Люди и кибернетика

Климат определяется не только характером воздушных течений, но и течениями в океане. И климат Восточной Европы и Западной Сибири, в частности, во многом определяется течением Гольфстрим. Около берегов Кольского полуострова, точнее, в районе устья Белого моря он делает резкий поворот на север и уходит от берегов Советского Союза, не в силах прорваться через мелководья, которые отделяют Баренцево море от Карского. Из-за этого Карское море всегда одето в ледяной панцирь. А огромный сток реки Оби понижает его соленость, что только увеличивает мощность морского льда.

В результате над Карским морем и севером Западной Сибири формируются массы холодного воздуха. Над Баренцевым морем картина совершенно иная здесь зона пониженного давления, а в таких зонах гораздо теплее.

В этом районе возникают большие градиенты температур и давлений, вызывающие зарождение северо-восточных ветров. Они блокируют атлантические циклоны, что и определяет засушливый климат равнин, прилегающих к Уралу, и степной зоны южнее Уральского хребта.

В период максимума голоцена этого холодного "карского заслона", по-видимому, не было. Атлантические циклоны проникали далеко на восток, оттесняя сибирский антициклон к Тихому океану, создавая умеренную влажную зону в тех местах, где сейчас лежат барханные пески. Такая ситуация могла бы возникнуть, если бы Гольфстрим смог прорваться в Карское море. Значит, либо мощность Гольфстрима в ту пору была иной, либо изменилась как-то топография шельфовой зоны Баренцева и Карского морей. Можно лишь предположить, что имела место первая причина. Воды Мексиканского залива, наверное, в ту пору нагревались сильнее, и на север устремлялась более нагретая струя Гольфстрима.

Если это так, то ключ от климата великих степей Евразии лежит у берегов Мексики и Кубы.

Наш рассказ, наверное, убедил читателя в том, что проблемы управления климатом отдельных районов понастоящему трудны. На интуитивном уровне и на уровне традиционных географических рассуждений ответить на многие вопросы, которые ставит практика, действительно невозможно. В то же время природопреобразующая деятельность человека не только продолжается, но и усиливается. И перед человечеством встает грандиозная задача управления этой деятельностью. Но для этого необходимо прежде всего научиться оценивать ее эффекты. Ведь они становятся такими, что оказывают воздействие на само существование человечества. И чтобы выявить степень этого воздействия, без кибернетики не обойтись.

Так кибернетика общественного развития поднимает перед естественными науками новые беспрецедентные проблемы. Как начинать исследования подобных проблем? Какова должна быть при этом отправная позиция?

Занимаясь этими вопросами в Вычислительном центре Академии наук СССР, мы пришли к однозначному утверждению: "Путь к решению частных проблем лежит через общее". Так учил нас еще академик В. Вернадский. Только создав фундаментальные климатические модели планеты в целом, можно будет более или менее правильно оценивать климатические изменения, вызываемые антропогенными факторами, и построить математический аппарат, создать тот инструментарий, который позволил бы описать различные управляющие воздействия. То есть не индуктивный путь исследования частных проблем и переход от них к общим схемам, а путь дедукции: от общей модели климата планеты к решению частных вопросов регионального управления. Биосфера это единый организм, а, как говорят медики, надо лечить не болезнь, а самого больного. Как это делать, мы и расскажем в следующем разделе.

МОДЕЛИРОВАНИЕ КЛИМАТА ПЛАНЕТЫ

Общие точки зрения являются всего лишь исходной позицией. Конечно, если позиция выбрана неверно, то добиться успеха почти невозможно. Но от ее выбора до выигрыша сражения очень не близко. Сказав, что нам необходима общая модель климата, мы только ставим проблему. А дальше начинается неизвестное. Что должна представлять собой климатическая модель планеты, какие требования должны быть к ней предъявлены и что, в конце концов, мы должны понимать под словом "климат"?

Ответить на подобные вопросы отнюдь не просто.

И наши ответы будут в значительной степени субъективны, ибо они отражают определенную позицию, к изложению фрагментов которой мы и переходим.

Мы будем опираться на то определение климата, которое было предложено советскими учеными А. Мониным и Ю. Шишковым. Они считают, что климат - это "статистический ансамбль состояний, которые проходит система "океан - суша - атмосфера" за период времени в несколько десятилетий".

В этом определении отражена роль трех компонентов, вносящих основной вклад в состояние окружающей среды: инерционного океана, легкой неустойчивой атмосферы и наиболее подверженной человеческому влиянию суши.