Синие пятна Атлантики

Синие пятна Атлантики

Океанские течения перемещают не только огромные объемы воды, но и гигаватты тепловой энергии по всей планете

Сегодня страницы прессы плотно заполнены различной метеорологической информацией: таблицами, диаграммами, графиками, которые в совокупности с интервью ведущих специалистов климатологической науки призваны убедить нас в опасностях глобального потепления и острой необходимости снижать выбросы углекислого газа в атмосферу. Тема климатического кризиса только временно отошла на второй план под давлением COVID-19, поэтому давайте о ней не будем забывать даже на карантине.

Графика цифр

Того, что с климатом на планете что-то не то, только слепой не замечает. Но разбираться в диаграммах и графиках тоже не каждому досуг. Чтобы язык цифр и компьютерной графики звучал более убедительно, давайте будем пояснять читателю физику лежащих за ними природных процессов.

Недавно в сети пролетела дискуссия специалистов на тему "синего пятна" на севере Атлантического океана. Я не стану углубляться в разбор самой дискуссии, а попробую пояснить доступным образом широкой общественности: а почему, собственно, какое-то пятно на диаграмме средних температур может привлечь внимание профессионалов.

Карта температурных аномалий Земли на 22 февраля 2021 года
Рисунок 1. Карта температурных аномалий Земли на 22 февраля 2021 года

Внимание специалистов привлекло отчетливое синее пятно на севере Атлантического океана, которое я обвел желтой линией.

Напомню читателям, что на этой карте разными цветами обозначены не абсолютные, а относительные температуры в разных местах Земного шара по состоянию на 22 февраля 2021 года. За базу для сравнения взяты средние значения температур 22 февраля в период с 1979 по 2000 год в этих же точках планеты.

То есть, красными цветами окрашены регионы, где температуры стали выше базовых средних, а колерами синего спектра окрашены участки океана и суши, где 22 февраля было холоднее, чем обычно. Температуры измерялись на высоте 2 метра над поверхностью суши или океана.

Теперь, когда мы знаем "язык" этой карты, мы можем понять и суть профессиональной дискуссии вокруг синего пятна в Атлантике.

Предыстория

Эта дискуссия имеет давнюю историю. Суть её состоит в том, что система Северо-Атлантических течений, больше известная в народе как "Гольфстрим", постепенно замедляется и остывает. А синее пятно на карте воспринимается специалистами, как лишнее свидетельство тому.

Здесь уместно отметить, что Гольфстрим играет очень существенную роль в формировании очень мягкого и комфортного климата на берегах Северной Атлантики. Достаточно сказать, что в садах заполярной Норвегии прекрасно созревает черешня, а в некоторых местах даже растут абрикосы и персики.

Если тепловая мощь Гольфстрима ослабеет, то в Северной Европе установится холодный и суровый климат, подобный тому, который господствует на полярном Урале, в Сибири или на Аляске. И речь идет не просто о том, что придется одеваться теплее. Такие климатические перемены потребуют больших затрат на адаптацию всей инфраструктуры Европейского севера.

Цена недооценки

К сожалению, "синие пятна" в Атлантике свидетельствуют о более масштабной и значительно более опасной проблеме, стоящей перед человечеством. Динамика процессов, которые действуют в Атлантическом океане, интенсивно влияет на всю климатическую систему планеты.

Упрощенное восприятие человечеством системы океанических течений, их динамики и глобального взаимодействия приводит к опасной недооценке рисков и системных естественных угроз. В таких ситуациях важно не прятать голову в дискуссии о правоте научных концепций, а трезво оценивать значение происходящего и вырабатывать действенные меры для смягчения давления природы на человека.

Коротко отмечу, что не может быть сформирована эффективная система защиты человечества от природных опасностей в условиях, когда наука занята тем, что именно человечество и обвиняет во всех преступлениях против природы. А ведь давно пора уже подумать и о собственной шкуре.

Как течет вода

Однако, давайте плавно перейдем от течений научной мысли к нашим течениям в мировом океане. Прошу не удивляться, если вы узнаете что-то новое. Я постараюсь объяснять всё подробно и без затей.

В мировом океане действуют два основных типа океанских течений. Одни - это инерционные течения, другие - это "живые" течения - условно назовем их так.

Инерционными течениями будем называть те направленные перемещения океанской воды, где породившие их движущие силы уже не действуют или почти не действуют, или их действие не проявляется научно доказуемым способом. Эти течения ещё существуют благодаря инерции огромной массы вовлеченной в них воды.

Живыми течениями условимся называть те направленные перемещения океанской воды, где порождающие их движущие силы действуют явно или действие этих сил может быть подтверждено научно доказуемым способом. Эти течения движутся под действием явных физических сил, но когда эти силы прекратят действовать, вода ещё очень долго будет течь благодаря накопленной инерции. И эти течения перейдут в разряд инерционных.

Такая классификация океанских течений возможно далека от совершенства, но она поможет нам избавиться от мистических представлений о природе движения воды и её циркуляции. Если вода движется, значит на неё действуют физические силы, которые можно измерить. Либо такие силы действовали в прошлом, возможно очень далеком прошлом, но инерция - это тоже реальная физическая сила, доступная измерительным приборам и вычислениям.

Самой распространенной силой, обычно двигающей воду, является разница её уровней. В таких случаях вода всегда течет сверху вниз: оттуда, где её уровень выше, туда - где её уровень ниже.

Когда мы будем говорить о силах, приводящих в движение огромные массы океанской воды, договоримся, что мы имеем ввиду основную из них или основные из них. При этом мы не отрицаем влияния на океанские течения превалирующих ветров, гравитации небесных тел, солености воды, сил Кориолиса или вечного двигателя "Атлантической меридиональной опрокидывающейся циркуляции". Мы просто говорим об основных движущих силах.

Инерционные течения

К инерционным течениям Атлантики, на мой взгляд, следует отнести прежде всего великий Гольфстрим и связанные с ним течения. Я не вижу сегодня сил, способных сдвинуть с места практически всю воду Атлантического океана.

Вероятно, такая сила действовала в прошлом. На-пример, это могло быть резкое падение уровня воды в Северном Ледовитом океане, которое способно сдвинуть с места и привести в движение любое течение. А то, что мы наблюдаем на протяжении истории человечества - это инерция большой массы при очень низком трении воды об воду.

В таком случае, наблюдаемое сегодня снижение скорости Гольфстрима и охлаждение системы Северо-Атлантических течений - это естественный процесс постепенной утраты инерции при отсутствии её возобновления. Со временем вся система Атлантических течений, основным потоком которых является Гольфстрим, прекратит кондиционировать климат планеты в в бассейне Атлантического океана.

В Атлантике установятся широтные стандарты климата. Но к "синим пятнам" это пока не имеет отношения.

Живые течения

Движущей силой живых меридиональных течений в Атлантическом океане являются сезонные перетоки талой воды полярных ледников. Льда очень много на обоих полюсах Земли и если таяние плавучих льдов не сильно влияет на объем воды в мировом океане, то вода, стекающая с континентальных ледников, является "чистой прибылью" океанского уровня.

С июня по август в Арктике целыми сутками светит Солнце. Под его лучами тают не только плавучие льды Северного Ледовитого океана, не только ледники Гренландии, но и ледники вечной мерзлоты, которые покрывают 25% суши всего Земного шара и почти вся она сосредоточена в Северном полушарии.

Стекая в Северный Ледовитый океан, талая вода слегка поднимает его уровень и согласно закону о сообщающихся сосудах через Атлантику устремляется к югу, где снова превращается в лёд, так как в эти месяцы в Антарктиде бушует зима. С декабря по февраль полярное лето устанавливается в Антарктиде и перетоки воды по Атлантике идут с юга на север.

А вот теперь перейдем к "синим пятнам" на поверхности Атлантического океана.

Синяя метка

На рисунке 1 изображена картина относительных температур по состоянию на 22 февраля 2021 года. В Антарктиде заканчивается лето и переток талой воды с юга на север в самом разгаре.

Для сравнения давайте посмотрим, как выглядела аналогичная карта по состоянию на 22 августа 2020 года (Рисунок 2), когда лето заканчивалось в Арктике и талые воды текли с севера на юг.

Карта температурных аномалий Земли на 22 августа 2020 года
Рисунок 2. Карта температурных аномалий Земли на 22 августа 2020 года

Как видим, в конце августа синее пятно на севере Атлантики исчезло, но вместо этого образовалась внушительная синяя "клякса" у Атлантических берегов Антарктиды.

Одна из версий возникновения и миграции "синих пятен" может быть связана с постепенным увеличением объемов талой воды, сезонно перетекающей с юга на север и с севера на юг. Поскольку талой воды становится всё больше, она не успевает в экваториальных водах Атлантики прогреваться до температур базового периода, и выходит на поверхность океана немного холоднее, чем раньше.

Иными словами, сезонные синие пятна связаны, вероятно, не столько с остыванием Гольфстрима - хотя, и это имеет место, сколько с увеличивающимся таянием полярных льдов. Но от этого климатическая ситуация не становится менее тревожной.

Водяное отопление Земли

Сейчас модно стало говорить о роли обратных связей в формировании нового планетарного климата. Сезонные перетоки талой воды через Атлантический океан - это пример очень мощной и эффективной положительной обратной связи, ускоряющей глобальное потепление.

И это не отвлеченная теория. Вода обладает высокой теплоемкостью и реально переносит огромные количества тепловой энергии не только в системе водяного отопления нашего дома, но и в масштабах Земного шара.

Для примера: тепловая мощность Гольфстрима составляет 1400000000 мегаВатт. Чтобы выработать такую тепловую мощность, которую транспортирует Гольфстрим, нужно 437500 ядерных реакторов типа РБМК-1000 - таких, как взорвался в Чернобыле.

Многообразие течений Атлантического океана не ограничивается Гольфстримом и все они имеют решающее влияние на климат планеты, поскольку переносят не только большие объемы воды, но и тепловую энергию. Это влияние определяется меридиональной направленностью океанических течений Атлантики.

В отличие от Гольфстрима, который стабильно течет с юга на север, сезонный переток талой воды происходит поочередно в сторону обоих полюсов планеты. Когда в Антарктиде зима, талые воды Арктики, предварительно согревшись в экваториальных широтах, текут к берегам южного континента и смягчают здесь зиму.

А когда лето приходит в Антарктиду, талые воды с юга присоединяются к системе течений, питающих Гольфстрим. Мощность Северо-Атлантического течения возрастает и оно более интенсивно согревает зимнюю Арктику.

Благодаря этой положительной обратной связи климат над Северным Ледовитым океаном Арктической зимой теплеет быстрее, чем над всей остальной планетой.

Карта температурных аномалий Земли на 22 января 2021 года
Рисунок 3. Карта температурных аномалий Земли на 22 января 2021 года

Как видим, в конце января, когда в Арктике в самом разгаре зима, воздух над Северным Ледовитым океаном теплеет быстрее, чем над летней Антарктидой.

Такова сила положительной обратной связи через переносы тепловой энергии сезонными течениями в Атлантическом океане. Но эти течения переносят не только энергию тепла, но и гигантские объемы реальной воды.

С сезонными перетоками объемов реальной воды пока дело обстоит не так печально. Но это только пока.

С каждым годом сезон таяния полярных льдов становится продолжительнее, а зимы и намерзание нового льда сокращаются. Синие пятна в Атлантическом океане свидетельствуют о том, что мы - человеческая наука - слишком мало знаем о том, сколько воды навсегда переходит из твердого состояния в жидкое, сколько воды реально поднимает уровень мирового океана.

Автор: Сергей Просветов

Просмотров всего: 37381 Просмотров сегодня: 358

Кризис рядом. 12 прогнозов для украинского бизнеса

Кризис рядом. 12 прогнозов для украинского бизнеса