Страница 24 из 26
Все время изменяются наклон земной оси и расстояние от нашей планеты до Солнца. Наклон оси обусловливает смену времен года. Более отвесное положение оси сглаживает сезонные климатические контрасты, более пологое делает их резче. Подсчитано, что в течение 40 000 лет наклон изменяется почти на три градуса, это может значительно менять климат. Меняется с периодом в 92 000 лет и земная орбита. Югославский геофизик Миланкович построил график, на котором можно проследить, как уменьшение или увеличение количества солнечного тепла для определенной параллели зависит от «места под Солнцем», то есть положения Земли относительно светила. Этот график хорошо совпал с хронологией обледенения.
Казалось бы, все ясно и причина оледенения найдена. Однако этот график годен лишь для последнего миллиона лет жизни Земли. А раньше? Раньше оледенений не было, хотя и Земля и Солнце точно так же проходили по небосводу. Значит, учтено было не все.
А может быть, тут виноваты солнечные циклы? Причем не те, которые длятся одиннадцать лет, а долговременные — вековые и более долгие? В этом случае похолодание связано с пульсацией солнечной радиации, с минимумами солнечного излучения. Однако эти циклы плохо изучены, и их тщательное исследование — дело будущего.
Есть и еще одна теория, связанная с деятельностью Солнца. Расходуя ядерное горючее и переходя в другую «возрастную категорию», наше светило должно было многократно и на долгие сроки изменять интенсивность своего излучения. Но эта гипотеза пока тоже недостаточно разработана.
Для объяснения нашествия ледников привлекают и другие теории. Вот одна из них. В межзвездном пространстве плавают гигантские облака космической пыли. Когда Солнце проходит через них, частицы пыли рассеивают, не пропускают к Земле живительные солнечные лучи — и планета охлаждается. Выходит Солнце из пылевого облака — планета «отогревается» вновь. Однако математические расчеты опровергают эту гипотезу. Плотность «космического тумана» не так уж и велика. На таком небольшом, по космическим масштабам, конечно, расстоянии, как Солнце — Земля, влияние пыли почти не сказывается.
А вот еще одна теория, она связывает длительные охлаждения земной атмосферы с выходом на поверхность Мирового океана холодных масс воды — гигантских внутренних волн. Эги подводные волны высотой в сотни метров зарождаются тогда, когда на нашу планету накладываются гравитационные воздействия Солнца и Луны: плоскости орбит всех этих трех небесных тел оказываются максимально приближенными друг к другу, а Луна и Солнце проходят строго над экватором. В эти периоды наступает «век страшных зим». Такие события случаются раз за два тысячелетия. Последний раз это произошло в середине второго тысячелетия нашей эры.
В 1909 году шведский ученый, директор Нобелевского института Сванте Аррениус, впервые отметил огромную роль углекислого газа как регулятора температуры приповерхностных слоев воздуха. Углекислота свободно пропускает солнечные лучи к поверхности нашей планеты, но поглощает большую часть теплового излучения Земли, уходящего в космическое пространство. Это — экран, препятствующий охлаждению планеты. Считалось, что теплые межледниковые периоды соответствуют повышенному содержанию углекислоты, выбрасываемой вулканами в атмосферу. Сейчас ее содержание не превышает 0,03 %. Если эта цифра уменьшится вдвое, то среднегодовая температура в умеренных поясах снизится на 4–5°, что может привести к началу нового ледникового периода.
Вулканы не только изменяют газовый состав атмосферы, они и загрязняют ее. Огромные массы пепла, достигающие миллиардов тонн, выбрасываются в воздух вулканами, а затем рассеиваются по всему земному шару. Так, например, через несколько суток после извержения вулкана Безымянного в 1956 году его пепел был обнаружен под Лондоном. Вулканический пепел значительно уменьшает прозрачность атмосферы — пылинки закрывают землю от световых и тепловых лучей. После извержения в 1902 году вулкана Мон-Пеле, расположенного на острове Мартиника, во многих местах земного шара интенсивность солнечной радиации упала на 20 %, а загрязнение воздуха в 1883 году вулканом Кракатау сопровождалось двухлетним понижением температуры в тропиках в среднем на два градуса.
Кроме того, частицы пепла увеличивают облачность. Дело в том, что возрастание влажности воздуха само по себе недостаточно для образования облаков. Нужны центры конденсации, облегчающие сгущение водяных паров. Они становятся зародышами будущих капелек или кристалликов льда. Появление в воздухе пылинок способствует зарождению облаков, а увеличение облачности уменьшает приток солнечной радиации. Расчеты показывают, что, если облачность возрастет с пятидесяти процентов (а именно такой уровень существует сейчас) до шестидесяти, это приведет к понижению среднегодовой температуры на земном шаре на два градуса.
До недавнего времени роль вулканизма в загрязнении атмосферы преуменьшалась, а ведь некоторые извержения сопровождались очень большими выбросами пепла. Так, например, вулкан Катман в 1912 году выбросил двадцать восемь кубических километров пепла. Однако крупные извержения отделены друг от друга десятками лет, в течение которых пепел успевает осесть задолго до следующего извержения. Поэтому, хотя вулканизм и сказывается на климате, но только кратковременно, и оледенения вызвать не может. Но в более ранние периоды развития Земли картина могла быть иной и вулканическая деятельность была более интенсивной. Она охватывала огромные территории и, конечно, могла привести к возникновению ледников. Причинная связь этих явлений очевидна.
Время от времени, правда очень редко, случается так, что несколько причин действуют одновременно, накладываясь друг на друга. В это время наступают великие оледенения Земли, возникают ледниковые эпохи. В период одного из таких оледенений появился человек.
Это произошло 200 миллионов лет назад. Суровые испытания выпали тогда на долю всего живого. Их могли выдержать только сильные и выносливые виды животных и растений. Естественный отбор действовал беспощадно. Множество невзгод пришлось пережить нашим далеким предкам. В борьбе за жизнь они развили именно те качества, которые и сделали их людьми: сплоченность, смелость, изобретательность. Человек покорил огонь, растения, животных. Смена на протяжении многих тысяч и миллионов лет теплых и холодных периодов закалила людей не только физически, но и духовно. «Абсолютное постоянство солнечного излучения и свойств земной коры… могло бы, лишив климатических стимулов развития, задержать нас на стадии примитивных силурийских илоедов», — говорит крупный исследователь небесных тел X. Шепли. Ледниковый период создал человека.
А что нас ждет в будущем? Новое оледенение или потепление? Наиболее оптимистично настроены ученые, считающие причиной изменения климата астрономические явления. Они уверены, что через несколько десятков тысячелетий в наших северных широтах будут расти тропические растения. Это предположение основано на том, что наша Солнечная система движется в «лучшие районы» Галактики, где количество темных туманностей меньше. Жаль, что нельзя сказать «поживем — увидим», так как свидетелями этих чудес будут наши далекие потомки.
Но есть и противоположное мнение. Количество пыли в атмосфере с каждым годом увеличивается, и это охлаждает планету. Факты свидетельствуют, что начиная с сороковых годов температура на обширных пространствах Европы, Азии, Северной Америки неуклонно понижается. С каждым десятилетием становится холоднее на 0,1 градуса. Это в среднем. На Крайнем Севере похолодание выражено сильнее. В последние годы пернатые обитатели Арктики гнездятся южнее, чем раньше, а леса медленно отступают под натиском тундры. Теперь многие ученые считают, что мы живем в «эпоху малого оледенения», прерываемую эпизодическими оттепелями, как это было, например, в первой половине века. Начало следующей оттепели следует ожидать через несколько лет. Можно утверждать, что к двухтысячному году климат улучшится.