Что происходит с климатом и что ждет нас?

Погода с каждым годом становится все более непредсказуемой. Каждое лето людей мучает во многих регионах мира страшнейшая жара. Там, где привыкли к засухе – льют дожди. Землетрясения, смерчи, грозы, ливни, цунами – природа не перестает удивлять. Говорят, что все это вызвано климатическими изменениями. А насколько сильно влияют на климат планеты люди и что им ждать в будущем? Ответ на эти и другие вопросы дает в своей книге Рамиз Алиев.

• Фото с fikiwiki.com

Ниже представлен небольшой фрагмент книги.

Колебания тысячелетнего масштаба

Слышать, как рождаются айсберги, как рождаются вот те громадные голубые ледяные горы, которые идут, чтобы убивать и умирать, по свинцовым водам и волнам Арктики: это слышать гордо!
Борис Пильняк. Заволочье

В 1960-х годах датчанин Уильям Дансгор получил результаты анализа первого гренландского ледового керна. Из распределения тяжелого кислорода 18O следовало, что климат Гренландии во время последнего оледенения был гораздо менее стабильным, чем в голоцене, и более двадцати раз быстро и резко переходил от холодного к более теплому, затем плавно возвращался в прежнее состояние (рис. 2.16). Амплитуда колебаний температуры составляла 8–16 °С, то есть примерно в два раза меньше, чем разница между температурными условиями в настоящее время и в максимум оледенения (см. рис. 2.16).

По словам климатолога Уоллеса Броккера, этого парадокса тогда никто не заметил:

«Самое удивительное, что, когда в 1972 году Дансгор впервые представил эти результаты климатологам, собравшимся в Йеле, никто не вскочил и не закричал: “Что за черт? Откуда эти резкие скачки?” Его сообщение встретили с видимой скукой. И я был утомлен этим докладом, как и другие слушатели. Потом я часто задавался вопросом: почему же никто тогда не проявил интереса?»

Результат был действительно крайне неожиданным. Выходит, климатическая система ледникового периода могла существовать в двух различных режимах, и переключение между ними проходило очень быстро — возможно, всего лишь за несколько лет. Эти загадочные колебания назвали осцилляциями Дансгора — Эшгера (DO) в честь их первооткрывателей Уильяма Дансгора и швейцарца Ганса Эшгера. При этом менялся также объем ледяных шапок, но не слишком сильно: уровень моря колебался в пределах 10 м. В холодные периоды также увеличивалось количество пыли в ледниках. Среднее время между событиями составляло 1,5 тыс. лет.

• Рис. 2.16. Реконструкция температуры за последние 50 тыс. лет в Центральной Гренландии, в керне GISP 2 (Alley, 2000). Подписаны: событие 8,2 K (о нем речь пойдет в следующих главах), поздний дриас (YD), пронумерованы теплые фазы осцилляций DO. Перепад температуры между современными условиями в Гренландии и поздним дриасом соответствует примерно 15 °C. Можно отметить следующие особенности: огромный размах осцилляций DO; отсутствие резких колебаний климата во время максимума оледенения; стабильность условий голоцена. Масштаб события 8,2 K на этой иллюстрации несколько сглажен из-за больших промежутков между точками (около 20 лет)

Следующее открытие сделал немецкий морской геолог Хартмут Хайнрих в 1988 г. Он обнаружил в донных отложениях Северной Атлантики, на широте 40–55 градусов, шесть выраженных слоев, содержащих крупный обломочный материал, резко отличающийся по составу от остального осадка. Это были обломки, принесенные айсбергами (рис. 2.17), — значит, несколько раз в течение последнего оледенения случались сильные похолодания, и айсберги, отколовшиеся от северных ледяных шапок, проникали далеко на юг. Эти события называют событиями Хайнриха.

Во время последнего оледенения насчитывается шесть событий Хайнриха— 17, 22, 29, 39, 45 и 61 тыс. лет назад. Они происходили в то время, когда климат в Гренландии становился холодным, сухим и ветреным, то есть во время холодных фаз событий DO. Но событий DO существенно больше, и события Хайнриха соответствуют лишь некоторым из них. Остальным событиям DO также предшествовало образование айсбергов, но они не проникали так далеко на юг и оставили след в виде обломочного материала лишь в донных отложениях Норвежского моря. Происхождение айсбергов можно установить по возрасту и минеральному составу обломочного материала. В случае событий Хайнриха фрагменты откалывались от Лаврентийского щита и, прежде чем растаять, проплывали до 3 тыс. км. В других случаях источником айсбергов был Скандинавский ледниковый щит. События Хайнриха и осцилляции DO часто обобщенно называют колебаниями тысячелетнего масштаба. События Хайнриха можно рассматривать как наиболее сильные из таких колебаний.

• Рис. 2.17. Положение пояса обломочного материала

Проявления тысячелетних колебаний не ограничивались Северной Атлантикой, они затрагивали даже Южное полушарие. Внутритропическая зона конвергенции во время холодных фаз сдвигалась на юг, климат в тропической зоне Северного полушария становился суше и холоднее, а в Австралии и Южной Америке, наоборот, влажнее.

В ледяных кернах из Антарктики осцилляции выражены гораздо слабее. Определить точный возраст антарктических льдов непросто. Но, к счастью, ледяные архивы Антарктики удалось синхронизировать с гренландскими благодаря захваченному в пузырьках воздуха метану — очевидно, что газовый состав атмосферы менялся синхронно в обоих полушариях. Оказалось, что в Антарктике теплело, когда в Гренландии холодало, и наоборот. Это явление получило название биполярных качелей.

Тысячелетние осцилляции по сей день остаются одной из загадок климатологии. Если свести воедино известную нам информацию, выходит, что тысячелетние осцилляции:

— происходят только во время оледенений;

— наступают и заканчиваются резко, имеют большую амплитуду;

— проявляются гораздо сильнее в Северном полушарии;

— связаны с образованием айсбергов;

— противоположны по фазе в Северном и Южном полушарии;

— не имеют выраженной периодичности; не связаны ни с солнечной активностью, ни с циклами Миланковича.

Эти факты говорят о том, что разгадку надо искать на краях ледниковых шапок Северного полушария.

Согласно одной из гипотез, резкие колебания климата связаны с нестабильностью краев ледника, переросшего оптимальный размер.

Неустойчивость могла возникать из-за прогиба подстилающих пород или за счет тепла, поступающего из недр Земли. Ледник переставал плотно прилегать к коренным породам, в результате его края периодически обламывались, и от него откалывались айсберги. Оказавшись на 40–55° с. ш. в Атлантике, они таяли, образуя пояс обломочного материала в донных отложениях. Поверхностные воды становились менее солеными и переставали опускаться на глубину. Из-за этого глобальный океанический конвейер замедлялся или даже вовсе останавливался. Кроме того, пресная вода на поверхности океана замерзала, морские льды разрастались, и включалась положительная обратная связь лед — альбедо. В этой теории триггером служат процессы внутри ледяных шапок. Считается, что именно они переключали режим работы океанического конвейера.

Согласно другой версии, предложенной Уоллесом Броккером, осцилляции DO связаны с изменениями солености поверхностных вод в Северной Атлантике. Когда конвейер работает более интенсивно, теплые воды поступают в Северную Атлантику и вызывают таяние льдов. Поверхностные воды распресняются, и конвейер замедляется. Следовательно, льды перестают таять, соленость растет, и система возвращается в исходное состояние. Броккер назвал это явление соляным осциллятором. Гипотеза соляного осциллятора позволяет объяснить, почему климат Гренландии и Антарктики менялся в противофазе. Когда перенос теплых вод в Северную Атлантику замедлялся, Южная Атлантика теплела. Океанический конвейер является связующим звеном между полушариями, поэтому изменения в Северной Атлантике эхом отзывались в Антарктиде.

Согласно еще одной гипотезе причины осцилляций DO кроются в атмосфере и связаны с колебаниями ветрового поля. В ледниковые эпохи многокилометровая толща льда, покрывавшая Северную Америку и Скандинавию, меняла траектории струйных течений над Северным полушарием.

Не стоит считать резкие колебания климата (DO и события Хайнриха) давней историей, не имеющей к нам отношения. Эти события происходили во время последнего оледенения, то есть в то самое время, когда Homo sapiens расселялись по планете.

Расселение Homo sapiens совпадает с периодом исчезновения неандертальцев, которые жили на периферии плейстоценового мира. Почему они исчезли, остается загадкой. Возможно, дело в том, что их время пришлось на резкие климатические изменения последней ледниковой эпохи. В Европе они полностью исчезли около 40 тыс. лет назад, что совпадает с событием Хайнриха H4.

Анализ сталагмитов из пещер в Карпатах показал, что периоды 44,3–43,3 тыс. и 40,8–40,2 тыс. лет назад отличались холодным и сухим климатом. Этим же периодам соответствуют стерильные (то есть не содержащие следов жизни человека) слои.

Основная волна расселения Homo sapiens из Африки согласуется также с теплыми фазами осцилляций DO. Этот период соответствует влажному климату в Северной Африке (55–49 тыс. л. н.). Дальнейшее продвижение в Европу стало возможно после завершения события Хайнриха H5 и наступления теплого промежутка примерно 47 тыс. лет назад.

• Рис. 2.18. Соотношение Ca/Sr в колонке донных отложений IODP U1308, отобранной в Северной Атлантике примерно на 50° с. ш. На нижнем, более детальном графике видны события H1, H2, H4, H5, но нет событий H3 и H6. Возможно, это связано с тем, что во время событий H3 и H6 айсберги происходили не из области Гудзонова пролива, а из Гренландии и европейских ледников

Итак, климат многократно и резко менялся в течение последнего оледенения. Возникает вопрос: а происходило ли что-то подобное в прежние ледниковые эпохи?

В качестве чувствительного индикатора, позволяющего выявить события Хайнриха, можно использовать соотношение Ca/Sr в донных отложениях. Пропорция этих элементов в карбонатных скелетах морских организмов более-менее постоянна. Во время событий Хайнриха доля терригенного материала растет, а биогенного, богатого стронцием, уменьшается. Исследования донных отложений Северной Атлантики показали (рис. 2.18), что события Хайнриха случались и раньше, по крайней мере после среднеплейстоценового перехода, когда климатическая система перешла к 100-тысячелетним колебаниям и значительно вырос размер ледников Северного полушария.

2.7. Поздний дриас

Во время последней ледниковой эпохи льды достигли своих максимальных размеров примерно 25–20 тыс. лет назад и затем начали отступать. Переход от ледниковых условий к теплому голоцену происходил неравномерно. Реконструкции палеотемпературы, полученные из ледников Гренландии (см. рис. 2.16), показывают, что примерно 12 900 лет назад, когда льды Северного полушария интенсивно таяли, а климат уже приближался к современному, произошло кратковременное возвращение к ледниковым условиям. Этот холодный период называется поздним дриасом, потому что впервые был выявлен по продвижению из Арктики в Европу светло-желтого холодолюбивого цветка Dryas octopetala. Поздний дриас — самое масштабное из всех резких изменений климата последней ледниковой эпохи, по своим проявлениям во многом сходное с событиями Хайнриха и осцилляциями DO. Он проявлялся наиболее сильно в Северо-Атлантическом регионе — в Европе, Гренландии и на северо-востоке Америки. В Европе температура местами была на 8 °C ниже современной. Однако проявления позднего дриаса, так же как и осцилляций DO и событий Хайнриха, можно проследить по всей планете. Но в отличие от последних похолодание позднего дриаса произошло синхронно в обоих полушариях. Оно наступило быстро и продолжалось около 1200 лет. Его следует рассматривать скорее как аномалию, а не как событие, характерное для окончания каждого ледникового цикла.

Поздний дриас часто связывают с таянием Лаврентийского ледникового щита, покрывавшего почти всю территорию нынешней Канады и север США. Когда ледник стал отступать, талые воды скопились в расположенном южнее ледниковом озере Агассис. Поначалу они стекали в сторону Мексиканского залива по руслу Миссисипи, чему есть доказательства: изотопный состав кислорода в донных отложениях Мексиканского залива отражает поступление «легкой» ледниковой воды. Затем, примерно 13 тыс. лет назад, сигнал резко исчез. Предполагается, что воды озера Агассис с этого момента нашли другой путь и прорвались в Северную Атлантику. Холодные пресные воды скопились на поверхности океана и стали препятствовать формированию глубинных водных масс. Это привело к ослаблению меридиональной атлантической циркуляции — ключевого звена океанического конвейера, выполняющего роль глобальной системы отопления. Косвенным подтверждением этого является небольшое потепление в то время в Антарктиде. Однако донные отложения Северной Атлантики не содержат соответствующих доказательств. Зато совсем недавно появились факты, подтверждающие альтернативную версию событий. Оказалось, что во время позднего дриаса резко увеличился сток талых вод в Арктику, в море Бофорта. Возможно, пресные воды двигались на север вдоль Канадского архипелага, а затем через пролив Фрама в северные моря.

В последние годы все больше фактов свидетельствует о том, что причиной резкого похолодания 12,9 тыс. лет назад стало столкновение с небесным телом. Об импактной теории позднего дриаса будет рассказано в главе 5.

• Книгу Рамиза Алиева «Что случилось с климатом» представляет издательство «Пальсен»
• В 2021 году в Глазго состоялась конференция ООН по климату. Уровень события, собравшего более 120 глав государств и правительств, подтверждает важность климатической проблемы для каждого жителя Земли. Дискуссии о климате становятся всё более жаркими, и кажется, что разобраться в теме уже невозможно. Насколько в действительности велико наше влияние на климат планеты, какое место оно занимает среди других факторов, как и почему менялся климат в прошлом и чего нам ждать в будущем? Автору удалось сложные, стоящие на стыке наук понятия и теории изменения климата изложить популярно: для этого каждая глава книги содержит, кроме основного текста, три важных содержательных дополнения: введение в элементы климатической науки, основные понятия и весьма захватывающие истории про климат.

На нашем сайте читайте тажке:

• Метеоролог: в будущем количество погодных аномалий увеличится
• На юге России местами прошел град размером с яйцо
• Неужели из-за глобального потепления изменится карта Земли?

Polit.ru

• Расскажите об этом своим друзьям!

• Ученые доказали, что Интернет положительно влияет на пожилых
  
  К такому выводу пришли мужи науки. Благотворно Сеть влияет на самооценку, удовлетворенность жизнью, здоровье и снижение симптомов депрессии у людей в 50+.
• Россиянам посоветовали в Михайлов день проявить к другим доброту
  
  21 ноября – Михайлов день. Этот народный праздник посвящен архангелу Михаилу – главному защитнику и покровителю воинов. Что можно и нельзя делать в этот день и и какой была чудесная помощь новгородцам от Михаила?
• Дмитрий Маликов считает, что семейные кризисы могут укрепить брак
  
  Певец Дмитрий Маликов признался, что переживал кризисы в отношениях с супругой Еленой Изаксон, с которой состоит в браке с 1999 года. Об этом он сообщил на RuTube-шоу «По душам» Романа Костомарова.
• Хью Джекман рассказал о своей борьбе с раком и призвал пользоваться солнцезащитным кремом
  
  В 2013 году у звезды Голливуда Хью Джекмана обнаружили рак кожи – базальноклеточную карциному. Благодаря своевременному обращению к врачам, актёру была оказана вся необходимая помощь.
• София Ротару выставила на продажу квартиру в Москве
  
  В интернете появилось объявление о продаже трёхкомнатной квартиры Софии Ротару в центре Москвы. Покупатель пока не нашелся, но любопытные граждане выстроились в очередь, чтобы увидеть апартаменты своими глазами.
• Василий Ливанов отказался от обследований и попросил выписать его из больницы
  
  Народный артист РСФСР Василий Ливанов самостоятельно попросил выписать его из больницы и отказался от обследований. Об этом сообщает Telegram-канал Shot.
• В Москве простились с актрисой Светланой Светличной
  
  Прощание с культовой актрисой Светланой Светличной состоялось в Москве в Доме кино. Проводить артистку в последний путь пришли близкие, родственники и известные артисты.
• В Балтийском море нашли живущего в полном одиночестве дельфина
  
  Биологи с Университета Южной Дании провели наблюдения за одиноким дельфином-афалиной, который был замечен в Балтийском море. Он продемонстрировал весьма необычное поведение для своего вида.
• Бывшему заму Шойгу предъявили новые обвинения
  
  Следственный комитет предъявил бывшему замминистру обороны России Тимуру Иванову два эпизода крупной растраты и отмывания денег на сумму более 4 миллиардов рублей через банк «Интеркоммерц».
• Мужчина прикинулся учеником гадалки и обманул ее на два миллиона
  
  Мужчина выдал себя за ученика гадалки и развел ее на два миллиона рублей.
• Путин обновил ядерную доктрину России
  
  В документе говорится о том, что ядерное сдерживание Россия осуществляет «в отношении потенциального противника», а применение ядерного оружия считает «крайней мерой».
• Эрмитаж собрал экспонаты 20 музеев на выставке к 150-летию Николая Рериха
  
  Эрмитаж открыл выставку в Главном штабе в честь 150-летия со дня рождения Николая Рериха. На экспозиции представлены экспонаты из 20 музеев.
• С 1 января 2025 года повысят пенсии у всех россиян
  
  С 1 января 2025 года планируется провести индексацию пенсий для всех граждан, вне зависимости от их трудового статуса. В случае если уровень индексации не покроет инфляцию, правительство получит право до 1 февраля 2025 года увеличить суммы пенсий.
• Участникам СВО передадут на зиму оленьи шкуры
  
  Магаданская область предоставит специальное снаряжение из оленьего меха российским военнослужащим, участвующим в операциях на передовой.
• Девушка сломала нос во время просмотра соцсетей
  
  Использовать гаджеты перед сном врачи не советуют. Вот и практика жизни показала, насколько это может быть опасным. Так, девушка во время просмотра ленты новостей уснула и ей на переносицу прилетел телефон.
• Женщину убили из-за варки немытого картофеля
  
  Жуткая история произошла в Свердловской области. Мужчине не понравилось, как малознакомая женщина варит картофель. В кастрюлю картофель она отправляла немытым.
• Миллионы выиграл в моментальную лотерею дворник из Новосибирска
  
  Наверное, и не думал экс-игрок городской сборной по хоккею, что в одночасье он сможет стать миллионером. Но именно так и случилось, потому что мужчине повезло сорвать в лотерею крупный приз – целых 24 миллиона рублей.
• «Русская девушка» Джонни Деппа объявила о помолвке
  
  Модель Юлия Власова, которую СМИ называют «русской девушкой Джонни Деппа», сообщила на своей странице в соцсети, что скоро выйдет замуж.
• Николь Кидман призналась, что много думает о смерти
  
  Культовая актриса Николь Кидман призналась, что в последнее время много думает о смерти. Об этом она рассказала в интервью GQ.
• У Карла lll со двора угнали пикап и квадроцикл
  
  В воскресенье ночью двое злоумышленников пробрались на территорию Виндзорского замка. Неизвестные оказались на ферме Шоу, которая является собственностью королевской семьи.