книги / Опасные природные процессы. Вводный курс

Гшва 6. Космогенные опасные процессы

2.Древнеассирийский календарь состоял из лунных циклов по 1805 лет. Конец одного из таких циклов приходился на 712 г. до н.э. Отложив 6 ци­ клов назад, получим 11 542 г. до н.э.

3.Древнеиндийский лунно-солнечный календарь состоял из 2850 лет.

«Железный век» индусов (эра Кали юга) начался в 3102 г до н.э. Отсчитав 3 цикла назад, получим 11 652 г. до н.э.

4. У древних майя начало календарной эры приходится на 3373 г до н.э., а календарный цикл составляет 2760 лет. Отложив 3 цикла назад, получим

11 653 до н .э.

5.На рубеже 11 800—11 600 лет назад резко упала численность населения.

6.Последний ледниковый период в Европе закончился примерно 12 000 лет назад.

7.Около 10—12 тыс. лет назад вымерли арктические слоны — мамон­ ты, арктические бизоны, лошади, арктические сайгаки и яки, азиатские овцебыки, шерстистые носороги, львы, бурундуки, бобры и многие другие представители животного и растительного мира.

8.Прорыв теплого течения Гольфстрим в холодные воды Ледовитого океана произошел в это же время.

9.Предполагаемая гибель Атлантиды 11 542 г. до н .э. (по Платону).

10.Примерно в это же время возникли тектиты Австрало-Азиатского пояса, свидетельствующие об оледенении в этих местах.

11.В этот же период отмечены следы массовых глобальных пожаров.

12.Последний экскурс магнитного поля Земли состоялся 10—12 тыс. зет назад.

С ем ь последних появлений ком ет ы Га г гея наблюдались в 1531, 1607, 1682,

Г58, 1835, 1910, 1986 гг.

Последнее минимальное сближение кометы Галлея с Землей произошло в 837 г. (расстояние составило всего лишь 6 млн км. а 178 пролетов назад, возможно, даже был пролет на расстоянии 400 тыс км, по данным польско­ го астронома Л. Зайдлера). Как ни странно, но примерно к 830 г. многие го­ рода майя были разрушены почти одновременно.

Известно, что после убийства Цезаря (44 г. до н.э.) во всех концах Рим­ ской империи в течение недели наблюдалась яркая комета: вторжение нор­ маннов в Южную Англию в 1066 г. совпало с появлением в небе кометы Галлея. Подобное совпадение наблюдалось и в 1453 г., когда пал Констан­ тинополь.

Кометам обычно дают название по имени их первооткрывателей: на­ пример, Энке (открыта в 1786 г.), Донати (в 1858 г.), Когоутека (в 1973 г.). По хроникам первое появление кометы Галлея — 240 г. до н.э. (ее видели китайцы).

Короткопериодические кометы: Энке — Баклунда (период 3,3 года), Вильсона — Харрингтона (2,3 года, последний раз ее видели в 1949 г.) 20 комет имеют период обращений от 100 до 1000 лет; 30 комет — период обращения 1000—10 000 лет.

211

Раздел //. Опасные природные працессы

6.3

Гравитационное влияние космоса

Ритмика гравитационных воздействий не вызывает никаких сомнений. Широко известны приливные явления в океанах под действием Луны. У прибрежных морских животных часто наблюдаются приливные ритмы, т.е. периодические изменения активности, синхронизи­ рованные с подъемом и спадом воды. Приливы обусловлены лунным при­ тяжением, и в большинстве регионов планеты происходит два прилива и два отлива в течение лунных суток (периода времени между двумя после­ довательными восходами Луны). Поскольку Луна движется вокруг Земли в том же направлении, что и наша планета вокруг собственной оси, лунные сутки примерно на 50 мин длиннее солнечных, т.е. приливы наступают ка­ ждые 12,4 ч. Приливные ритмы синхронизируют ритмы ряда морских жи­ вотных. Например, рак-отшельник прячется от света в отлив и выходит из тени в прилив; с наступлением прилива устрицы приоткрывают свои рако­ вины, разворачивают щупальца актинии и т.п. Многие животные, в том чис­ ле некоторые рыбы, в прилив потребляют больше кислорода. С подъемом и спадом воды синхронизированы изменения окраски манящих крабов.

Многие приливные ритмы сохраняются, иногда в течение несколькт недель, даже если держать животных в аквариуме. Значит, по сути своей они эндогенные, хотя в природе «захватываются» и подкрепляются изменения­ ми во внешней среде.

У некоторых морских животных размножение коррелирует с фазами Луны и происходит обычно один раз (реже — дважды) на протяжении лун­ ного месяца. Этот ритм эндогенный и, вероятно, возникает от «пересече­ ния» 24-часового циркадного ритма с приливным, период которого соста­ вляет 12,4 или 24,8 ч. Такое «пересечение» (совпадение) происходит с ин­ тервалами 14—15 и 29—30 суток, что соответствует лунному циклу.

Лучше всего известен и, вероятно, наиболее заметен среди приливных и лунных ритмов тот, что связан с размножением груниона — морской ры­ бы, мечущей икру на пляжах Калифорнии. В течение каждого лунного ме­ сяца наблюдаются два особенно высоких — сизигийных — прилива, когдз Луна находится на одной оси с Землей и Солнцем (между ними или с про­ тивоположной от светила стороны). Во время такого прилива грунион не­ рестится, закапывая икринки в песок у самого края воды. В течение дв\х недель они развиваются практически на суше, куда не могут добраться морские хищники. В следующий сизигийный прилив, когда вода покрыва­ ет буквально нашпигованный ими песок, из всех икринок в течение не­ сколько секунд вылупляются мальки, тут же уплывающие в море. Очевил-

212

Глава б. Космогенные опасные процессы

но, что такая стратегия размножения возможна, только если взрослые грунионы чувствуют время наступления сизигийных приливов.

Современные ученые также пристально исследуют различные параме­ тры лунного влияния на различные системы человека (рис. 6.22). Предпо­ лагается, что создаются различные по направлению гравитационные воз­ действия Луны на кровеносную и лимфатическую системы человека.

Широко известны приливные явления в океанах под действием Луны. Также вследствие приливных воздействий Луны геоид Земли испытывает систематические деформации. Например, при прохождении Луны уровень поверхности в районе Москвы поднимается на 30 см. Приливное воздей­ ствие Юпитера на его спутник Ио вызывает подъем поверхности спутника более чем на 5 м, именно поэтому на стороне Ио, обращенной к Юпите­ ру, действуют вулканы. Влияние Луны получило широкое мифологическое описание у многих народов мира.

Анализируя взаимное расположение планет и светил относительно Зе­ мли, космобиоритмолог изучает их совокупное влияние на Землю и ее биосферу. Графический метод явля­

213

Гшва Z Кос иогенно-к шматические опасные природные процессы

темой за периоды времени в несколько десятилетий. Под климатической системой понимается результат взаимодействия атмосферы, гидросферы, литосферы, криосферы и биосферы. Звенья климатической системы обла­ дают разными физическими свойствами, т.е. имеют различные простран­ ственные и временные изменения ряда параметров.

Атмосфера является наиболее подвижной средой, характеризующейся сложными циркуляционными особенностями. Однако в гидросфере, по­ мимо океанических течений, образуются также вихреобразные кольцевые структуры, имеющие диаметр до 100 км и включающие массу воды, отли­ чающуюся по сзойствам от окружающей воды. Облачность атмосферы и поверхность моря динамически изменяют альбедо (отражательную способ­ ность) и, следовательно, количество усваиваемой земной поверхностью сол­ нечной радиации. Поступающая в атмосферу влага в результате испарения с водной и земной поверхности переносится воздушными течениями, кон­ денсируется и снова выпадает на поверхность. Ее количество оценивается в 12—14 км3

Криосфера состоит из морских льдов, ледниковых льдов, снежного по­ крова и зон мерзлоты. В современную эпоху объем льда в криосфере Земли равен около 24 х 106 км\ Ледники, морские льды и снежный покров занима­ ют в среднем 10% поверхности Земли, т.е. около 59 х 106 км2. Общая площадь поверхности, занимаемой ледниками, составляет около 16 х 106 км2. Основная их масса приходится на Антарктиду, что составляет 90% площади всех ледни­ ков земной поверхности. Площадь морских льдов составляет 26 х 10* км2

Литосфера — наиболее консервативная составляющая климатической системы, ее свойства меняются достаточно медленно под действием таких процессов, как почвообразование, ветровая и водная эрозия, опустынива­ ние, залесенность и др. Однако теплопроводность и отражательная способ­ ность могут меняться достаточно быстро из-за изменения увлажненности почвы при сельскохозяйственном производстве.

Свойства биосферы определяются растительным миром, влияющим на поглощение солнечной радиации и отражательную способность, тепло- и влагообмен с атмосферой и влагообмен океана с континентом за счет сто­ ка рек и ледников. Растительный мир регулирует поступление кислорода и углекислоты в атмосферу, влияя тем самым на ее температурный режим.

Компоненты климатической системы нелинейно взаимодействуют друг с другом и связаны прямыми и обратными связями. Сложность и неодно­ значность связей внутри климатической системы, постоянная эволюция ее компонентов с различной инерционностью являются причиной многих кли­ матических изменений на планете.

Физические механизмы, определяющие внешнее воздействие на клима­ тическую систему, а также основные взаимодействия между звеньями клима­ тической системы, называют климатообразующим факторами. Внешние фа­ кторы принято делить на две группы. К первой группе относятся факторы,

219

Раздег //. Опасные природные процессы

определяющие распределение солнечной энергии, поступающей на верхнюю границу атмосферы, и характер гравитационных взаимодействий внутри Сол­ нечной системы (светимость Солнца, внешнее магнитное поле, вариации ор­ битальных характеристик Земли). Вторую группу составляют геофизические факторы (гравитационное и магнитное поля Земли, внутреннее тепло плане­ ты, влияющее на вулканизм).

Рассмотрим первую группу внешних факторов. Как известно, Земля движется по эллиптической орбите, в одном из фокусов которой находит­ ся Солнце. Движение Земли описывается законами Кеплера, которые можно выразить через некоторые инварианты:

закон сохранения момента имп\лъса

М = 2А х м,

где А — секторальная скорость Земли, м — масса Земли.

Этот вектор направлен перпендикулярно плоскости обращения Земли в Северное полушарие звездного неба;

закон сохранения эксцентриситета орбиты. Движение Земли относи­ тельно только Солнца можно определить следующими условиями:

М = const; е = const; М х е = О,

где е — вектор, численно равный эксцентриситету и направленный в сторо­ ну перигелия.

Присутствие других планет слегка возмущает орбиту Земли и изменя­ ет характеристики ее орбитального движения. Оценки показывают, что ха­ рактерное время изменения эксцентриситета равно 105 лет. Изменения эксцентриситета непериодические (рис. 7.1).

Рис. 7.7. Изменение эксцентриситета земной орбиты за ближайший 1 млн лет |Дроздов В.А., Васильев В.А.. 19891

В настоящее время эксцентриситет орбиты равен 0,0167 и продолжает уменьшаться (пределы изменения 0,0163—0,0658), причем минимальное его значение будет достигнуто через 25 тыс. лет. Эксцентриситет колеблет­ ся с периодами 0,1; 0,425; 1,2 млн лет. Колебания эксцентриситета влияют на величину инсоляции.

220