Знание-сила, 2006 № 08 (950)

Все эти разнообразные процессы не могут не сказываться на климате нашей планеты, вызывая его колебания. Ведь по их вине меняется количество тепла, получаемого различными областями Земли. Еще в XIX веке была высказана догадка, что оледенения наступают, когда отдельные регионы начинают получать меньше тепла, чем обычно.

Анализ кернов, взятых во льдах Гренландии, позволяет узнать, как менялся климат на нашей планете

"Морозный яд"

В 1915 году сербский математик Милутин Миланкович задался целью вычислить, как меняется количество солнечного тепла, достигающего различных областей Земли, чтобы, может быть, понять причину наступления ледниковых периодов.

Сейчас подобную задачу можно сравнительно быстро решить на компьютере. Миланкович же потратил много лет на то, чтобы подсчитать, сколько солнечного тепла получали разные регионы планеты за последние 600 тысяч лет.

Составленные им графики были весьма выразительны. Так, анализируя график, на котором было показано количество тепла, получаемого в летнее время полярными областями Северного полушария, Миланкович обратил внимание на то, что в отдельные эпохи кривая солнечной радиации была необычайно низка. Он предположил, что именно тогда начинались новые ледниковые эпохи.

Если лето выдалось аномально холодным и пасмурным, если солнечные лучи не прогревали землю, то снег, выпавший зимой, мог пролежать до следующей зимы. Одно, другое лето, вот уже счет их мерится столетиями, и нарастает слой нерастаявшего снега, смиряя планету, стирая с ее чела признаки жизни. К тому же снег хорошо отражает солнечный свет, а потому эффект охлаждения планеты усиливается. Постепенно там, где ворошилась крупа снежинок, вырастала хрустальная плита льда. Ледник вытягивал тысячи языков, отравляя "морозным ядом" все, что жило вокруг него. Он полз на юг, покрывая все более обширную территорию. Начиналось новое оледенение Земли.

До Миланковича, кстати, считалось, что оледенения поочередно наступают то в Северном, то в Южном полушарии. Он же настаивал на том, что движитель "климатической машины" находится в Северном полушарии, ведь большая часть суши расположена здесь, а ледники образуются на суше.

На испытательном стенде практиков

Правота выводов Миланковича стала подтверждаться в 1950-е годы. Именно тогда итальянский геолог Чезаре Эмилиани, используя относительно новый метод анализа изотопов кислорода, определил, как менялась температура в далеком прошлом. По- видимому, он первым, анализируя кривые изменения солнечного излучения, подсчитал продолжительность так называемых циклов Миланковича. Во всяком случае, ни в одной из публикаций Миланковича эти циклы не вычислены, да и выбранный им метод не позволял непосредственно определить их.

И все же окончательное признание гипотеза Миланковича получила в 1970-е годы, когда географы из Колумбийского университета Джеймс Хейс, Джон Имбри и Николас Шекелтон, исследуя глубоководные керны, проникли в прошлое на миллион с лишним лет, точно датировав сроки оледенения и продолжительность климатических циклов. Они впервые вычислили сразу несколько подобных циклов в истории Земли, длящихся 100 тысяч лет, 41 тысячу лет, 23 тысячи лет и 19 тысяч лет, и назвали их "циклами Миланковича". Одновременно их продолжительность теоретически рассчитал Андре Бержер (в 1994 году он будет награжден медалью Милутина Миланковича, учрежденной годом ранее Европейским геофизическим обществом).

В последние годы теория Миланковича — одна из самых обсуждаемых научных теорий. Ниже приведен перечень наиболее интересных недавних работ, так или иначе посвященных ей. Авторы одних исследований находят новые подтверждения этой теории, тогда как их оппоненты подбирают любопытные возражения.

• Тосицугу Ямадзаки, Геологическое управление Японии, 2002 год.

Периодические изменения эксцентриситета (их цикл составляет 100 тысяч лет) влияют на магнитное поле Земли. Это доказывают исследования морских отложений, охватывающих последние 2,25 миллиона лет.

• Кристина Гэллап, Миннесотский университет, 2002год.

Около 140 тысяч лет назад количество солнечного тепла, получаемого полярными областями планеты в летний период, достигло минимума, а затем стало увеличиваться. Началось таяние ледников. По теории Миланковича, это привело к заметному повышению уровня моря около 134 тысяч лет назад. Однако исследования ископаемых кораллов показали, что еще за две тысячи лет до этого большая часть льдов на планете растаяла. Может быть, дело в следующем. Под тяжестью ледников земная кора немного прогнулась. А поскольку температура воздуха зависит от высоты над уровнем моря — чем высота меньше, тем сильнее прогревается воздух, — то ледники в конце концов начали таять раньше, чем изменилась орбита Земли и "сработали" циклы Миланковича.

• Муку л Шарма, Дартмутский колледж (США), 2002 год.