Про циклы Миланковича (А. Анпилогов)

Теория глобального потепления часто воспринимается со смысловой ошибкой, которая искажает восприятие реальности. Утверждается, будто глобальное потепление происходит из-за того, что «часть солнечного тепла задерживается на поверхности Земли», что и вызывает ее нагрев.

Однако такое объяснение в корне неверно: если бы даже небольшая доля солнечной энергии постоянно «задерживалась» вблизи поверхности Земли, то за достаточно небольшой промежуток времени мы с вами уже сварились бы. В реальности потоки поступающей извне и излучаемой обратно в космос с поверхности Земли энергии практически полностью совпадают. Причем исходящий поток даже чуть больше, так как наша планета и сама имеет ненулевую геотермальную энергию, выбрасываемую вулканами, гейзерами или в ходе «тихого» нагрева недр и поверхности.

В результате наша планета пребывает в так называемом «лучистом равновесии» с окружающим ее космосом. Такой процесс мы много раз видели в кузне (или в лампочке накаливания), когда нагретый кусок железа пытается вернуться к температуре окружающей среды, излучая вокруг себя инфракрасные лучи и даже видимый свет.

Лучистое равновесие — достаточно удобная штука, поскольку потери излучением растут как ЧЕТВЁРТАЯ степень температуры. В силу этого факта обсуждаемое сейчас потепление на 1,5°С позволит Земле излучать в космос на 2,1% больше энергии, чем в начале XX века (считают лучистое равновесие от абсолютного нуля температур, поэтому четвёртая степень не так видна). Ну, а повышение температуры на 5°С и вовсе обеспечит тепловые потери на 7% больше, чем есть у Земли сейчас.

Таким образом, скатиться к состоянию перегретой Венеры нам не грозит: при нынешней орбите Земли у Солнца просто нет достаточной энергии, чтобы «вытопить» дополнительный углекислый газ из земных горных пород и тем самым довести состояние атмосферы нашей планеты до плотной венерианской. Таким образом, у нас на Земле есть достаточно удобный естественный "предохранитель" от катастрофического потепления: чем выше температура планеты, тем больше мы излучаем в космос.

С другой стороны, именно парниковый эффект и связанная с ним более высокая температура лучистого равновесия определяет нынешние комфортные условия на Земле. Ведь совсем без углекислого газа средняя температура поверхности нашей планеты составила бы -15°С, а жидкую воду можно было бы найти только в узкой экваториальной полосе или в глубине покрытых сплошным льдом океанов. Кстати, такой период в истории нашей планеты уже был — 720—635 млн лет назад вся земная поверхность была покрыта льдом и снегом, а сам период получил название «криогений» или «Земля-снежок». И тут, между прочим, ситуация гораздо печальнее, так как здесь "предохранителя" нет, а, наоборот, присутствует положительная обратная связь - снег и лёд хорошо отражают солнечную энергию в силу высокого альбедо (они белые). Поэтому в ледниковый период легко попасть, но гораздо труднее из него выйти. И чем ниже концентрация углекислого газа, тем труднее это делать.

С геологическим прошлым Земли связан и еще один «предохранитель» в антропогенной теории потепления. Сегодня человечество, сжигая каменный уголь, нефть и газ, фактически возвращает в атмосферу погребенный ранее биогенный углерод. А если углерод биогенный, то есть произведенный живыми существами, то и «свариться» на нашей планете нам никак не грозит, так как уже первые количества такого углерода были созданы именно за счет захоронения живых существ.

Что же нам ещё известно о палеоклимате, кроме того, что мы "пыхтим" выбросами СО₂ так, что напыхтели уже где-то на половину эоцена — времени, когда наши млекопитающие сумчатые предки ещё бегали по своему тёплому Эдему от куриц-переростков?

Как ни странно, сведений о палеоклимате, включая и средние температуры, у нас вполне достаточно. Для наглядности все они сведены в кратенькую хронологическую табличку, приложенную к тексту, в которой на условно-логарифмической шкале показаны наши знания о палеотемпературах.

Измеряли температуры, понятное дело, косвенно, через разные физические закономерности (в основном - изотопного характера), поэтому шкала разбита на периоды, которым соответствуют те или иные исследования. Однако её можно разделить и чуть иначе: в начале плиоцена начал формироваться современный ледовый щит Антарктики, а в начале плейстоцена — ледник в Гренландии. Так что, в целом, можно говорить, что по достижению условий начала плейстоцена мы можем в перспективе растопить Гренландию (+7 метров в уровне Мирового океана), а при достижении температур начала плиоцена — взяться за Антарктиду (+70 метров).

Отсюда, кстати, следует и "баланс суши" на планете - после таяния этих двух ледников, в которых содержится материкового 99% льда, на Земле просто не будет "запертой" воды: если что-то и останется в виде льда и снега, то уже лишь в качестве сезонного выноса на сушу.

Существование эти двух ледников, кстати, говорит нам, что мы и сегодня живём в эпоху оледенения, из которой мы, в общем-то пока не вышли, а только получили чуть больше земли в Евразии и Северной Америке. Напомним, где-то 20-28 тысяч лет назад, на пике последнего ледникового максимума, вся территория севера Евразии и Северной Америки была закрыта практически сплошным ледниковым щитом, часть которого представляла из себя континентальный, а часть — шельфовый ледник (рисуночек под текстом, для того, чтобы наглядно оценить масштабы катастрофы под названием "ледниковый максимум", после рассмотрения которой страшилки Греты Стокгольмской выглядят просто детской истерикой).

Отсюда, кроме того, следует и простой факт: рассказы о "тающей тундре и проблемах для экономики" — это лишь страшилки. Да, вечную мерзлоту в районах её залегания часто используют как прочный и условно-бесплатный фундамент, но экономическая деятельность человека там минимальна, а население — ничтожно. Так что, при изменении климата создать новую "Москву" на берегу моря Лаптевых — лишь вопрос времени. В конце-концов, 28 тысяч лет назад на месте нынешней Москвы была двухкилометровая стена льда, потом — вечная мерзлота, потом — тундра, потом — тайга, потом (кстати), во времена Средневекового климатического максимума — буковые леса, а теперь — смешанный лес. Так что похожий, весьма неспешный процесс предстоит пройти и громадным просторам Евразии и Северной Америки, от трансформации которых безусловно выиграют две самые северные страны — Россия и Канада. Ну ещё и Дания получит бесплатный архипелаг, если его США у датчан не отберёт...

Но это, понятное дело, может случится, если мы всё-таки выведем Землю из ледникового периода. Но вот это — совершенно пока не гарантировано.

Сегодня мы знаем достаточно много о ледниковых циклах. Основную их часть открыл сербский астрофизик Милутин Миланкович, после чего их назвали в его честь.

Суперпозицию циклов Миланковича можно наблюдать на палеотемпературной шкале — если посмотреть на период плейстоцена, то наглядно видно, как "колбасит" температуру. Кстати, голоцен (наше время) — это просто ещё один пик осцилляции Милановича, и, если убрать логарифмическую шкалу, то получится совсем другая, гораздо менее благостная картинка (вторая и третья диаграммы). (Диаграммы в конце текста. В-Д)

Всего Миланкович насчитал четыре цикла и все они имеют чисто астрономическую природу, то есть ИЗМЕНИТЬ или ПОВЛИЯТЬ на них мы пока что просто не в силах.

Это:

1. Лунно-солнечная прецессия: поворот земной оси с периодом около 25 765 лет, в результате которого меняется сезонная амплитуда интенсивности солнечного потока на северном и южном полушариях Земли. Когда "затемняет" Антарктиду, ледник там начинает интенсивно расти, когда в условную тень попадает Евразия — оледенение развивается там.

2. Долгопериодические (так называемые вековые) колебания угла наклона земной оси к плоскости её орбиты с периодом около 41 000 лет, вызванные возмущающим действием других планет. За счёт этого разные части полярных областей тоже получают больше или меньше света. Попал в "тень" континент — считай, пошёл образовываться ледник

3. Долгопериодические колебания эксцентриситета орбиты Земли с периодом около 93 000 лет.

4. Перемещение перигелия орбиты Земли и восходящего узла орбиты с периодом соответственно 10 и 26 тысяч лет.

Ну а теперь самая мякотка: на сегодняшний день объективно солнечная радиация, получаемая Землёй, уменьшается. Это легко увидеть на втором графике, где температура "оторвалась" от красивой синусоиды прогноза. Если бы не наше "пыхтение" в атмосферу, то уже в начале XX века должен был бы вслед за ней начаться резкий спад среднегодовой температуры, который бы продолжался несколько тысяч лет и достигнул бы локального минимума грядущего ледникового периода через 10-12 тысяч лет, а абсолютного максимума падения температур — через 50-80 тысяч лет.

При этом мощь цикла Миланковича мы никогда в историческое время на себе не ощущали — цивилизации бронзового века и Римскую империю подтолкнули к упадку гораздо более локальные похолодания, которые называются "событиями Бонда".

События Бонда на фоне циклов Миланковича — вообще глубоко локальная штука, так как они влияют исключительно на циркуляцию Гольфстрима и, как следствия, определяют колебания климата в Северной Атлантике, происходящие с периодичностью ≈1470 ± 500 лет. Правда, и в них нашли "космический след": не исключено, что их задают долгопериодические колебания лунных приливов, имеющие такую же цикличность.

Если кому интересно — последнее такое "событие Бонда" (событие Бонда №1) было около 1400 лет тому назад, в аккурат, когда навернулся Западный Рим. Ну а "событие Бонда №2" погубило цивилизации позднего бронзового века. Желающие больше узнать о событиях Бонда могут поискать ещё и об осцилляциях Дансгора — Эшгера, это о том же самом. Вот зря этого не дали Грете почитать, там есть на что "залипнуть" с её фиксирующимся умом.

Так что — кто хочет, может после 2012 года выкинуть нафиг просрочившийся "календарь Майя" и начинать ждать "событие Бонда №0". По срокам как раз оно, а хороший разброс в ± 500 лет вполне займет вас важной идеей до конца жизни.

Поэтому, если меня в очередной раз начинают в сети попрекать "глобальным потеплением" — я смотрю за окно, вижу там обычно "срань, хтонь и поипень" в виде текущей погоды, беру кусок красного мраморного мяса — и иду вносить свой вклад в глобальное потепление путём жарки его на углях и увеличения выброса углекислого газа.

Чем могу, Земля, спасаю тебя от оледенения. Сил у меня немного, но я стараюсь.