Озонные дыры и гибель человечества

Конечно, происходили и менее мощные выбросы пыли, когда размеры бомбардирующих Землю астероидов были меньше или значительно меньше. Так, если диаметр астероида составлял 5 км, то и пыли было в 10 раз меньше. Значит, и слой осадков имел толщину только 2 мм. Такой слой, образованный десятки миллионов лет назад, достоверно обнаружить трудно. Оценки показывают, что при столкновении с Землей метеоритом диаметром 2 км в атмосферу выбросится примерно 100 миллиардов тонн пыли. Этого достаточно для того, чтобы так ослабить приходящее к поверхности Земли солнечное излучение, чтобы фотосинтез перестал «работать». Если же фотосинтез прекратится, то произойдет резкое падение средней температуры поверхности Земли.

Мы привели только небольшую часть фактического материала, чтобы проиллюстрировать, что в геологическом прошлом имели место очень существенные кратковременные изменения климата. Специалисты не сомневаются в том, что они оказывали существенное влияние на биосферу Земли. Изменение климата происходило в результате значительного увеличения массы атмосферного аэрозоля. Это вызывало понижение прозрачности атмосферы и значительно уменьшало долю солнечного излучения, которое достигало земной поверхности. Конечно, это ослабление солнечного света было в десятки и сотни раз больше, чем после взрыва вулканов Кракатау или Тамбора. Но как мы убедились, что даже в результате запыления атмосферы после взрывов этих вулканов солнечное излучение, достигающее земной поверхности, было сильно ослаблено. Если выброс пыли был бы в десятки раз больше, то климатическая катастрофа была бы неминуемой. Так, собственно, оно и было в прошлом. И не один раз. Дело в том, что вулканическая активность за всю историю Земли в ее геологическом прошлом была очень неравномерной. Значит, были периоды, когда она была в десятки, а может, и в сотни раз выше, чем в наше время. Значит, при одновременных взрывах нескольких вулканов пыли выбрасывалось намного больше. Это и приводило к образованию в атмосфере мощного слоя аэрозолей, который рассеивал солнечное излучение.

Одновременно Землю бомбардировали и астероиды, что также приводило к дополнительному образованию аэрозолей в атмосфере. Запыление атмосферы происходило и в результате сильных пыльных бурь, которые, без сомнения, разыгрывались на Земле.

Во время пыльных бурь образуются облака пыли, высота которых достигает двух километров и даже больше. Такое облако эффективно рассеивает и поглощает солнечное излучение. За счет поглощенного тепла атмосфера разогревается, поэтому температура уменьшается с высотой не так резко, как обычно. Поэтому воздушные потоки становятся устойчивыми. Чем больше падает температура с высотой, тем неустойчивость воздушного потока увеличивается.

Атмосферный воздух, начиненный частицами пыли, ведет себя не так, как чистый атмосферный воздух, в котором происходят турбулентные (вихревые) движения. Эти движения как будто тормозятся при добавлении частиц пыли. Можно сказать, что энергия вихревого (турбулентного) движения атмосферного воздуха идет на поддержание пыли во взвешенном состоянии. Пыль при этом дольше находится в атмосфере, не осаждаясь на земную поверхность. Но если вихревые движения запыленного воздуха подавляются частицами пыли, то с высотой это способствует увеличению скорости ветра. Такое увеличение происходит очень резко — оно заметно уже на высоте в несколько метров над подстилающей поверхностью. Если при этом поверхность неровная, то увеличивающаяся скорость ветра будет способствовать усилению пылеобразования. Получается, что чем больше пыли в атмосфере, тем более эффективно поднимается новая пыль. Этот процесс постепенно замедляется и даже прекращается тогда, когда пылевое облако становится больше, чем та подстилающая поверхность, которая является источником пыли. Может произойти и другое — облако пыли сносится ветром с того участка, который был донором пыли.

Таким весьма эффективным донором пыли являются пески Сахары. Образовавшиеся там пылевые облака переносятся восточными и северо-восточными пассатами над странами Западной Африки. Далее пассаты выносят сахарские пылевые облака в Атлантику. Их путь прослеживается вплоть до Флориды и даже Мексики. Недаром еще в средние века часть Атлантики у западного побережья Африки в районе островов Зеленого мыса была названа «Морем мрака». Образующиеся пылевые облака занимают площадь до одного миллиона квадратных километров. В одном таком облаке содержится до восьми миллионов тонн пыли.

В период сухого сезона (январь — май) в Западной Африке приносят пыль северо-восточные ветры. Их называют харматан. При таких ветрах в Нигерии солнечное излучение уменьшается на треть, а температура падает на 5–6 °C.