Страница 11 из 100
Но обнаружено также и то, что эти точки сами слегка сдвигаются в направлении, противоположном тому, которое свойственно линии равноденствий , то есть точка зимы рсдвигается по орбите. Длительность цикла в 25 868 лет уменьшается, таким образом, до 20 984 лет (или округленно до 21 000). Итак, если в одном из полушарий зима приходится на точку Р, то есть на ближайшую к Солнцу точку орбиты, она придется в том же полушарии на точку Апосле истечения 10 500 лет.
Здесь следует указать, что около 1250 г. н.э. зима в Северном полушарии была, когда Земля достигла на своей орбите точки Р, а это значит, что около 11 750 г. н.э. она снова окажется в точке А, то есть в максимальном удалении от Солнца, что повлечет за собой суровую зиму. Если подобным же образом вести обратный отсчет, можно увидеть, что последняя суровая зима на Земле в точке Адолжна была наступить в 9250 г. до н.э.
Нет необходимости разъяснять, что зиме в одном из полушарий соответствует лето в другом и что все сказанное о зиме на севере имеет зеркальное отражение в характере сезонов на юге. Известен и другой ход рассуждений, с которым надо считаться, устанавливая данные о суровости зимы и теплоте лета в разных полушариях.
Если лето определяется как период времени, требуемый для прохождения Земли от одной точки равноденствия до другой Q, этот интервал не может быть всегда константным, поскольку мы видели, что точки зимы и лета ( Ри А), а наряду с ними и точки равноденствий ( Qи ) не постоянны, а смещаются вдоль орбиты один раз за 21 000 лет. Если бы орбита являла собою точный круг, то линии и равсегда делили бы ее на равные части. Но ведь орбита – это эллипс, и его части неравнозначны.
Предположим, например, что зима пришла, когда Земля находится в точке Р, тогда длительность лета будет определяться точками , но когда зима совпадет с точкой А, время лета определится точками , и сегмент эллипса будет, естественно, меньше, чем тот, что лежит между точками . Эта неодинаковость связана с эллипсовидной формой орбиты. И чем более удлиненной является форма эллипса, то есть эллиптичности орбиты, тем больше будет разница между длительностью лета и зимы в полушариях. Сейчас эллиптичность орбиты измеряется разностью между минимальным и максимальным удалением Земли от Солнца, и в астрономии это называется эксцентриситетом земной орбиты. Его величина не является постоянной, но меняется, хотя и медленно, с течением времени, и орбита становится все более и более эллиптичной, пока не достигнет максимальной степени вытянутости, а вслед за этим она снова начинает уменьшаться до своей исходной величины.
Длительность зимы и лета варьируется в соответствии с изменениями эксцентриситета орбиты, и выше уже было указано, что разность между длительностью зимы и лета зависит также от положения линии равноденствий или от тех точек на земной орбите, на которые приходятся периоды зимы и лета в полушарии. Объединяя результаты этих двух вариантов, можно сказать, что разность между длительностью лета и зимы бывает самой долгой, когда эксцентриситет Земли достигает максимума, и, соответственно, зима и лето приходятся на точки перигелия и афелия. Было также установлено, что наибольшая такая разность равна 33 дням, а в наше время она измеряется отрезком времени в 7,5 дня. Итак, если зима бывает в Северном полушарии, когда Земля находится на точке Рсвоей орбиты и эксцентриситет достигает своего максимума, эта зима будет на 33 дня короче, чем лето этого же периода. Но положение вещей станет обратным через 10 500 лет, когда зима, приходя в точку А, станет, в свою очередь, длиться дольше на те же 33 дня, чем соответствующее ей лето.
Теперь, когда Земля очерчивает своей орбитой положенную площадь в положенное время, Хершель предположил, что, несмотря на разность в длительности протекания зимы и лета (о которой говорилось выше), в целом наша планета получает равное количество тепла, когда проходит от одного равноденствия к другому. Он заметил, что «неравнозначность интенсивности солнечной радиации точно компенсируется взаимной неравнозначностью длительности самих интервалов».
Принимая этот взгляд, д-р Кролль в известной мере поддержал это утверждение. Но Роберт Болл, бывший Королевский астроном Ирландии, показал, приведя математические исчисления в своей недавней работе «По поводу ледникового периода», что эти предположения ошибочны и что общее количество тепла, получаемое от Солнца каждым ^олушарием летом и зимой, варьируется, соответствуя отклонению Земли или наклонению ее оси по отношению к эклиптике, но практически не зависит от эксцентриситета земной орбиты. Принимая все количество солнечного тепла, Получаемое в год Землей, за 365 единиц, или в среднем по одной единице в день, и определяя величину отклонения в 23°37', Роберт Болл подсчитал, что каждое полушарие должно получать летом 229 таких «единиц тепла» и только 136 зимой. И это не зависит от эксцентриситета орбиты. Хотя эксцентриситет и не влияет на эти цифры, все же мы видим, что длительность лета и зимы меняется в зависимости от него. Предполагая поэтому, что самая долгая зима бывает в Северном полушарии, мы должны отвести в течение одного периода 229 единиц тепла на 166 дней короткого лета и 136 единиц на 199 дней долгой зимы.
Иными словами, разница между ежедневной средней дозой тепла в летнее время и зимой будет в данном случае максимальной, в результате чего лето будет короче и теплее, а зима длительней и холоднее. Снег и лед, накапливаемые за время таких зим, не смогут растаять и исчезнуть за время краткого летнего солнечного тепла, в силу чего в Северном полушарии наступит явление, именуемое ледниковым периодом. Из всего вышесказанного становится очевидным, что условия в Южном полушарии будут носить обратный характер – летние сезоны будут более долгими и прохладными, а зимние короче и теплее. Иначе говоря, ледниковый и межледниковый периоды в условиях двух полушарий будут чередоваться через каждые 10 500 лет, если эксцентриситет Земли будет достаточно велик, чтобы создать ощутимо большую разницу между зимами и летами в каждом полушарии.
Если бы д-р Кролль дошел только до этого уровня рассуждений, его позиция была бы неопровержимой, поскольку та причина, которая описано выше, вполне могла произвести приписываемые ей климатические изменения. В любом случае, если бы это не было единственной причиной наступления периодов ледниковья и постледниковья. то не было бы сомнений в том, что она должно быть признана как один из важнейших толчков к этим изменениям климата. Но д-р Кролль, опираясь на подсчеты данных об эксцентриситете земной оси, приведенные в таблицах Леверье, высчитал, что в течение последних трех миллионов лет было три периода максимального эксцентриситета: первый длился 170 000 лет, второй 260 000, а третий 160 000 лет. В этой схеме выпал срок в 80 000 лет, протекших после завершения третьего, то есть последнего, периода.
Судя по выводам д-ра Кролля, ледниковье в период плейстоцена должно было начаться 240 000 лет назад и закончиться около 80 000 лет назад, вслед за чем наступило постледниковье. В течение этого долгого периода в 160 000 лет должна была происходить неоднократная смена теплого и холодного климата, в соответствии с тем, что зима устанавливалась в полушарии, когда Земля находилась в перигелии или афелии своей орбиты, что происходило каждую 1000 лет за время протекания всего периода. Но поскольку холода могут достигать своего максимума только в ранней части каждого периода, судя по теории д-ра Кролля, то последняя эпоха максимального оледенения была 200 000 лет назад, или около 40 000 лет после начала последнего периода максимального эксцентриситета.