Краткая история климатологии, страница 8

Эти потрясающие результаты, полученные в рамках моделей Будыко и Сэллерса, вновь оживили интерес к простым наглядным моделям. По крайней мере, многие ученые посчитали их полезными «учебными игрушками» – для  проверки предположений и отыскания «дырок» в современных представлениях, «латание» которых могло привести к прорыву в проблеме климата. Но при этом оставался насущным вопрос, являются ли предсказываемые этими моделями катастрофы реальным отражением свойств глобальной климатической системы?

В начале 1970-х ряд ученых пришли к мнению, что обратные связи действительно способны привести к гораздо более быстрому образованию  глобального ледяного покрова, чем предполагалось ранее. И не только высокое альбедо ледяного панциря должно давать вклад в такой процесс. Эвинг  продолжал отстаивать свое убеждение, что Северо-Американский ледяной панцирь может образоваться в течение нескольких тысяч лет только в результате усиления снегопадов, если Северный ледовитый океан освободится ото льда. Другие ученые не принимали это утверждение. Более того, многие так и не приняли основную концепцию о способности слабых возмущений радикально изменить климат планеты.

В то же время высказывалась точка зрения о том, что разогрев планеты может привести к еще более катастрофическим последствиям. В начале 1960-х телескопические измерения показали, что температура на планете Венера намного превышает температуру кипения воды. Это происходит из-за того, что планета укрыта плотным «одеялом» из водяного пара и углекислого газа. Температурные условия на планете не только сохраняют воду в парообразном состоянии, но и не позволяют минералам поглощать углекислый газ. Поэтому климат Венеры находится в устойчивом состоянии. Возможно, когда-то Венера была похожа на Землю, только немножко теплее. И этого оказалось достаточно для выделения парниковых газов в атмосферу планеты и последующего неизбежного разогрева ее. Некоторые расчетчики показали, что для Земли достаточно совсем небольшого разогрева, чтобы «маятник» обратных связей «качнулся» в сторону венериной судьбы. В частности, утверждалось, что, если бы Земля была ближе к Солнцу всего на 6%, она превратилась бы в горячую и стерильную планету.

В середине 1970-х  были получены потрясающие данные анализа образцов, поднятых с морского дна. Согласно результатам анализа, ледниковые периоды  наступают с приблизительно 100 000-летней цикличностью в полном соответствии с расчетами Миланковича изменения земной орбиты. Хотя такие изменения приводят к слишком слабым вариациям солнечной радиации, поступающей на планету. Поэтому единственным разумным объяснением обнаруженного соответствия является существование природных циклов, находящихся в резонансе с этими вариациями. В такой ситуации слабые вариации солнечного излучения могли бы просто «дирижировать»  этими климатообразующими внутренними циклами.

Что это за циклы, управляемые слабыми изменениями солнечной радиации? Наиболее очевидным подозреваемым является континентальный ледяной щит. Много тысяч лет требуется для того, чтобы снегопады привели к распространению ледников. Другим подозреваемым является твердая земная кора. На самом деле в геологических масштабах времени она не такая уж и твердая и ведет себя, скорее всего, как загустевшая смола. Она  немного прогибается вниз, будучи нагруженной огромными массами льда, и также немного распрямляется, когда лед растает. В частности, Скандинавия, освободившаяся от своего ледяного груза около 20 000 лет назад, до сих пор поднимается на несколько миллиметров в год. С начала 1950-х ученые выдвигают предположения, что интервалы между ледниковыми периодами складываются из этих медленных движений:  медленного распространения ледяного покрова и медленного искривления земной коры. И, начиная с середины 1970-х, в математические модели климата стали включать помимо эффектов, обусловленных  образованием и разрушением ледяного покрова, также  и соответствующие движения земной коры, изменение альбедо и изменение уровня мирового океана. Эти модели существенно различались в деталях, которые в большинстве случаев были слабо обоснованы. Однако в общих чертах они сходились в том, что обратные связи,  присущие процессам формирования ледяного щита, способны усиливать эффекты миланковичских изменений поступающего на Землю солнечного излучения (а, возможно, и слабых вариаций еще чего-нибудь?) и приводить ледниковым периодам.