Озонные дыры и гибель человечества

Различные процессы на Земле и в ее атмосфере реагируют на эти резкие изменения солнечной активности. Ведь резкое усиление солнечной активности означает резкое увеличение плотности потоков заряженных частиц, исходящих из Солнца, увеличение плотности межпланетной среды. Значит, при этом должно активизироваться воздействие солнечных заряженных частиц на магнитосферу Земли. В результате вся магнитная оболочка Земли — магнитосфера — приходит в колебательный режим (это называется магнитосферной бурей), о чем свидетельствуют колебания магнитного поля Земли, которые регистрируются в разных точках на земном шаре. Анализ данных за много лет показал, что каждое увеличение скачком солнечной активности неизбежно приводит (в 100 % всех случаев) к развитию бури в магнитосфере Земли, а значит, и магнитной бури. В эти периоды возмущенность магнитного поля Земли так же (как и солнечная активность) резко увеличивается. Можно сказать, что в эти периоды происходит перелом в обычном, нормальном изменении магнитного поля Земли. В это время в атмосферу высоких широт вторгаются заряженные частицы. К чему это приводит и как это отразится на распределении и количестве озона — уже говорилось. Здесь мы рассмотрим другие стороны этого сложного процесса — бури в околоземном пространстве под действием усилившейся солнечной активности. Она охватывает не только магнитосферу, но и атмосферу. Поэтому она приводит и к изменению озона.

Изменение циркуляции атмосферы во время магнитных бурь исследовалось на очень большом числе данных наблюдений. Изучались данные за период с 1890 по 1967 год. Всего было проанализировано развитие процессов в атмосфере за время 834 магнитных бурь.

Эти анализы показали, что спустя некоторое время после начала магнитной бури атмосферное давление меняется: в одних регионах оно увеличивается, а в других уменьшается. Были выделены шесть регионов, в каждом из которых наблюдались однотипные изменения атмосферного давления. Это Восточная Сибирь, Западная Сибирь, Европа, окрестности Карского моря, Северная Атлантика.

Анализ показал, что на востоке СССР, в Северной Атлантике и на Канадском архипелаге после начала магнитной бури атмосферное давление уменьшается. Одновременно в Европе, Западной Сибири и в окрестностях Карского моря атмосферное давление увеличивается. Наиболее эффективно и быстро энергия солнечных заряженных частиц вносится в атмосферу в овалах полярных сияний на широтах вблизи 70^о. Поэтому уже через двое суток после начала магнитной бури в районах высоких широт меняется атмосферное давление. Чем дальше от овалов полярных сияний в сторону экватора, тем больше времени надо, чтобы энергия заряженных частиц попала там в атмосферу и вызвала изменение атмосферного давления. Так, в восточной части СССР атмосферное давление меняется только спустя четверо суток после начала магнитной бури. При этом с увеличением широты уменьшается амплитуда изменения атмосферного давления.

Эффективность воздействия солнечных заряженных частиц на магнитосферу зависит от направления межпланетного магнитного поля в том месте, где находится Земля. Оно сказывается и на атмосферных процессах (а значит, оно должно сказаться и на количестве и распределении озона в атмосфере): при изменении его знака существенно изменяется зональная циркуляция атмосферы.

Но резкое усиление (скачок) солнечной активности воздействует на циркуляцию атмосферы, а значит, и на количество озона не только посредством заряженных частиц, которые вторгаются в атмосферу высоких широт. Имеются и другие возможности для такого воздействия, например, изменение скорости вращения Земли.

Известно, что скорость вращения Земли вокруг своей оси зависит от действия космических факторов, в частности от изменения солнечной активности. Поэтому для нее характерны вековые замедления изменения в течение года, которые имеют скачкообразный, нерегулярный характер. Итак, оказалось, что 88,9 % случаев всех резких изменений солнечной активности сопровождались скачкообразными изменениями скорости вращения Земли. Отсюда можно сделать два вывода. Во-первых, эти данные достоверно подтверждают заключение, что резкие изменения солнечной активности действительно меняют глобальные процессы (движения Земли). Во-вторых, изменение скорости вращения Земли вокруг своей оси вызывает изменение характера циркуляции атмосферного газа, что приводит к изменению количества озона и его глобального распределения.

Одним из примеров изменения атмосферной циркуляции при изменении скачком скорости вращения Земли может служить положение области пониженного атмосферного давления, наблюдаемой во все сезоны года над Исландией и называемой Исландской депрессией. Положение центра этой области изменяется в течение десятков лет в пределах 66–58^о северной широты. Сопоставление изменений широты области пониженного атмосферного давления с солнечной активностью показало, что в большинстве случаев оно совпадает по времени с резким, скачкообразным изменением солнечной активности.