ИЗМЕНЕНИЕ КЛИМ0Т0:
ЭВОЛЮЦИЯ ИАЕЙ В СОБЫТИЯХ И îfiKTfiX
с.г. шапхаев
(Центр геоэкологических исследований восточно-Сибирского государственного технологического университета, Бурятское региональное отделение по Байкалу, г. Улан-Удэ)1
Около 150 лет до н.э. древнегреческий астроном Гиппарх из Никеи (Hipparchos) ввёл в научный оборот термин "климат", что дословно означает "наклонение, наклон". Он разделил поверхность Земли по широте на пять климатических зон, где, по его представлениям, природные или климатические условия зависят только от наклона солнечных лучей или высоты Солнца над горизонтом. Таким образом, основной причиной пространственной неоднородности климатических условий древние греки считали неравномерное распределение тепла от Солнца по поверхности Земли: жарко у экватора, холоднее - к полюсам.
1735 - английский учёный Георг Гадлей/Хэдли (George Hadley) дал объяснение пассатной циркуляции в атмосфере, которая при осреднении проявляется в виде замкнутых циркуляционных ячеек, получивших название ячеек сч Гадлея-Хэдли. Подобные системы воз-8 душных течений в атмосфере способст-£ вуют переносу тепла и энергии меж-I ду различными климатическими зо-I нами. Это была первая упрощённая g- модель циркуляции воздуха в тропике ческой зоне. В дальнейшем другой аме-® риканский метеоролог Уильям Феррель I (William Ferrel) описал аналогичные цир-! куляционные ячейки противоположного го направления в средних широтах, по-
к-
® 1 При подготовке Хронологии были использованы « материалы Кристины Рудницка из Национального экологического центра Украины (Экобюл-летень Л.А. Фёдорова ЕСО-HR.3850, 18 февраля 2010 г.).
лучивших название его именем - ячейки Ферреля, а в полярной области были обнаружены полярные ячейки. Таким образом, общая циркуляция атмосферы в каждом из полушарий состоит из трёх ячеек, которые обуславливают планетарную ветровую систему.
1845- немецкий ученый-энциклопедист Александр фон Гумбольдт (Alexander von Humboldt ) в своём труде "Космос" дал новое определение понятия "климат", которое учитывало влияние океана с его течениями и суши с разнообразными свойствами подстилающей поверхности. Таким образом, представление древних греков о причинах широтной зональности климата было дополнено соображениями о наличии механизмов перераспределения тепла солнечной энергии за счёт внутренних свойств климатической системы.
1824 - французский физик Жозеф Фурье (Joseph Fourier) описал парниковый или тепличный эффект.
1847 - швейцарский астроном и математик Иоганн Рудольф Вольф (Johann Rudolf Wolf) ввёл комбинированный индекс солнечных пятен, получивший название чисел Вольфа. Эти работы положили начало описанию солнечно-земных связей атмосферных явлений и солнечной активности, одного из наиболее дискуссионных механизмов изменения климата в настоящее время. Вольф построил временной ход значений индекса с 1700 по 1847 г. С 1848 г. по настоящее время этот ряд непрерывно пополняется. Кроме того, по историческим записям и радиоуглеродному анализу срезов деревьев числа
52
© С.Г. Шапхаев
Вольфа были восстановлены примерно за последнюю тысячу лет. Были выявлены 11-летний и позднее 22-летний циклы солнечной активности. Отметим, что солнечная активность в этих случаях проявляется резко лишь в колебаниях корпускулярной и жёсткой электромагнитной составляющей солнечного излучения, несущих очень малую долю его полной энергии. Объяснять все климатические изменения одной солнечной активностью нельзя, точно так же, как нельзя и отвергать её. В укрупнённых показателях связь колебаний солнечных пятен в последнем тысячелетии с колебаниями климата прослеживается, и это не позволяет легко отвергнуть связь изменений солнечной активности с изменениями климата.
1861 - ирландский физик Джон Тин-далл (John Tyndall) показал, что парниковый эффект усиливается испаряющейся водой и некоторыми газами.
1872 - учреждена Международная метеорологическая организация, которая в 1947 г. получила новое название -Всемирная метеорологическая организация (BMO)/(WMO), став одним из подразделений ООН. Одна из задач вМО - содействие решению проблем климата и организация планетарной регулярной сети международных гидрометеорологических наблюдений.
1896 - шведский химик Сванте Ар-рениус (Svante Arrhenius) первым высказал идею о климатическом влиянии содержания углекислого газа в атмосфере как одном из механизмов обратных связей в системе атмосфера- поверхность Земли, приводящем к нагреванию приземных слоев атмосферы за счёт поглощения парниковыми газами отражённого от поверхности Земли инфракрасного излучения. Согласно его расчётам, если содержание углекислого газа увеличится вдвое, то это может вызвать повышение температуры воздуха на 8-9 °С в Северной Америке и на севере Европы. На основании этих расчётов он попытался объяснить циклы оледенений на Земле влиянием парникового эффекта вследствие выбросов парниковых газов в результате вулканической деятельности.
1915 - российский метеоролог Борис Помпеевич Мультановский впервые
выявил центры действия атмосферы в северном полушарии, определяющие типы погод, что позволило создавать долгосрочные прогнозы. Так, Азорский центр действия атмосферы (антициклон) определяет западный перенос воздушных масс. Большое значение имеют траектории-пути (по терминологии Б.П. Мультановского - "оси"), по которым перемещаются центры действия атмосферы. Они стали прообразами ряда интегральных индексов, колебаний ("ос-цилляций"), из которых наиболее характерные Северо-Атлантическое колебание (NAO) и Арктическое колебание (AO) используются в современных моделях климата для детального представления изменчивости общей циркуляции атмосферы.
1921 - российский океанограф и исследователь Арктики Н.М. Книпо-вич (Nikolay Knipovich) впервые подметил потепление вод Баренцева моря и увеличение его солёности до глубин 400 м, положив начало регулярным измерениям температуры воды на Кольском меридиане (30.5° в.д.), продолжающимся и до наших дней. Это было одно из первых прямых доказательств начавшегося глобального потепления на планете в конце XIX в. Потепление привлекло внимание климатологов лишь в 20-30 годах XX столетия, когда появились признаки интенсивного потепления в Арктике. Оно продолжалось вплоть до начала 40-х годов XX в. и было зафиксировано многочисленными наблюдениями за приземной температурой воздуха на метеостанциях северного полушария. Потепление сопровождалось повсеместным таянием | ледников практически на всех конти- £ нентах, существенно сократилась пло- i щадь льдов в арктических морях. Толь- § ко в советском секторе Арктики с 1924 « по 1945 г. площадь льдов сократилась f примерно наполовину. В 1935 г. обык- 1 новенные суда могли совершать сквозные плавания в течение одной навига- i ции вдоль всего Северного морского § пути, не встречая на своём пути льда. " Граница вечной мерзлоты повсюду от- | ступала на север. Смещались ареалы J местообитаний животных и растений. =
1927 - по подсчётам специалистов, именно в этом году выбросы углекис-
лого газа, связанные с работой промышленных предприятий и от горящих месторождений нефти и газа, составили 1 млрд т в год.
1935 - русский учёный Владимир Александрович Костицын (Vladimir Kostitsin) опубликовал в Париже книгу на французском языке "Эволюция атмосферы, биосферы и климата", где, объяснив происхождение циклов оледенения или ледниковых периодов внутренними свойствами климатической системы, фактически опроверг гипотезу Аррениуса о решающем вкладе парникового эффекта в происхождение эпох оледенения на Земле в результате вулканической деятельности. Используя модификации математических моделей популяционной динамики Лотки-Вольтерра, он построил так называемые точечные или нульмерные модели функционирования климатической системы планеты. И впервые предложил глобальную модель круговорота веществ, где рассматривались главные биогенные элементы: кислород, азот и углекислый газ. При этом основное внимание автор сосредоточил на роли живой материи.
1936 - сербский климатолог и геофизик Милутин Миланкович (Milutin Milankovitch) высказал гипотезу о наличии связи между ледниковыми периодами в плейстоцене (1.5-6.0 млн лет назад), изменениями параметров земной орбиты и наклона земной оси (циклы Миланковича), позднее положенной в основу астрономической теории колебания климата.
1938 - британский инженер с ха-5 рактерной фамилией Г. Каллендар £ (Guy Callendar), используя показания 1 147 метеостанций в разных концах § мира, показал, что средняя температу-s ра воздуха в приземном слое атмосфе-1 ры Земли поднялась за прошедшие сто 1 лет. Именно он впервые связал боль-я- шую концентрацию углекислого газа в ! атмосфере с глобальным потеплени-§ ем. Реакция на такие открытия была " очень холодной и даже насмешливой -| так называемый "Эффект Калленда-J ра" подвергся жёсткой критике. К тому = же, после 40-х годов XX в., появились признаки похолодания, зафиксированные многими исследователями по до-
статочно густой сети метеостанций в северном полушарии: началось наступление ледников, граница вечной мерзлоты повсюду отодвинулась на юг и т.д. Период похолодания продолжался вплоть до 60-70-х годов XX в.
1939 - советский физик Александр Александрович Андронов (Alexander Andronov) и его ученики опубликовали работу, в которой строго доказали гипотезу французского математика Анри Пуанкаре (Henri Poincare), позднее лёгшую в основу теории бифуркаций динамических систем, или теории Пуанкаре-Андронова потери устойчивости состояний равновесия динамических систем. Эта теория совместно с теорией гладких отображений американского математика Хасслер Уит-ни (Hassler Witney, 1955) имела многочисленные приложения, в том числе и в области моделирования климатических процессов, и позволяла дать качественное объяснение чередования предсказуемых и непредсказуемых режимов климата Земли. Пиар-варианты этих приложений в различных областях знаний, пышным цветом расцветшие в 90-е годы прошедшего столетия, иногда называют "теорией катастроф". При этом под катастрофами подразумеваются скачкообразные изменения динамических систе
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.