Чем обусловлены колебания климата на земле
Пять причин изменения климата Земли (кроме человека)
1. Солнечные циклы
Магнитное поле Солнца меняется каждые 11 лет: вслед за периодом увеличения яркости звезды наступает период затемнения. Обычно такие колебания не оказывают сильного влияния на климат Земли, но существуют и более значительные циклы.
«Большие солнечные минимумы» — это десятилетние периоды снижения солнечной активности. Они бывают достаточно часто: за последние 11 тыс. лет такие спады активности случались 25 раз. Один из таких минимумов — минимум Маундера — произошел в период между между 1645 и 1715 годами и привел к падению уровня солнечной энергии на 0,04-0,08% процента по сравнению с сегодняшним днем.
За последние полвека Солнце потускнело, в то время как Земля, наоборот, нагрелась. И глобальное потепление здесь совсем ни при чем.
2. Краткосрочные колебания климата
На количество осадков и температуру влияют не только сезонные погодные условия, но и другие краткосрочные циклы. Например, эффект Эль-Ниньо вызывает изменения в циркуляции вод тропической части Тихого океана в период от двух до семи лет. Такие колебания приводят к теплым и очень влажным погодным условиям с декабря по февраль на северном побережье Перу и в Эквадоре.
3. Вулканическая сера
Мощные извержения вулканов приводят к попаданию в стратосферу частиц серной кислоты, которые экранируют солнечный свет, охлаждая климат. В результате появляется больше морских льдов, и они, в свою очередь, тоже отражают солнечный свет. Таким образом глобальное охлаждение продлевается и усиливается.
Например, извержение вулкана Илопанго в Сальвадоре между 539 и 540 годами н.э. стало причиной охлаждения климата примерно на 2 °C, которое продолжалось 20 лет. Недавнее извержение Пинатубо на Филиппинах в 1991 году охладило глобальный климат на 0,6 °C на 15 месяцев.
4. Тектоника плит
Смещение тектонических плит может медленно менять климат на Земле. Тектонические столкновения приводят в движение химически реактивные породы, например, базальт и вулканический пепел, увеличивая скорость реакций, «притягивающих» углекислый газ. Углекислый газ — основной регулятор климата Земли, поскольку он блокирует тепло, которое пытается подняться с планеты.
5. Орбитальные колебания
Орбита Земли колеблется, когда Солнце, Луна или другие планеты меняют свои положения относительно нее. Такие циклические колебания — их называют циклами Миланковича — приводят к тому, что в средних широтах количество солнечного света изменяется. Следовательно, меняется и климат.
Около 11,7 тыс. лет назад циклы Миланковича вызывали на Земле ледниковые периоды или, наоборот, возвращали планету из них. Когда из-за колебаний земной орбиты лето на севере стало теплее, растаяли огромные ледяные щиты в Северной Америке, Европе и Азии. Затем северное лето вновь стало холодным, и ледяные щиты снова выросли.
Сегодня Земля приближается к еще одному минимуму солнечного света на севере. Парадоксально, но без выбросов углекислого газа в атмосферу человечество вступило бы в новый ледниковый период в течение следующих 1,5 тыс. лет.
Больше информации и новостей о том, как «зеленеет» бизнес, право и общество в нашем Telegram-канале. Подписывайтесь.
Прецессионная, цикличная, глобальная смена климата на Земле
Климат в переводе с древнегреческого языка в прямом смысле означает – «наклон». Это угол наклона поверхности Земли к лучам Солнца.
В ночь на 12 декабря 2015 года в Париже с большим трудом завершилась двухнедельная межгосударственная «Климатическая конференция ООН» под кодовым названием СОР-21. В конференции приняли участие представители из 195 стран и в том числе многие первые лица государств. Как сообщали мировые СМИ — переговоры шли крайне тяжело из-за множества разногласий, и чтобы ускорить процесс президент США Барак Обама даже позвонил и поторопил председателя КНР Си Цзиньпина.
Участники конференции решали вопросы о делёжке производственных квот на «парниковый» (углекислый газ) СО2. «Прицел» у организаторов встречи был дальний — концентрация производства и денег в руках крупных монополий, а, в конечном счете, их полное доминирование в сфере производства. Внешним же благовидным предлогом для конференции была «благая цель» не допустить повышения температуры на Земле более чем на два градуса по сравнению с концом XIX века.
Под предлогом «парниковых газов» планируется устранение конкурентов путем закрытия перспективных предприятия в развивающихся странах.
В этой связи прогрессивной общественности надо приготовиться к очередному «распилу» бюджета в их странах под выдуманную проблему и сопутствующий обман.
Теперь перейдем к сути.
Если бы эта парижская «парниковая» конференция СОР-21 проходила на каком-нибудь острове Папуа Новой Гвинеи, а её участниками были дикари из окрестных деревень, то они были бы снисходительно прощены.
Потому как ещё более двух тысяч лет назад астрономы древнего Египта открыли явление прецессии (ось Земли относительно наклона к Солнцу движется по кругу). Известная многим с детских лет игрушка «волчок» (юла) перед тем как остановиться начинает раскачиваться. Это же самое явление происходит и с Землей, и называется — прецессия.
Земля во вращении вокруг своей оси замедляет своё движение (это замедление величина переменная и составляет за тысячу лет примерно 0,1 — 1 секунду).
Земля при затухающем вращении раскачивается как юла, подставляя к Солнцу, то одно, то другое место. Ровно так же как человек, сидя у костра, поворачивается к огню, то одним, то другим боком. Ещё древние греки словом «климат» называли «наклон» лучей Солнца к поверхности Земли.
Какое значение имеет угол наклона лучей Солнца к Земле — понимает каждый, наблюдая смену времен года с зимы на лето и в обратную сторону во всем многообразии погодных перемен. Даже суточные изменения температуры зависят от высоты Солнца над горизонтом, не говоря уже о её глобальном изменении в течение года. – Всё изменение климата на Земле всецело зависит от того какое место Солнце занимает на небе.
В прецессии Земли один полный оборот оси планеты по кругу (360 градусов) происходит за 25920 лет (за 72 года на 1 градус). Угол отклонения оси Земли (от условного центра) при раскачивании планеты составляет 23 градуса 27 минут.
Что такое будет 23 градуса широты на Земле?
1 градус широты (долготы) Земли равен — 111, 1 километров.
Соответственно 23 градуса и 27 минут – 2600 километров.
Это примерно, по глобусу, как расстояние от Швеции до Кипра.
Угол между максимальным и минимальным наклоном Земли к Солнцу в прецессии в два раза больше и составляет уже 46 градусов и 54 минуты (5200 км.). А это примерно, как расстояние от Полярного круга до Африки.
Всем понятно, что один климат на Земле (и в частности в нашем Северном полушарии) будет, когда Земля подставит под лучи Солнца побережье Африки. И совсем другой климат будет, когда под тем же углом наклона, под те же лучи – северные берега Скандинавии. – Понятно, что в этом случае в северных странах Скандинавии будет такая же жара, как сегодня на севере Африки.
И обратите здесь внимание на то, что фактор наклона Земли к Солнцу будет действовать не один сезон (как при ежегодной смене климата с зимы на лето), а влияние будет происходить тысячи лет! – Многие, многие годы! — Постепенного разогрева или в обратную сторону движения — похолодания.
Древние египтяне и греки называли полный круг 25920 лет прецессионного оборота и раскачивания планеты – большим годом Земли («Платоновский год»), со всеми его глобальными изменениями климата.
Таким образом, прецессия (изменение наклона Земли к лучам Солнца) на смену климата оказывает единственно важное, глобальное и цикличное влияние.
Всецело и полностью климат на Земле (температура, влажность, уровень воды в мировых океанах, животный и растительный мир и всё прочее) зависит не от мнения «ученых» на конференции в Париже по «парниковым» газам, а от астрономического явления прецессии (то есть от долговременного на тысячи лет изменения наклона планеты Земля к Солнцу).
Знания по геологии говорят, что ледниковые периоды на Земле повторялись многократно, а последний ледниковый период закончился около 10 — 12 тысяч лет назад.
Несмотря на цикличность периодов похолодания и потепления на Земле выводов из этого, судя по парижской конференции, не сделано. Явление воздействия прецессии планеты на глобальную смену климата до сих пор человечеством (наиболее продвинутой его частью, которая величает себя — наукой) не осмыслено. – Урок не усвоен!
Ледяной панцирь в периоды оледенения в Северном полушарии порой опускался до широты современных городов Киева, Берлина и Лондона.
Скандинавия, Балтика, Канада и Сибирь была под многометровым слоем льда и снега. Местами лед был такой, как сегодня в Антарктиде. За счет того, что огромная масса земной воды была сконцентрирована во льдах на северных материках, покрывая большое пространство Евразии и Америки, то от этого уровень мирового океана был ниже современного на 100-200 метров.
То, что сейчас затоплено в периоды оледенения было сушей.
Теперь давайте подумаем…
Если похолодание было 10 — 12 тысяч лет назад (а половина большого круга колебания оси Земли — 12960 лет), то при прецессионном движении нашей планеты пик жары в Северном полушарии ещё не пройден. Настоящая жара (её пик) будет через одну — три тысячи лет. А до той поры будет постоянное и медленное потепление.
Отражаться это потепление будет так.
Например, нескончаемые дожди в летнее время в нашем Северном полушарии вызваны разогревом лучами Солнца атмосферы и поверхности Земли. Как следствие таяние льдов с повышенным испарением влаги и возвратом её на Землю в виде затяжных дождей, повышая уровня воды в открытых водоемах и подземных грунтах.
Или же многие слышали (видели в теленовостях) весной 2018 года об огромной трещине, образовавшейся на земле в Африке. Её ещё назвали расколом континента. – Это тоже проявление повышения нагрева, но уже в Африке.
Сейчас на Земле для Северного полушария, по «возрасту прецессии» (если весь «большой Платоновский год» 25920 лет разделить по месяцам), примерно, как «май-июнь» — то есть всего-навсего начало лета.
Прохождение пика жары в прецессии на Земле настанет через 1-3 тысячи лет — «в июле» и по инерции ещё примерно четыре тысяч лет «август — сентябрь» будет очень тепло. Можно представить и спрогнозировать последствия этому.
— Современные пустыни передвинутся выше на север, степи высохнут, современные зоны лесов превратятся в степи, болота в тундре подсохнут и зарастут широколиственными лесами. Северный Ледовитый океан будет умеренно теплым. Зимы на Севере будут бесснежными. В ближайшие тысячи лет льды растают во всём Северном полушарии, а общий уровень мирового океана от этого значительно поднимется.
С таянием северных льдов под лучами Солнца растаявшая вода будет нагреваться. Теплая северная вода океаническими течениями будет подмывать и плавить льды в Антарктиде, и этим ещё более поднимет общий уровень воды в морях и океанах.
В итоге большие территории современных побережий и прибрежные города в мире окажутся глубоко под водой.
Но обо всём об этом сегодня не стоит беспокоиться, так как к тому времени в жизни человечества будут другие ценности и приоритеты.
Никто сегодня не знает, до каких величин повысится температура на Земле в период максимального, вызванного прецессией, наклона Северного полушария к лучам Солнца. Конечно, можно смоделировать на компьютере ситуацию, но изменить прецессионную смену климата человечеству не по силам. Ситуацию надо принять с покорностью, так же, как и наличие Солнца и звезд на небе.
Через 1 – 3 тысячи лет, достигнув пика жары в Северном полушарии, Земля в своём прецессионном движении пойдет с наклоном в обратную сторону. А ещё через 13 тысяч лет она достигнет «пика холода». В Северном полушарии опять наступит ледниковый период. Скандинавию, северную Европу, Сибирь и Канаду покроет толстый (возможно) несколько сотен метров или более слой снега и льда. Вода Земли сконцентрируется в этих льдах, уровень океанов опять упадет на сто — двести или более метров. От огромных по площади северных льдов в Северном полушарии сильно похолодает. Антарктида в период «пика холода» несколько очистится ото льда, и будет пригодным для жизни зеленым континентом. И так на Земле будет циклично происходить каждый большой «Платоновский год» — 25920 лет.
Человечество ещё молодо знаниями.
По сути дела, оно находится в «младенчестве» и живет свою первую в истории Земли сознательную жизнь. Потому всё, что происходит на Земле, всё для обучения человечества происходит в первый раз.
Реальное восприятие процессов (наклона Земли в прецессионном движении, действительно и единственно серьезно влияющих на климат Земли) — позволит сохранить от бессмысленной траты в экономике стран мира многие миллиарды средств.
Человечество может быть счастливым наблюдателем прецессионной смены климата на Земле с цикличными периодами потепления и похолодания. Но может ничего этого и не увидеть, если прежде по своей корысти и эгоизму истребит самих себя в междоусобной борьбе. Например, за передел промышленных «квот по углекислому газу» или же в условиях отсутствия в странах демократии – в термоядерных войнах: за деньги, власть и амбиции вождей.
Все за сегодня
Политика
Экономика
Наука
Война и ВПК
Общество
ИноБлоги
Подкасты
Мультимедиа
Наука
Quanta Magazine (США): как климат Земли меняется естественным образом, и почему сейчас совсем иной случай
За свою историю Земля успела побыть снежным комом и теплицей. И если климат менялся до появления человека, то откуда нам знать, что это мы повинны в резком потеплении, которое наблюдаем сегодня?
Отчасти потому, что мы можем провести четкую причинно-следственную связь между антропогенными выбросами углекислого газа и повышением мировой температуры на 1,28 градуса Цельсия (которое, кстати, продолжается) по сравнению с доиндустриальной эпохой. Молекулы углекислого газа поглощают инфракрасное излучение, поэтому с ростом их количества в атмосфере они удерживают больше тепла, которое испаряется с поверхности планеты.
При этом палеоклиматологи добились больших успехов в понимании процессов, которые приводили к изменениям климата в прошлом. Вот десять случаев естественной смены климата — в сравнении с нынешней ситуацией.
Солнечные циклы
Масштаб: похолодание на 0,1-0,3 градуса Цельсия
Сроки: периодические спады солнечной активности протяженностью от 30 до 160 лет, разделенные несколькими веками
Каждые 11 лет солнечное магнитное поле меняется, и с ним приходят 11-летние циклы увеличения яркости и потускнения. Но колебания эти невелики и на климате Земли сказываются лишь незначительно.
Куда важнее «большие солнечные минимумы», десятилетние периоды снижения солнечной активности, случавшиеся за последние 11 000 лет 25 раз. Недавний пример, минимум Маундера, пришелся между 1645 и 1715 годами и привел к падению солнечной энергии на 0,04%-0,08% ниже современного среднего уровня. Долгое время ученые полагали, что минимум Маундера мог вызвать «малый ледниковый период», похолодание, продлившееся с XV по XIX век. Но с тех пор выяснилось, что он был слишком краток и произошел не в то время. Похолодание же, по всей видимости, было вызвано вулканической активностью.
Последние полвека Солнце слегка тускнеет, а Земля нагревается, и связать глобальное потепление с небесным светилом нельзя.
Вулканическая сера
Масштаб: похолодание на 0,6 — 2 градуса Цельсия
Сроки: от 1 до 20 лет
В 539 или 540 году н. э. произошло столь мощное извержение вулкана Илопанго в Сальвадоре, что его шлейф достиг стратосферы. Впоследствии холодные лета, засуха, голод и чума разорили поселения по всему миру.
Извержения масштаба Илопанго выбрасывают в стратосферу светоотражающие капли серной кислоты, которые экранируют солнечный свет и охлаждают климат. В результате нарастает морской лед, больше солнечного света отражается обратно в космос и глобальное похолодание усиливается и продлевается.
Вслед за извержением Илопанго мировая температура опустилась на 2 градуса в течение 20 лет. Уже в нашу эру извержение вулкана Пинатубо на Филиппинах в 1991 году охладило глобальный климат на 0,6 градуса сроком на 15 месяцев.
Вулканическая сера в стратосфере может привести к разрушительным последствиям, но в масштабах истории Земли ее эффект крошечный и к тому же проходящий.
Краткосрочные колебания климата
Масштаб: до 0,15 градуса Цельсия
Сроки: от 2 до 7 лет
Помимо сезонных погодных условий, существуют и другие краткосрочные циклы, которые тоже влияют на количество осадков и температуру. Наиболее значимое из них, Эль-Ниньо или Южная осцилляция, — периодические изменения циркуляции в тропическом Тихом океане сроком от двух до семи лет, которые сказываются на количестве осадков в Северной Америке. Сильное региональное воздействие оказывают Североатлантическая осцилляция и Диполь Индийского океана. Оба взаимодействуют с Эль-Ниньо.
Взаимосвязь этих циклов долгое время мешала доказать, что антропогенное изменение статистически значимо, а не просто очередной скачок естественной изменчивости. Но с тех пор антропогенное изменение климата шагнуло далеко за пределы естественной изменчивости погоды и сезонных температур. Национальная оценка климата США за 2017 год пришла к выводу, что «среди данных наблюдений не обнаружено убедительных доказательств, которые могли бы объяснить наблюдаемые изменения климата природными циклами».
Орбитальные колебания
Масштаб: приблизительно 6 градусов Цельсия за последний 100 000-летний цикл; меняется в зависимости от геологического времени
Сроки: регулярные, перекрывающиеся циклы в 23 000, 41 000, 100 000, 405 000 и 2 400 000 лет
Контекст
Spektrum: человечество вымрет — это точно
SankeiBiz: глобальное потепление больше всего угрожает России
Yle: все жители Воркуты мечтают об одном
NYT: температурный кошмар в Сибири скоро станет привычным
В эпоху плейстоцена, которая закончилась около 11 700 лет назад, циклы Миланковича отправили планету в один из ее ледниковых периодов. Когда сдвиг земной орбиты сделал северное лето теплее среднего, массивные ледяные щиты в Северной Америке, Европе и Азии растаяли; когда орбита снова сдвинулась и лета снова стали холоднее, эти щиты наросли заново. Поскольку теплый океан растворяет меньше углекислого газа, сего содержание в атмосфере увеличивалось и падало в унисон с орбитальными колебаниями, усиливая их эффект.
Сегодня Земля приближается к очередному минимуму северного солнечного света, поэтому без антропогенных выбросов углекислого газа мы вступили бы в новый ледниковый период в ближайшие 1 500 лет или около того.
Слабое молодое солнце
Масштаб: суммарного температурного эффекта нет
Сроки: постоянные
Несмотря на краткосрочные колебания, яркость солнца в целом увеличивается на 0,009% за миллион лет, а с момента рождения Солнечной системы 4,5 миллиарда лет назад она выросла на 48%.
Ученые полагают, что из слабости молодого солнца должно следовать, что Земля оставалась замерзшей всю первую половину своего существования. При этом, как ни парадоксально, геологи обнаружили камни возрастом 3,4 миллиарда лет, образовавшиеся в воде с волнами. Неожиданно теплый климат ранней Земли, по всей видимости, объясняется некоторой комбинацией факторов: меньшей эрозией суши, более ясным небом, более коротким днем и особым составом атмосферы до того, как Земля получила атмосферу, богатую кислородом.
Благоприятные условия во второй половине существования Земли, несмотря на увеличение яркости солнца, к парадоксу не приводят: термостат выветривания Земли противодействует воздействию дополнительного солнечного света, стабилизируя Землю.
Двуокись углерода и термостат выветривания
Масштаб: противодействует другим изменениям
Сроки: 100 000 лет или дольше
Основным регулятором климата Земли долгое время был уровень содержания углекислого газа в атмосфере, поскольку двуокись углерода — стойкий парниковый газ, который блокирует тепло, мешая ему подниматься с поверхности планеты.
Вулканы, метаморфические породы и окисление углерода в эродированных отложениях — все они выделяют в небо углекислый газ, а химические реакции с силикатными породами удаляют из атмосферы углекислый газ, образуя известняк. Баланс между этими процессами работает как термостат, потому что, когда климат нагревается, химические реакции эффективнее удаляют углекислый газ, тормозя при этом потепление. Когда же климат остывает, эффективность реакций наоборот падает, облегчая охлаждение. Следовательно, в течение долгого периода климат Земли оставался относительно стабильным, обеспечивая обитаемую среду. В частности, средние уровни углекислого газа неуклонно снижались в результате увеличения яркости Солнца.
Однако чтобы термостат выветривания отреагировал на скачок углекислого газа в атмосфере, требуются сотни миллионов лет. Земные океаны поглощают и удаляют избыток углерода быстрее, но даже этот процесс занимает тысячелетия — и может быть остановлен, что чревато подкислением океана. Каждый год при сжигании ископаемого топлива выделяется примерно в 100 раз больше углекислого газа, чем извергают вулканы, — океаны и выветривание не справляются, — поэтому климат нагревается, а океаны окисляются.
Тектонические сдвиги
Масштаб: примерно 30 градусов Цельсия за последние 500 миллионов лет
Сроки: миллионы лет
Движение сухопутных масс земной коры может медленно сместить термостат выветривания в новое положение.
Последние 50 миллионов лет планета охлаждается, тектонические столкновения плит выталкивают в теплых влажных тропиках химически реактивные породы вроде базальта и вулканический пепел, увеличивая скорость реакций, притягивающих углекислый газ с неба. Кроме того, за последние 20 миллионов лет с появлением Гималаев, Анд, Альп и других гор скорость эрозии увеличилась более чем в два раза, что привело к ускорению выветривания. Еще одним фактором, ускорившим тенденцию к похолоданию, стало отделение Южной Америки и Тасмании от Антарктики 35,7 миллионов лет назад. Образовалось новое океанское течение вокруг Антарктиды, и оно активизировало циркуляцию вод и планктона, который потребляет углекислый газ. В результате ледовые щиты Антарктиды значительно выросли.
Ранее, в юрский и меловой периоды, по Антарктиде бродили динозавры, потому что без этих горных цепей усиленная вулканическая активность позволяла поддерживать углекислый газ на уровне порядка 1 000 частей на миллион (по сравнению с 415 сегодня). Средняя температура в этом свободном ото льда мире была на 5-9 градусов Цельсия выше, чем сейчас, а уровень моря был выше на 75 метров.
Падения астероидов (Чикшулуб)
Масштаб: сначала охлаждение приблизительно на 20 градусов Цельсия, затем потепление на 5 градусов Цельсия
Сроки: столетия охлаждения, 100 000 лет потепления
Вопрос, как на изменении климата и массовом вымирании сказалась вулканическая активность в Индии, остается спорным.
Эволюционные изменения
Масштаб: зависит от события, охлаждение на порядка 5 градусов Цельсия в позднем ордовикском периоде (445 миллионов лет назад)
Сроки: миллионы лет
Иногда эволюция новых видов жизни сбрасывает термостат Земли. Так, фотосинтетические цианобактерии, возникшие около 3 миллиардов лет назад, запустили процесс терраформирования, выделяя кислород. По мере их распространения, содержание кислорода в атмосфере 2,4 миллиарда лет назад росло, а уровень метана и углекислого газа резко упал. На протяжении 200 миллионов лет Земля несколько раз превращалась в «снежок». 717 миллионов лет назад эволюция океанической жизни, более крупной, чем микробы, запустила еще одну серию «снежков» — в данном случае из-за того, что организмы начали выпускать в океанскую пучину детрит, забирая из атмосферы углерод и пряча его на глубине.
Когда примерно через 230 миллионов лет в ордовикский период появились самые ранние сухопутные растения, они начали формировать земную биосферу, закапывая на континентах углерод и извлекая из суши питательные вещества, — они вымывались в океаны и тоже стимулировали там жизнь. Эти изменения, по всей видимости, привели к ледниковому периоду, который начался около 445 миллионов лет назад. Позже, в девонский период, эволюция деревьев вкупе с горообразованием еще сильнее снизила уровень углекислого газа и температуру, и начался палеозойский ледниковый период.
Крупные магматические провинции
Масштаб: потепление от 3 до 9 градусов Цельсия
Сроки: сотни тысяч лет
Континентальные наводнения лавы и подземной магмы — так называемые крупные магматические провинции — повлекли за собой не одно массовое вымирание. Эти ужасные события напустили на Землю целый арсенал убийц (в том числе кислотные дожди, кислотный туман, отравление ртутью и разрушение озонового слоя), а также привели к потеплению планеты, выбрасывая в атмосферу огромное количество метана и углекислого газа — быстрее, чем с ними мог справиться термостат выветривания.
Если что-то из этого покажется вам знакомым, то это потому, что антропогенная деятельность сегодня влечет за собой аналогичные последствия.
Как отметила в апреле в журнале Nature Communications группа исследователей, изучающих триасово-юрское вымирание: «По нашим оценкам, количество двуокиси углерода, выброшенное в атмосферу каждым магматическим импульсом в конце триаса, сопоставимо с прогнозом антропогенных выбросов на XXI век».
Материалы ИноСМИ содержат оценки исключительно зарубежных СМИ и не отражают позицию редакции ИноСМИ.