Глобальное потепление или глобальное похолодание?

Юрий Степанович Почанин, 2022

В книге рассмотрены гипотезы потепления и похолодания глобального климата Земли. Одна гипотеза утверждает, что одной из основных причин изменения климата является антропогенное воздействие на природу, связанное с выбросом парниковых газов в атмосферу, при этом планета нагревается за счет парникового эффекта, который приводит к глобальному потеплению. По второй гипотезе помимо парникового эффекта на глобальное изменение климата оказывает влияние ряд естественных причин, не зависящих от человека: от динамических процессов на Земле (техтоника литосферных плит), от изменений в орбитальном движении Земли вокруг Солнца, от колебаний активности Солнца, при этом рост концентрации углекислого газа в атмосфере незначительно влияет на климат планеты, но значительно ухудшает местную экологию планеты. Для предотвращения неблагоприятных изменений климата под влиянием хозяйственной деятельности человека описаны некоторые мероприятия.

1.3. Климатические циклы

По своему влиянию на климат изменения земной орбиты сходны с колебаниями солнечной активности, поскольку небольшие отклонения в положении орбиты приводят к перераспределению солнечного излучения на поверхности Земли. Такие изменения положения орбиты предсказуемы с высокой точностью, поскольку являются результатом физического взаимодействия Земли, её спутника Луны и других планет. Самые значительные климатические процессы за последние несколько миллионов лет — это смена гляциальных (ледниковые эпохи) и интергляциальных (межледниковых) эпох текущего ледникового периода, обусловленные изменениями орбиты и оси Земли.

Результатом прецессии земной орбиты являются и менее масштабные изменения, которые названы в честь их авторов.

1. Циклы Миланковича. Согласно гипотезе сербского математика и геофизика Милутина Миланковича, сформулированной им сто лет назад в работе"Математическая теория тепловых явлений, вызванных из-за регулярных изменений параметров орбиты — эксцентриситета, наклона оси вращения и прецессии — земная поверхность нагревается Солнцем по-разному. Это так называемые циклы Миланковича, на их основе строят долгосрочные климатические прогнозы.

Ци́клы Мила́нковича — это колебания количества солнечного света и солнечной радиации, достигающих Земли, на протяжении больших промежутков времени. Причиной этих отклонений от средней интенсивности солнечного излучения на Земле являются три эффекта:

1.прецессия — поворот земной оси с периодом около 25750 лет, в результате которого меняется сезонная амплитуда интенсивности солнечного потока на северном и южном полушариях Земли;

2.нутация — долгопериодические (так называемые вековые) колебания угла наклона земной оси к плоскости её орбиты с периодом около 41000 лет. Ось вращения Земли наклонена по отношению к плоскости эклиптики и этот наклон меняется от 21,5 до 24,5 и обратно.

3.долгопериодические колебания эксцентриситета орбиты Земли с периодом около 93000 лет. Форма орбиты Земли вокруг Солнца меняется со временем с меньшей на более эллиптическую и обратно. под действием притяжения других планет.

2. Минимум Маундера — явление долговременного уменьшения количества солнечных пятен. Новая модель солнечной активности, которую разработали ученые, показывает нарушение 11-летней цикличности. Она описывает особые эффекты в двух слоях Солнца, из-за которых эта звезда какое-то время не сможет обогревать нас так же, как делала это последние сотни лет. По словам экспертов, к 2030 году солнечная активность снизится на 60 процентов, что приведет к малому ледниковому периоду. Результаты исследования были представлены на собрании астрономов в Уэльсе.

По подсчетам английского астронома Эдварда Маундера в период 1645-1715 гг. (на протяжении 70 лет) наблюдалось всего около 50 солнечных пятен вместо обычных 40 000 — 50 000. Падение солнечной активности в указанный Маундером период было подтверждено анализом содержания углерода-14, а также некоторых других изотопов, например, бериллия-10 в ледниках и деревьях. Во время Маундеровского минимума наблюдалось падение интенсивности полярных сияний и скорости вращения Солнца.

Исследователи говорят, что в 26-м солнечном цикле, который приходится на период между 2020 и 2030 годами, две волны Солнца нейтрализуют друг друга. В результате их разрушительного взаимодействия произойдет значительное снижение солнечной активности (то есть на Земле станет заметно холоднее) и наступит новый Маундеровский Минимум.

Так, в Маундеровский минимум северные страны, такие как Финляндия и Швеция, потеряли примерно половину населения за счет миграции и смертей от голода и холода. Это известные факты.

На Солнце периодически пропадают пятна. Поэтому жителей Земли может ожидать цикл долгих холодных зим с рекордно низкими температурами. Сейчас Солнце вновь резко снижает свою активность. Уже несколько лет пятна на нем периодически полностью исчезают. Чем дальше, тем больше дней без пятен. Причины не совсем ясны.

3. Циклы — минимум Шпёрера — 90-летний период низкой солнечной активности, длившийся примерно с 1460 по 1550 год, который был определён и назван в честь немецкого астронома Г. Шпёрера американским исследователем Д. Эдди в статье 1976 года в журнале Science. Низкая численность солнечных пятен в указанный период была установлена путём радиоуглеродных исследований годовых древесных колец, содержание углерода в которых хорошо коррелирует с солнечной активностью.

4. Циклы — минимум Дальтона — период низкого количества солнечных пятен, представляющий низкую солнечную активность, названный в честь английского метеоролога Джона Дальтона, длившийся примерно с 1790 по 1830 год или с 1796 по 1820 год, что соответствует периоду с 4 по 7 солнечный цикл. Хотя минимум Дальтона часто сравнивают с минимумом Маундера, число солнечных пятен в нем было немного выше, и сообщалось о солнечных пятнах, распределенных в обоих солнечных полушариях, в отличие от минимума Маундера. Корональные стримеры визуально подтверждены на рисунках затмения Эзры Эймса и Хосе Хоакина де Феррера в 1806 году и указывают на сходство его магнитного поля не с минимумом Маундера, а с современными солнечными циклами.

Как минимум Маундера и минимум Шпорера, минимум Дальтона совпал с периодом глобальных температур ниже среднего. В течение этого периода в Германии наблюдались колебания температуры примерно на 1°C.

Важным фактором, влияющим на климат планеты, является солнечная активность, которая, по мнению ученого А. Л. Чижевского, имеет 12-летние циклы. С 1965 г. солнечная активность упала приблизительно на 30%. Предыдущий 23-й цикл (1996–2008 гг.) был очень слабым. Количество дней без пятен на солнце стало самым большим с начала ХIХ века.

В конце ХХ века резкий рост точности астрономических наблюдений позволил установить еще 11 климатических циклов, продолжительностью от 10 до 400 тысяч лет. Отдельные циклы не зависимы или мало зависимы друг от друга, поэтому могут накладываться. Суммарная амплитуда колебаний температур при этом может достигать 15 градусов. И тогда можно говорить о великих потеплениях или великих похолоданиях. Было также установлено, что количество пятен на Солнце возрастает и убывает периодически. Так родилось понятие о циклах солнечной активности. Изучение ледяного покрова Земли показало, что эпохи потепления и похолодания закономерно чередовались. За последние 450 тыс. лет было 6 климатических циклов. Мы живем в эпоху заканчивающегося межледниковья и закономерно входим в период «великого похолодания».