История отмороженных в контексте глобального потепления Никонов Александр
В чем суть аэрозольной гипотезы? Возьмем того же Тамбору. Вулкан Тамбора выбросил 70 млн. т серы в виде сернистых газов. Газы гидратировались атмосферной влагой и образовали серную кислоту в виде сернокислого тумана. В отличие от пыли, этот туман быстро не оседает, а изволит пребывать в верхних слоях атмосферы годами, отражая солнечные лучики и наводя тем самым климатические беспорядки.
Строение атмосферы таково, что если вулкан взорвался в высоких широтах, сернокислый вулканический аэрозоль окутывает только ту полусферу планеты, где произошло извержение. То есть если изверглось в Северном полушарии, то и похолодает в Северном. Если в Южном — то в Южном. А если вулканический взрыв произошел в низких широтах, не далее 15 широтных градусов от экватора, то аэрозоль разносит по обоим полушариям и охлаждение случается всемирное.
Взрыв Пинатубо снизил среднеземную температуру на 0,3 градуса. Много это или мало?… За последний век земной шар нагрелся на 0,6 градуса, что заставило всех кричать о глобальном потеплении. Другими словами, одно сравнительно небольшое извержение сразу съело половину всего глобального потепления! А если извержение случится большое?… Правда, через три года аэрозоль от Пинатубо рассеялся, но известно, что при больших взрывах он может висеть в атмосфере десятилетиями. Тогда включится та самая положительная обратная связь с альбедо полярных льдов, о которой мы уже говорили ранее, и земной шар быстро свалится в настоящий ледниковый период. Не Малый, а Большой. То есть одно сверхкрупное извержение или серия крупных извержений могут послужить спусковым механизмом для этого ужасного процесса.
Резонный вопрос: а ожидаются ли крупные извержения в ближайшем будущем? Неутешительный ответ: ожидаются. Просто потому, что слишком уж давно их не было. К тому же повышенная вулканическая активность хорошо коррелирует с циклами обращения тяжелых планет (мы об этом уже упоминали), а также с периодами неактивного Солнца, типа маундеровского (об этом тоже говорено выше). Впереди нас ждет период неактивного Солнца, а следовательно, и повышенный вулканизм.
XX век был веком относительно спокойного вулканизма. Случилось несколько несолидных извержений и пара извержений посолиднее. В1991 году взорвался Пинатубо. На Мартинике 8 мая 1902 года произошло извержение, в результате которого был полностью разрушен цветущий город Сен-Пьер. Погибли все 30 тысяч жителей. Чудом уцелел лишь один человек, сидевший в подземной тюрьме. Он получил тяжелые ожоги и потом до конца дней своих занимался тем, что демонстрировал их следы в бродячем цирке в Америке. На Мартинике сейчас музей извержения. Люди, которые в нем побывали, говорят, что впечатление он производит примерно такое же, как музей в Хиросиме, — та же панорама: город, в котором не осталось ни одного здания. Серая пустыня. Лунный пейзаж.
Опять-таки, благодаря наличию СМИ и телеграфа это извержение также получило хорошую прессу. Но по известной нам шкале извержений оно тянуло едва на «четверочку». Тамбора выступил в тысячу раз мощнее, потому и получил за свое выступление оценку в 7 баллов.
А может нечто подобное случиться не у папуасов, а в густонаселенном районе? Не исключено. Больше того, эта перспектива вполне реальна. В Германии и Франции, например, находятся так называемые лавовые поля — остатки четвертичного вулканизма. Это давно угасшие вулканы. Когда-то здесь происходили извержения, сравнимые по масштабу с извержением Тамборы. И то, что вулканы эти давно угасшие, не должно нас обманывать. Как говорится, все новое — это хорошо забытое старое.
А как трясло когда-то планету! Любо-дорого… Если будете в Сингапуре, не поленитесь слетать в большой город Медан на острове Суматра. Час полета, затем два часа на машине по хорошей дороге, и вы у озера Тоба. Озеро немаленькое — с одного берега с трудом просматривается другой. Это кратер вулкана Тоба, который взорвался 73 тысячи лет назад. Именно Тоба вулканологи должны были бы присвоить полновесную «восьмерку». То есть мощь его взрыва в 10 тысяч раз превышала мощь вулкана, стершего с лица земли город Сен-Пьер.
Объем извергнутого — 4 тысячи км3 в эквиваленте сухой скалы. Математическая модель взрыва дает масштаб охлаждения поверхности северного полушария — 3,5 градуса в течение 10 лет. Самый настоящий ледниковый период! Он и наступил. Тогда планета колебалась в переходной эпохе — от межледниковья к ледниковью, и слабеющей климатической системе был нанесен смертельный удар. Когда наконец вулканический аэрозоль рассеялся, было уже поздно: мощность ледников была такова, что климатическая система не смогла восстановиться и ледниковый период продлился еще 60 тысяч лет.
…Вот чего нам следует ожидать и бояться…
Кстати говоря, по одной из версий, причина нынешнего глобального потепления — вулканическое спокойствие XX века. Именно оно, по мнению некоторых климатологов лежит в основе того климатического благоденствия, которое мы нынче имеем.
После того как в 1902 году вулканом был убит город Сен-Пьер, в 1912 году попугал аборигенов вулкан Катмай на Аляске. А затем почти на полвека наступило затишье. Подобного затишья не было полторы тысячи лет! Не затишье ли это перед бурей?
По прогнозам, уже в этом веке интенсивность вулканической активности начнет нарастать и может сравниться с активностью начала ХIХ века. A XIX век был холодным веком, если помните, — недаром герои Достоевского летом гуляли по Питеру в пальто.
Глава 4
Газы!
Итак, что мы поняли? Что климат зависит от активности Солнца. От положения Земли на орбите. От вулканической деятельности. Граждане продвинутые и краем уха слыхавшие про Киотский протокол, вспомнят еще про парниковые газы.
Да. Парниковые газы… Как говорил Райкин, «каждый вдыхает кислород, а выдохнуть норовит всякую гадость!» Именно про эту гадость нам и нужно сейчас сказать пару добрых слов.
Земная атмосфера — это азот и кислород. Азота в ней 78 %, кислорода 21 %. То есть в сумме 99 %. А один оставшийся процент приходится на все остальное — аргон, углекислый газ, метан, водород… Вот этот-то один процент и является решающим для климата, как ни странно. Главную роль здесь играют трех— и многоатомные газы, такие, как СО2, СН4. Двухатомные газы (О2 или N2) прозрачны для солнечного коротковолнового излучения и для отраженного от поверхности земли длинноволнового. А вот трехатомные прозрачны только для тех лучей, которые прилетают от солнышка. А те, которые переизлучает (отражает) земля, трехатомными газами задерживаются.
…Слушайте, это ничего, что я тут формул химических понаписал, а? Не напряг? Уповаю на умных, интеллигентных читателей, которые не прогуливали в школе химию и знают, что СН4 — это метан, а СО2 — углекислый газик, который Райкин выдыхал. Господи, пошли мне таких могучих интеллектуалов…
Таким образом, чем больше в атмосфере трехатомных газов, тем большее количество тепла атмосферой задерживается, поскольку трехатомные газы отраженное излучение не пропускают, а поглощают. Нагреваясь. Получается как бы эффект парника. За что трехатомные газы и назвали парниковыми.
За последние 150 лет концентрация главного парникового газа — СО2 — в атмосфере из-за деятельности человека выросла больше чем на треть. И достигла умопомрачительной величины -0,038 %. Для сравнения, аргона в атмосфере 0,93 %, то есть почти в 25 раз больше. Но вся эта куча аргона не влияет на климат, а сотые доли углекислых процентов — влияют. Тонкая штука климат…
Углекислый газ выдыхают все кому не лень, его ударными темпами производит промышленность, его не любят гринписовцы, его выделение пытаются сократить науськанные «зелеными» либерально-демократические политики, и о нем мы еще обязательно поговорим, когда будем препарировать Киотский протокол. А сейчас в нашей песне будет куплет о метане.
Метан выделяют болота. Поэтому площадь болот непременно входит в формулы математических моделей климата. А еще метан выделяют овцы и вообще все крупные млекопитающие. Овцы пукают метаном. Поэтому поголовье овец, коз, коров, составляющее, к слову, сотни миллионов голов по всему миру, также входит в климатические модели.
Человек, безусловно, внес существенную лепту в насыщение атмосферы углекислотой. Больше того, расчеты показывают, что именно наша промышленная деятельность отодвинула начало очередного ледникового периода. Впрочем, и об этом мы еще поговорим в свое время и в своем месте…
А сейчас остановимся еще на одном неожиданном факторе, оказывающем влияние на климат. Оказывается, на климат влияет… сам климат. Точнее говоря, сложность климатической системы. Моделирование на больших ЭВМ наглядно это демонстрирует. Если математически воспроизвести и запустить в компьютере планетарную климатическую модель, не нагружая ее никакими внешними воздействиями, то есть выключить вулканизм, стабилизировать содержание парниковых газов в атмосфере, убрать колебания земной оси и солнечной активности, то даже при отсутствии всех внешних возмущений в системе все равно происходят сильные колебания. Дуют муссоны и пассаты, меняется количество осадков, плавает на 0,4–0,5 °C среднеглобальная температура.
Климат оказался достаточно сложной системой, чтобы жить своей жизнью и без всяких внешних возмущений. Системы подобной сложности сами порождают случайности и сами их отрабатывают. Сейчас наукой установлено, что климатической системе присущи свои весьма устойчивые циклы -100 тысяч лет, 41 тысяча лет, 23тысячи лет, 2,5тысячи лет, 200 лет, 65, 22, 10–11, 7, 5 лет… Они накладываются друг на друга, давая весьма сложную картину. Из-за этой сложности погодная картина планеты на первый взгляд кажется сплошным хаосом. Но в этом кажущемся тотальном хаосе есть свой порядок.
Глава 5
ЮНЕСКО и младенец
В 1972 году советский океанолог, кандидат географических наук Андрей Полосин работал начальником сектора физической океанографии в одном из научных институтов. И именно ему совсем несоветский Океанографический комитет ЮНЕСКО заказал аналитическую записку об Эль-Ниньо. Видимо, не было на тот момент в мире специалиста лучшего, чем Полосин. Почему же ЮНЕСКО вдруг настолько заинтересовалось проблемой Эль-Ниньо, чтобы заказывать доклады ученым из коммунистической империи?..
«Эль-Ниньо» с испанского переводится как «мальчик», или «младенец мужского пола». Именно так в Южной Америке называют загадочное апериодическое явление, когда-то приносившее беды только западному побережью континента, а в 1972 году впервые в истории человечества ставшее причиной мирового экономического кризиса. Сейчас уже многие слышали об Эль-Ниньо. Наиболее грамотные обыватели определяют Эль-Ниньо как «нерегулярное течение». Не будем спорить с дилетантами, в конце концов они и про Гольфстрим говорят, что это теплое течение, представляя его себе как реку теплой воды, текущую в океане. Однако и Гольфстрим не река, и уж тем более не является ею Эль-Ниньо. Гольфстрим — это фронт взаимодействия теплых тропических и холодных арктических вод, скажем так. Впрочем, океанология не предмет нашей книги, вернемся к климату и переместимся на западное побережье Южной Америки.
Взлетаем! Поднимаемся над скалистыми, круто уходящими в воду западными берегами Южной Америки в районе Перу. Красотища! Палящее солнце. Небо голубое. Однако не жарко. Потому что со стороны берега в океан дуют пассаты. Пассаты вообще считаются самыми стабильными ветрами на свете. Они дуют в приэкваториальной области с востока на запад днем и ночью, зимой и летом. Однако не всегда с одинаковой силой. Иногда летом — как правило, в конце декабря — начале января (не забудьте, лето в южном полушарии, когда у нас зима) — пассаты стихают настолько, что почти и не дуют вовсе. Вот тогда и приходит Эль-Ниньо. Это явление названо так в честь младенца-Христа, поскольку случается обычно после Рождества. Однако оно вовсе не так безобидно, как новорожденный Иисус. Скорее, напротив.
В нормальном режиме функционирования климатический механизм работает так: постоянно дующие пассаты отгоняют прогревающуюся под жарким солнцем воду от берегов Южной Америки в океан, а из глубины на ее место поступает холодная вода, — это явление подъема глубинных вод называется апвеллингом. Кроме того, от Огненной Земли вдоль берегов Южной Америки на север поднимается холодное Гумбольдтово, оно же Перуанское течение. Начинаясь от антарктических широт, оно тянется почти до самого экватора, и только на широте Эквадора далеко выступающий в море мыс Париньяс отбрасывает это холодное течение на запад, в сторону от континента. Поэтому только в Эквадоре, севернее этого мыса, и можно купаться. А южнее уже холодновато. Странно, конечно, все это выглядит: неподалеку экватор, жарища страшная, а в воду не сунешься! Температура воды примерно как в Черном море осенью, вода настолько холодная, что по всему побережью Южной Америки живут пингвины. Представляете, пингвины у экватора!
Не зря ведь великие андские цивилизации не были цивилизациями мореплавателей — ни инки, ни ацтеки не строили судов. Не только в открытый океан не плавали, но и вдоль берега даже не ходили. Не столько потому, что вода холодная, конечно, а потому, что из-за всех этих чудных погодных дел прибой там сумасшедший, мертвая зыбь называется. При тишайшей штилевой погоде на берег накатывают огромные волны, которые в состоянии разбить любой деревянный, и уж тем более тростниковый, баркас. Лишь в озере Титикака отважно плавали представители древнеамериканских цивилизаций — там было тихо и безопасно. Европейцам в этом смысле повезло больше, их мореходческая альма-матер — тихое, теплое и спокойное Средиземное море (подробнее об этом см. в моей книге «Судьба цивилизатора»).
Возможно, в этом месте кто-то вспомнит про Тура Хейердала, который, решив доказать, что остров Пасхи был заселен пришельцами из Южной Америки, взял да и проплыл на тростниковом плоту от побережья Южной Америки до Пасхи. Типа были индейцы мореходами, были, раз на Пасху попали!.. Однако я не советую всерьез принимать забавные опыты Тура Хейердала: многие считают его человеком, который всю жизнь занимался только и исключительно самопиаром… Да, доплыть на плоту до Пасхи можно. Может быть, и в большом тазу можно, если повезет. Но вообще люди заселяли планету не так, как помстилось Хейердалу. На остров Пасхи первые люди попали из Центральной Полинезии (рис. 2). А в Полинезию они попали из Меланезии и Новой Гвинеи. Куда, в свою очередь, пробрались из Азии 35–40 тысяч лет тому назад — в эпоху великого оледенения, когда уровень океана был гораздо ниже, и Новая Гвинея вместе с Зондским архипелагом составляли одно целое и имели сухопутное соединение с Азией. И в Австралию тогда можно было добраться посуху! А вот Новая Зеландия долгое время оставалась совершенно необитаемой именно потому, что никогда не имела сухопутного моста с главными массивами суши… Что у нас там еще осталось? Америка? В Америку люди пришли через Берингов перешеек примерно тогда же, когда и в Австралию.
Ладно, возвращаемся к Андрею Полосину. Он сейчас как раз сидит за своим казенным столом, заваленным иностранными и российскими научными журналами, и пишет доклад для ЮНЕСКО. Заглянем-ка ему через плечо.
Холодная вода, которая приносится Гумбольдтовым течением от Антарктиды, а в особенности та вода, что подсасывается из океанских глубин, очень биогенна, то есть биологически активна, поскольку обогащена полезными микроэлементами и весьма способствует развитию планктона. Планктоном питается небольшая рыбка анчоус. Анчоус — та же хамса, шпрот, мелочь пузатая. Но именно на лове этой рыбы Перу стала величайшей рыболовной державой мира. Такой же, как СССР, как Япония. И Япония, и СССР добывали примерно по 10 млн. т рыбы в год. И столько же — 10 млн. т — добывала Перу. Но если Советский Союз и Япония ловили рыбу огромными сейнерами и траулерами по всему океану, то Перу — рыбацкими шаландами и баркасами. И не по всему мировому океану, а в стокилометровой прибрежной полосе. Обильна рыбка анчоус!.. Столь любезна хамсе холодная перуанская вода, что 80 % мирового вылова анчоусовых приходится именно на Перу. А анчоусом питаются рыбки побольше. А рыбок побольше едят птицы и другие твари — акулы, дельфины… Богат и разнообразен животный мир западного побережья Южной Америки!
Но иногда чудесный ветро-водяной механизм, обеспечивающий анчоусу благодать, ломается. Это случается именно в те редкие случаи, когда под Рождество пассаты утихомиривают свое дутье. А раз нечему отгонять прогревающуюся воду от берегов, она лежит теплым десятиметровым слоем у берега, словно пленка масла, перекрывая доступ кислорода в глубину (чем теплее вода, тем хуже в ней растворяются газы, мы помним это). Под экваториальным солнышком температура воды быстро достигает 30 градусов, и жизнь в прибрежной полосе замирает — задыхается и «вываривается». Разлагаются растительность и мертвая рыба, активно выделяя сероводород. Миллионы тонн мертвого вещества продуцируют столько этого вонючего сероводорода, что он, окисляясь на воздухе, окрашивает борта и паруса проплывающих судов ужасающими черными разводами. Это производит довольно неприятное, если не сказать тяжелое, впечатление. Явление это даже получило название «Кальяосский художник».
В малом масштабе Эль-Ниньо случается раз в 2–3 года, когда рождественские пассаты умеряют свой пыл, и проходит незамеченным. Но примерно раз в 10–12 лет, а иногда и чаще, пассаты теряют силу настолько, что случается катастрофическое Эль-Ниньо. Супер Эль-Ниньо!
Десятки тысяч тонн мертвой рыбы, рачков, медуз выбрасывается на берег, где все это гниет подтропическим солнцем, невыносимо воняя. Вместе с тоннами морских тварей воняют и тонны дохлых птиц, погибших от бескормицы. И перуанская армия в противогазах, используя тяжелую технику, бульдозерами закапывает гниющее мясо во рвы, чтобы предотвратить эпидемии… Кстати, морские птицы производят знаменитое перуанское гуано — лучшее в мире органическое удобрение, предмет гордости и экспорта Перу. Нет анчоуса — нет птиц — нет гуано — нет экспорта. Но главное, конечно, не в потерях от «недоэкспорта» дерьма. Главная беда в том, что вымирает анчоус! Ведь в значительной степени именно на анчоусе держится экономика Перу.
Аккурат к тому самому злосчастному году, когда произошло катастрофическое Эль-Ниньо, Перу вышла на отметку в 10 млн. т добытой рыбы. Столько хамсы никто не съест, конечно. Поэтому более 90 % анчоуса просто шло в переработку — на корм курам. Все птицефабрики Европы закупали дешевый корм из перемолотого и высушенного анчоуса.
И вдруг корма не стало. Птица стала дохнуть. Взлетели цены на птичье мясо. Птичье мясо потянуло за собой говяжье, свиное, баранину. В бедной Южной Америке, где мясо стало совершенно недоступным народу, люди перешли на бобы. Естественно, бобовые культуры также взлетели в цене. Что усугубилось положением в сельском хозяйстве (недостаток удобрений — гуано).
Раньше Эль-Ниньо — даже катастрофическое — было проблемой одной только Южной Америки. Даже не проблемой, а так — небольшой, локальной неприятностью. Воняет… Теперь же, во времена постепенно глобализирующейся экономики вышло совсем другое дело. Известно, что Тихий океан производит 20 млн. т анчоуса в год. Когда в Перу вылавливали 1 млн. т, рыбки хватало и птицам, и людям, и смертоносному молоху Эль-Ниньо. А после того как человек стал забирать из океана половину всего того, что тот производил, малейшего сбоя хватило для катастрофы. И она произошла.
Мировые рынки затрясло. Политическое положение в странах Южной Америки стало нестабильным. Даже в ЦК КПСС забеспокоились. Там дотоле и не предполагали, что мир так тесен и взаимоувязан.
К чему я рассказал про Эль-Ниньо? А к тому, что оно является частью огромного климатического явления, которое называется Южным колебанием. Южное колебание — это удивительные качели давления, сформированные сложной, самоорганизующейся климатической системой. Суть Южного колебания в следующем. Ученые давно заметили: много разных разностей может происходить с погодой в Южном полушарии — могут дуть пассаты, а могут подзатихнуть, в Австралии может пролиться дождь, а в Тихом океане пройти ураган, в Андах может выпасть тихий снег, а в Антарктиде начаться буран. И все эти штуки друг от друга не зависят. Одного только не может быть никогда — чтобы было высокое (или низкое) давление одновременно и на Таити, и в городе Дарвин, что в северной Австралии.
То есть если на Таити высокое давление, то в Дарвине непременно низкое. Если на Таити давление низкое, в Дарвине — непременно высокое. И никак иначе. Между Дарвином и Таити -5000 км. Размах приличный. Но так вышло, что Дарвин и Таити — активные центры Южного колебания, два странных полюса, связанных магической погодной нитью. Магический закон прост: если над Дарвином давление падает, над Таити растет. И наоборот. Потому и называется это Южным колебанием. Гигантские атмосферные качели отвечают за перераспределение воздушных масс во всем Южном полушарии и являются его погодной кухней.
Как правило, над Таити давление высокое, а над Дарвином облачность. Это штатная ситуация. В этом случае пассаты исправно дуют с востока на запад в паруса Магеллана, размножается анчоус, над Атакамой — самой сухой и самой высокогорной пустыней мира — палит нещадное солнце… Осадков в Атакаме не бывает по многу лет. Свежая булка хлеба здесь за несколько минут превращается в сухарь, а если спросить старожила, когда в Атакаме шел последний дождь, дедушка запросто может сказать, что не помнит такого.
Но порою случается атмосферный казус. Гигантские качели неожиданно взлетают, и тогда над Таити скучнеет небо, а над Дарвином сияет солнце. И все в Южном полушарии идет кувырком — в Австралии, Океании и Индонезии стоит сушь и полыхают лесные пожары; у берегов Южной Америки дохнет морская живность; приводится в движение перуанская армия с тяжелой техникой; к берегам Перу, безмерно удивляя рыбаков, приплывают теплолюбивые рыбы-молоты; а в пустыне Атакама проливаются дожди. И самая сухая пустыня мира вдруг расцветает зеленью.
Что тоже не к добру, потому что если в Атакаме все расцвело, значит, на побережье все давно смыло ливнями, селями и порушило ураганами.
Есть подобные качели давления и у нас, называются они Североатлантическим колебанием и являются кухней погоды для всего Северного полушария. Магические точки Североатлантического колебания — Азорские острова и Исландия. Телезрители, любящие смотреть прогнозы погоды, уже привыкли к словосочетаниям «Азорский антициклон» и «Исландская область низкого давления». Как правило, так оно и бывает — над Азорами безоблачное небо, высокое давление и антициклон. А в Исландии хмуро, пасмурно, дождит и хочется повеситься. В крайнем случае, напиться шнапсу или что там пьют с горя эти молчаливые северные люди…
Но вдруг качели давления смещают воздушные массы, и все встает с ног на голову: давление над Азорскими островами и Исландией начинает меняться в антифазе — над Азорами оно падает, а над Исландией растет. В Европу приходят суровые и засушливые (бесснежные) зимы, и европейцы, привыкшие к зимам мягким да влажным, удивляются.
Последние 20 лет давление над Азорами аномально высокое, исландцы регулярно страдают головными болями, а зимы в Европе (и Москве в том числе) стоят такие, к каким мы уже привыкли — слюнявые. Теплые западные ветры передают нам привет от Атлантики…
Вы можете задать резонный вопрос: а почему это западные ветры передают нам теплые приветики с Атлантики, а восточные не передают морозные приветики из Сибири? А потому, что из-за вращения Земли образуется так называемый «западный перенос» — преимущественно западное направление ветров в умеренных широтах. Эти постоянные западные ветры, в сущности, похожи на пассаты, только дуют в другую сторону и на других высотах. Система работает так. У экватора атмосферные массы переносятся с востока на запад (пассаты). Но затем нагретые солнцем воздушные массы поднимаются вверх и устремляются от экватора в области с более низким давлением (45–60 градусов северной и южной широты). Причем из-за силы Кориолиса потоки воздушных масс «загибаются» на восток. То есть вообще-то воздух перемещается на север, но не по прямой, а вихреобразно, образуя в своем движении перпендикулярную составляющую скорости.
Разница между пассатами и западным переносом только в том, что пассаты дуют в паруса, то есть низенько, а западный перенос сквозит на больших высотах. Именно поэтому из Москвы в Таиланд лететь на час быстрее, чем из Таиланда в Москву. Это обстоятельство страшно удивляет туристов. Они задают друг другу на различных сайтах вопрос о причинах загадочного явления, после чего пускаются в глубокомысленные и околофизические рассуждения о том, что, наверно, тут играет роль вращение Земли — самолет взлетает, а Земля, вращаясь, несет ему навстречу Бангкок. А когда самолет летит обратно, Москва от самолета «убегает». Нет, отвечают им другие, более умные: во-первых, Земля вращается в другую сторону, и если бы то, что вы описали, имело место, во Владивосток лететь было бы дольше, а не быстрее! А во-вторых, никакое вращение Земли тут роли не играет, потому что атмосфера вращается вместе с планетой, как одно целое, иначе, подпрыгнув, мы приземлились бы в другом месте, поскольку Земля бы из-под нас «уехала». Да и вообще, если б атмосфера не вращалась вместе с планетой, из подъезда выйти было бы нельзя — дул бы такой страшный ветер, что с ног бы валило. «Что же тогда влияет на загадку ускоряющихся на восток и тормозящих на запад самолетов?» — теряются граждане.
Парадокс правильного ответа состоит в том, что действительно тут виновато вращение планеты! Только работает оно не «напрямую», а «косвенно» — через силу Кориолиса, «загибающую» воздушный массоперенос. Вообще если представить себе Землю со стороны, то воздушные массы движутся над ее полушариями двумя баранками, или, по-научному, тороидами. Вдоль всего экватора теплый воздух поднимается вверх и переносится к полюсам, слегка загибаясь западным переносом. Ближе к земным макушкам охлажденный воздух опускается. И затем поступает низом на место поднявшегося у экватора теплого воздуха. Нижняя экваториальная часть этого геоида воспринимается нами как пассаты, а верхняя североширотная — как западный перенос. Так работает атмосфера в первом приближении. А во втором — черти начинают гнездиться в мелочах и частностях ураганов, бурь, муссонов, ветров, осадков и в прочей погоде…
Так вот, интенсивность западного переноса зависит от тех самых Североатлантических качелей давления — чем больше они наклонены в сторону Исландии, тем интенсивнее западный перенос. И наоборот, когда низкое давление случается над Азорами, над Исландией образуется устойчивый антициклон, и в Европе наступает так называемая Великая зима — замерзают Рейн, Рона, Темза. Причем сковать льдом эти реки может месяца эдак на три! Стоит нормальная такая зима с преобладанием ветров северо-восточного направления. И вот тогда во Владивосток лететь так же долго, как и обратно.
…Поняли что-нибудь? В этом климате сам черт ногу сломит…
Часть 2
Климатическая криминалистика
Возраст Буратино всегда можно определить по спилу.
Народная мудрость
Занятия на военной кафедре. Майор объясняет студентам:
— Угол подъема пулемета на БТР составляет не более 30 градусов.
Вопрос из аудитории:
— Товарищ майор, а каких градусов — по Фаренгейту или по Цельсию?
Майор, после некоторых раздумий:
— По Фаренгейту.
Дружный хохот.
— Ну ладно, уж и пошутить нельзя. По Цельсию, конечно!
Анекдот
— С этим климатом порой случаются вещи прямо-таки мистические!.. Вам чай покрепче или пожиже? — Клименко поднял заварочный чайник.
— Средней паршивости, — махнул я. — А что вы там сказали про мистику? Неужто и вправду бывает климатическая мистика?…
— Ну как же! Вы знаете, когда случились три самые холодных зимы в России за последние 300 лет?
— Меня на экзамене по теплотехнике наш препод Мастрюков спросил, не летал ли я на воздушном шаре. Это из разряда вопросов, не требующих ответа. Конечно, нет! Не знаю.
— А вот я вам скажу. Три самые холодные зимы на территории Восточной Европы случились в 1708/09, 1812/13 и 1941/42 годах. И именно три этих самых холодных зимы трижды спасали Россию.
— Богоспасаемая земля… А что случилось в 1709 году?
— Полтавская битва.
— Так она же летом была!
— Да, разбили Карла летом на Украине, но разбили только потому, что половина его армии вымерла зимой от холода и голода. Карл подошел к Полтаве с половиной деморализованной армии. В сборнике летописей об этой зиме можно прочесть следующее: «Того ж року малороссияне везде на квартирах и по дорогам тайно и явно шведов били, а иных и живых к государю привозили, разными способами бьючи и ловлячи блудящих, понеже тогда снеги великие были и зима тяжкая морозами, от которых премного шведов погинуло…» Финал известен. Что касается 1812 года, то…
— Не надо, я хорошо знаю эту печальную историю. Как ни хотелось Сталину представить старичка-Кутузова гениальным полководцем и освободителем России, наполеоновскую армию погубили все-таки морозы. Наполеон был далеко не дурак, он изучил метеорологические сводки по России за десятки лет и твердо знал, что сильные холода начинаются в декабре, а в ноябре не бывает температуры ниже минус десяти. Это его вполне устраивало. Но в тот год морозы ударили аж в октябре, а в ноябре столбик термометра упал до минус 26 градусов. Результат известен — выходя из Москвы, Наполеон имел 100 тысяч человек, а к Смоленску подошло около 30 тысяч. Остальные просто замерзли! И я даже не знаю, с чем это связано. Может быть, вулкан где-нибудь взорвался?
— Не думаю. Арктические и антарктические ледовые керны показывают, что очень крупное извержение действительно было, но в 1808 году. Пока неясно, что за вулкан грохнул, но ясно, что где-то в тропической области, поскольку следы извержения видны в обоих полушариях. Теоретически похолодание 1812 года можно, конечно, попытаться притянуть к этому извержению. Но что тогда делать с Гитлером? С Гитлером вообще фантастика какая-то произошла! Во-первых, это было спокойное с точки зрения вулканизма время. Во-вторых, у немцев на тот момент была самая мощная метеорологическая служба, лучшая в мире — и это естественно: немцы вели огромное количество боевых операций в Арктике и Северной Атлантике, где погодный прогноз значит очень многое. Я был знаком с видным германским климатологом Германом Флоном, профессором Боннского университета. Он во время войны являлся одним из руководителей германской службы погоды. И скажу я вам, немцам уже тогда удавались прекрасные прогнозы!
Так вот, до 1939 года в Европе уже несколько десятилетий не было холодных зим, люди стали отвыкать. И вдруг грянули почти подряд две очень холодные зимы — 1939/40 и 1941/42 годов. Это были две самые холодные зимы столетия. Ни Герману Флону, ни нашим метеорологам такое не могло присниться и в страшном сне. И нас в Финляндии, и немцев под Москвой эти зимы застали врасплох. У немцев не было ни соответствующей таким морозам одежды, ни ружейной смазки, ни зимних масел для танков… А теперь скажите, разве три самых морозных зимы, погубившие три вражеские армии — это не чудесное совпадение?
— Я не верю в чудеса. В чем же была причина холодной аномалии 1941-го?
— Случилось нечастое событие — Североатлантические качели качнулись от Азорских островов к Исландии. Вероятно, то же самое произошло и в 1709, и в 1812 годах.
— Будем считать это совпадением. Не было бы счастья, да несчастье помогло. И давайте перейдем от мистических случайностей к пролетарским закономерностям…
Глава 1
Начало
Считается, что цивилизация родилась 5100 лет назад — с началом династического периода в Древнем Египте. Однако и за 5 тысяч лет до этого знаменательного события на Земле жили люди. Причем весьма неплохо. Они еще не были объединены в государства, но уже вовсю строили города. Скажем, сейчас всякого въезжающего в Иерихон туриста встречает дорожный транспарант, радостно сообщающий, что Иерихону 10 тысяч лет. Это правда. Десять тысяч лет тому назад город Иерихон уже был. Причем представлял собой не какую-нибудь затрапезную деревенскую дыру, а настоящий город, то есть вполне приличное поселение с каменными домами и укрепленными стенами.
К слову сказать, в те далекие времена Черного моря еще не было — на его месте располагалось небольшое пресноводное озерцо. А еще раньше, в эпоху ледниковья, на месте этого маленького озерца разливался гигантский пресноводный водоем — Сарматское озеро. Оно соединялось с Каспием и на востоке достигало Арала, его северная граница располагалась где-то между Саратовым и Волгоградом, а на западе Сарматское озеро доходило до нынешнего Будапешта. Наполнялся этот гигантский водоем могучими реками, вытекавшими из великого северного ледника.
Но когда 10–12 тысяч лет назад ледовый щит значительно уменьшился в размерах, Сарматское озеро, более не пополняемое могучими ледниковыми реками, за пару тысяч лет почти испарилось, оставив после себя небольшое озеро на месте нынешнего Черного моря, а также отделившиеся друг от друга Арал и Каспий. Это озеро отделялось от Мраморного моря сухим Босфорским перешейком, поскольку уровень Мирового океана тогда был на 40 м ниже современного. Отчего же вместо босфорской «плотины» получился Босфорский пролив? Почему уровень океана скакнул на десяток метров вверх, ливанув в Черноморскую впадину?
Дело в том, что ледниковый щит таял неравномерно — сначала разрушились европейские ледники, затем североамериканские. Последним растаял так называемый Лаврентийский континентальный щит — шельфовый ледник, центр которого находился там, где сейчас располагается Гудзонов залив. Когда 8 тысяч лет назад рухнула перемычка, отделяющая ледник от океанской воды, Лаврентийский щит начал интенсивно разрушаться и разрушился всего за 200 лет. Катастрофическая скорость! А льда там было вдвое больше, чем в нынешней Гренландии. Этого количества хватило, чтобы уровень Мирового океана поднялся на 7–9 м. И вот тогда через Босфорскую протоку вода обрушилась в будущее Черное море водопадом, по мощи в десять раз превышающим Ниагару. Ах, как это было величественно! Вода прибывала со скоростью почти 20 см в день или 6 м в месяц, так что Черное море заполнилось до сегодняшнего уровня всего за два года. Люди, жившие по берегам, вынуждены были сниматься с мест и уходить от наступающей на глазах воды. Таким образом, около 8 тысяч лет назад образовалась огромная диаспора людей, которые понесли в будущее легенду о всемирном потопе (подробнее об этих трагических событиях написано в моей книге «Судьба цивилизатора»).
Прежде чем перейти к дальнейшему рассмотрению человеческой истории через призму климатологии, мы должны сделать одно небольшое, но прекрасное отступление. Причем лирическим я бы его не назвал…
Поговорим о датировках. Когда климатологи, археологи или историки утверждают, что некоему найденному предмету, скажем, 7 тысяч лет, что они имеют в виду? С помощью чего определяют возраст находки? Часто историки координируются во времени с помощью физиков, и тогда речь идет о так называемом радиоуглеродном возрасте, то есть полученном при помощи радиоуглеродного анализа. Беда только в том, что практически ни один историк не знает, что радиоуглеродный возраст отличается от календарного, причем отличие это может быть весьма принципиальным. Скажем, если по радиоуглеродной шкале образцу 5 тысяч лет, значит на самом деле ему 6 тысяч календарных лет. А расхождение в 1000 лет для эпохи Древнего Египта — это очень много, и здесь историк просто рискует спутать Древнее царство с Новым.
Есть страшное подозрение, что 99 % историков, которым посчастливится читать эту книгу, будут шокированы данным открытием. Только ради них я остановлюсь на радиоуглеродном методе чуть подробнее. Тем паче, что климатологи тоже широко пользуются этим методом и многие из них так же не знают об отличиях радиоуглеродного возраста от календарного.
Уилларду Либби, который в 1940-х годах придумал метод радиоуглеродной датировки, дали Нобелевскую премию, и поделом — очень уж удобная штука оказалась. А главное, понять, как метод работает, может даже домохозяйка (если она, конечно, училась в советской школе, а не в американской). И раз так, грех не напомнить труженицам веников и кастрюль суть методики.
Записывайте. Углерод в земной атмосфере содержится, в основном, в виде диоксида — углекислого газа. Но помимо обычного углерода 12С, в атмосфере присутствует и некоторая доля радиоактивных изотопов углерода — 13С и 14С. Период полураспада 14С — 5730 лет. Резонное недоумение: при таком коротком периоде жизни все изотопы углерода давно уже должны были распасться, а раз они до сих пор присутствуют, значит, откуда-то постоянно берутся? Верно, под воздействием космического излучения в верхних слоях атмосферы изотопы углерода постоянно вырабатываются из атомов азота. Так что проблем с пополнением атмосферы углеродными изотопами никаких нет, домохозяйкам беспокоиться по этому поводу совершенно не нужно.
Любой живой организм дышит и питается, то есть обменивается углеродом с окружающей средой. А когда организм умирает, он перестает пополнять в себе запасы изотопов углерода и таким образом фиксирует внутри себя содержание 14С. Дальше накопленный изотоп может только распадаться. Период полураспада мы знаем. Содержание изотопа в атмосфере тоже знаем. Определив, сколько в найденной деревяшке осталось 14С, можно узнать, когда дерево было срублено. Если в образце осталась ровно половина 14С от его содержания в атмосфере, значит, с момента смерти прошло 5730 лет — период полураспада. Очень простая экспоненциальная зависимость. Отличненько.
Проблема только в том, что содержание 14С в атмосфере в разные периоды истории непостоянно! Оно зависит от колебаний климата, от соотношения площадей суши и океана, от солнечной активности, параметров глобального круговорота углерода (насколько активно углерод извлекается из атмосферы морской или наземной флорой и фауной)… Все эти колебания приводят к тому, что связь остаточного 14С со временем не такая простая, как на графике полураспада. А посему радиоуглеродное время может сильно отличаться от календарного. Поэтому существуют специальные таблицы поправок для перевода углеродного времени в календарное. Созданием этих таблиц занимается умопомрачительное число лабораторий — примерно полдесятка во всем мире. Это довольно сложный и утомительный процесс. Раз в 5–6 лет таблицы поправок и калибровочные кривые подвергаются ревизии и уточнению. Но про них почему-то мало кто знает даже в научном мире.
Калибровочные кривые имеют весьма причудливый вид. Чтобы не пугать читателя, зашедшего в книжный магазин и начавшего перелистывать эту книжку, я постараюсь привести в ней как можно меньше графиков и формул, ибо каждая формула, как известно, вдвое снижает число читателей. А на словах скажу, что, например, реальной календарной дате — 299 год до н. э. соответствует аж целых три радиоуглеродных возраста — 2171,2200 и 2254 углеродных лет тому назад (отмечу, что точкой отсчета радиоуглеродного возраста по традиции считается 1950 год). А, допустим, радиоуглеродному возрасту в 2450 лет соответствует диапазон календарных лет шириной в 343 года (с 757 до 414 года до н. э.), причем если учесть приборную ошибку измерения, равную 2–3 %, то ширина календарного диапазона возрастет в обе стороны еще лет на 50–70! Иными словами, если радиоуглеродный анализ покажет историку, что образцу 2450 лет, тот запросто может спутать время основания Рима с окончанием Пелопонесской войны.
Кроме того, «дальнобойность» радиоуглеродной методики ограничена относительно коротким периодом жизни изотопа углерода. За 5730 лет распадается половина 14С, за следующие 5730 лет — половина от оставшейся половины, то есть три четверти изначального. И так далее. Чем больше прошло времени, тем с меньшими количествами атомов приходится работать исследователям. А изотопа в образце и без того мизер! И чувствительность физических приборов не беспредельна!
Самые большие энтузиасты метода говорят, что он может пристойно работать аж до 40 тысяч лет. Другие полагают, что надежные результаты радиоуглеродного анализа лежат в диапазоне до 10 тысяч лет и не глубже. Не будем спорить, скажем лишь, что таблицы корректировок, которые постоянно обновляются, делятся на две части. Первая часть заканчивается датой 7210 радиоуглеродных лет, что соответствует 9 тысячам календарных лет назад. В этом диапазоне ошибка меньше, но все-таки может достигать 2–3 сотен лет. Второй участок в этих таблицах — до 22 тысяч лет. И здесь уже погрешность составляет плюс-минус 1000 лет, что для историков совершенно непригодно. Да и незачем им так глубоко заглядывать, история ведь началась буквально вчера. Так что «дальнобойные» ограничения радиоуглеродного метода касаются, скорее, не историков, а других ученых. Палеоклиматологов, например…
Есть и еще одна закавыка в радиоуглеродном методе — человеческий фактор. На свете не так уж много лабораторий, которые могут квалифицированно осуществлять радиоуглеродные датировки. Но очень много людей, которые хотят на этом заработать. Датировка одного образца стоит около тысячи долларов. Не кислые бабки, согласитесь. В России около 20 лабораторий, которые с удовольствием возьмут с вас эти деньги, но доверять результатам можно только трех-четырех из них.
Лабораторная установка для радиоуглеродного анализа не только очень дорогая (под миллион баксов), но и очень сложная — она устроена ничуть не проще реактивного самолета. Да и выглядит довольно впечатляюще: лес труб, несколько тонн металла, вакуумные насосы, масс-спектрометры, баллоны со сверхчистым гелием, аргоном, азотом…
На сегодняшний день одной из лучших в стране считается лаборатория радиоуглеродного датирования в Геологическом институте РАН. Руководит ею удивительный дядечка с удивительным именем и удивительной судьбой — Леопольд Сулержицкий. На свете есть много технарей и естественников, перешедших работать в гуманитарные сферы (таков, например, автор данной книги), но практически никогда не встречается обратного — чтобы гуманитарий вдруг перешел работать в область техники. И это естественно: от сложного к простому всегда соскочить можно. Если ты имеешь хорошую образовательную базу, потом можешь заняться чем угодно — любой болтологией, а вот попробуйте поставить какого-нибудь гуманитария хотя бы простым инженером на завод…
Леопольд Сулержицкий — редчайшее исключение. Закончив консерваторию по классу виолончели, он бросил это негодное занятие и стал настоящим человеком, то есть ученым. Ему сейчас за шестьдесят, и он заведует первоклассной лабораторией. Это единственный в нашей стране завлаб, не имеющий высшего образования (консерваторское, разумеется, не считается). Чтобы дать ему звание старшего научного сотрудника, потребовалось специальное распоряжение Президиума АН СССР. И такое распоряжение было издано, что делает честь нашей Академии. Сулержицкий — настоящий фанат науки. Кроме науки, ему ничего не нужно. У Леопольда Дмитриевича всего один костюм, в котором он ездит в экспедиции, ходит на работу и на Дорогомиловский рынок — за картошкой. Он ли не святой?…
Лет десять назад Сулержицкий с упоением работал на острове Врангеля. Там были найдены останки мамонтов, которые, как оказалось, жили всего 2500 лет назад, во времена Рима. Года через два после этого «Нейчур» опубликовал об этой сенсации статью. В публикации «Нейчура» восемь подписей и нет фамилии Сулержицкого. Хотя именно Сулержицкий на Врангеле ковырял этих мамонтов и делал датировку. Когда коллеги Леопольда Дмитриевича возмутились этим фактом, тот только рукой махнул. Сулержицкому не важна слава земная, ему важен процесс. Точно, святой…
Впрочем, даже если какой-нибудь начинающий климатолог принес образец самому Сулержицкому, это еще не значит, что будет получен адекватный результат. Потому что львиная доля успеха зависит от того, насколько правильно образец отобран. Археологу в этом смысле проще, он нашел какой-нибудь обломок корабля или деревянный щит, приволок его в приличную лабораторию и получил приличный результат. А вот для климатолога ошибка в выборе дерева может стать фатальной. Не все деревья одинаково полезны! И выбор образца здесь лежит далеко за границами профессиональных навыков — почти что в области искусства.
…Погодите-ка, погодите. А зачем вообще климатологу сдавать на радиоуглеродный анализ какие-то деревья?…
Вы правы, это тоже нуждается в пояснениях. Потому что если я пояснений не дам, а просто заявлю, к примеру, что интеллектуальный всплеск Осевого времени, ставшего поворотным для истории всей человеческой цивилизации, был вызван мощным похолоданием, то какой-нибудь бывший, но гордый студент исторического факультета МГУ, презрительно оттопырив нижнюю губу, обязательно спросит:
— А с чего вы взяли, что тогда было глобальное похолодание? Откуда вообще может быть известно, когда и насколько падала или поднималась среднемировая температура? Тогда ведь не было метеорологических станций, компьютеров и всемирной службы погоды.
Не в бровь, а в глаз — не было! Не зря человек историю учил в университете. Придется объяснять…
Есть такая штука — криминалистика. Наука о следах. О том, как по мельчайшим царапинкам восстановить картину того, что происходило без свидетелей. Палеоклиматология — та же криминалистика, только выслеживает она одного «преступника» — климат. И методов для поимки ускользающего беглеца у нее много. Пробежимся по ним — исключительно в целях общей эрудиции. А кому копаться в мусоре былых эпох лень, может сразу перейти к приключениям, то есть к третьей части этой великой книги.
Глава 2
Когда деревья были маленькими
По понятным причинам имеет смысл поговорить только о тех методах реконструкции климата, которые позволяют восстановить климатическую картину последних нескольких тысяч лет. Поэтому геологические и микрофаунистические методы мы описывать не будем: первые работают в масштабах десятков и сотен миллионов лет, вторые — десятков и сотен тысяч лет. Микрофаунистика изучает микроостанки древней фауны в осадочных породах, как правило, в донных отложениях озер, морей и океанов. Скорость накопления осадков чрезвычайно мала, поэтому в одном небольшом образце содержится информация сразу о тысячах и десятках тысяч лет. Это очень грубо, нам бы что-нибудь поточнее — методика реконструкции температуры должна давать не среднее значение по столетию, а в идеале иметь годовое, а лучше бы и сезонное разрешение, чтобы мы могли сказать: ага! зима 1319 года была холодной и имела температуру на 1,5 градуса ниже нынешней климатической нормы.
И такие методы у науки есть.
Дендрохронология
В начале XX века немецко-русский климатолог Владимир Петрович Кеппен (родившийся в Санкт-Петербурге и потом переехавший на ПМЖ в Германию) сказал, что растительность есть кристаллизованный климат. Высказывание было очень метким, всем понравилось, но справедливость требует отметить, что о том же самом догадывались еще древние греки. Они понимали: какова флора, таков и климат. Точнее, наоборот, каков климат, такова и растительность.
А какова растительность, таков и животный мир.
А какова флора и фауна, таковы и люди, поскольку климат, растительность и живность полностью определяют условия проживания людей в данной местности. Собственно, любому нормальному человеку это должно быть понятно — достаточно поставить рядом грека, папуаса и чукчу, чтобы воочию убедиться: условия жизни полностью определяют способ жизни (одежду, обычаи, мораль) и внешний облик людей.
Деревья — живые хронисты эпохи. Смена времен года отражается на спилах годовыми кольцами. Каждый год образуется новое кольцо. Правда, не все деревья так старательны — тропические и субтропические деревья не имеют выраженных годовых колец, поскольку там нет резкой смены времен года, соответственно, зима не оставляет тяжкий рубец на многострадальном теле дерева.
Наиболее удобны для изучения годовых колец калифорнийские секвойи. Во-первых, стволы толстенные, поэтому считать годовые кольца легко — каждое кольцо толщиной в палец. Во-вторых, секвойи живут тысячи лет. Жалко, конечно, такое дерево — толщиной с дом, помнящее Джорджа Вашингтона! — спиливать, но зато, изучая спил, можно заглянуть сразу на сотни лет назад. Кстати, теперь спиливать деревья вовсе необязательно, поскольку изощренная западная наука изобрела малотравматичный способ получения нужной информации — при помощи специальных тонких буров, ими можно вынуть керн, не губя дерево.
Что же видно по кольцам? По кольцам видно, хорошо было дереву в тот период или плохо. Если дереву хорошо, оно быстро толстеет, годовые кольца получаются широкие. А вот если дереву чего-то не хватает, годовое кольцо получается узкое. Но вот чего не хватает дереву для полноценного роста — тепла или влаги? То есть холодное было время или засушливое? На этот вопрос дендрохронологический метод ответить не может. И это первый недостаток дендрохронологии.
Второй недостаток заключается в том, что ширина кольца дает представление о климатических условиях только в течение вегетационного периода, то есть когда дерево растет. А в Арктике, например, вегетационный период длится всего-то два месяца. На юге — подольше. Но в любом случае кольцо, хоть и называется годичным, содержит информацию только о том, каким было лето. Вообще-то специалисты об этом знают, но с большой охотой забывают и порой пытаются трактовать данные о полученных на основании изучения колец температурах как среднегодовых. Именно так и родилась скандально-сенсационная публикация американских ученых в 1998-99 годах.
Это была бомба! Американцы решили реконструировать среднеглобальную температуру на протяжении последней тысячи лет, используя только дендрохронологические данные, причем высокоширотные. И получилось у них, что с начала XX века на планете происходит совершенно беспрецедентное потепление, которое превзошло по масштабу все, что было на протяжении реконструируемого периода. Это абсурд, в чем мы убедимся в дальнейшем.
Классический пример того, как жестоко можно ошибиться, не осознавая возможностей метода.
Есть и еще одно обстоятельство, которое необходимо отметить. Математическая обработка полученной дендрохронологической информации настолько сложна и многоступенчата, что в силу этой сложности на руках у исследователя остаются только климатические события с временным масштабом в несколько десятилетий. Столетние колебания при математической обработке срезаются. Наиболее опытные и честные дендрохронологи прямо пишут об этом, правда, очень скромно: в 20-страничной статье — натри строчки. Типа «при фильтровании удаляются гармоники…» Какие такие гармоники там удаляются, из читающих неспециалистов мало кто понимает. Тем не менее, нам с вами нужно усвоить еще один недостаток метода — даже в самых длинных дендрохронологических рядах (несколько тысяч лет) нельзя увидеть столетних и тем паче тысячелетних колебаний: «гармоники срезаются».
Но зато у дендрохронологии есть и свое преимущество: метод дает годовое разрешение. В этом его неоспоримое достоинство. Вот пример одного из корректных дендрохронологических исследований.
У нас в России секвойи, к сожалению, не растут. Поэтому уральские ученые из Института экологии растений и животных Уральского отделения РАН (Екатеринбург) давно придумали использовать для дендрохронологических исследований сибирскую лиственницу. Это замечательное дерево позволило заглянуть на четыре тысячи лет назад и отметить годы, в которые происходили экстремальные климатические события.
Выбор лиственницы может показаться странным: ну какие там годичные кольца у дерева, растущего на краю западносибирской тундры! И вправду, тоненькие. Но есть у лиственницы и преимущество. У обычного дерева с годами растет не только диаметр ствола, но и толщина коры, то есть теплоизолятор. Поэтому толстое дерево может не почувствовать удара стихии — на спилах больших деревьев находят меньше годовых колец, поврежденных летними заморозками (так называемые морозобойные кольца). А вот лиственница стойкой опадающей корой исправно сигнализирует ученым о каждой погодной неурядице. И хоть диаметр ее ствола мал, зато и толщина коры редко превышает 3–5 мм.
Изучение морозобойных колец позволило выделить годы, в которых на Полярном Урале летом температура опускалась ниже минус 5 °C — 1466, 1573, 1601, 1708, 1783, 1797, 1811, 1857, 1862, 1872, 1882, 1891, 1968 годы. Причем самые сильные заморозки пришлись на 1601, 1783, 1857, 1882 и 1968 годы. (1601 год нам уже знаком. Морозобойные кольца, соответствующие этому году, есть и у сосен, растущих в Северной Америке. 1783 год знаком нам тоже. Сухой туман с 24 мая по 8 октября этого года покрывал территорию от Норвегии до Сирии, от Англии до Алтая. В российской столице в середине лета, как отмечали современники, «солнечный свет был слабее, чем свет полной Луны». Это постарался вулкан Лаки в Исландии. Про остальные годы, возможно, мы еще поговорим, если случай представится.)
Мало выбрать хорошую лабораторию для анализа образцов, нужно еще правильно отобрать сами образцы. Уральцы свои образцы отобрали правильно — они брали одиноко растущие лиственницы. Это принципиально! Не важно, с чем вы имеете дело — с кустами или деревьями, но отбирать в качестве образцов необходимо только отдельно стоящие деревья на границе сообщества — на границе лесотундры, леса, альпийских лугов: они острее чувствуют удары судьбы. В общем, нужны деревья-маргиналы, которые меньше зависят от сообщества и больше от климата. У них сигнал ярче.
Штук двадцать строгих правил отбора образцов честно изложены в специальных брошюрках, изданных на газетной бумаге тиражом эдак в 200 экземпляров. Никто их не читает, кроме фанатов. А зря, ибо, как мы уже отмечали, неправильно отобранный образец плюс левая лаборатория могут загубить любую работу. А поскольку фанатов и хороших лабораторий много меньше, чем любопытных исследователей, 70–80 % работ по дендрохронологии годятся только на то, чтобы вытирать ими задницу.
Палинология
Название метода произошло от английского слова pollen — «пыльца». Палинология позволяет реконструировать температуру и уровень осадков по ископаемым остаткам спор и пыльцы растений. Почему это оказывается возможным?
Уже давно в науке существует двухпараметрическая диаграмма Холдреджа. По вертикали на ней отложена среднегодовая температура, а по горизонтали — среднегодовое количество осадков. На самой диаграмме нанесены линии, ограничивающие все известные на свете растительные сообщества — арктическая тундра, тайга, широколиственные леса, пустыня, полупустыня, лесостепь, степь, саванна, тропические леса… То есть, располагая всего двумя параметрами — среднегодовыми температурой и влажностью, можно сказать, в какой конкретно зоне вы находитесь.
Если, скажем, осадков у нас 600 мм, а среднегодовая температура +5 °C — это смешанные леса в умеренной зоне, Москва. Если осадков 4 тысячи мм, а среднегодовая температура +27 °C — влажные тропические леса. Температура -5 °C и всего 200 мм осадков — арктическая пустыня.
Иными словами, если где-то в природе мы нашли законсервированные остатки пыльцы растений, которые в состоянии датировать по времени, то получаем самый настоящий палеотермометр! Прекрасными хранилищами таких остатков являются торфяные болота. Как вы, несомненно, помните из школьных уроков природоведения, торф — это недоделанный уголь. На 98 % он состоит из растительных остатков и на 2 % — из останков животных и микроорганизмов. Торф, по сути говоря, грязь. Особую ценность этой грязи придает то обстоятельство, что скорость торфонакопления очень велика — она может достигать нескольких миллиметров в год. Это вам не геологические осадки! Извлекая из болота колонки торфа, мы имеем подробную информацию — буквально по годам.
Но как в дендрохронологии для отбора палеоклиматических проб подходят не все деревья, так и в палинологии для забора кернов подходят не все болота. Только верховые! Низинные болота совершенно нас не интересуют, потому что в них стекает вода из вышерасположенных болот, полностью перемешивая всю картину. Исследователям нужны только те болота, с которых осуществляется сток.
Далее. Совершенно не подходят для исследования болота, расположенные близко от людей. Напротив, хороши лишь те, которые находятся как можно дальше от объектов хозяйственной деятельности. Дело не в том, что в болота могут попасть «цивилизационные загрязнения» — нефтепродукты или какая-нибудь химия, это не так страшно. Страшнее биологическое загрязнение. Если болото находится в километре от садов или полей, значит там за последние несколько сотен или тысяч лет все слои торфа будут забиты помехой — пыльцой культурных растений.
Поэтому палинологи лезут в чащи тропических лесов, в сибирскую медвежью глушь, на плоскогорья Патагонии. Кстати, Россия для палинологов — отличное место, поскольку почти вся она представляет собой сплошной медвежий угол — от Чукотки до Белоруссии, и от Таймыра до Северного Кавказа.
После того как палинологи извлекают из болота торфяные керны, они изучают их по слоям: смотрят, в каком слое пыльца каких растений содержится. Причем ищется не пыльца чего-то конкретного, например, дуба или одуванчиков, а выделяется многовидовое разнообразие, ибо только десятки видов дают полную картину. Скажем, если в слоях торфа травянистые сообщества преобладают над древесно-кустарниковыми видами, значит когда-то здесь была степь. В общем принцип ясен.
Исследования показывают, что за десятки тысяч лет в одном и том же месте происходили драматические изменения. Если говорить о центральной России, то ландшафт здесь менялся от тундры и даже арктической пустыни до широколиственного леса. А дальше по соотношению пыльцы разных видов определяется среднегодовая температура и осадки. Причем точность метода составляет полградуса для среднегодовой температуры. Неплохой результат!
Клименко, занимаясь реконструкцией климата центральной части России, в свое время сам отдал дань палинологии — проводил анализы торфяных кернов западнодвинских и валдайских болот. В этих работах была воссоздана детальная климатическая история среднегодовой и среднесезонной температур, а также среднегодового количества осадков за последние 5 тысяч лет. Что же интересного выяснилось?
Оказалось, что зимы 1990-х годов не имели аналогов за пятитысячелетнюю историю климата. Они были очень теплыми! Лета же были рядовыми — гораздо более теплые лета, чем в девяностые, встречались многократно. Что же касается осадков, они были в пределах климатической нормы — здесь никаких сенсаций. Это еще раз подтвердило, что глобальное потепление более всего сказывается на высоких широтах, причем не на летних, а на зимних температурах. Что для нас с вами, любезные читатели, весьма недурственно. Впрочем, об этом мы еще поговорим в свое время. А сейчас я хочу для порядка поплакать над российской нищетой…
Из-за того, что денег у нашей науки мало, помещений для хранения образцов нет, образцы после исследования выбрасывают. Не хранят в России вещдоки былых тысячелетий. Во всем мире существуют специальные хранилища для научных образцов, а у нас душа широкая: ливанул ведро торфяной грязи в канаву — и нет образца. А зря. На Западе новые поколения исследователей порой возвращаются к старым образцам и, бывает, делают на них замечательные открытия, ведь все время появляются новые методы исследований.
Помню, когда Клименко впервые сказал мне про невозможность хранить в России образцы, я запальчиво воскликнул:
— Так надо иностранцам дарить!
— Так и делаем. Последние 10–15 лет в российскую Арктику толпами хлынули ученые из разных стран. У нас же при Совке вся Арктика была закрыта. В августе 1990 года на теплоходе «Антон Чехов» я пришел на остров Диксон. Как вы знаете, Диксон расположен необычайно далеко от всех границ. Тысячи километров в любую сторону: 3 тысячи км до Норвегии, 6 тысяч км до Аляски. Места, более далекого от каких-либо границ, в мире вообще найти сложно. И как вы думаете, кто первым поднялся на борт? Пограничники! Дурдом какой-то! Вся советская Арктика была сплошной границей неизвестно с чем. С белыми медведями, наверное. И когда этот дурдом наконец закончился, ученые всего мира на радостях поехали к нам на исследования. Они берут и вывозят образцы всего, что возможно взять, и уже забили ими все свои хранилища.
— Хорошо-то как!..
Гляциология
Гляциология изучает вечные льды. Причем необязательно в Арктике, Антарктике и Гренландии. Вечных льдов полно и у нас подносом — в Европе. Они есть во Франции, Швейцарии, Исландии, Германии… Автор во время написания этой книжки едва не уехал на один из австрийских ледников — не керны бурить, конечно, а на лыжах слегонца покататься. Но потом решил, что в Болгарии это будет сделать вдвое дешевле с тем же результатом, и отчалил в Болгарию…
И теперь, вернувшись из Болгарии, продолжаю работать на вечность, рассказывая вам о вечных льдах европейских ледников. Ледники в горах очень остро реагируют на колебания среднегодовой температуры. Чуть теплее стало — нижняя оконечность ледника подтаяла и ушла выше в горы. Похолодало — ледник опустил свой язык ниже.
Концы ледника можно точно датировать по сваленным им деревьям. Растущий ледник работает как бульдозер — он срезает деревья. А деревья — удобный объект исследования: возраст, когда дерево погибло, легко датируется радиоуглеродным методом или по годичным кольцам. Как определить срок гибели дерева по кольцам? Нужно найти в нем вулканическое (морозобойное) кольцо — оно обычно очень тонкое. На спилах американских секвой и европейских дубов, например, легко находятся вулканические кольца, соответствующие извержению Тамборы в 1815 году. Отсчитывая от 1815 года в сторону коры годовые кольца, можно легко определить год, когда дерево было срезано наступившим ледником. После чего несложно определить температуру этого года. Как это сделать? Очень просто! Известно, что температура падает на 6,5 градусов с каждым километром высоты. Иными словами падение температуры на три градуса эквивалентно подъему на высоту в полкилометра. То есть если температура в Альпах изменилась на градус, то ледник по высоте переместился на 160 м. 160 м — это по вертикали. А по горизонтали это могут быть и сотни метров, и километры. Слепой только не заметит, если ледник придвинулся на километр!
Есть в Альпах очень красивые ледники, которые люди рисуют столетиями. И даже на основе этих картинок и гравюр можно делать климатические выводы. На гравюре написан год, когда ее нарисовали, на ней всегда можно найти некие реперные точки (церковь, утес), относительно которых нетрудно определить, насколько сегодня по сравнению со временем создания гравюры переместился ледник. Гравюра, конечно, не микрометр, но никаких миллиметров здесь ловить и не нужно: можно ошибиться на 50 м, но это ошибка будет соответствовать ошибке всего в одну десятую градуса.
Здесь, правда, мы слегка отклонились от гляциологии в область исторической климатологии — такого метода, при котором климат прошлого восстанавливается по свидетельствам хронистов и описаниям современников, но страшного ничего нет, поскольку методы эти порой идут рука об руку. Скажем, знаменитый швейцарский ледник Гроссер Алетч — самый исследованный и самый тщательно датированный ледник на свете. Вокруг него нашли такое невероятное количество срезанной древесины и прочитали такое огромное количество исторических хроник, что, совместив то и другое, удалось с замечательной точностью восстановить температурную картину в этом регионе почти за 3 тысячи лет.
Однако более привычная публике разновидность гляциологии — изотопная. Все слышали, что ученые бурят антарктические льды, достают ледовые керны и вовсю исследуют их в своих лабораториях. Даже вице-президент Америки Альберт Гор летал в Антарктиду посмотреть на эти изыскания и очень впечатлился. На некомпетентного человека, интересующегося, куда идут деньги налогоплательщиков, легко произвести впечатление…
Впрочем, там действительно есть от чего прийти в восхищение. Диаметр ледяной колонки — пара десятков сантиметров. А длина — до 4 км. И достать колонку нужно не загрязненной бурильной смазкой, не треснутой, потому что если внутрь ледяного керна попадет воздух — пиши пропало. Невероятно сложная операция! И обработка образцов не менее сложна. Причем обрабатываются образцы не в Антарктиде. Ледяные керны привозят на исследования в Гренобль (Франция) или Колумбус (Америка). За тысячи километров ледяные столбики доставляют в специальных холодильных камерах, а после изучения помещают в холодильники на вечное хранение. Ледовые щиты планеты бурятся десятилетиями, и все добытые за все десятилетия керны хранятся. Да, это дорого. Но наука требует от налогоплательщиков жертв, иначе зачем вообще существуют налогоплательщики?
В лабораториях с помощью масс-спектрографий ученые устанавливают химический и изотопный состав кернов. По соотношению изотопов кислорода 18О и 16О в атмосферных осадках (то есть в снегах, которые выпали в Антарктиде и слежались в лед) определяют прежний климат. Дело в том, что изотопное соотношение очень четко коррелирует с температурой.
Разумеется, как и во всяком деле, в отборе ледовых проб тоже есть свои тонкости. Лед — так называемая реологическая жидкость. То есть жидкость, не подчиняющаяся вязкостному закону трения Ньютона. Она течет по особым законам. Ледовые слои могут складываться в складки, сминаться и оказываться друг под другом. Поэтому в одном и том же керне можно найти более молодые слои под более старыми. И если об этом не знать, запросто рискуешь получить неверные результаты. Надо сказать, правильное определение точки бурения — целое самостоятельное исследование. Тут как с болотами — бурят на ледовых куполах, откуда лед может только стекать.
Упомянутый Альберт Гор привез с ледового континента одну простую мысль (у американских либеральных демократов вообще сложных мыслей не бывает) о том, что содержание углекислого газа в атмосфере хорошо коррелирует с потеплением атмосферы. Это ему в Антарктиде сказали. Данная мысль так прочно засела в голове Гора, что с той поры он стал сильно бороться против глобального потепления, за Киотский протокол и удушение мировой промышленности, активно выделяющей парниковые газы.
Действительно, в ледовых столбиках попадаются вмороженные мельчайшие пузырьки воздуха, исследуя газовый состав которых можно узнать состав атмосферы Земли в глубоком прошлом.
Действительно, содержание в атмосфере углекислого газа очень здорово коррелирует с температурой — высокие пики температуры на графиках совпадают с высокими пиками содержания С02 в атмосфере. То есть в эпохи потепления углекислоты в атмосфере было больше, чем в эпохи похолодания. Откуда же она бралась, если никаких активно пыхтящих фабрик и заводов миллионы лет назад еще не было? Об этом Гор как-то не задумался. А бралась она из океанов. Сначала росла среднеглобальная температура, потом повышалась концентрация парниковых газов в атмосфере: из-за повышения температуры воды океаны начинали активно газить, как теплое шампанское.
Но Альберт Гор этого уже не узнал. Места на его жестком диске не хватило, чтобы записать эту информацию. Так и ходит он до сих пор отважным борцом с углекислым газом…
Лимнология
Лимнология — это анализ озерных отложений. Озера — настоящие аккумуляторы климатической информации. Существует три вида анализа озерных отложений — диатомовый, микрофаунистический и изотопный.
Очень умные люди типа меня, когда слышат слово «диатомовый», сразу же смекают, что речь идет о чем-то, состоящем из двух атомов. И ошибаются! Диатомы — класс микроводорослей. В мире существует около 5 тысяч видов диатом. Причем соотношение этих видов в водоеме зависит от температуры. В холодной воде хорошо живут одни виды диатом, в чуть более теплой — другие. Потеплела вода на градус — изменился видовой состав. Живой термометр! Исследуя диатомовый микст, можно сказать, какая температура была в ту или иную эпоху.
Кое-что можно сказать и просто по характеру озерных отложений. Скажем, если в некоторых слоях керна донной грязи африканского озера Чад много песка, значит Сахара наступала в ту эпоху. Если песка нет совсем, а есть тропическая микрофауна, значит шумели здесь тропические леса. Так один слой керна за другим рассказывают нам, как менялся климат в данной части Африки. Это клево.
Недостатки этого метода те же. Во-первых, нужно правильные озера брать — верховые, то есть те, откуда только вытекает, а не втекает, путая картину. Во-вторых, имеются сложности с датировкой. Датируют слои обычно стандартным радиоуглеродным методом с присущими этому методу погрешностями. Для возраста 2–3 тысячи лет ошибка составляет плюс-минус 100 лет. Для начала христианской эры — плюс-минус 50. А для последних 500 лет радиоуглеродный анализ вообще использовать бессмысленно — слишком уж большой получается разброс, на 300 лет ошибиться можно. Основных причин тому сразу две: высокая крутизна калибровочной кривой (это неустранимая особенность метода) и нарастающие искажения естественного хода концентрации 14С в атмосфере в результате воздействия человека (так, с середины 50-х годов ХХ века уровень концентрации 14С в атмосфере повысился вдвое в результате испытаний ядерного оружия).
Так что те «фоменки» и злобные креационисты, которые, глумясь над радиоуглеродным методом, приводят в своих книжках и брошюрах смешные примеры, когда взяли живого моллюска, датировали его радиоуглеродно и получили, что моллюск умер тысячу лет назад, просто не знают границ применимости метода. Чем доказывают не пропажу полутора тысяч лет истории или наличие бога, а собственную недалекость…
Столь же темный период для радиоуглеродного анализа — вторая половина I тысячелетия до н. э. — античность. Там, безграмотно используя радиоуглеродный анализ, легко перепутать эпоху падения Вавилона со временем похода Ганнибала.
Поэтому, строя климатические реконструкции, лучше всего использовать не один метод датировки, а несколько. Например, датируя слои озерных осадков, можно привязаться к внешним индикаторам: известно, например, что недалеко от озера Чад есть вулкан, который извергался в 1552 и 1763 годах. Найдите два слоя с вулканическими осадками, и вот вам две точки отсчета; дальше, зная скорость накопления осадков, просто считайте слои… Точно также вулканический горизонт Тамборы (1815 год) хорошо виден и потому используется для датировки в донных озерных и морских отложениях на границе Индийского и Тихого океанов.
Индикатором может быть не только вулкан, но и любое другое историческое или геофизическое событие. И даже сооружение! Скажем, нет в мире озера, уровень которого бы не колебался. Порой размах этих колебаний поражает воображение. Взять хотя бы всем известное Мертвое море. Сейчас его поверхность лежит на отметке 400 м ниже уровня моря. Но на стенах Кумранского монастыря, который находится довольно далеко от Мертвого моря, сохранились отметки озерной воды, сделанные монахами. Это значит, в исторические времена уровень озера поднимался на 40 м.
Другой пример. Самое большое озеро на свете — Каспийское — также испытывает умопомрачительные подъемы и опускания уровня воды. Свидетели тому — остатки больших городов и портов, лежащие ныне на дне Каспия. Так, полностью ушел подводу город-остров Абескун в юго-восточной части моря. А ныряльщики с аквалангами могут наблюдать на дне морском в окрестностях Баку древние городские кварталы, памятники архитектуры…
Современный уровень Каспия ниже своего среднего значения. А бывали эпохи, когда дно обнажалось на многие километры. Прекрасный и величественный индикатор каспийских колебаний — стены Дербентской крепости. Дербент вообще весьма примечательный город, он намного старше Рима. Место, где расположен этот город, издавна называли Вратами народов. Именно тут, в узком проходе между берегом Каспия и Кавказским хребтом пролегает удобный путь из Центральной Азии в Европу.
Вы понимаете, что если место проходное, рано или поздно обязательно найдется кто-то, кто поставит в этом месте магазин или забор — чтобы взимать плату за проход. Так возник город Дербент, бывший когда-то столицей мощного государства. Великая дербентская стена высотой от 18 до 25 м, толщиной в 5 м и длиной в 75 км уходила далеко вглубь горной гряды, перекрывая бесплатный проход из Европы в Азию и наоборот.
За Дербент в течение столетий шла отчаянная борьба между Римской империей и Персией. Любые завоеватели — гунны, авары, монголы, которые следовали из глубин Центральной Азии на запад, проходили через это место. Они шли «снизу» и потом поворачивали «налево» — к Европе. Обойти благословенный Дербент было нельзя: с одной стороны Кавказ стоял сплошной стеной, с другой — море. Обогнуть Каспий с востока? Не очень удобно: придется потом форсировать полноводную в нижнем течении Волгу, преодолевать заснеженные степи или безводные солончаки. Да и что делать в этих скучных пустынных местах? А в предгорьях Кавказа испокон веку жили люди, соответственно, было с кем торговать или кого грабить. Хорошо ходить через Дербент!
Именно поэтому в Дербенте были циклопические крепостные стены. Длинные. Высокие. Две. Они защищали город как от тех неприятелей, кто шел с севера, так и от тех, кто двигался с юга. И, разумеется, они перекрывали движение тем караванщикам, кто норовил проскочить без уплаты пошлины. Между стен располагался оживленный морской порт, вход в который был также надежно защищен огромными цепями.
Все знаменитые путешественники проходили через Дербент Ибн-Фадлан, Аль Истахри, Афанасий Никитин, Дженкинсон. И проходя здесь, все они оставили описание могучих дербентских стен, которые производили на всех путешествующих фантастическое впечатление. Остатки этих стен и сейчас сохранились, и их руины все так же производят на приезжих неизгладимое впечатление. Но по иной причине: стены эти уходят в воду на 300 м. «Неужто в древности под водой стены строили?» — недоумевают приезжие. Нет, конечно, просто именно там был край моря, когда стену возводили.
Таким образом, информация об уровне озер — важнейший элемент в глобальной палеоклиматической картине. Не везде есть рукотворные стены, по которым можно отследить уровни колебания воды, но везде, если постараться, можно найти какие-то следы ушедшей воды. Например, террасы африканских озер Рифтовой долины со следами уровней воды позволяют это сделать без особого труда.
Только не надо думать, что чем выше был уровень воды в озере, тем большее количество осадков тут выпадало из-за теплого климата. Вовсе не обязательно. Возможно, как раз наоборот: было гораздо холоднее, поэтому вода меньше испарялась из озера. Поэтому чтобы правильно ответить на климатический вопрос, нужно комбинировать разные методы палеореконструкций.
Уран-ториевый метод
По сравнению с радиоуглеродным, этот метод просто замечательный: у него гладкая калибровочная кривая без всяких загибов, что позволяет получать датировку, близкую к календарной. Но, к сожалению, стоит один анализ раз в 10 дороже, чем тоже недешевый радиоуглеродный. И применяется в геологических масштабах времен.
Исторические методы
Если раньше у нас была криминалистика, то теперь пошли сплошные «показания свидетелей»…
Историческая климатология — это восстановление картины на основе документов. Летописи. Показания древних историков. Художественные произведения. А начиная с XVI века — судовые журналы, дневники путешественников…
Голландцы с VIII века вели тщательные наблюдения за погодой, ведь Голландия — страна ветряных и водяных мельниц, производительность которых напрямую зависит от погоды — будет дуть или не будет, замерзнет вода или не замерзнет. Ну и транспортный вопрос играл роль: Нидерланды — страна каналов, а торговля зависит от транспортных путей. В общем, за погодой следили.
В Европе вообще за погодой понаблюдать любили — монахи, аптекари, врачи. Есть просто потрясающие примеры подвижничества. Скажем, в Исландии в начале XVIII века один врач в течение 40 лет — до самой смерти — каждый день по нескольку раз в сутки выполнял метеорологические наблюдения, для чего закупил в Англии дорогущее по тем временам метеорологическое оборудование. Вот кого причислять к лику святых! Вместе с Сулержицким.
Поднимая хроники, палеоклиматологи составили очень неплохие сезонные реконструкции для Германии, Франции и Голландии. Чуть позже появились реконструкции для Венгрии, Болгарии, Португалии, Испании. Хорошие получились ретропрогнозы — для всех сезонов года, причем с точностью до нескольких десятых градуса.
Ясно, что точность реконструкции зависит от плотности наблюдений и количества источников. Там, где цивилизованные люди жили давно, реконструкции уходят дальше в прошлое. Скажем, в отдельных областях Голландии климатическая реконструкция оказалась возможна с 764 года. Для отдельных областей Франции, Польши, Чехии, Германии — с 1000 года. Для большинства регионов Европы — с 1500 года.
В России такие работы тоже ведутся. Но с большим трудом! Наши ученые постарались восстановить колебания климата в бассейнах Карского и Баренцева морей за последние 500 лет. Существуют дневниковые записи самых первых английских и голландских экспедиций середины — конца XVI века. Есть обширный материал XIX века — в отдельные годы позапрошлого века Карское море посещало до 100 судов ежегодно. Судовые журналы сохранились. Грех было не воспользоваться такой базой данных.
Многие читали книгу, а еще больше людей видели фильмы (их целых два) или мюзикл по роману Каверина «Два капитана». Очень популярное произведение! Поэтика севера. Покорители Арктики… Энтузиазм покорения Арктики при Сталине был таков, что продержался в нашей культуре еще несколько десятилетий после смерти вождя. А если задуматься — чего это вдруг Советская власть так резко взялась покорять севера'? Ну, ясное дело, всякие ископаемые там, Северный морской путь… Но ведь кроме желания нужна еще и возможность! Возможность резко покорить Арктику дало неожиданное потепление.
Людям старшего возраста памятен этот термин — «потепление Арктики». Когда-то в СССР он употреблялся также часто, как сегодня «глобальное потепление». Климат Арктики в 30-40-х годах действительно отчего-то резко улучшился. На Шпицбергене, например, зимы стали теплее на 8–9 градусов.
Однако, праздник был недолгим: как в 30-40-х годах потеплело, так в 50-60-х резко захолодало обратно. Но то самое потепление позволило освоить Севморпуть, а на бескрайних унылых просторах советской Арктики построить огромное количество городов, городков и поселков. Причем в числе городов были такие заполярные гиганты, как Норильск.
Несмотря на то, что причины сталинского потепления Арктики не до конца понятны, сейчас уже известно, что оно не уникально. За последние 500 лет нечто подобное повторялось уже 3–4 раза. Из чего ясно, что на глобальное потепление сталинскую арктическую «оттепель» списать нельзя. Удалось построить математическую модель, описывающую эти циклы внезапных арктических потеплений. Оказывается, на них влияет характер атмосферной циркуляции, который, в свою очередь, определяется индексом Североатлантического колебания и скоростью вращения Земли (которая, как известно не постоянна, а имеет некоторый разброс). Чем больше скорость вращения планеты, тем больше теплеет в высоких широтах, так как усиливается перенос теплых вод от экватора в северные широты. Интенсифицируется, кстати, и уже известный нам западный перенос. Для Европы и Арктики это выливается в увеличение количества осадков и повышение температуры во все сезоны года, кроме осени. Впрочем, не будем погружаться в частности, продолжим разговор о реконструкции климата…
Вообще насколько просто и приятно реконструировать климат в Европе, настолько же трудно и неприятно в угрюмой России. В России, конечно, тоже имелись свои добрые сумасшедшие. Был даже метеоролог-любитель, врач по фамилии Лерхе, наподобие того исландского врача, который до самой смерти погодные замеры делал. Российский любитель погодных исчислений был, кстати, немцем. Что, впрочем, не удивительно — все российские ученые до XVIII века были немцами. Интересно другое — что первый появившийся в XVIII веке ученый русского происхождения — Михайло Ломоносов фактически ученым не был, поскольку ничего в науке не сделал. Зато Михайло был толковым администратором от науки и умел добывать деньги. Причем не всегда деньги эти шли на пользу государству российскому.
Привезя из Европы мозаику, Ломоносов решил освоить производство аналогичной мозаики в отечестве, выбил под это дело крупный бюджетный кредит, который непонятно куда ушел. Результат известен: ни денег, ни мозаики. Помимо денег любил Михайло фантастические проекты. Однажды ему в голову пришла безумная мысль достичь Индии и Китая… через Северный Ледовитый океан. Отчего-то помстилось Михаиле, что океан сей свободен ото льда севернее 80-й широты. Трудно сказать, как такая мысль вообще может прийти в голову, но вот пришла же! А влияние первого русского «ученого» при дворе было столь велико, что он легко выбил деньги от только что вступившей на престол Екатерины на две экспедиции.
Каковые экспедиции, естественно, закончились триумфальным провалом. Планировалось достичь Тихого океана в обход Шпицбергена, Гренландии и Северной Америки. Удивительный проект… Если Северный морской путь еще бывает иногда свободным для прохода судов, то вокруг Северной Америки и теперь даже ледоколы не ходят.
Первая экспедиция под командованием Чичагова летом 1765 года обошла Шпицберген и уткнулась в тяжелые многолетние льды. На следующий год все повторилось. И кому, вы думаете, влетело за провал экспедиции? Чичагову, конечно! Ему устроили форменный разнос в адмиралтейской коллегии.
Как водится в России, экспедиции эти были окружены завесой страшной секретности. Отправка экспедиции держалась в тайне даже от сената. О ней стало известно, только когда корабли уже вышли из Архангельска в море. Большевики, кстати, свою любовь к секретности не сами придумали, а взяли именно оттуда — из темного царского прошлого. Отчего русские так любили и любят секретность, мне неведомо. Но любят ее страсть как! Вот еще одна маленькая иллюстрация к тому.
В начале XVII века голландский торговец Исаак Масса почти три десятка лет прожил в Москве. Один его русский знакомый, имевший доступ ко двору, в 1609 году предоставил голландцу удивительную карту российской Арктики. На карте значились Новая Земля с проливом, устье Енисея, несколько островов в Карском море, западная часть Таймыра и северная оконечность Ямала. До сих пор официально считается, что все это было тогда неизвестным и что первооткрыватели пришли в те далекие места значительно позже — в конце XVIII — начале XIX веков. Вернувшись домой, предприимчивый голландец уникальную карту издал, сопроводив таким пассажем: «Человек, который передал мне эту карту, очень сильно рисковал и мог лишиться головы, потому что русский народ чрезвычайно недоверчив и не любит, когда раскрывают тайны его страны».
Это я все к тому, что военно-морские архивы, где лежат судовые дневники, в том числе и чичаговского плаванья, ныне представляющие интерес только для историков и климатологов, до сих пор для ученых практически закрыты. В довершение ко всему в этом году на неопределенный срок закрылся Российский государственный архив Военно-морского флота, хранилище бесценных документов. Вот такие мы Мальчиши-кибальчиши — помрем, но не скажем государственную тайну! Даже сами себе под пыткой не откроем. Жизнь — копейка! Да и вся наша национальная тайна столько же стоит, по большому счету…
Ладно, хватит самобичеваний. Поехали лучше в Китай! В Китае хорошо. Там люди ведут наблюдения за погодой уже тысячи лет. Первые найденные тексты относятся к 2187 году до н. э. По Китаю составить климатическую реконструкцию было бы совсем просто, если бы в 212 году один китайский идиот, а именно первый император династии Цинь — Цинь Шихуанди — не отдал приказ об уничтожении всех книг в государстве. Он был настоящий конфуцианец, потому и распорядился подобным образом: согласно Конфуцию правитель должен держать народ в неведении. Вот император и расстарался.
Читать бесплатно другие книги:
