Краткая история климатологии, страница 4

Вегенер и Кёппер продолжили детализировать свою теорию, используя популярные в XIX веке представления о связи ледниковых периодов с вариациями орбиты Земли. В течение столетий такие вариации приводили к слабым изменениям в количестве солнечной радиации, падающей на заданную широту Земной поверхности. Эти изменения и давали толчок ледниковым периодам, как только ослабленный поток солнечного излучения позволял накапливаться снежному покрову.  В 20-х годах ХХ века Миланкович (Milutin Milankovitch)  занялся обработкой астрономических расчетов и пришел к уравнениям, моделирующим глобальный климат. Его подход к анализу энергетического баланса в целом соответствовал идеям Аррениуса, однако Миланкович более детально рассматривал вопрос о количестве солнечной энергии, получаемой на каждой широте в каждую пору года, и о возможном влиянии вариаций этой энергии на ледяной и снежный покров. Миланкович первый установил, что в истории Земли были холодные летние периоды, в течение которых сохранялся отражающий излучение снежный покров. Ранее считалось, что такому сохранению способствуют более холодные зимы. Вегенер и Кёппен использовали соображения Миланковича, считая их вполне очевидными.

С тех пор каждый, кто пытался заниматься изменениями климата, принимал во внимание возможные вариации альбедо, обусловленные изменениями снежного и ледяного покрова. Более того, некоторые эксперты предлагали и более сложные схемы, подкрепляя их примитивными расчетами. Наиболее впечатляющую идею предложил  известный английский ученый Брукс (C.E.P. Brooks). Он отстаивал точку зрения, согласно которой, арктическая ледяная шапка, однажды образовавшись, должна охлаждать воздух над ней, и тот будет опускаться и быстро распространяться в низкие широты, принося с собой снегопады. Таким образом возникающие ветры будут усиливать эффект обратной связи, обусловленный увеличением отражения солнечного излучения. Он пришел к выводу, что имеются только два стабильных состояния для полярного климата: одно с небольшим количеством ледяного покрова, другое – с обширной белой ледяной шапкой на планете. Переход из одного состояния в другое мог бы происходить в результате относительно слабого возмущения, скажем, изменения океанических течений, приносящих немного тепла в Арктику. И такой переход, предупреждал Брукс, может быть чрезвычайно резким.

Это привело ученых к пониманию того, что даже слабые изменения могут быть чрезвычайно усилены положительными обратными связями. В качестве примера метеоролог Хамфри (W.I. Humphreys) предполагал в публикации 1932 г., что если  построить достаточно широкий канал через Панаму, течение по нему может разрушить Гольфстрим и вызвать оледенение Северной Европы. Или пыль, выброшенная в атмосферу несколькими мощными вулканическими извержениями типа знаменитого взрыва Кракатау, блокирует солнечное излучение и дает толчок к образованию ледяных панцирей. Стало понятно, что такие панцири будут отражать достаточно солнечного излучения, чтобы поддерживать однажды наступивший холод. Хамфри также отмечал, что дополнительные обратные связи способны ослаблять парниковый эффект: более холодные океаны будут давать меньшее испарение в атмосферу и будут поглощать углекислый газ из атмосферы.

Подобные модели, очевидно, оставляли многое на волю случая. Кое-кто отмечал, что ледяной покров может быть устойчивым только в определенные геологические периоды, когда в результате географических изменений глобального характера,  типа поднятия горных хребтов, создаются благоприятные их конфигурации.