Вопросы о погоде - Павел Астапенко

15.3. Насколько климат Антарктики суровее климата Арктики?

Если воспользоваться для оценки суровости погоды комплексным индексом Бодмана, учитывающим и температуру, и ветер, то условия погоды в Арктике зимой примерно оказываются соответствующими условиям погоды в Антарктиде летом. Так, на Южном полюсе в летние месяцы (декабрь – февраль) индекс Бодмана составляет от 4,6 до 6,3, тогда как на Северном полюсе в те же месяцы, являющиеся в северном полушарии зимними, он составляет от 5,3 до 5,6. Для станции Айсмитте в Гренландии, расположенной примерно на той же высоте над уровнем моря и примерно на той же географической широте, что и антарктическая станция Пионерская, соотношение индексов суровости погоды такое же: зимой на Айсмитте индекс составляет 6-7, летом – 3-4, тогда как на Пионерской соответственно 11-12 и 7-8. Чрезвычайная суровость погоды на станции Пионерская объясняется местоположением станции на склоне антарктического купола, где постоянны сильные ветры. Даже на станции Восток, самой «холодной» и самой «высокой» из всех антарктических станций, ввиду расположения ее в центральной части ледникового плато, где ветры слабее, индекс Бодмана зимой составляет 9,3, а летом 5,3, то есть меньше, чем на Пионерской.

15.4. Чем объяснить, что Арктика теплее Антарктики?

Летом Антарктика получает примерно на 7% больше солнечного тепла, чем Арктика, так как Земля в своем вращении вокруг Солнца в июне находится в афелии, а в декабре – в перигелии. Однако, несмотря на это, климат Южной полярной области суровее, чем Северной. Казалось бы, парадокс, но объясняется он довольно просто. Прежде всего, у Южного полюса существует материк, и к тому же – самый высокий из всех шести, имеющихся на Земле. Средняя высота Антарктического континента составляет несколько больше 2000 м, тогда как следующая за ним по высоте Азия имеет среднюю высоту около 900 м. Таким высоким материк Антарктида оказался из-за мощного слоя льда, покрывающего коренные материковые породы XE "ледники Антарктиды". Средняя толщина материкового льда в Антарктиде примерно 1800 м, при этом в центральной части Антарктического купола, вблизи геометрического центра континента, она без малого 4000 м, в районе советской станции Восток – около 3500 м, а на самом географическом полюсе – около 2800 м. В Центральной Арктике высота поверхности ледяных полей, покрывающих акваторию Северного Ледовитого океана, практически соответствует уровню моря – она составляет считанные метры. За счет только разности высот Антарктида должна быть холоднее Арктики в среднем примерно на 13°C, а на вершине ледяного купола – на целых 25-28°C, если считать, что температура воздуха в атмосфере убывает на 6,5°C на каждый километр высоты.

Но это не все. Есть вторая, не менее важная причина: Северный Ледовитый океан имеет свободное сообщение с Атлантическим океаном на обширном пространстве между Гренландией и северной оконечностью Европы. Теплые воды Атлантики, в том числе мощное теплое течение Гольфстрим, свободно проникают под арктические льды и отдают колоссальное количество тепла Арктике, смягчая ее климат.

Кроме того, в Северный Ледовитый океан впадают десятки крупнейших рек Евразии и Северной Америки. Вместе с пресной водой этих рек Арктика круглый год получает дополнительное количество тепла, которого лишена Антарктика. В Южном океане нет меридионально направленных океанических течений, подобных Гольфстриму, там существует самый мощный поток Мирового океана – Антарктическое циркумполярное, или круговое, течение, направленное с запада на восток. Мощность его в шесть-восемь раз превышает мощность Гольфстрима.

15.5. Почему мощность полярных льдов в Антарктике больше, чем в Арктике?

Причины этого те же, что и причины различий климатов на Южном и Северном полюсах Земли: наличие континента у Южного полюса и океана у Северного полюса. Когда на Земле впервые появились шапки полярного льда (а это произошло, по данным разных авторов, от 1 до 10 млн. лет назад), то на суше Южной полярной области лед с каждым годом продолжал накапливаться, так как не было поступлений тепла с водой, приносимой течениями с низких широт, как это имело место в Северной полярной области. У Северного полюса образовывались лишь тонкие морские льды, которые могли и таять, и уноситься течениями в более низкие и более теплые широты. Накопление льдов в северном полушарии имело место только на островных участках суши в Арктике и в высокогорных районах. В период наибольшего развития оледенения льды покрывали северные части материков Евразии и Америки, а в последующем, при потеплении климата, отступили снова в Центральную Арктику, но сохранились в Гренландии и на островах Канадского архипелага. В настоящее время площадь арктических морских льдов составляет 10 млн. км2, а площадь оледенения на суше в Арктике – 2 млн. км2.В Антарктике ледники занимают площадь почти 14 млн. км2, а морские льды зимой – еще около 20 млн. км2 (летом последних в восемь раз меньше).

15.6. Было ли когда-нибудь в Антарктике теплее, чем в наше время?

Да, было и теплее, и холоднее. Как и на всем земном шаре, в Антарктике в предшествующие четвертичному периоду эпохи был в целом достаточно теплый климат. Среди древних отложений на Антарктическом континенте найдены слои, относящиеся к мезозойской эре, в которых оказались кости скелетов ящеров – обитателей теплого климата, который был в Южной полярной области 200 млн. лет назад. Залежи ископаемого каменного угля, также обнаруженные в Антарктиде, подтверждают, что этот континент не всегда был закован в лед. Анализ кернов льда из скважин, пробуренных в районе станции Мирный, показывает, что и после оледенения Антарктиды в Южной полярной области бывали периоды потепления. На глубине 950 м в Мирном возраст льда составляет 46 тыс. лет. Последнее значительное потепление имело место 10- 15 тыс. лет назад. На склонах гор, свободных от льда, можно видеть следы оледенения в прошлом, когда ледяной покров был толще нынешнего.

15.7. Что такое антарктические оазисы?

Это отнюдь не родники бьющей из-под земли воды в тени пальмовых деревьев, как мы представляем себе оазисы песчаных пустынь в тропической Африке или на Ближнем Востоке. Антарктические оазисы – это небольшие участки свободных от льда и снега скал вблизи побережья, выделяющиеся среди ледяной пустыни своей окраской – бурой, зеленоватой, красновато-коричневой, а летом – и синими чашами озер, между которыми бегут небольшие ручьи. Для антарктического пейзажа это так необычно, что норвежские моряки, впервые увидевшие такое чудо на берегу маленькой бухточки в заливе Маккензи, сравнили ее с живописной провинцией Вестфолль на своей родине. Спустя 20 лет советские географы, обследовавшие этот участок побережья, присвоили ему официальное название «оазис Вестфолль». Позже в Антарктиде было найдено еще несколько таких или подобных оазисов: известны оазисы Бангера, Терешковой-Николаевой, Грирсона, Ширмахера и др. В одном из таких оазисов построена научная станция Молодежная, а в другом – станция Новолазаревская. На обращенных к солнцу склонах темных скал летом создаются особые условия: температура поверхности таких склонов может достигать необычных для Антарктики значений – до 30°C выше нуля! Зимой в оазисах так же холодно, как и везде в Антарктиде.

Общая площадь участков суши, свободных от льда, составляет доли процента территории Антарктиды – всего около 40 тыс. км2, при общей площади континента 14 млн. км2.

15.8. Какова высота коренного рельефа в Антарктиде?

За исключением горных цепей и отдельных вершин вулканических конусов, имеющих высоту более 4000 м (г. Винсон – даже 5140 м, вулкан Сибли – 4130 м), Ант арктический континент представляет собой невысокую холмистую равнину с низменностями местами ниже уровня моря. Коренное ложе в районе станции Восток имеет высоту 212 м над уровнем моря, в районе станции Амундсен-Скотт на Южном полюсе оно находится примерно на уровне моря, к югу от станции Пионерская есть впадина 1100 м ниже уровня моря. Но следует иметь в виду, что если бы Антарктический континент освободился от льда, объем которого 26 • 106 км3, то он бы «всплыл» и уровень коренных пород его стал бы выше нынешнего.

15.9. Правильно ли называть Арктику и Антарктику ледяными пустынями?

Несомненно, обе полярные области Земли отвечают всем признакам пустынь – и по условиям жизни, и по распространению фауны и флоры, а также по населенности. На Антарктическом континенте, как и в Центральной Арктике, нет постоянного населения, там крайне скудная растительность, а животные обитают в основном в воде; на поверхности, во льдах их можно видеть главным образом во время полярного дня, зимой же, полярной ночью, льды практически необитаемы. Однако это совсем не значит, что околополярные области лишены жизни: она там не прекращается никогда, но существует в форме, единственно возможной в суровых условиях крайних высоких широт: бурно развивается летом при не заходящем за горизонт солнце и замирает, прячется под лед, в относительно теплую воду океана, в период полярной ночи.