Мерзлота – процесс инертный

Такое мнение высказала мерзлотовед, доктор географических наук Нелли Шполянская в докладе, выдержки из которого опубликовал ряд отраслевых СМИ. В частности, по словам учёной, многочисленные исследования показали, что на изменение температуры глубоких слоёв криолитозоны потребуется не менее 20.000 лет. Предлагаем и мы уважаемым читателям вкратце ознакомиться с базовыми тезисами этого большого исследования Нелли Александровны.

***

Вопросы строительства в зоне вечной мерзлоты будут для нашей страны всегда актуальны, уже потому её районы охватывают порядка 70% территории России. Многочисленные научные модели показывают, что развитие климата имеет колебательный характер. Периодические похолодания и потепления имели место на протяжении всей истории Земли.

Главные источники тепла можно разделить на два типа. Это внешние источники, основная доля среди которых принадлежит солнечному излучению, и внутренний источник – излучение недр Земли, разогретых до 4.000 градусов Цельсия. При этом тепловое излучение Солнца намного больше, чем излучение Земли. Поэтому верхние горизонты грунта, где располагается криолитозона, в основном, определяются солнечной энергией.

Как продукт климата, мерзлота распространена в области устойчивого охлаждения, где имеет место постоянный недостаток тепла. Можно назвать три главные причины существования этих областей.

Во-первых, из-за шарообразности Земли поступление лучистой энергии Солнца распределяется зонально. То есть, климат определяется этим наклоном лучей, и это знали ещё древние.

Во-вторых, температура околоземной атмосферы формируется за счёт тепла, излучаемого нагретой земной поверхностью. Чем больше нагреты грунты, тем больший слой атмосферы они прогревают. Поэтому в экваториальных широтах атмосфера прогревается до 5-7-ми километров высоты. Земля неровная, на ней есть плато, горы. И в зависимости от высоты гор земная поверхность может оказываться в области за пределами прогретой атмосферы. В горах может возникать эта устойчивая зона охлаждения, даже близко от экватора. В этом случае природная зональность сменяется высотной поясностью.

В-третьих, зональное распределение солнечной радиации может нарушаться региональными физико-географическими факторами и, прежде всего, соотношением океана и суши. Океан обладает большой поверхностью, большой теплоёмкостью и аккумулирует солнечное тепло. Поэтому на территориях, окружённых морем, формируется мягкий морской климат. А на обширных, удалённых от моря территориях устанавливается холодный континентальный климат. И в этом холодном континентальном климате, где обычно длинная зима и очень короткое лето, также возникает своеобразная зона устойчивого охлаждения. Поэтому область вечной мерзлоты расширяется с запада на восток.

Условия для проявления этих закономерностей на протяжении всей истории Земли менялись, потому что менялось взаимоотношение суши и океана. Это связано уже с тектоническими процессами на Земле, в частности, с дрейфом континентальных плит, смещением континентов.

В периоды, когда континенты «съезжались» в суперконтинент Пангею, на Земле был тёплый климат. А когда континенты «расплывались», то на Земле устанавливался холодный климат. Самые крупные деления эпох – палеозой, мезозой, кайнозой – связаны с дрейфом континентов, с изменением положения суши.

Примерно 2,5 миллиона лет существует четвертичный период, в котором мы живём, и который сейчас определяет все наши природные условия. Большая часть этого времени – плейстоцен, и лишь «сегодняшний» конец этого времени, который начался 11,5 тысячи лет назад, называется голоценом. Вся природа, которую мы наблюдаем, развивается в четвертичный период. При этом все материки продолжают продвигаться к северу. Это значит, что в долгосрочной перспективе похолодание не кончилось.

Однако в климате Земли наблюдаются и другие колебания, с более короткими периодами. И эти колебания связаны уже с количеством тепла, которое приходит непосредственно от Солнца. Одни из них связаны с удлинением орбиты планеты, другие – с наклоном Земли по отношению к эклиптике или наклоном оси планеты, которое напоминает наклон оси запущенного волчка.

Более мелкие циклы изменений (10-300 лет) обусловлены излучением Солнца. Эта интенсивность меняется в зависимости от вспышек на нём. Это очень хорошо прослеживается, например, за последние 4.000 лет после климатического оптимума.

Примерно с середины первого тысячелетия новой эры люди наблюдали похолодание, в летописях это называется «эпоха страшных зим». Потом примерно в районе X века настало потепление. Это была эпоха викингов, и когда норманны высадились в Гренландии, они неспроста назвали её «Гренландия» – зелёная страна. Они там поселились, вели животноводство, было тепло.

В XIII веке снова началось похолодание. И к XVI-XVIII векам это был холод, так называемый малый ледниковый период. Температура воздуха понизилась на 1,5-2 градуса, увеличился ареал морских льдов, разрослись горные ледники. В конце XVIII – начале XIX века началось новое потепление, которое продолжается, и оно уже измеряется инструментально. Но оно осложнено своими ещё более мелкими колебаниями. Например, 1930-1940-е годы известны в литературе как эпоха потепления Арктики 30-х годов. Потом снова в 60-70-е годах началось похолодание. Затем – новое потепление. Таким образом, климат меняется циклически, более того, крупные и мелкие циклы наслаиваются друг на друга, частично компенсируя или, на отдельных этапах, усиливая друг друга.

Каким образом эти знания можно использовать для прогнозов ближайшего будущего? Наиболее распространённый тип колебаний, с которым имеют дело климатологи – это 11-летний цикл. В 1650-1750-х годах отмечаются наименьшее количество вспышек на Солнце. Этот период в научной литературе называют минимумом Маундера – по автору, который обнаружил. Минимум Маундера хорошо совпадает со временем малого ледникового периода. После него хорошо прослеживаются вековые циклы, каждый из которых немножечко более активен, чем предыдущий. Некоторые эксперты полагают, что разогрев атмосферы после минимума Маундера полностью отрицает антропогенную теорию климата.

Примерно через 20 тысяч лет наступит пик нового ледникового периода. Климатический оптимум мы уже прошли. Однако в краткосрочной перспективе современное потепление продолжается. Это важно для понимания тенденций развития мерзлоты. Короткопериодные колебания климата, а это и есть колебания XX-XXI веков, затрагивают лишь верхнюю часть мёрзлой толщи, не превышающую 100-150 метров.

Иными словами, вечная мерзлота – очень инертная вещь. Поэтому ждать того, что вечная мерзлота оттает полностью, как сейчас прогнозируют, не приходится. «Вечная мерзлота» вполне оправдывает своё название, оставаясь крайне устойчивым явлением.

Кроме того, её распространение зависит также от растительности. Как показывают многолетние наблюдения, в тундровых и болотистых районах идёт потепление климата, но вечная мерзлота нарастает. И торф, и мох – хорошие теплоизоляторы. Они препятствуют нагреванию грунтов, потому что они изолируют их от тёплой атмосферы. Когда и торф, и мох влажные, то они очень много испаряют, а испарение охлаждает, как известно. Поэтому на больших пространствах лесотундры распространена новообразованная мерзлота.

***

Таким образом читатель, не являющийся профессиональным специалистом-климатологом, из статьи может сделать, пожалуй, один вывод – температурные циклы планеты представляют собой крайне сложное явление, на формирование которого оказывает влияние большое количество факторов. Более того, среди самих учёных нет ни особого согласия, ни окончательного понимания того, что же будет с нашей природой в ближайшие десятилетия – потепление, похолодание либо вообще обойдётся без серьёзных перемен.

С учётом этого, все эмоциональные спекуляции относительно «антропогенного фактора» следует воспринимать крайне критически, внимательно присматриваясь к тому, кто же финансирует такого рода выступления и каким промышленно-экономическим кругам выгодна «углеродная паника».

При полном и/или частичном копировании данного материала, для последующего размещения его на стороннем ресурсе, обратная, индексируемая ссылка на источник обязательна!