Mēs turpinām klimata tēmu (sk. Sākumu rakstā "Klimats: Kāpēc Antarktīdā notiek karš?"). Šajā rakstā mēs sāksim aplūkot klimata fiziku.
Periodiskas klimata izmaiņas ar mainīgiem ledāju un starpglaciāliem laikmetiem ir galvenā četrpadsmit gadu perioda iezīme, kas sākās pirms 1,6 miljoniem gadu un turpinās līdz mūsdienām.
Pētnieki ļoti smagi strādā pie šīs problēmas, un visur tiek atzīmēti 100, 44, 23 un 19 tūkstošu gadu klimatiskie cikli. Šie cikli ir lieli, un zinātnieki to izskatu saista ar Zemes svārstībām, kā arī ar tās stāvokli Saules orbītā.
Mēs runāsim par Zemes vibrācijām tieši zemāk. Atcerēsimies, kā Zeme nonāca Saules orbītā. 16. gadsimta pašā sākumā ar nesarežģītu steidzīgi izdomātu uzvārdu parādījās BURNER [1] - KOPERNIK. Līdz 1530. gadam viņš pabeidza savu darbu ar nosaukumu latīņu valodā "De Revolutionibus Orbium Coelestium".
Burtisks tulkojums ar kosmisku aizspriedumu ir šāds - "Orbitālo kustību pretstats" [2]. Tajā Koperniks bija pirmais, kurš apgalvoja, ka Saule negriežas ap nekustīgo Zemi, bet tieši pretēji - Zeme griežas ap nekustīgo Sauli. Šī bija revolūcija - revolūcija visas cilvēces apziņā.
Koperniks sāka darbu pie savas koncepcijas 1503.-1512. Gadā, un darbu publicēja tikai pirms viņa nāves. Tad 1539. gadā viņa visvairāk REETY skolēns ar tikpat steigā saukto vārdu “RETIK” publicēja skaidru pārskatu par jauno - heliocentrisko sistēmu.
Tas ir viss, teiksim, vispārpieņemts. Bet visprecīzākais norādītā Kopernika darba nosaukuma tulkojums, kas atspoguļo viņa koncepcijas būtību, vispār neattiecas uz debesu ķermeņiem, par kuriem viduslaikos nebija intereses. "De Revolutionibus Orbium Coelestium" no latīņu valodas būtu jātulko kā "Zemes klimata cikls":
- Revolutionibus - apgāšanās; "Cikls";
- Orbium - "aplis, aplis"; "Disks, aplis"; "Mešanas disks"; "Svēršanas panna"; Apaļš spogulis; "Apļveida kustība, apgrozījums, aprite"; “Debesu velve, debesis”; "Apvērsums, pārmaiņas"; retorika., "noapaļošana, periods"; "Zemes loks, zeme, pasaule";
- Coelestium - "debesu"; caelum - "debesu augstums, debesu velve, debesis"; “Gaiss, atmosfēra; klimats "; "Velves iekšējā puse".
Kopernika darbs liek domāt, ka starp Sauli un Zemi ir saistība, kas ietekmē klimatu. No šodienas skatupunkta šīs attiecības ir izskaidrojamas ar Zemes pārvietošanos ap Sauli un orbītas procesiem. Mēs esam pieraduši pie šī skaidrojuma, jo esam pieraduši domāt, ka Zeme griežas ap Sauli, pārvietojoties kosmosā orbītā.
Reklāmas video:
Bet Kopernika laikā situācija bija radikāli atšķirīga. Cilvēki ir pieraduši domāt, ka Zeme ir plakana. Pati Zeme tika saukta par kosmosu, un nepavisam ne tā kosmosa, kuru mēs šodien apzīmējam ar šo vārdu: pasaule - veckrievs, vecais slāvs. "Mir", "κόσμος" (gan tas, gan citi Ostrom., Sup.).
Šajā sakarā tika uzskatīts, ka Zemes un Saules savstarpējā kustība pastāv nevis atklātā kosmosā, bet gan uz pašas Zemes, precīzāk, tās centrā. Un paši "debess ķermeņi" tika uztverti nevis kā sfēriski kosmosa objekti, bet atšķirīgi. Saulei nebija skaidras interpretācijas. Zeme tika uzskatīta par plakanu.
Šādā pasaules uzskatu sistēmā absolūti nebija svarīgi, kas un ap ko griežas. Galvenais šeit bija pašas ROTĀCIJAS identificēšana. To izdarīja Koperniks. Viņš vispirms parādīja, ka Saule maina savu stāvokli attiecībā pret Zemi, un tas noved pie klimata izmaiņām uz Zemes. Te nav runa par gadalaiku maiņu. Mēs runājam par daudz svarīgākiem procesiem - par ledāju maiņu un sasilšanu.
Mūsdienu apledojuma teorija ir dziļi apšaubāma, un tās skaidrojums par Zemes "planētas" stāvokli attiecībā pret "zvaigzni", kuru sauc par Sauli, prasa pierādījumu meklēšanu. Neskatoties uz to, mēs ļoti īsi apsvērsim vispārpieņemto ledāju versiju un komentēsim to.
Agrākais kvartāra perioda laikmets ir pleistocēns. Tas sākās pirms 1,6 miljoniem gadu un beidzās pirms 10 tūkstošiem gadu. Eopleistolē (pirmajā pleistocēna periodā) bija divi ledāju veidojumi. Pirmais ir pirms 1,5 - 1,2 miljoniem gadu, otrais - par 0,9 - pirms 0,8 miljoniem gadu. Šīs ledus ir pamanāmas tikai Ziemeļamerikā (Nebrasijas ledus) un Rietumeiropā (Donau un Günz ledus). Šajā periodā notika Kaspijas jūras līmeņa paaugstināšanās "Absheron", līmenis pieauga gandrīz par 100 metriem.
Dati par apledojumu un Kaspijas jūras līmeņa paaugstināšanos ir pretrunīgi. Ja mēs ievērojam Zemes sfērisko modeli, tad apledojuma laikā Antarktīdā un Grenlandē paliek un pat aug ledus cepures, un tiem papildus tiek pievienoti jauni ledāji, kas izveidojušies Eiropā un Ziemeļamerikā.
Šie ledāji savāc un saista ūdeni, un šis process notiek proporcionāli laukumam (apmēram divas reizes). Rezultātā pasaules okeāna līmenis pazeminās par 70 - 100 metriem. Tas neceļas, bet nokrīt. Tāpēc, zinot par šādu savienojumu, mūsdienu klimatologi, runājot par globālo sasilšanu, vienmēr piebilst: pasaules ūdeņos notiks paaugstināšanās.
Pleistocēna vidusdaļā notika Dņepras apledojums (pirms 400 - 130 tūkstošiem gadu), un uz tā fona atkal tika paaugstināts Kaspijas jūras līmenis - "agrīnais Khazārs" - par 40-50 metriem.
Valdai apledojuma laikā (pirms 70–10 tūkstošiem gadu) klimats bija daudz vēsāks nekā pašreizējais (pirms 55–24 tūkstošiem gadu). Tas atbilst dabiskam Kaspijas jūras līmeņa pazeminājumam "Attel" - par 100 - 120 metriem. Bet tad jūras līmenis atkal pacēlās - "agrīnā Khvalyn" par aptuveni 200 m, tas ir, par 80 m augstāk no sākotnējās atzīmes.
Līdz holocēna sākumam (pirms 10 tūkstošiem gadu) Kaspijas jūras līmenis atkal pazeminājās par 50 metriem, un pirms 8 tūkstošiem gadu tas atkal paaugstinājās par 70 metriem. Līdzīgas ūdens virsmas svārstības notika Baltijas jūrā un Ziemeļu Ledus okeānā. Kopējās pasaules okeāna līmeņa svārstības starp apledojuma un ledus kušanas laikiem bija 80 - 100 metri.
Mūsdienu aprēķini rāda, ka šādas svārstības atbilst ūdens tilpumam, kas mūsdienās atrodas visos planētas ledājos. Tas ir, ja šodien visi ledāji izkusīs, ūdens līmenis paaugstināsies par 70-100 metriem. Tās ir vispārpieņemtas vērtības.
Tomēr šo ledāju laikā ledāji pilnībā neizkusa, tāpēc viņi tikai kaut kā mainīja parādīšanās zonu. Izmantojot sfērisku Zemes modeli, tas varētu notikt uz Eiropas un Ziemeļamerikas teritoriju, kā arī citu reģionu kalnu reģionu rēķina. Šādas attiecības var redzēt no datiem par ledājiem un starpledus.
Bet pretējā fāze izskatās dīvaina - kad ūdens paceļas uz apledojuma fona. Un tas liek mums meklēt citus ledāju modeļus, ieskaitot tos, kas saistīti ar atšķirīgu Zemes formas skatu - nevis sfērisku.
Šāda zinātniskā aina ir izveidojusies dziļos laika slāņos - apledojuma periodi tiek mērīti tūkstošgadēs. Šī ir pazīstama pētījumu joma, jo tā pieder pie droša (ļoti sena) perioda un nekādā veidā neietekmē dzīvo cilvēku intereses.
Tikmēr pēdējo 2000 gadu laikā ir izdalītas daudz straujākas klimata izmaiņas:
- 0 - 400 BC - romiešu klimatiskais optimums;
- 400 - 1000 BC - agro viduslaiku klimatiskais pesimāts;
- 1000 - 1300 - viduslaiku klimatiskais optimums;
- 1300 - 1850 - mazais ledus laikmets;
- 1850. gads - pašreizējais - "globālā sasilšana".
Izmantojot šo pieeju, klimatisko izmaiņu biežums tiek samazināts līdz apmēram 300 gadu perioda vērtībai. Tas ir, globālā sasilšana un atdzišana senatnē ir viena no klimata medaļas pusēm, un 300 gadu periodiskums ir vēl viena, kas ietekmē cilvēci ar tās mainīgajām aukstajām un siltajām fāzēm.
Terminu "PERIODS" lieto klimata izmaiņām. Jāprecizē, ka šī termina klimatiskā izpratne atšķiras no fiziskā. Un tam ir jāsniedz nepieciešamie paskaidrojumi.
Vārds "periods" ir atvasināts no senās grieķu valodas. περίοδος - "aplis, apkārtceļš". Lai gan šim vārdam ir krievu saknes - no "pārejas". Periods ir periods (laika vai citas vērtības), ko nosaka perioda sākuma atzīme un perioda beigu atzīme.
Tas ir, periods ir noteikta procesa pozīcija starp divām zīmēm. Tāpēc klimatoloģijā viņi saka, ka "ledāju periodiem seko sasilšanas periodi". Lai arī no matemātikas viedokļa pareizāk būtu vienā periodā iekļaut gan glaciāciju, gan starpledus, jo fizikā un astronomijā svārstību periods ir laiks starp diviem secīgiem ķermeņa caurlaides punktiem, kas atrodas vienā un tajā pašā virzienā vienā virzienā.
Bet vēsturē, arheoloģijā un paleontoloģijā periods ir pagātnē piešķirts laika posms, kas saistīts ar noteiktiem notikumiem vai kam piemīt noteiktas raksturīgās iezīmes. Šajā gadījumā sistēma neatgriežas stāvoklī "viens un tas pats", bet attīstās noteiktā veidā. Turklāt laikposmi šajā izpratnē nesakrīt ar to īpašībām un ievērojami atšķiras pēc ilguma. Piemēram, ģeoloģiskie periodi.
Šajā darbā termins "periods" tiek lietots pēdējā nozīmē, tas ir, periods ir ilgs viena un tā paša klimata varianta pastāvēšanas laiks (kā, piemēram, viena un tā paša ģeoloģiskā perioda ilgs eksistences laiks). Vienu klimatisko periodu aizstāj ar citu klimatisko periodu, un sistēma šajā gadījumā neveido pilnu ciklu un neatgriežas no sākotnējā "viena un tā paša" stāvokļa.
Terminoloģiski tas atspoguļojas tādās frāzēs kā: "dzesēšanas periods", "sasilšanas periods" utt. Šie skaidrojumi ir nepieciešami, lai lasītājs no teksta saprastu, ka, runājot par periodu, autors precīzi nozīmē klimatisko īpašību izmaiņas, nevis vispār sistēmas pagriešanu par 180 grādiem.
Un šeit ir vēl viena, iespējams, galvenā periodiskā koncepcija klimata izpētei. Šis jēdziens ir precesijas periods vai vienkārši - precesijas periods. Sniegsim tradicionālu definīciju: precesija ir Zemes rotācijas ass kustība pa iedomāta konusa virsmu, kas prasa 25 920 gadus. Tiek uzskatīts, ka precesiju izraisa Zemes pievilcība no Saules.
Attēls: Zemes precesijas shematisks attēlojums.
Precesija ir pamatā periodisko izmaiņu, kas notiek ar klimatu, skaidrojumiem. Precesija veido Zemes ass slīpumu un maina planētas stāvokli attiecībā pret saules stariem. Tie apgabali, kas ir mazāk apgaismoti, nesaņem pietiekami daudz saules siltuma un sasalšanas. Šī ir ziema. Apgaismotākās vietās vienlaicīgi valda vasara.
Attēls: Zemesezonu maiņas iemeslu shematisks attēlojums atkarībā no Zemes ass slīpuma, ko izraisa precesija.
Attēls: Jūnija saulgrieži (ziemeļu puslodes augšdaļa).
Saskaņā ar tradicionālo versiju Zeme rotē, atrodoties kosmosā. Rotācijas kustībai ir raksturīgi dažādi momenti - spēka moments, impulsa moments utt. -, kuru galvenais nosacījums to rašanās brīdim ir LĪNIS, kuru mēra no balstiekārtas (smaguma centra) līdz trieciena pielietošanas vietai.
Žiroskopa precesija - un Zeme ar tās rotāciju ir žiroskops - parādās, ja uz 1) ārējo spēku, kas iedarbojas uz žiroskopu, un 2) plecu, kas nav nulle, starp ārējo spēku pielietošanas punktu un giroskopa suspensijas punktu.
Zemes precesija, ja mēs to uzskatām par sfērisku ķermeni, ir vienāda ar nulli. Un tas notiek tāpēc, ka precesijas plecs ir vienāds ar nulli - giroskopa "Zeme" suspensijas punkts un tā masas centrs sakrīt. I.e
Zeme nevar un neveic priekšlaicīgu kustību, ieskaitot tās, kuras izraisa tā saucamā Saules gravitācija
Turklāt Zemes gadījumā nav svarīgi, kāds spēks un no kurienes tas ietekmē planētu. Tā kā plecs ir nulle, precesija jebkurā gadījumā būs nulle.
Tikmēr neatkarīgi no precesijas parādības jēdziena tradicionālajā pieejā Zemes fizikai klimats ir saistīts ar Saules gaismas un starojuma iedarbību. Tāpēc ārkārtīgi svarīgi ir saprast precesijas vai tās neesamības iemeslus.
Tā kā mēs esam parādījuši, ka precesiju nevar izraisīt Saule, ir jāsaprot ikgadējās apgaismojuma izmaiņas iemesli, jāidentificē faktori, kas veido precesijas periodu, kā arī jānosaka precīza precesijas perioda vērtība.
Andrejs Tyunyaev