Дерзкие мысли о климате

Величины, показанные в табл. 4, а тем более наши тепловые расчеты по ним, разумеется могут ещё нести в себе какие-то даже существенные ошибки. Однако очень важно, что сам метод комплексного расчета натурных наблюдений теплообмена вод, океаносферы, решительное освобождение его от традиционной привязанности к обязательной сходимости балансовых величин, наконец, возможность его использования для оценок тепловых эволюций Мирового океана закладывают хорошую основу для разработки метода сверхдолгосрочного прогнозирования ожидаемых тепловых изменений океаносферы, а через них и климатических трансформаций на всей Земле. Я верю, что такой метод прогнозирования в конце концов займет достойное место в климатологии и станет лучшим памятником талантливому советскому океанологу Виталию Николаевичу Степанову.

Таблица 4. Баланс тепла в океанах (по В.Н. Степанову)

Но чтобы обещающий метод пробил себе дорогу к делу, надо, во-первых, обратить на него должное внимание науки, во-вторых, еще и еще раз проверить, и проконтролировать всякими возможными способами и методами. Мы попробуем подступиться к этому с тем, что узнали выше: с оценками теплообмена океаносферы с атмосферой, которые позволили нам узнать о больших контрастах в теплообеспеченности разных стран и с оценками теплообменной роли термохалинной конвекции в Мировом океане. Заново примерно оценивая вероятность охлаждения океаносферы, прибегнем снова к самым общим оценкам ее теплообмена с атмосферой и космическим пространством в наше время.

Для начала допустимо заключить, что терять теплоту может только та среда или масса, у которой есть что терять. Об этом почему-то не задумываются те исследователи, которые без всяких убедительных доказательств «грешат» на Арктику и Антарктику, как якобы на самых расточительных «транжиров» общеземного тепла. Но тут же все ясно: там, где полярные водоемы замерзают или где суша постоянно покрыта льдом, не может происходить сколько-нибудь ощутимых, для общего теплообмена Земли с космическим пространством, потерь тепла. За счет увеличенного альбедо ледяных поверхностей здесь лишь не усваивается некоторая, может и значительная, доля солнечной радиации, что вовсе не отражается на теплообеспеченности остальной поверхности Земли. Разве можно ожидать от оледеневших стран какой-то передачи тепла более теплым странам? Но раз в околополюсных пространствах не происходит ни потерь, ни усвоения тепла в количествах, способных повлиять на термику всей Земли, то оставим их до поры в покое.

Совсем в ином положении оказываются теплые акватории Мирового океана. У них в достатке есть и что терять и как терять. Попробуем оценить как эти потери согласуются с приходом тепла от Солнца и расходом его в космическое пространство. Начнем опять с экватора и примыкающих к нему акваторий, ограниченных 10° северной и южной широт. Не стану утомлять читателя подробностями цифровых выкладок и расчетами, к тому же не очень надежными, но скажу лишь, что здесь поверхность океана усваивает тепла больше, чем возвращает его в атмосферу и в космос. Хотя теряет в общем много: из 480 кДж/см², поступивших от Солнца за год, теряется 400 кДж/см², остальное усваивается океаном и уносится течениями в высокие широты. Такие потери тепла бесконечно велики, против тех, что можно насчитать или вообразить потерянными в околополюсном пространстве. Но из того, что они не балансируются здесь с приходом радиационного тепла следует, что на акватории Мирового океана обязательно существует где-то область, у которой расход тепла в атмосферу и в космос обязательно превышает местный приход тепла от Солнца. Из вышепоказанной табл. 4 и наших рассуждений следует, что такие области расположены в Атлантическом океане, а наиболее вероятно – на незамерзающих морях Северного Ледовитого океана.

Ю. П. Доронин (1969), рассчитывая ожидаемые потери тепла с открытой воды Арктики, по климатическим данным определил их возможную среднюю величину, равной более 1 100 кДж/см ² за год. Известны данные и о более значительных потерях тепла с открытой воды Норвежского и Баренцева морей. Разброс определений здесь велик, но в среднем можно принять, что с незамерзающих акваторий этих морей, имеющих площадь около 2,5 млн. км², относительный расход тепла составляет 200÷250 кДж/см ² за год, а абсолютный 5 ÷ 6,2 × 10¹⁸ кДж за год. Обращаясь к табл. 4 можно заметить, что эта величина сходится с разницей между абсолютными расходом и приходом тепла через поверхность Северного Ледовитого океана. А это значит, что на его незамерзающих морях (и только здесь!) океан теряет тепла как в атмосферу, так и в космос, по крайней мере в 10 раз больше, чем получает его здесь же от Солнца. Надо думать, что абсолютная потеря тепла здесь является величиной не постоянной и существенно зависит от температуры поступающей воды и площади распространения льдов, в то время как температура воздуха скорее всего зависит от этих же изменений.