Виновато Солнце - Зигель Феликс Юрьевич (читаем книги бесплатно TXT) 📗
Как уже говорилось, колебания атмосферного давления в каждом данном месте Земли зависят от активности Солнца. Чем больше на Солнце пятен, тем больше размах этих колебаний и их амплитуда.
Но вот любопытная деталь. Как обнаружили в 1963 году И. В. Максимов и Б. А. Слепцов, на различных широтах амплитуда колебаний атмосферного давления неодинакова.
По мере продвижения от экватора к полюсам эта амплитуда растет. На широтах 65–75° она становится наибольшей, а дальше к полюсу снова убывает.
Зоны между 65 и 75° широты давно известны геофизикам. Именно здесь чаще всего наблюдаются полярные сияния и магнитные бури. Значит, сюда, в эти районы Земли, земным магнитным полем направляются наиболее плотные потоки солнечных корпускул. Именно они и обеспечивают связь полярных сияний, магнитных бурь и атмосферного давления с солнечной активностью. Теперь понятен и другой факт, давно известный метеорологам. Зоны между 65 и 75° широты отмечены самой бурной на Земле атмосферной циркуляцией.
За последние два десятилетия удалось подметить еще один важный факт. Оказывается, с усилением солнечной активности давление в полярных районах растет, а в субтропических, наоборот, падает. Значит, перепад давления увеличивается и при этом, как неизбежное следствие, усиливается циркуляция.
Уточним: в периоды солнечной активности ослабляется зональная циркуляция и усиливается меридиональная. Но когда холодные массы с севера вторгаются на юг, наступает резкое похолодание. Наоборот, в других местах пришедшие с юга теплые воздушные массы вызовут в полярных районах нежданную оттепель.
Детали влияния солнечной активности на погоду еще во многом пока неясны. Но общая ситуация вырисовывается уже сегодня: в периоды повышенной активности Солнце сильно будоражит атмосферу. И это верно не только для какого-нибудь района земного шара, но и для всей Земли в целом.
Климатом называют совокупность всех видов погоды, наблюдаемых в данной местности. В отличие от погоды, климат относительно постоянен. Во всяком случае, за несколько лет климат в данном месте земного шара практически не меняется. Само слово «климат» в переводе с греческого означает «наклон». Термин удачен, потому что климат в первую очередь зависит от того, под каким углом падают на земную поверхность солнечные лучи.
Вспомните известную школьную карту климатических поясов. Два холодных, два умеренных и один жаркий пояс — так условно разделяется на климатические зоны земная поверхность. Нетрудно сообразить, что каждому климатическому поясу соответствует вполне определенное освещение солнечными лучами.
В экваториальной зоне солнце в полдень проходит недалеко от зенита (на земном экваторе—точно через зенит).
Солнечные лучи в это время падают на земную поверхность почти отвесно, а потому сильно нагревают ее. Наоборот, в околополярной зоне солнце никогда не поднимается высоко над горизонтом и «косые» лучи солнца греют плохо.
В умеренных поясах, где в основном сосредоточены почти все крупнейшие центры земной цивилизации, климатические условия наиболее благоприятны. Здесь нет ни удушающей жары тропических стран, ни леденящего холода Заполярья.
Климат, следовательно, прежде всего зависит от географической широты данного места. Это — главное, но не единственное, что определяет климат. Близость моря смягчает колебания температуры. Вода, в отличие от суши, медленно нагревается, но зато и медленно отдает тепло.
Выполняя роль природного термостата, она смягчает климат.
Наоборот, на тех же широтах в пустынях, вдалеке от поберожья суточные колебания температуры могут быть очень большими.
Немаловажны для климата морские течения. Теплый Гольфстрим, идущий к берегам Европы из Мексиканского залива, сильно смягчает климат приморских европейских стран. А вот холодное Лабрадорское течение вполне сравнимо с «холодильником», заметно охлаждающим побережья, которые оно омывает.
Климат зависит также от изрезанности морского берега, от обилия или, наоборот, отсутствия растительности, от характера рельефа и от множества других свойств данной местности. Но все эти свойства (начиная с широты), в общем, почти постоянны, тогда как климат явно изменчив.
И не в некоторых местностях Земли, а повсюду на земном шаре. Эти колебания климата уже давно обратили на себя внимание ученых.
Зима 1739 года была крайне суровой не только в России, но и по всей Европе. В Петербурге сильные морозы продолжались всю зиму и бывали дни, когда термометр опускался до минус 45°.
По капризу императрицы Анны Иоанновны на Неве между Адмиралтейством и Зимним дворцом был сооружен знаменитый Ледяной дом. Строили его из плит чистого льда, положенных одна на другую и политых для связи водой. Около дома стояли ледяные пушки, из которых стреляли ледяными ядрами. В ледяном слоне был спрятан человек, издававший в подходящем случае «слоновый глас».
Два ледяных дельфина извергали «горящую» нефть, а в ледяной пирамиде были сделаны ледяные часы, стрелки которых поворачивал спрятанный внутри часов «механик».
Ледяной дом имел значительные размеры — около 10 м в высоту и более 25 м в длину. Его фронтон украсили ледяные статуи, а внутри дома также все было из льда — и мебель, и одежда, и даже «горящие» в камине ледяные дрова.
В феврале 1740 года в Ледяном доме была отпразднована шутовская свадьба одного из придворных с фрейлиной императрицы. Сам же Ледяной дом простоял до конца марта — небывалый случай, свидетельствующий о крайнем суровости прошедшей зимы и отсутствии оттепелей.
По поводу этих событий петербургский академик Г. Крафт издал книгу под следующим названием: «Подлинное и обстоятельное описание построенного в С.-Петербурге в 1740 г. Ледяного дома и о бывшей во всей Европе жестокой стуже, сочиненное для охотников до натуральной науки». Мы вспомнили о Ледяном доме и этой книге не случайно. Изучая старинные хроники и другие исторические источники, Крафт пришел к выводу, что особенно суровые зимы повторяются каждые 33–35 лет.
Полтора века спустя известный русский климатолог Эдуард Александрович Брикнер опубликовал обширное исследование под названием «Колебания климата после 1700 года». Как и Крафт, основываясь на исторических документах, Брикнер убедительно доказал, что за серией сухих и жарких лет следуют годы холодные и влажные. Так, например, с 1691 по 1715 год был «влажный» период, а с 1718 по 1735 — «сухой». В среднем получается, что циклическая смена «влажных» и «сухих» периодов повторяется через каждые 33–35 лет.
«Брикнеров цикл» вызвал оживленные споры. Одни ученые считали его нереальным и, во всяком случае, никак не связанным с солнечной активностью. Другие, наоборот, указывали на иные явления природы, в которых явно проявляется Брикнеров цикл.
Выяснилось, например, что 35-летний цикл наблюдается не только на срезах деревьев, в чередовании толстых и тонких годовых слоев. Он хорошо заметен и в таких явлениях, как колебания уровня озер, частота разливов Нила, частота и интенсивность полярных сияний. Последнее заставляет думать, что Брикнеров цикл как-то связан с солнечной активностью.
Примечательно, что Брикнеров цикл прослеживается даже в геологических отложениях, в циклическом чередовании слоев осадочных пород — глины и известняка. То, что эти слои образовались 500–600 миллионов лет назад, говорит о редком постоянстве и устойчивости Брикнерова цикла — свойствах, обычно связанных с космическими объектами. Выходит, что по меньшей мере сотни миллионов лет действует удивительный и пока мало нам понятный механизм солнечной активности.
Не подумайте, что Брикнеров цикл — самый продолжительный из всех солнечных циклов. Еще в конце прошлого века русский астроном А. П. Ганский заподозрил существование векового солнечного цикла. Действительно, максимумы (как и минимумы) солнечной активности не всегда одинаковы. Если за несколько веков изобразить на графике колебания активности Солнца, получается любопытная картина. Маленькие изгибы кривой — это уже хорошо знакомые нам 11-летние циклы. Общий же волнообразный ход всей кривой отражает вековой цикл. «Рябь на волнах» — так, пожалуй, можно образно охарактеризовать сочетание этих двух солнечных циклов.
