Прикладная теория катастроф Том 2 - Гилмор Р.
Скачать (прямая ссылка): Скачать (прямая ссылка):
16
КЛИМАТОЛОГИЯ
Согласно геологическим данным [1], поверхность Земли хранит следы многих оледенений. В течение этих периодов огромные пространства Северного полушария круглый год были покрыты льдами. За последний миллион лет оледенения наступали примерно каждые 100 тыс. лет, причем их продолжительность значительно превышала длительность (10—12,5 тыс. лет) межледниковых периодов. Продвижение и отступление ледников сопровождались сменой климатических условий, что в свою очередь приводило к миграции в широких масштабах как растительных, так и животных видов. Установлено, что изменения климата в более поздние времена (развитие растительного покрова Исландии, оледенение Гренландии) приводили также к миграции людей. Довольно часто климатические изменения порождали экономические трудности. Так, внезапное похолодание, наступившее в конце «малого ледникового периода», явилось причиной катастрофического неурожая картофеля в Ирландии. Следствием изменения климатических условий, происходившего в более отдаленные времена, были проблемы социального характера, связанные с расцветом и упадком государств, изменением значимости геополитических районов (см. труды Плутарха и Ветхий Завет). В связи с этим, естественно, важно знать, произойдут ли и когда именно колебания или изменения климата в будущем. Климатические Изменения, подобные тем, которые имели место в библейские времена или в «малый ледниковый период», в наше время вызвали бы огромяые экономические трудности. Резкое снижение мирового производства продуктов питания, связанное с охлаждением земного шара, серьезно повлияло бы на демографический баланс, не говоря уже о том, что увеличение плотности народонаселения, обусловленное новым продвижением края северных полярных льдов до 40° с. ш., имело бы крайне отрицательные последствия. Подобные размышления не являются пустой болтовней [2]. Межледниковый период, в который мы живем, начался около 10 тыс. лет назад. Есть все основания полагать, что смена межледникового периода ледниковым может произойти очень быстро, в течение каких-нибудь 100 лет, а возможно, и быстрее.
1. НЕКОТОРЫЕ ТЕОРИИ РИТМА ЛЕДНИКОВЫХ ПЕРИОДОВ
1.1. Изменения интенсивности солнечного излучения
Солнце является неравновесной системой, которая, по-видимому, находится в устойчивом состояний. Однако эта система совершает колебания с периодами 5 мин, 27 сут, 22 года (вероятно, возможны и более длительные периоды колебаний [3, 4]). Допустим, что один из них соизмерим примерно си
з*
68
Глава 16
время
Рис. 16.1. Отклонения данных наблюдений прохождения Меркурия перед солнечным диском в связи с возможными изменениями диаметра Солнца [6]. Значение Д0@=0 соответствует 00=1918,66" (1"^ 700 км); А майское прохождение; # ноябрьское прохождение; О анализ Ньюкомба; вертикальные линии соответствуют ±1 стандартному отклонению; ¦ — лнння, аппроксимирующая данные о прохождении Меркурия;-----линия соответствует данным Эдди, полученным на основании на-
блюдений Солнца.
100 000-летним периодом смены ледниковых эпох. Тогда изменения интенсивности солнечного излучения могли бы влиять на ритм ледниковых периодов при условии, что амплитуда колебания солнечного излучения окажется «достаточно большой».
Солнце таит в себе много загадок и удивительных явлений [4]. Одним из «сюрпризов» Солнца является его предполагаемое сжатие [5]. Анализ наблюдений, проведенных за последние 140 лет, и других, более ранних данных указывает на то, что Солнце сжимается примерно на 0,1 % в столетие и что такое сжатие происходило по крайней мере в течение последних 400 лет. Сжатие Солнца свидетельствует о том, что часть солнечного излучения обусловлена гравитационным уплотнением ').
Анализ прохождения планеты Меркурий перед солнечным диском в период 1736—1973 гг. показал [6а], что скорость
') Не ясно, как подобное уплотнение можно связать с неудачной попыткой наблюдения [7] потока солнечных нейтрино, предсказанного стандартной моделью Солнца. Кроме того, не ясна возможность обратимости сжатия В наличия 100 000-летних периодов соответствующих флуктуаций.
Климатология
69
сжатия составляла менее 0,3" в столетие с доверительным интервалом 90% (рис. 16.1). Предварительные результаты обработки данных о прохождении солнечного диска [6Ь] дают скорость сжатия менее чем 0,6" в столетие. Изучение более полных данных [6с] свидетельствует об изменении на —0,14 ± ± 0,08" в столетие. До сих пор нет единого мнения [6d] относительно того, сжимается Солнце или нет, и если да, то какова скорость этого сжатия.
«Солнце нам настойчиво напоминает, что, если мы и сможем иметь в распоряжении основные дифференциальные уравнения в частных производных классической и квантовой физики, богатое разнообразие решений... простирается далеко за пределы современных знаний и представлений. Таким образом, Солнце — это наш неведомый гид, который ведет нас от одного круга взаимосвязанных явлений к другому по мере того, как мы все более пристально всматриваемся в ад» [4]. О Солнце известно сравнительно мало, поэтому пока невозможно определить, существуют ли такие колебания солнечного излучения соответствующих частоты, фазы и амплитуды, которые могли бы влиять на наступление леДйиковых периодов.
