Но углекислый газ в этом не виноват
Погода интересовала человечество всегда. Наша жизнь очень часто напрямую зависит от того, что происходит за окном. Не будем брать такие стихийные бедствия, как наводнение или засуха. Нам каждый день приходится решать весьма прозаические вопросы: «Брать зонтик или выйти из дому без него?» или еще проще: «Что одеть?». К тому же есть огромное количество людей, самочувствие которых прямо зависит от погоды. Тут можно вспомнить летчиков и моряков, пассажиров воздушных и морских кораблей. Для них высота облаков, направление и сила ветра и другие параметры атмосферы часто становятся факторами жизни и смерти.
Недоверие к прогнозам погоды существует столько же, сколько ведется научное изучение климата. Самое странное, что метеорологи довольно точно составляют долгосрочные и среднесрочные прогнозы. А вот с предсказаниями погоды на ближайший день или два часто выходит заминка. Справедливости ради надо сказать, что когда к метеорологии подключились спутники, появилась возможность обрабатывать огромные массивы информации на суперЭВМ, точность даже краткосрочных прогнозов повысилась. И тем не менее. За сутки до смерча в Москве казалось, что ураган, пройдя над Санкт-Петербургом, потерял силу и российской столице опасаться нечего. Но буквально на подходе к городу сила ветра увеличилась в три раза. Произошло это столь внезапно, что только приборы успели зафиксировать атмосферную флуктуацию. Сделать уже ничего было нельзя.
Причиной всего этого является большая динамичность атмосферы, а климатология как наука только делает свои первые шаги, превращаясь из суммы эмпирических знаний в настоящую науку. В принципе, все происходит в соответствии с законами термодинамики. В атмосфере действует гигантский тепловой насос. Воздух нагревается в экваториальных широтах и устремляется в полярные области. Потоки воздуха смещаются вращением нашей планеты, в столкновении теплых и холодных воздушных масс возникают атмосферные фронты, за которыми образуются области низкого давления - циклоны и высокого - антициклоны. Первые приносят дожди и снегопады, вторые - жаркую сухую погоду летом и сильный холод зимой. Общую картину существенно искажает целый ряд факторов. Значительное воздействие на региональный климат оказывает топография местности. Горные хребты, протянувшиеся в широтном направлении, задерживают холодный воздух. Поэтому в Закавказье, которое севернее Вашингтона, почти субтропики. А в незащищенной горами Флориде может выпадать снег, хотя географически она находится практически в тропиках. Точно также ледяные ветры Антарктиды могут погубить урожай кофе в Бразилии. Теплое течение Гольфстрим, смещаемое вращением Земли к Европе, делает Мурманск незамерзающим портом, а южнее расположенная Гренландия покрыта ледяным панцирем. Эта изменчивость климата региональная, правда, охватывающая огромные площади.
Но в истории нашей планеты были изменения глобальные. Геология и палеонтология установили, что в меловом периоде на Земле не было полярных холодных зон. Есть основания считать, что Антарктида тогда имела такой же влажный и теплый климат, как бассейн Амазонки. Такой же была картина и в северном полушарии. По неизвестным причинам началось глобальное похолодание. Ледники наступали и отступали. Последний ледниковый период был уже в историческую эпоху, когда на Земле появился человек. И вот теперь мы наблюдаем новое глобальное изменение климата - потепление.
С конца ХIХ века температура приземного слоя воздуха выросла почти на один градус. Не стоит обольщаться малостью этой величины. Такое повышение температуры привело к подъему уровня Мирового океана на 15 сантиметров. Ученые считают, что этот процесс будет идти по нарастающей и к середине будущего века величина подъема уровня океана составит несколько метров. А это уже катастрофа для островных государств: таких как Великобритания, Япония или Индонезия. Но не только для них. Под угрозой окажутся прибрежные районы целых континентов. В первую очередь северо-западной Европы, Скандинавии, Канады, Китая и многих других. А именно здесь живет большая часть населения Земли. Но это еще не все, что несет с собой потепление. Прибрежные районы будут затоплены, а во внутренних частях континентов климат станет суше, начнут наступать пустыни. Площадь, пригодная для ведения сельского хозяйства, резко уменьшится. Отсюда проблемы с продовольствием, которые и сейчас стоят довольно остро. Таким образом, глобальное потепление может привести к катастрофе планетарного масштаба.
Очень быстро был найден виновник будущих бед. Это углекислый газ. Его содержание в атмосфере весьма мало. Большинство климатологов считает, что потепление вызвано сжиганием все возрастающего количества органического топлива. Выбросы в атмосферу электростанций, заводов, выхлопных газов автомобилей, самолетов и кораблей заметно увеличили концентрацию углекислого газа. Его содержание в атмосфере увеличилось на 20%. Проблема в том, что углекислый газ не пропускает в открытый космос длинноволновое излучение поверхности Земли и способствует разогреву нижнего слоя - парниковый эффект. Казалось, что если уменьшится антропогенное воздействие, проблема будет решена. На международных конференциях были приняты соответствующие решения, и многие страны разработали и осуществляют программы значительного уменьшения выбросов в атмосферу.
Однако такие проблемы, как изменение климата, чаще всего не могут быть решены прямолинейно. Конечно, уменьшение выбросов в атмосферу всегда полезно. Воздействие человека на окружающую среду должно быть минимизировано. Но уже появились данные, что глобальное потепление не сводится к парниковому эффекту или уменьшению толщины озонового слоя. Скорее, они есть следствие других более глубоких причин. Как это часто бывает в науке, ответы на вопросы климатологии могут дать другие науки. В том числе и недавно возникшие.
В школе на уроках физики мы изучали основные законы электротехники, рассматривали модель электрической машины. В витке проволоки, который вращался в магнитном поле, наводилась электродвижущая сила, а при замыкании цепи в ней протекал электрический ток. Электромеханика лежит в основе научно-технического прогресса. Все достижения современности от компьютеров до телевидения становятся мертвыми без электрической энергии. Теперь наступило время космической электромеханики и ее нового направления - геоэлектромеханики.
Наша планета представляет собой гигантский магнит. Космические частицы захватываются им, тормозятся и отдают ей свою механическую энергию, которая преобразуется в электрическую. Земля представляет собой электрический генератор, только особый - магнитно-гидродинамический. По принципу обратимости электрических машин планета является и электродвигателем. Роль обмотки выполняет жидкая магма, которая движется по сложным спиралевидным траекториям между ядром и корой. Так создается вращающий момент. С довольно большой скоростью наша планета, как ротор электродвигателя, вращается вокруг своей оси. Процессы эти не стационарные, а переходные. Они создают морские течения, тайфуны, циклоны и оказывают существенное воздействие на климат. Электромагнитный момент определяет смещение материков, распределение теплых и холодных зон. Нестационарность электромагнитных процессов позволяет объяснить неравномерность вращения планеты. Наша Солнечная система движется в галактике, и неравномерное сопротивление внутренней сферы Земли приводит к неравномерному скачкообразному перемещению поперечных токов с востока на запад. В свою очередь это приводит к изменению токов ядра Земли и радиационных поясов. В результате уменьшается электромагнитный момент электрической машины планеты и уменьшается ее скорость вращения вокруг оси.
Здесь мы подходим к воздействию чисто электромеханических факторов на климат. Замедление вращения планеты связано с выделением большого количества тепла из-за уменьшения кинетической энергии Земли. Повышение средней температуры атмосферы вызывает таяние ледников и повышение уровня Мирового океана. Ученые предполагают, что величина подъема может составить 20-30 метров. Более теплая вода океана в соответствии с законами физики хуже поглощает углекислый газ из атмосферы и тем самым увеличивается его концентрация в воздухе.
Реверсирование поперечного тока приведет к тому, что теплые и холодные зоны поменяются местами. Значительно похолодает в районе Вологды и Салехарда, а на восточном побережье Тихого океана установится более теплый климат. Вечная мерзлота в Сибири отступит далеко на север. В Южном полушарии полюс холода переместится в Австралию, а тепло будет в Южной Африке. Теплые воды Гольфстрима не будут барьером для холодных вод Северного Ледовитого океана, Скандинавия покроется льдом. А вот в Тихом океане холодное течение Куросио станет теплым, что будет способствовать теплому климату в Восточной Сибири.
Электромеханическая модель достаточно логично объясняет глобальные изменения климата. Астрономические наблюдения показывают, что есть тенденция к замедлению вращения планеты. Тем не менее пока нет оснований сводить все к описанным процессам. Картина гораздо более сложная. Необходимо учесть еще очень много факторов, в частности изменение отражательной способности материков. Важно отметить, что проблема глобального изменения климата многосторонняя и требует комплексного подхода. Науке предстоит ответить еще на очень многие вопросы и довольно скоро. Без научного подхода невозможно прогнозировать последствия глобального потепления.