Аномалии погоды и будущее России. Климатическое оружие возмездия

Старое не разрушается, не исчезает, но исчезает, расплывается благодаря созданию нового, и часть этого нового оказывается сущею в старом, хотя она и не была в нем видна.

    Владимир Вернадский

От частного – к общему

Реально на всех нас и окружающую природу влияет погода. Не случаен же всеобщий интерес к ней. Прогноз погоды – одна из востребованных передач.

Однако есть два загадочных феномена погоды нашей средней полосы, которые происходят регулярно, почти как смена времен года, а научного объяснения не имеют. Кто объяснит, почему первые осенние холода сменяет «бабье лето»? По какой причине вслед за весенним потеплением всегда наступают «черемуховые холода»?

Главное даже не в самих вопросах, а в том, что они почти ни у кого не возникают. Словно люди привыкают жить по принципу «что случилось, то случилось» и «что будет, то будет».

Озабоченность глобальными проблемами не мешает нам изо дня в день слушать прогнозы погоды и размышлять, почему они не всегда сбываются. Точнее сказать, обычны сетования на ошибки метеорологов, тогда как причины погодных сюрпризов мало кого интересуют.

Равнодушие к познанию природных явлений – характерная черта современного человека. СМРАП вдалбливают в умы интерес к техническим новинкам, и не исследовательский, а потребительский. Кто способен толково объяснить принцип работы радио, телевизора, компьютера? А включать приборы умеет даже обезьяна.

Ученые перестают задавать себе вопрос «почему», удовлетворяясь формальным – «каким образом». Поэтому, несмотря на колоссальные успехи науки, мы никак не можем наладить нормальные отношения с земной природой и научиться жить в согласии с ней. Мы не понимаем, а вернее, не желаем понимать и учитывать ее законы.

Нередко по радио и ТВ вещают 1 сентября о том, что наступила осень, 1 декабря – о наступлении зимы. Словно природа живет по календарю. Это особенно странно слышать в нашей стране, раскинувшейся на полсвета, охватывающей несколько климатических зон. Когда в Мурманске осень (а там она почти весь год), в Сочи продолжается летний сезон, а зима там никак не похожа на это время года, скажем, в Верхоянске.

И в средней полосе Европейской России порой снежный покров ложится на землю в конце ноября и не тает до начала апреля. По-видимому, это и есть зима. В другие годы положительные температуры сохраняются до середины декабря, и только после этого начинаются морозы, снегопады. Теперь в апреле обычны температуры +10 °С и более градусов.

Чтобы разобраться в проблеме контрастов и аномалий погоды, следует выяснить для начала причины привычных для жителей средней полосы России явлений. Начнем с простого: почему оправдывается закономерность: «Солнце на лето – зима на мороз»?

По логике самым холодным временем для Северного полушария должен быть конец декабря. С этого времени светило с каждым днем все больше поставляет тепла на Землю. Но именно тогда наступает пора сильнейших морозов и метелей. Почему?

Солнце меньше всего светит и греет, наиболее короток день, Земля получает минимум солнечного тепла. Других его источников практически нет. Поступающий из глубин тепловой поток ничтожен.

В январе день прибывает, солнечной энергии поступает к нам все больше (другие естественные источники практически отсутствуют), а морозы крепчают. Нередко самым холодным месяцем в году становится даже не январь, а февраль.

В конце февраля мы получаем столько же солнечного тепла, что и в конце октября. Более того, оно в октябре в значительной мере отражается от преобладающих в эту пору облачных покровов, не доходя до земной поверхности, тогда как в феврале больше ясных дней. Почему же в октябре стоит прохладная осень, а в феврале – лютая зима (по-белорусски так и называется этот месяц: «люты»).

Один уважаемый географ предположил, будто происходит вторжение масс арктического воздуха в связи с сезонным изменением системы атмосферной циркуляции. Наукоподобное объяснение ничего по сути не объясняющее: мудреные слова, только и всего. Но почему ежегодно в январе – феврале вторгаются на юг массы арктического воздуха? Тогда бы и примета была иной: Солнце на лето – ветры с севера…

Другая версия: происходит инерция охлаждения земной поверхности. Мол, с начала осеннего похолодания она промерзает все сильнее, а затем удерживает холод. Однако в действительности максимум промерзания почвы фиксируется к концу февраля.

В одном случае на самом деле проявляется инерция, но только не охлаждения, а нагрева земной поверхности. Самый жаркий у нас месяц в году – июль, а максимум солнечных лучей поступает в конце июня. Так и сказано в месяцеслове: 25 июня, Петр Афонский: солнце на зиму, лето на жару. Хотя к концу июля жара обычно спадает; август бывает прохладным.

Например, осень 2009 года выдалась долгая и пасмурная, хотя и почти без дождей. В воздухе было много водяного пара, «отепляющего газа». Так продолжалось до середины декабря. Казалось, так проявляется глобальное потепление.

Вдруг – морозы до 20 °С! Резкое падение температуры. Почему? Внезапное вторжение холодных масс воздуха с Арктики? Нет, сначала был небольшой морозец, а землю припорошило снегом. Затем выглянуло солнце, и резко похолодало. Почему? Ведь солнечной энергии стало поступать значительно больше, чем было в пасмурные дни. Куда она делась?

Отразилась от снега, как от зеркала, не задержавшись в тропосфере, и ушла в космическое пространство. В воздухе при высоком атмосферном давлении, ясной погоде было мало водяного пара, а от замерзшей почвы и уснувших растений не поступало других парниковых газов.

Такова разгадка зимних морозов, нередких в наших краях даже в марте: сказывается снежный покров, который сохраняется на обширной территории. Несмотря на усиление с конца декабря потока солнечных лучей, в Северном полушарии температура приземных слоев воздуха уменьшается от влияния снежного покрова и снижения концентрации углекислого газа, метана, двуокиси азота и водяного пара в атмосфере.

Вопрос посложней: почему весной наступают «черемуховые холода», а осенью – «бабье лето»?

Возможно, случаются редчайшие отклонения от этого правила; но ведь зимой изредка бывают грозы; под Новый год не однажды в Москве шел дождь. Аномальное весеннее похолодание и столь же странное осеннее потепление – характерные явления для нашей средней полосы. О них известно издавна.

В мае 1867 года газета «Северная почта» сообщила: «Немецкий ученый Эрман высказал предположение, что сильные холода весной происходят от влияния астероидов, которые видимы в ноябре и которые, находясь в соединении с солнцем в мае, отнимают часть солнечной теплоты».

Может ли скопление крошечных астероидов, расположенных на огромном расстоянии от Земли, ослабить поток лучей гигантского светила? Нет, конечно. Да и наступают «черемуховые холода» и «бабье лето» не с астрономической точностью.

Как объясняют эти явления современные ученые? Простейшая версия: весной с севера вторгаются холодные массы воздуха, а осенью с юга – теплые. Логично? Да. Но только не вполне согласуется с фактами. В период «черемуховых холодов» далеко не всегда наблюдаются устойчивые северные или северо-восточные ветры, а в «бабье лето» чаще всего царит безветренная погода. И то и другое за последнюю четверть века я отмечал неоднократно.

Интересную версию опубликовал советский геолог Я.Л. Коган: «Весной, перед началом фотосинтеза, энергия, поступающая за сутки в тепловой бюджет среды обитания живых организмов, возрастает не только от увеличения солнечной радиации, но и за счет энергии, высвобождаемой живыми организмами… Но стоит зеленому листу заработать, как величина и знак теплового потока биоэнергии резко меняется (с +200 ккал/кв. м до 120 ккал/кв. м в сутки). В разгар весны словно возвращается студеная мартовская погода.

Нечто сходное (только в обратную сторону) происходит осенью. С замиранием фотосинтеза вновь меняется знак теплового потока биоэнергии. И, несмотря на убывание солнечной радиации, общая величина поступления энергии ненадолго возрастает. Вот тогда и наступает «бабье лето».

Однако автор этой оригинальной гипотезы в два-три раза преувеличил количество лучистой энергии, используемой при фотосинтезе. В первые недели, когда растения только еще наращивают свою биомассу, это количество и того меньше. А расходуется главным образом та часть солнечной радиации, которая без этого была бы отражена земной поверхностью в космическое пространство.

Определенный резон в рассуждениях Я.Л. Когана есть, но главная причина, на мой взгляд, заключается в сезонном «парниковом эффекте».

Весной примерно в то время, когда расцветает черемуха, растения жадно поглощают углекислый газ, используя углерод для строительства клеток, наращивания биомассы. Воздух обогащается кислородом и обедняется диоксидом углерода. Отраженные тепловые лучи почти не задерживаются в приземном слое воздуха. Наступает похолодание.

Осенью замедляется фотосинтез, растения готовятся к зимней спячке, а их отмирающая биомасса интенсивно перерабатывается микробами, грибами. Разложение сложных органических молекул происходит с выделением энергии. Но более существенно, что при этом выделяется значительное количество углекислого и некоторых других парниковых газов.

Таков осенний парниковый эффект…

Данная гипотеза о причинах «черемуховых холодов» и «бабьего лета» нуждается в дополнительных доказательствах. Сделать это было бы полезно, в частности, для разработки более точных среднесрочных прогнозов погоды и для лучшего понимания жизнедеятельности биосферы как всепланетного организма.

В пользу гипотезы говорят наблюдения, проводимые на обсерватории, расположенной в центре Тихого океана на острове Гавайи. Они показывают: в атмосфере неуклонно растет содержание углекислого газа. При этом с конца лета начинается спад, а с начала зимы – подъем, что соответствует поступлению солнечного тепла в Северное полушарие, где находится основная часть суши.

…Вопросы, на которые мы сейчас отвечали, не имеют глобальных масштабов. Тем не менее они наводят на некоторые размышления.

Представим себе, что с годами и «черемуховые холода» и осеннее потепление будут проявляться все резче и резче (не исключено, что так и происходит или будет происходить вскоре из-за увеличения контрастов погоды и климата). Страны, расположенные в тех климатических зонах, где наблюдаются эти эффекты, понесут дополнительные убытки из-за урона, наносимого сельскому хозяйству, городскому населению, транспортным системам.

Если «бабье лето» – прекрасная пора, то весенние заморозки – немалая беда. Тем более что природу лихорадит все сильнее, к естественным контрастам добавляются техногенные, роль которых постоянно возрастает.

Влияние снега и сезонной динамики парниковых газов показывает: контрасты погоды и климата зависят не только от глобальных факторов, а порой в большей степени – от местных и на первый взгляд незначительных. Что особенного в том, что рано выпал снег? А в результате резко падает температура воздуха и рано наступает зима. Долго нет снега – и продолжается осень в наших краях до начала января.

Общий вывод: на погоду и климат оказывает значительное влияние характер земной поверхности, в частности ее отражательная способность (альбедо). Другой важный фактор – содержание в воздухе «парниковых» газов, задерживающих тепловые лучи, отраженные от земной поверхности.

Перестройки климата в истории Земли

Какая нынче эпоха, согласно наукам о Земле и жизни?

По геохронологической шкале, основанной на палеонтологических данных, продолжается антропогенный (создавший человека) период кайнозойской эры (то есть эры новой жизни).

На основе геологических событий антропогеновый период называют ледниковым. Около 15 тысячелетий назад в Северном полушарии растаяли великие покровные ледники. Мы живем в межледниковое относительно теплое время ледникового периода. Он продолжается: остаются ледниковые покровы Антарктиды и крупнейшего острова планеты Гренландии.

Значительно более продолжительные ледниковые периоды бывали не раз за 4–5 миллиардов лет геологической истории. Хотя преобладали времена, когда на суше не было гигантских ледников, а климат был преимущественно влажным и теплым.

Обратимся к фундаментальному труду «Климат в эпохи крупных биосферных перестроек» (2004). Это исследование выполнено ведущими отечественными специалистами по исторической геологии, палеонтологии.

Как свидетельствуют факты, на нашей планете именно в периоды теплого и стабильного климата достигали расцвета живые организмы. Это естественно: наибольшая биомасса приходится на влажные тропические леса, болота, эстуарии. С началом глобального похолодания преображались природные зоны и ландшафты, а в приполярных областях возникали, вторгаясь в направлении к экватору, ледяные покровы.

Рассматривая палеогеографические карты, мысленно переносишься в далекое прошлое. Наглядно видна изменчивость лика Земли. Перемещались континенты, менялись климатические пояса, становилось иным соотношение суши и моря. Порой создается впечатление, что это какая-то незнакомая планета, настолько отличались от современной ее поверхности очертания материков и океанов.