Текст книги "Леденящие звезды. Новая теория глобальных изменений климата"
Автор книги: Хенрик Свенсмарк
Соавторы: Найджел Колдер
Жанры:
Астрономия и Космос
,сообщить о нарушении
Текущая страница: 6 (всего у книги 15 страниц)
По спутниковым картам видно, что на больших участках Тихого и Индийского океанов и в той области Северной Атлантики, которая лежит между Гренландией и Скандинавией, связь между космическими лучами и низким облачным покровом проявляется особенно сильно. А когда Марш и Свенсмарк включили в свой анализ температуры верхушек облаков, получился еще более наглядный географический рисунок. Стало ясно, что зона, где поведение облаков послушно следует вариациям космических лучей, опоясывает весь земной шар, а ее центральная часть приходится на тропики. Эта зависимость отчетливо прослеживается на огромной территории, охватывающей почти треть поверхности Земли.
Когда поступает больше заряженных частиц, верхушки нижних облаков становятся теплее и, следовательно, излучают больше тепла в космос, усиливая охлаждающий эффект.
Почему температуры вершин облаков должны отвечать на это звездное воздействие? Как предположили Марш и Свенсмарк, наиболее вероятная причина в том, что в воздухе там образуется больше крохотных «точек», на которых могут конденсироваться капли воды. Облака становятся более мглистыми, это верно: хотя сами капельки совсем маленькие, их количество возрастает, – однако в итоге конденсированной влаги образуется все же меньше, и, таким образом, облака получаются более прозрачными для тепла, идущего от Земли. Как сейчас можно видеть со спутников, по меньшей мере две трети облаков над океанами ведут себя таким странным образом.
Подобный же эффект наблюдается в цепочках «облаков», оставляемых идущими в море кораблями. В 1987 году это подтвердил исследовательский самолет университета штата Вашингтон, который пролетел через такие облака, образованные трубами двух океанских судов. Со спутника эти белые штрихи выглядят как инверсионные следы самолетов. На самом же деле клубы отработавших газов находятся намного ниже; они выглядят светлыми полосками – более яркими, чем соседствующие с ними облака, – которые возникают там, где выхлоп корабельных труб подпитывает воздух мельчайшими «точками» – продуктами горения топлива.
Когда образование таких «точек», подстегнутое космическими лучами, происходит в естественных условиях, это может вызвать потепление верхушек нижних облаков по всей Земле. Те коллеги, которые сочувственно отнеслись к гипотезе о космических лучах, предположили, что в нижние слои атмосферы эти «точки» приносят нисходящие потоки воздуха, а сами частички формируются на больших высотах. Однако Свенсмарк и Марш не согласились: они были уверены, что само образование «точек» должно осуществляться в нижних слоях атмосферы – под воздействием тех относительно малочисленных космических лучей, которые сюда проникли. Следующая глава рассказывает, как Свенсмарк разработал лабораторный эксперимент, чтобы проверить это предположение.
Когда Солнце становится активнее
Если бы облачность просто росла и падала каждые одиннадцать лет или около того, в ритме магнитной активности Солнца, регулирующей космические лучи, в целом результат бы выровнялся, и мы не заметили бы сколько-нибудь продолжительного влияния на климат. Но за последние сто лет средняя интенсивность космических лучей заметно упала, что повлекло за собой сокращение облачного покрова и потепление Земли.
На температурных графиках хорошо видно, что в течение двадцатого века средняя мировая температура постепенно увеличивалась и в целом выросла на 0,6 градуса. Около половины этого потепления пришлось на период до 1945 года, когда Солнце увеличивало свою активность, а количество заряженных частиц уменьшалось. Интервал с 1960-го по начало 1970-х – это годы заметного похолодания, которое четко совпало с временным ослаблением магнитного поля Солнца и возросшим количеством космических заряженных частиц. Между 1975-м и 1990 годами солнечная активность вновь стала набирать обороты, интенсивность космических лучей уменьшилась, и потепление вернулось. Именно тогда беспокойство, вызванное приростом углекислого газа в атмосфере, достигло кульминации, и была создана Межправительственная группа экспертов по изменению климата.
Систематическое измерение потоков космических лучей началось только с 1937 года. Однако нашлись другие возможности, позволившие узнать, как вели себя космические лучи до этого момента, и, следовательно, оценить то влияние, которое они оказывали на климат на протяжении всего двадцатого века. В 1999 году Майк Локвуд и его группа из лаборатории Резерфорда – Эплтона, расположенной неподалеку от Оксфорда, сделали интересное открытие. За двадцатый век магнитное поле Солнца более чем в два раза увеличило свою силу в межпланетном пространстве. Следовательно, общие изменения в космосе довольно хорошо совпадают с колебаниями температур на Земле.
Локвуд рассказал, что к этой мысли ему помогло прийти открытие, сделанное с помощью европейско-американского космического аппарата «Улисс»: ученые убедились, что магнитное поле Солнца действует с одинаковой силой во всех направлениях. «Такого никто не ожидал, но это означает, что мы можем использовать исторические данные, имеющиеся на одном лишь объекте – планете Земля, – чтобы делать выводы об удивительных изменениях, происходящих с самим Солнцем» [31]31
Цит. no: ESA press release,3 июня 1999 г.
[Закрыть].
Под историческими данными имеются в виду результаты измерений геомагнитного поля, произведенных на поверхности Земли (так называемый аа-индекс), – иначе говоря, сведения о магнитных бурях, – а эти бури, в свою очередь, связаны с напряженностью магнитного поля Солнца, преобладавшей в тот или иной период. «Улисс» зафиксировал, что начиная с 1964 года напряженность солнечного магнитного поля возросла на 40 процентов. Но по расчетам Локвуда выходило, что в начале XX века рост солнечной активности был еще больше, и, таким образом, в общей сложности магнитная активность Солнца с 1901 по 1995 год увеличилась на 131 процент. Это означает, что в 1995 году сила солнечного магнитного поля была в 2,3 раза выше, чем в 1901-м.
В период с 1975 по 1990 год, когда Солнце наращивало темпы своей магнитной активности, детекторы, установленные в городе Уанкайо (Перу), также зарегистрировали сокращение числа космических заряженных частиц в нижнем слое атмосферы. Получив эту поправку, Свенсмарк и Найджел Марш смогли подсчитать, что уменьшение количества соответствующих космических лучей с начала века составило 11 процентов. Переведя эти цифры на язык эффективности облаков, они пришли к выводу, что с того момента, как Солнце стало активнее, облачность на малых высотах снизилась на 8,6 процента. «Потепление в двадцатом веке, связанное с усилившимся излучением на уровне низких облаков, можно приблизительно оценить как 1,4 ватта на квадратный метр».
Это были провокационные цифры, потому что Межправительственная группа экспертов по изменению климата использовала эти же 1,4 ватта на квадратный метр, рисуя картину антропогенного глобального потепления, спровоцированного выбросами углекислого газа. Ожесточенная критика копенгагенских результатов продолжалась. Было выдвинуто предположение, что колебания в облачном покрове, о которых говорит Свенсмарк, не имеют ничего общего с космическими лучами, а служат ответом на вулканические извержения или события Эль-Ниньо. Однако извержения не совпадали по времени с изменениями облачности, и эту возможность пришлось отбросить. А вот совпадения с событиями Эль-Ниньо 1987-го и 1991 годов были довольно убедительным, и их исключили только после дальнейшего анализа.
Другие критики продолжали использовать данные по облакам, давно уже признанные ненадежными «Международным спутниковым проектом облачной климатологии». Многие все еще настаивали, что вариации космических лучей должны были бы в большей степени воздействовать на высокие облака, потому что они подвергаются более сильному излучению из космоса. Забавно: когда Йон Эгилль Кристьянссон и Ёрн Кристиансен из университета Осло повторно исследовали предполагаемую зависимость облаков от космических лучей, они заключили, что четко прослеживается только одна связь – между заряженными частицами из космоса и низкими облаками, – и потому… отбросили эту идею. Обладай они другим складом ума, эти ученые могли бы стать первыми, кто доказал бы, что вариации космических лучей отражаются именно на низких облаках.
Даже после того как в 2000 году Найджел Марш и Свенсмарк опубликовали свои выводы [32]32
См.: Physical Review Letters.Volume 85, pp. 5004–5007, 2000.
[Закрыть], приведя в доказательство длинную серию данных по облакам, некоторые критики попросту этого не заметили и продолжали искать ошибки в первоначальном труде Свенсмарка и Айгиля Фриис-Кристенсена. И хотя обвинения легко было отмести одно за другим, непрекращающийся поток враждебных научных работ достиг своей цели. Любой, кто не хотел принимать всерьез связь между космическими лучами и климатом, всегда мог сказать, что против этой гипотезы существует слишком много возражений. В 2001 году Межправительственная группа экспертов по изменению климата все еще была категорична: «Влияние космических лучей на образование облаков остается недоказанным» [33]33
Climate Change 2001: The Scientific Basis,Cambridge University Press, 2001.
[Закрыть].
Антарктика идет своим путем
К тому времени многие специалисты уже начали осознавать любопытный факт: оказалось, что Антарктика в температурном отношении всю дорогу идет не в ногу с остальным миром. Объяснение такого своенравного поведения может поддержать нашу гипотезу о том, что облака – главные рулевые климата. Свенсмарк начал поиски в этом направлении в 1996–1997 годах, когда все еще работал в Датском метеорологическом институте.
Если говорить о климате, Антарктика в XX веке шла своим путем. Это показывают записи приземных температур, усредненные по двенадцатилетним периодам (нижний график). Если в Северном полушарии шло потепление (верхний график), в Антарктике наступало похолодание, и наоборот. (Графики составлены в Институте космических исследований имени Годдарда, НАСА)
Спутниковые данные, полученные в ходе эксперимента НАСА «Радиационный баланс Земли», показали, что облака согревают Антарктиду, тогда как другие части света они остужают. К тому времени Свенсмарк уже нашел связь между облаками и космическими лучами. Если облаков в целом стало меньше и это объясняет потепление в двадцатом веке, значит, уменьшение облачного покрова над Антарктикой должно было произвести охлаждающий эффект. Однако добыть достоверные температурные данные на поверхности Южного континента – непростая задача. Когда Свенсмарк попытался вычислить воздействие облачного покрова на Антарктику, он недооценил ее независимость в метеорологическом смысле. И так как Свенсмарк не был уверен в надежности своих вычислений, он отложил эту задачку в сторону.
Ветровая карусель ограждает Антарктику от погоды в остальной части мира. Свенсмарк просмотрел этот факт. Сильные западные ветры в Южном океане дисциплинируют моряков. Эти ветры носят странствующих альбатросов в их регулярных путешествиях вокруг Южного континента и возвращают назад, к родным гнездовьям. Эти же ветры управляют Антарктическим циркумполярным течением, представляющим собой гигантское китовое пастбище. Течение проходит по южным границам великих океанов и замыкается в кольцо, отделяя Антарктику от теплых потоков, идущих на юг из тропиков, подобно тому как Гольфстрим и Куросио движутся в обратном направлении – на север, согревая высокие широты Северного полушария.
Подобная круговерть действует и в стратосфере над Антарктикой. В 1999 году астрономы запустили в антарктическое небо аэростатный телескоп «Бумеранг», чтобы выяснить, как вела себя Вселенная после Большого взрыва. Преодолев за десять дней 8000 километров, телескоп оправдал свое имя и приземлился всего лишь в 50 километрах от места запуска – горы Эребус. Антарктический околополярный вихрь намного мощнее и убедительнее своего северного двойника.
В то время как арктический климат старается следить за мировыми тенденциями, Антарктика идет своим путем. Вскоре после неудачной попытки Свенсмарка разобраться в этом вопросе стали накапливаться новые факты, подтверждающие особый статус Антарктики, причем они свидетельствовали в пользу ведущей роли облаков. Сведения поступали с противоположных концов земли, из Гренландии и с Антарктиды, где исследовательские группы приступили к бурению льда. В 1999 году Дорте Даль-Йенсен и ее коллеги из Института Нильса Бора в Копенгагене сравнили температуры льда, полученные ранее при бурении глубоких скважин в Гренландии (проект «Гренландский ледяной керн» [34]34
GRIP – Greenland Ice Core Project (англ.). В ходе этого проекта(1989–1992) из гренландского ледникового щита был извлечен керн длиной 3029 метров.
[Закрыть]) и в Антарктиде, на австралийской станции «Купол Лоу». Залегающий на больших глубинах лед накапливает и держит тепло достаточно хорошо, чтобы сохранить «память» о температурах, бытовавших в данной местности на протяжении нескольких тысяч лет. В ходе бурения ученые измеряли температуру внутри ледяной скважины на разных глубинах, что давало точное представление о температурах, царивших в данной местности во времена, когда формировались те или иные слои льда. Даль-Йенсен сравнила данные по северу и югу за последние шесть тысячелетий и выявила четкое чередование температур: «Антарктика склонна согреваться, когда Гренландия „холодная“, и остывать, когда Гренландия „теплая“» [35]35
http://www.glaciology.gfy.ku.dk/data/ddjtemp.txt, 1999. (В оригинале на датском языке: Ser man at Antarktis har en tendens til at «varme op» når Grønland er «kold» og «køle af» når Grønland er «varm».)
[Закрыть].
Эти результаты были опубликованы в гляциологическом журнале. Хотя Свенсмарк слышал о результатах из Гренландии, прямо противоположные сведения из Антарктики он пропустил. Когда несколько лет спустя муж Даль-Йенсен, Йёрген Петер Стеффесен, упомянул о них, Свенсмарк ответил, что всегда ожидал чего-то подобного. «Кажется, моя „Эврика!“ его не очень впечатлила, – вспоминал Свенсмарк. – Я продолжал думать о проблеме Антарктики, но у меня были и другие обязательства, которыми приходилось заниматься в первую очередь» [36]36
Из сообщения Хенрика Свенсмарка Найджелу Колдеру, 2006 г.
[Закрыть].
Результаты Даль-Йенсен показали, что в течение малого ледникового периода Гренландия была особенно холодной, а Антарктика – наоборот, относительно теплой. На другой буровой площадке в Антарктике, именуемой «Купол Сипл» [37]37
Имеется в виду площадка на острове Сипл в Южном океане, расположенном на границе морей Амундсена и Росса. Остров практически полностью покрыт ледником и снегом. Возвышающийся на нем щитовидный вулкан Монт-Сипл (3110 м) – это и есть Купол Сипл.
[Закрыть], Ричард Элли и его коллеги из университета штата Пенсильвания нашли редкие, но отчетливые слои, по которым видно, что лед, находившийся на поверхности, таял под воздействием необычайно теплых летних температур. Таяния льда происходят с определенной периодичностью, и изменения этой периодичности свидетельствуют о вариациях климата. В 2000 году студентка Элли, Сара Дас, объявила о четких выводах, к которым пришла их группа:
«Антарктические льды таяли особенно часто в период с 1550 по 1700 год. За эти 150 лет объем растаявшего льда составил около 8 процентов. Вероятно, тогда летом температуры были необычайно высоки. Этот временной интервал совпадает с периодом низких температур в Северном полушарии – тем периодом, который часто называют малым ледниковым периодом» [38]38
Из доклада С. Б. Дас и Р. Б. Элли на Седьмом ежегодном семинаре по Западно-Антарктическому ледниковому щиту, 2000 г.
[Закрыть].
Дас и Элли проследили историю таяния снегов на протяжении десяти тысячелетий. Их поразил период, начавшийся 7000 лет назад и длившийся приблизительно две тысячи лет, когда лед совсем не таял. В то время как в Антарктике властвовал мороз, Гренландия наслаждалась необычайно теплой погодой. Лед того же периода с буровой площадки «GISP-2» [39]39
GISP – Greenland Ice Sheet Project (англ.), проект «Гренландский ледниковый щит».
[Закрыть]показывает, что за последние 10 тысяч лет лед таял тогда чаще, чем когда-либо.
Другие ученые обнаружили похожие контрасты между Гренландией и Антарктикой в еще более далеком прошлом. Климатологи, придерживающиеся традиционного взгляда на климат, искали объяснения на ощупь, и, конечно, в числе главных подозреваемых у них был типичный «виновник» подобных событий – океанские течения. В 2001 году Николас Шеклтон из Кембриджа выразил общее недоумение этих климатологов: «Может быть, тут работают некие „полярные качели“, перебрасывающие излишек теплоты от одного полушария к другому? В чем причина таких грандиозных колебаний?» [40]40
N. J. Shackleton. Science.Vol. 291, pp. 58–59, 2001.
[Закрыть]
Для Свенсмарка здесь не было парадокса. В общем-то он даже надеялся это увидеть. Когда в 2005 году у него наконец появилась возможность уделить проблеме Антарктики больше внимания, он отказался от термина «полярные качели», так как считал, что оно уводит научные поиски в неправильном направлении. Такой термин предполагал симметричность Северного и Южного полушарий с точкой опоры на экваторе.
В действительности же климат между независимой Антарктикой и остальной частью мира, где климатические тенденции определяются ветрами и течениями, распределен очень неравномерно. Австралазия, Южная Африка и Южная Америка и океаны между ними в климатическом отношении больше похожи на Евразию и Северную Америку, чем на соседствующую с ними Антарктику. Опора каких бы то ни было качелей должна была бы быть на 60 градусов южнее экватора.
Самое подходящее название для таких несовпадений – антарктическая климатическая аномалия. И пока остальные ученые говорили, что климат Антарктиды отстает от остальных континентов, и это вполне ожидаемо, если сделать поправку на океанские течения, Свенсмарк рассматривал события как почти одновременные. Какой бы механизм ни лежал в основе противоположных климатических реакций в Антарктике и в остальном мире, он все еще действует, даже в масштабе нескольких лет.
Температурные записи с 1900 года отражают общее потепление и в мире, и в Антарктике, но отдельные шаги этих областей, пусть и в попутном направлении, не совпадали. Значительные похолодания в Антарктическом регионе в 1920-е и 1940-е годы сопровождались приливами планетарного тепла. Напротив, в 1950-е и 1960-е годы Антарктика сильно потеплела, в то время как остальной мир страдал от переохлаждения. В течение длительного общемирового потепления после 1970-х температуры в Антарктике скользили вниз. На одной из главных британских антарктических научных станций – станции «Галлей», расположенной в заливе Галлея, – похолодание было очень заметным.
Пингвины знают, что происходит
Как объяснить антарктическую климатическую аномалию? Кто из кандидатов на роль предводителя климатических перемен может объяснить ее? Не углекислый газ, потому что он распространяется почти равномерно по всему миру, вплоть до Южного полюса. Предсказания климата, основанные на увеличении выбросов углекислого газа, предполагают одновременное и сильное потепление в полярных регионах обоих полушарий, которого в действительности не происходит. Резкое уменьшение количества озона в верхних воздушных слоях над Антарктикой, известное как «озоновая дыра», могло бы привести к уменьшению температуры на поверхности, потому что озон действует как парниковый газ. Было высказано предположение, что за последнее время в атмосферу попало слишком много созданных человеком фреонов (хлорфторуглеводородов), что и привело к увеличению озоновой дыры. Но если даже так, то выбросы хлорсодержащих фреонов никак не могут объяснить антарктическую климатическую аномалию в исторические и доисторические времена.
Что касается астрономических причин, то интенсивность солнечного света, падающего на Антарктику, варьируется на протяжении тысячелетий, так как орбита, по которой Земля обращается вокруг Солнца, и само положение нашей планеты в пространстве постепенно меняются. В настоящее время Земля ближе всего к Солнцу во время южного лета, но 10 тысяч лет назад этим преимуществом пользовалось северное лето, и Антарктика получала меньше солнечного светового излучения. Это могло бы объяснить, почему ледовые керны Даль-Йенсен показывают, что в период каменного века, шесть тысяч лет назад, Гренландия была относительно теплой, а Антарктика холодной. Однако астрономические изменения (известные как циклы Миланковича) происходят слишком медленно, чтобы оправдать быстрые переключения между северными и южными температурами, какие нам демонстрируют не только льды древних периодов, но и температура воздуха за последние сто лет.
Облачность – это единственный сильный игрок, который непосредственно обосновывает антарктическую аномалию, не нуждаясь ни в каких дополнительных механизмах. Когда облачность уменьшается, мир нагревается, а Антарктида охлаждается. Увеличьте облачность – и мир начнет мерзнуть, в то время как Антарктике станет теплее. Именно такой контраст мы и наблюдаем. Но почему облака воздействуют на Южный континент по-другому?
Снежные поля Антарктики создают самую белоснежную (да простят нам тавтологию) поверхность на планете – она ярче, чем арктический снег, и даже белее, чем вершины облаков. В результате облака поглощают больше солнечного света, чем земная поверхность, а тепло они отражают обратно к земле. Наземные обсерватории на Южном полюсе подтверждают спутниковые данные о воздействии антарктических облаков. Об этом сообщали в своем докладе в 2003 году американские исследователи Майкл Паволонис из университета Висконсин-Мэдисон и Джеффри Ки из Национальной информационной службы спутниковых данных об окружающей среде: «Мы обнаружили, что облака оказывают согревающее влияние на поверхность Антарктического континента в любой месяц года» [41]41
M. J. Pavolonis and J. R. Key. Journal of Applied Meteorology.Vol. 42, pp. 827–840, 2003.
[Закрыть].
Замеры температур гренландского льда проводились уже многие годы, и было хорошо известно, что облака нагревают и гренландский лед. Данные со спутников опять-таки подтверждают, что сокращение облачного покрова над Гренландией приводит к похолоданию. Когда была обнаружена антарктическая аномалия, противоречащие друг другу показания северных и южных льдов должны были, на первый взгляд, вычеркнуть облака из списка «руководителей климата». Но дело в том, что площадь гренландского льда намного меньше, и его поверхность не такая ослепительно-белая, как у Антарктики. К тому же ветры и океанские течения связывают климат Гренландии с Северной Атлантикой, да и с миром в целом. И эти факторы в основном, хотя не полностью, перевешивают согревающий эффект, который оказывают облака на льды.
Используя данные эксперимента «Радиационный баланс Земли», Свенсмарк подсчитал, как может измениться температура поверхности нашей планеты на разных широтах, если облачность немного увеличится или уменьшится. Он выяснил, что, если облачность увеличивается на 4 процента, температура на экваторе должна снижаться на 1 градус по Цельсию и подниматься в Антарктике приблизительно на 0,5 градуса. Если же облачность уменьшается на 4 процента, то цифры остаются прежними, только минус меняется на плюс, а плюс на минус, – следовательно, похолодание в Антарктике тогда составит 0,5 градуса. Даже при меньших колебаниях облачности этих цифр с избытком хватает, чтобы объяснить антарктическую аномалию, наблюдаемую в двадцатом веке.
Остается еще один вопрос. Если текущее глобальное потепление объясняется в целом сокращением облачного покрова, почему же Антарктика к концу столетия оказалась «разгоряченнее», чем была в начале века? Свенсмарк считает, что, несмотря на свою изоляцию, Южный континент мог поучаствовать в общем потеплении благодаря тому, что в атмосфере естественным образом увеличилось содержание водяного пара.
Когда воздух земного шара прогрет, вода легче испаряется. Поскольку водяной пар – самый важный парниковый газ, отражающий назад к поверхности тепло, которое иначе сбежало бы в космос, он должен был усилить общее потепление, спровоцированное сокращением облаков в двадцатом столетии. Избыточный водяной пар пробирается в небо над Антарктикой, говорит Свенсмарк, и его теплое воздействие в конце концов перевешивает похолодание, вызванное уменьшением облачности. Антарктическая климатическая аномалия никуда не делась: несмотря на растущие температуры, мы видим ее сбившиеся шаги и запаздывания.
Основная задача анализа, завершенного в 2006 году, заключалась в том, чтобы подтвердить, что именно облака являются движущей силой, воздействующей на климат. Современные компьютерные модели, используемые для прогнозов погоды, исходят из того, что облака играют второстепенную роль, послушно образуясь или исчезая по воле других, главных действующих лиц. Однако Свенсмарк убедительно доказал, что облака руководят погодой, и потепления и похолодания на Южном континенте, противоречащие целой планете, подтверждают это: «Если облачность отвечает за земной климат, антарктическая климатическая аномалия – это всего лишь исключение, подтверждающее правило» [42]42
Henrik Svensmark. «The Antarctic Climate Anomaly Explained by Galactic Cosmic Rays»; направлено в Physical Review Letters;электронный препринт: http://arxiv.org/abs/phys-ics/0612145, 2006 г.
[Закрыть].
В 2002 году в Антарктике сильно похолодало. Впервые за сорок четыре года морской лед перекрыл дорогу судам, лишив британскую станцию «Галлей» возможности пополнять запасы еды и питья. Но это не помешало климатологам, твердо придерживающимся традиционных взглядов, не признать аномальное антарктическое похолодание. Они уходили от разговоров на эту тему, утверждая, что существующих температурных измерений пока недостаточно. Зато морские перелетные птицы могут дать фору человечеству в определении климатических тенденций, и их поведение убеждает нас в том, что антарктическая аномалия все еще действует.
Часто, когда хотят привести пример глобального потепления в северных странах, вспоминают, что перелетные птицы стали возвращаться домой раньше обычного. В 2006 году Кристоф Барбро и Анри Ваймерскирх из Центра биологических наук Шизе (Франция) изучали данные о пингвинах Адели, капских голубках и других птицах, гнездящихся в восточной Антарктиде. Внимательно просмотрев все записи за последние пятьдесят пять лет, они обратили внимание на то, что сезон айсбергов стал длиться дольше. По сравнению с 1950-ми годами антарктические птицы опаздывали к своим весенним гнездовьям в среднем на девять дней. Но вывод, к которому пришли исследователи, оказался не в духе господствующих представлений о климате. Барбро предположил, что птицы задерживались, так как испытывали трудности в поиске пищи на море.
Делай проще, дурак!
В сущности, проблема климатологической науки заключается в том, что система, управляющая событиями на земной поверхности, достаточно сложна, и теоретики, подобно шахматистам, могут бесконечно долго играть с ней в игры, двигая туда-сюда льды, воду, воздух и даже сами молекулы, дабы объяснить все, что они захотят. Антарктическая климатическая аномалия уходит корнями в далекое прошлое Земли. В течение последних 10 тысяч лет она также хорошо проявилась в моменты резких поворотов климата, когда он сильно накренялся то в сторону очень холодных событий Хайнриха, то в сторону намного более теплых эпизодов Дансгора-Ошгера, о которых мы рассказывали в первой главе.
Оледенения или потепления, соответствующие таким событиям, относятся к Северному полушарию. В Антарктике эти эпизоды проявлялись иначе. Глубинное бурение льда на площадке «GISP-2» в Гренландии и на американской исследовательской станции «Бэрд» в Антарктике обеспечило ученых великолепным материалом для сравнения. Дабы убедиться в том, что сравниваемые слои льда принадлежат к одному периоду, ученые исследовали повышения и понижения концентрации метана в пузырьках воздуха, попавшего в ледовый капкан. Сопоставление колебаний в содержании метана позволило им сделать необходимые выводы о временных соответствиях. Подсчет атомов тяжелого кислорода, присутствующего во льду, также помог раскрыть тайну древних температур Антарктиды. В 2001 году Томас Блюнье из Принстонского университета и Эдвард Брук из университета штата Вашингтон смогли сделать доклад о главных потеплениях и оледенениях, происходивших на протяжении последних 90 тысяч лет.
«В течение этого времени семь основных продолжительных потеплений в Антарктике предшествовали также семи потеплениям в Гренландии, причем шаг между этими событиями составлял от 1500 до 3000 лет. Как правило, антарктические температуры росли постепенно, в то время как гренландские падали или оставались неизменными, и окончание антарктического потепления ясно совпадало с наступлением быстрого потепления в Гренландии» [43]43
Blunier T. and Brook E. J. Science.Vol. 291, pp. 109–112, 2001.
[Закрыть].
Стараясь найти объяснение этому феномену, некоторые ученые предположили, что океанические течения в Атлантике могли перестраиваться и, вместо того чтобы относить тепло, как обычно, на север, принимались доставлять его через экватор на юг. Но мы видим, что антарктическая климатическая аномалия действует и сегодня, легко «укладываясь» по времени в десять лет, а это слишком короткий срок для реорганизации океанских потоков. В любом случае придумка с течениями слишком сложна и откровенно умозрительна.
При разработке той или иной гипотезы – во всяком случае, так учат студентов – в серьезной науке принято использовать «бритву Оккама». Это принцип экономии, сформулированный средневековым мудрецом Уильямом Оккамом: Entia non sunt multiplicanda praeter necessitatem– «Не следует умножать сущности без необходимости». Кто-то из сотрудников НАСА в свое время перевел это латинское изречение на современный американский английский как «Keep it simple, stupid!» – «Делай проще, дурак!». По первым буквам фразы получается KISS [44]44
О принципе KISS см., напр.: Wikipedia, http://en.wikipedia.org/wiki/KISS_Principle.
[Закрыть]– в этом виде старинный принцип получил ныне широкую известность.
Другими словами, всегда следует предпочитать самую простую гипотезу или объяснение, пока это не мешает работать, и не добавлять никаких лишних допущений или украшений, если их можно избежать. Предлагая свое объяснение температурным выкрутасам во времена ледниковых периодов, Свенсмарк использовал бритву Оккама трижды. Сперва он одним махом «отсек» все сложные механизмы, придуманные лишь для того, чтобы обосновать антарктическую климатическую аномалию, так как считал, что необычное согревающее воздействие облаков на льды Антарктики можно объяснить проще.
После второго взмаха бритвы в качестве простейшей причины остались только космические лучи, подчиняющиеся маниакально-депрессивному Солнцу. И наконец, так как Солнце, очевидно, причастно к смене теплых и холодных эпизодов, произошедших после ледникового периода, не нужно привлекать дополнительные факторы для того, чтобы толковать события, происходившие во время ледникового периода. Про бритву Оккама нам придется вспомнить и позже, когда с помощью этого же механизма взаимодействия космических лучей и облаков мы будем объяснять изменения климата на протяжении миллионов и даже миллиардов лет. И если кому-то покажется, что это слишком жадное использование всего лишь одной гипотезы, мы ответим другим высказыванием – любимой американцами поговоркой: «Не сломано – не чини».
Ну и как вы относитесь к двуокиси углерода? – Да, в общем, с прохладцей…
В качестве причин потепления в двадцатом веке сегодня называют два фактора. Во-первых, это изменения солнечной активности, а во-вторых, вызванное промышленной деятельностью человека накопление в атмосфере парниковых газов, особенно углекислого. Каждая из гипотез, по мнению их приверженцев, может объяснить рост средней мировой температуры на 0,6 градуса в период с 1900 по 2000 год. Очевидно, что обе не могут быть верны, или же потепление должно было бы быть в два раза сильнее.