Ледяные лишаи
Шрифт:
Наступания и отступания края покровных ледников последней ледниковой эпохи, восстановленные по следам оледенения и абсолютным датировкам (по Р. Гоулдвейту и др., 1965; по Л. Р. Серебрянному, 1971)
Графики движения южного края ледяных покровов по характеру колебаний их и продолжительности подобны полученным математическим моделированием.
Математическая модель колебаний климата и оледенения не потребовала привлечения каких-либо новых гипотез о причинах, их вызвавших. При составлении функциональной схемы системы «Ледники — Океан —
Выполненная работа не завершение, а лишь начало исследований, практической задачей которых является прогноз будущих изменений климата, причем прогноз не в общей форме, который можно дать уже сейчас (и который еще в 1930 г. высказал Е. С. Гернет): мы живем в очередную межледниковую эпоху, за которой после достаточного повышения температуры Мирового океана, увеличения испарения и осадков последует наступление ледников и следующая ледниковая эпоха. Нужен прогноз более определенный: когда это будет и как повлияет на ход гляциоклиматических событий хозяйственная деятельность человека. Все увеличивающееся выделение тепловой энергии от сжигания минерального топлива (нефти, газа) и другие изменения окружающей среды заставляют предполагать возможность быстрого повышения температуры на всей поверхности Земли. Модель системы «Ледники — Океан — Атмосфера» должна дать ответ, что произойдет, если температура повысится к такому-то году на столько-то градусов. Но пока модель еще недостаточно совершенна. Проверка ее качества может быть сделана по ее пригодности для реконструкции прошлого. Полученная на модели продолжительность циклов и амплитуда колебаний должны совпадать с таковыми по имеющимся геологическим и палеогеографическим данным, пока же мы имеем лишь качественное подобие и близкие по порядку величины.
Изменения характера колебаний климата и оледенения при переходе от плиоцена к плейстоцену, полученные математическим моделированием.
Амплитуда колебаний температуры (t с) и объема ледников (V с) в северном полушарии резко увеличивается со времени образования в начале плейстоцена собственно-материковых покровных ледников
Колебания средней годовой температуры в Центральной Европе за последние 60 млн. лет (по П. Вольдштедту, 1954)
Масштаб времени для плейстоцена (последний миллион лет) увеличен в 4 раза. Кривая построена по палеоботаническим данным. Она подтверждает резкое увеличение амплитуды колебаний температуры в плейстоцене, полученное математическим моделированием.
Колебания объема ледников в северном полушарии получились на модели несколько заниженными по сравнению с тем, что известно по палеогеографическим данным. Это может быть связано с недостаточным учетом растекания льда и увеличения площади абляции (ускоряющей деградацию) собственно-материковых покровных ледников. Может быть, не введены в расчет некоторые факторы, например увеличение в межледниковья слоя
Все величины, полученные математическим моделированием, дают средние значения для каждого полушария (северного и южного), но как они будут различаться от места к месту, остается неизвестным. В действительности в низких широтах, например, амплитуду колебаний температуры от теплых периодов (межледниковых) к холодным (ледниковым) можно принять равной нескольким градусам, в умеренных же и высоких широтах — 10–20° и больше. В приатлантических районах северного полушария изменения всей природной обстановки были значительно большими, чем в притихоокеанских. Но для моделирования все исходные величины были взяты как средние для полушарий, оно велось в «сосредоточенных» параметрах. Чтобы получить различия по широте и долготе и вообще более детальную картину, нужно было бы использовать «распределенные» параметры (т. е. разные значения температуры, испарения, осадков и пр. по участкам земной поверхности). Но это сопряжено с огромными математическими трудностями и представляется делом будущего.
Таким образом, ледниковая теория, логические основы которой дал Гернет, успешно развивается. Его идея автоколебаний климата и оледенения как основной причины чередования ледниковых и межледниковых эпох подтверждается математической моделью системы «Ледники — Океан — Атмосфера», которая соответствует действительному ходу событий в прошлом. Как основная идея, предложенная впервые в нашей стране, так и ее дальнейшее развитие на современном научном уровне ведутся советскими учеными. За рубежом также высказывались мысли о целесообразности применения для решения вопросов о причинах ледниковых колебаний теории сложных систем [49] , но пока успешное ее применение сделано в нашей стране. Вспомним, что и ледниковая теория в том смысле, что именно ледники некогда наступали на равнины умеренных широт и оставили следы в виде огромных валунов, моренных гряд и холмов, была обоснована П. А. Кропоткиным. Приоритет нашей отечественной науки в развитии ледниковой теории не вызывает сомнений.
49
Metz L. D., Klein R. Е.Toward a general theory of climate behaviour based on the viewpoint of system theory. Proceedings IEEE Conference Decision and Control and 11th Symposium Adaptive Processes, New Orlean, 1972. New York, 1972.
Рекомендуемая литература
Борисов П. М.Может ли человек изменить климат. М.: Наука, 1970. 192 с.
Брукс К.Климаты прошлого. М.: Изд-во иностр. лит., 357 с.
Будыко М. И.Климат и жизнь. Д.: Гидрометеоиздат. 1971. 472 с.
Воейков А. И.Климаты земного шара, в особенности России. — Избр. соч., М.; Л.: Изд-во АН СССР, 1948, т. 1, с. 162–748.
Захаров В. Ф.Мировой океан и ледниковые эпохи плейстоцена. Л.: Гидрометеоиздат, 1978. 64 с.
Монин А. С.История Земли. — Л.: Наука, 1977. 228 с.
Сергин В. Я., Сергин С. Я.Системный анализ проблемы больших колебаний климата и оледенения Земли. Л.: Гидрометеоиздат, 1978. 279 с.
Тронов М. В.Ледники и климат. Л.: Гидрометеоиздат, 1966. 407 с.
Чижов О. П.Оледенение Северной полярной области. М.: Наука, 1976. 240 с.