Озонные дыры и гибель человечества

На резкие изменения солнечной активности реагируют не только скорость вращения Земли вокруг своей оси и характеристики атмосферы (циркуляция, давление, температура, атмосферные осадки), но и гидросфера (уровни океанов и морей, их ледовитость, температура воды и т. д.). Это значит, что меняются условия образования и исчезновения озона, дополнительно к тем, которые обусловлены изменениями условий в атмосфере.

Ветровой режим атмосферы на высотах 6 — 120 км также зависит от солнечной активности. По данным ракетного и аэрологического зондирования атмосферы, за период 1962–1970 годов над Тихим океаном и Северной Америкой было показано, что при увеличении солнечной активности ослабляется циркуляция атмосферы в поясе с широтами меньше 40^о северной широты. Ранее, по данным о торможении искусственных спутников в атмосфере Земли, было установлено, что с ростом солнечной активности увеличивается плотность атмосферного газа в верхней атмосфере.

Процессы, развивающиеся в атмосфере при воздействии внешних факторов, связанных с солнечной активностью, зависят от того, в каком состоянии в момент воздействия находится атмосферный газ. Поэтому зависимость атмосферной циркуляции, а значит, и количества озона от солнечной активности будет различна в разные сезоны, на разных широтах и долготах.

Составление данных о зональной атмосферной циркуляции с уровнем солнечной активности за период с 1910 по 1960 год показало, что в периоды максимальной солнечной активности уменьшается повторяемость зональных атмосферных процессов. Дело в том, что для повторяемости необходима стабильность, а при частых вторжениях в атмосферу зоны полярных сияний заряженных частиц (то есть при высокой солнечной активности) ни о какой стабильности атмосферы не может быть и речи. В минимумах солнечной активности, напротив, нагрев атмосферы заряженными частицами в зонах полярных сияний минимален. Поэтому зональные процессы более стабильны: устанавливается преимущественно широтное направление ветров (с запада на восток).

Такая же зависимость зональной циркуляции атмосферы от уровня солнечной активности прослеживается и в течение векового цикла солнечной активности. Этот цикл в начале нашего столетия имел минимум, то есть солнечная активность в максимумах 11-летних циклов была минимальной. Поэтому в начале нашего века повторяемость зональной циркуляции была высокая. В 1930-е годы уровень солнечной активности в вековом цикле солнечной активности возрос. При этом резко упала повторяемость зональных циркуляций и стал меняться климат: началось потепление Арктики. Это произошло потому, что ветры стали преимущественно меридиональными. Поэтому усилился обмен между нагретой экваториальной и холодной приполярной областями.

Атмосферная циркуляция определяется вращением Земли, неравномерным нагревом всей атмосферы Земли (непосредственно под Солнцем атмосфера нагревается больше всего), циклонической деятельностью, характером подстилающей поверхности и ее температурой, в частности наличием гор.

Сопоставление интенсивности меридиональной и зональной (вдоль постоянной долготы) циркуляций атмосферы с солнечной активностью за продолжительный отрезок времени показало, что колебания зональной составляющей атмосферной циркуляции, то есть колебания ветров в направлении восток — запад, увеличиваются каждый раз (без исключения!) при увеличении солнечной активности. Данные были взяты по различным долготным секторам (Сибирский, Тихоокеанский, Американский, Атлантический секторы, а также суммарные показатели по всему северному полушарию). Оказалось, что практически во всех долготных секторах происходят однотипные (с одинаковой фазой) изменения атмосферной циркуляции при увеличении солнечной активности. Другими словами, отклик атмосферной циркуляции на увеличение солнечной активности носит глобальный характер.

Колебания меридиональной циркуляции связаны с солнечной активностью менее тесно, чем с зональной. В одних случаях во время высокой солнечной активности наблюдаются наибольшие колебания меридиональной атмосферной циркуляции. В других случаях они приходятся на время максимальной солнечной активности. Но это не является проявлением какой-либо случайности. Многие переходы от одной формы зависимости к другой (фазовые переходы) происходят тогда, когда происходит изменение (перелом) тенденции от затухания показателей атмосферной циркуляции к их росту (а также наоборот). Такие переломы хода атмосферных процессов всегда происходят при аномальных изменениях солнечной активности.