Дерзкие мысли о климате

Как видно, единый инертный и хорошо перемешиваемый гравитационным массо- и теплообменом Мировой океан оказывается нуждается и в том, чтобы его отдельные акватории пользовались особо пристальным вниманием исследователей хотя бы потому, что они могут быть очагами зарождений климатических трансформаций.

7.7. Навет на Антарктиду

Субъективное восприятие терминов «тепло» и «холод», пожалуй, нигде так не мешает поискам истины, как в физической географии. Познав, как «холодно» на Антарктиде, люди скоро и охотно согласились с мыслью, что этот материк не только жуткий «морозильник», но и самый злостный «растратчик» общеземного тепла. Но верно ли это?

Посмотрим, имеет ли ледяная поверхность Антарктиды то, что она якобы «растрачивает»? Сплошь оледеневшая Антарктида под стать Луне значительно оторвана от общего теплообмена совершающегося на Земле и в этом состоянии вынуждена обходиться в основном собственными очень скудными тепловыми ресурсами, которыми наделила её природа. К тому же весь теплообмен через твердую поверхность ледникового купола замыкается на кондуктивной теплопроводности льда, сильно сдерживающий как усвоение, так и высвобождение равных и с равной интенсивностью оборачивающихся небольших количеств тепла.

Можно как угодно измерять и рассчитывать величины оборота тепла через поверхность нетающего (сухого) льда, и мы не «наскребем» более 40 кДж в год, которые может отдать зимой и усвоить летом 1 см ² площади антарктического ледника, покрывшего весь этот материк площадью в 14 млн. км².

В Антарктиде при очень прозрачной атмосфере и некотором преимущественном положении этого материка по отношению к Солнцу в летний период приход коротковолновой солнечной радиации составляет значительную величину, достигающую около 500 кДж/см ² год. Но из-за большого альбедо (свыше 0,9) усваивается только показанная малая величина. Между тем средние удельные потери со всей площади Земли составляют 300 кДж/см ² год. Следовательно, ледяная поверхность Антарктиды отнюдь не держит первенства ни к приходу, ни по «растрате» тепла.

Сколько теряется тепла над Антарктидой через атмосферу можно судить по количеству конденсирующихся здесь осадков.

В центре материка их величина составляет не более 5 г/см ² за год, а на восточной его части – до 60 г/см ² за год. Общее количество накапливающегося снега на всей площади Антарктиды эквивалентно объёму воды в 2 000 км ³ за год. А это значит, что удельная величина осадков на всем материке составляет около 14,3 г/см ² за год. При конденсации и сублимации такого количества осадков высвобождается и тут же уходит в космос тоже около 40 кДж/см ² за год. В удельном выражении это в 10 раз меньше, чем теряется над незамерзающими морями Северного Ледовитого океана. А сравнивая площади, с которых теряются эти количества тепла, можно определить, что абсолютные потери тепла над Антарктидой сказываются меньше, чем над приэкваториальными областями примерно в 60 раз и в какой-то мере сопоставимыми с теми, что теряется зимой над незамерзающими полярными морями северного полушария. В атмосфере над Антарктидой тепла от конденсации пара едва хватает, чтобы исключить лунного предела охлаждения её поверхности (минус 120 °C), а конденсация пара вкупе с западным переносном атмосферы над приатлантическими водами Северного Ледовитого океана оберегает от возможного более значительного охлаждения обширную площадь северных территорий Евразийского материка. Антарктида и незамерзающие моря Арктики оказываются примерно равнозначными «растратчиками» общеземного тепла, но побочные эффекты этих «растрат» в нашем субъективном представлении ассоциируются по-разному: Антарктиду мы называем жутким «морозильником», а теплые воды Гольфстрима, которые по сути дела теряют в Арктике общеземное тепло, мы называем благом. Но это благо оборачивается утратой тепла от всего Мирового океана, а значит, и от Земли. Мнение об охлаждающем влиянии Антарктиды въедливо и поэтому нередко ссылаются на то, что отсюда по океану расползаются айсберги, объемом ни много ни мало в 2 000 км³. Верно, что каждый кубический сантиметр льда отнимает от воды при таянии 334 Дж тепла, а весь объём айсбергов забирает уже 0,7 × 10¹⁸ кДж за год. Когда же сравним эту потерю тепла с общей потерей его Мировым океаном, то оказывается, что она составляет всего 0,04 %. К тому же льда Северного Ледовитого океана выносится примерно в полтора раза больше, чем из Антарктиды.

Как видно, с какой стороны ни взгляни, Антарктида и в самом деле оказывается без вины виноватой. Но посмотрим на сравнения вовсе уж с неожиданной стороны и получим ещё более неожиданный результат. Всякие теплофизические оценки становятся более строгими и точными, когда отсчет количеств тепла ведется от абсолютного нуля (минус 273 °C). Для Земли подобный отсчет не является абстракцией, поскольку она возвращает тепло, полученное от Солнца, в космос, где температура, близка абсолютному нулю.