами, в том числе слагающими ледники, а не только с ледяным покровом водоёмов. Те же ледники суши пополняют свою массу только путем аккумуляции твердых осадков, а расходуют её при абляции и медленном пластическом растекании под действием силы тяжести.

И здесь абляция начинается непросто с повышения температуры, а с переходом ее через 0 °C в сторону положительных значений.

Только начавшись, она вызывает действие новых факторов, ещё более усиливающих абляцию у стаивающего льда, альбедо снижается и усвоение тепла солнечной радиации увеличивается; снижение высоты ледника выводит его под снеговую линию[3], где таяние ещё более ускоряется; наконец, прогревание ледяных масс до 0 °C ускоряет их пластическое растекание и так далее. Поэтому же деградация ледников происходит более интенсивно, чем начинается их формирование.

Большой интерес вызывает проблема синхронности (или асинхронности) оледенений обоих полушарий Земли. Эта проблема остается нерешенной. И она действительно сложна. Но мы и здесь получаем новую возможность ее частичного решения. Пожалуй, наибольшую сложность в становлении верных представлений об оледенениях полярных областей обоих полушарий Земли обусловливает тот факт, что оледенения здесь охватывают и сушу (Антарктида и Гренландия), и моря. Их строгое решение, вероятно, будет достигнуто, если будет оказано большое доверие астрономической теории и представлению о неравновесности теплообмена ледяных масс с внешней средой при абляции их поверхностей, что, как мне представляется, следует отнести к главным побудительным причинам возникновения и деградации оледенений. Другие во множестве предполагавшиеся причины оледенений, если и верны, то скорее всего характеризуют лишь наложенные явления, инициирующие ход оледенений в ту или иную сторону.