Краткая история климатологии, страница 6

К сожалению, эксперименты с вращающимися жидкостями не дали практически ничего в понимании действительного движения атмосферы. Только стало очевидным, что описать глобальную  циркуляцию атмосферы несколькими уравнениями, как это было сделано для планетных орбит, не удастся.

Альтернативный подход к проблеме начал реализоваться в пятидесятых годах ХХ века несколькими группами исследователей, предпринявших попытки построить компьютерные численные модели глобальной циркуляции атмосферы. Основной целью являлось предсказание погоды, однако некоторые ученые надеялись узнать кое-что и о климате. Модели носили общий характер, хотя по-прежнему оказывались в основном качественными, а не количественными, и не могли адекватно воспроизвести даже современный климат Земли.

Эвинг (Maurice Ewing) и Донн (William Donn),  пытаясь дать объяснение подтвержденному экспериментально резкому окончанию последнего ледникового периода, предложили механизм, который мог бы инициировать быстрые изменения. Безусловно, на них оказало влияние открытое в то же время непостоянство земных полюсов и их способность  к перемещению. Согласно гипотезе ученых, текущая эпоха ледниковых периодов началась тогда, когда Северный полюс переместился в Северный ледовитый океан. Охлаждающийся, но все еще свободный от ледяного покрова океан за счет испарения выбрасывал в атмосферу огромное количество влаги и таким образом способствовал суровой погоде. Обильные снегопады засыпали Арктику и способствовали образованию континентального ледяного покрова. Потери воды вызвали понижение уровня мирового океана. В результате оказались заблокированными те узкие каналы, по которым теплые океанические течения попадали в Северный ледовитый океан, и он замерз. А это означало, что континентальные льды лишились подпитки влагой, испаряемой Северным ледовитым океаном, и ледники начали сокращаться. Моря опять стали наполняться, теплые течения опять прорвались в Арктику, и ее ледяной покров растаял. Таким образом, в результате длинной цепочки обратных связей начался новый цикл. С учетом сообщений о том, что северные регионы становятся теплее, и льды отступают, Эвин и Данн предположили, что Северный ледовитый океан освобождается ото льда и дает начало новому ледниковому периоду.

В начале 1960-х годов некоторые ученые начали задумываться о переходах между различными состояниями океанов. Исследование кернов, извлеченных со дна океанов, показало, что температура воды могла заметно меняться гораздо быстрее, чем предполагали. Простая модель океанов, построенная Стоммелом (Henry Stommel), допускала, что при некоторых условиях возможно изменение всей системы глубинных течений и переход ее в другое состояние. И это все напоминало результаты экспериментов со сковородкой.

Аналогичные идеи высказывались в 50-х годах ХХ века советским климатологом Михаилом Будыко в связи с легендарным проектом модификации климата – преобразованием Сибири в цветущий плодородный край посредством перекрытия Берингова пролива или посредством распыления сажи над арктическими льдами для уменьшения альбедо.  Предполагалось, что достаточно сделать в нужном месте слабый «толчок», и обратные связи «доделают» все остальное. Занимаясь расчетами баланса приходящей и уходящей радиации в зависимости от широты, Будыко обнаружил, что тепловой баланс устанавливается совершенно иначе в заснеженных высоких широтах по сравнению с более умеренными зонами. Это заставило его обратить внимание (раньше других ученых) на потенциально опасные последствия сжигания ископаемого топлива, а также и другой сознательной человеческой деятельности.

В 1961 г. Будыко опубликовал работу, в которой предостерегал, что экспоненциальный рост потребления энергии человечеством приведет к неизбежному перегреву планеты. Своими расчетами (весьма простыми) Будыко доказывал, что арктический ледник может исчезнуть довольно быстро, если тепловой баланс будет временно нарушен. Правда, Будыко видел в свободной ото льдов Арктике не столько проблему, сколько грандиозную возможность для Советского Союза стать «властелином морей», однако допускал также и возможность менее благоприятных последствий в отдаленном будущем.