100 великих рекордов стихий - Николай Непомнящий

Большой Эль-Ниньо в 1982–1983 годах привел к тому, что резко подскочил интерес научного сообщества к этому явлению.

Эль-Ниньо 1997–1998 годов намного превысил тот, что действовал в 1982 году, по числу смертей и разрушений, которые он принес, и стал самым яростным в прошлом столетии. Стихия была настолько сильной, что минимум 4000 человек погибло. Глобальный ущерб был оценен более чем в 20 миллиардов долларов.

В последние годы в печати и средствах массовой информации содержалось много тревожных сообщений о погодных аномалиях, охвативших практически все континенты Земли. При этом главным виновником всех климатических и социальных неурядиц назывался непредсказуемый феномен Эль-Ниньо, приносящий тепло в восточную часть Тихого океана.

Более того, некоторые ученые рассматривали этот феномен как предвестник еще более радикальных климатических изменений. Какими данными располагает наука на сегодняшний день о загадочном течении Эль-Ниньо?

Феномен Эль-Ниньо заключается в резком повышении температуры (на 5–9 °C) поверхностного слоя воды на востоке Тихого океана (в тропической и центральной частях) на площади порядка 10 миллионов кв. км.

Процессы формирования самого сильного теплого течения в океане в наше столетие предположительно выглядят следующим образом. В обычных погодных условиях, когда фаза Эль-Ниньо еще не наступила, теплые поверхностные воды океана транспортируются и удерживаются восточными ветрами – пассатами в западной зоне тропической части Тихого океана, где формируется так называемый тропический теплый бассейн (ТТБ). Глубина этого теплого пласта воды достигает 100–200 метров. Формирование такого огромного резервуара тепла – главное необходимое условие перехода к режиму Эль-Ниньо. При этом в результате нагона воды уровень океана у берегов Индонезии на полметра выше, чем у берегов Южной Америки. В то же время температура поверхности воды на западе в тропической зоне составляет в среднем 29–30 °C, а на востоке 22–24 °C. Небольшое охлаждение поверхности на востоке – это результат апвеллинга, т. е. подъема глубинных холодных вод на поверхность океана при подсосе воды пассатными ветрами. Одновременно над ТТБ в атмосфере образуется самый большой район теплоты и стационарного неустойчивого равновесия в системе «океан – атмосфера» (когда все силы уравновешены и ТТБ неподвижен).

По неизвестным пока причинам с интервалом в 3–7 лет пассаты ослабевают, нарушается баланс, и теплые воды западного бассейна устремляются на восток, создавая одно из самых сильных теплых течений в Мировом океане. На огромной площади на востоке Тихого океана происходит резкое повышение температуры поверхностного слоя океана. Это и есть наступление фазы Эль-Ниньо. Его начало отмечено длительным натиском шквальных западных ветров. Они сменяют обычные слабые пассаты над теплой западной частью Тихого океана и препятствуют подъему на поверхность холодных глубинных вод. В результате происходит блокировка апвеллинга.

Хотя сами процессы, развивающиеся при фазе Эль-Ниньо, региональны, тем не менее их последствия носят глобальный характер. Эль-Ниньо обычно сопутствуют экологические катастрофы: засухи, пожары, ливневые дожди, вызывающие затопление огромных территорий густонаселенных районов, что приводит к гибели людей и уничтожению скота и урожая в разных районах Земли. Эль-Ниньо оказывает заметное влияние на состояние мировой экономики. По данным американских специалистов, в 1982–1983 годах экономический ущерб от последствий Эль-Ниньо составил 13 миллиардов долларов, а по оценкам ведущей страховой компании мира Munich Re ущерб от природных катаклизмов в первой половине 1998 года оценивается в 24 миллиарда долларов.

Теплый западный бассейн обычно через год после Эль-Ниньо вступает в противоположную фазу, когда восточная часть Тихого океана охлаждается. Фазы потепления и похолодания перемежаются с нормальным состоянием, когда идет накопление теплоты в западном бассейне (ТТБ) и восстанавливается состояние стационарного неустойчивого равновесия.

По убеждению многих специалистов, основной причиной происходящих катаклизмов является глобальное потепление климата в результате действия «парникового эффекта» из-за техногенного освоения Земли и накопления парниковых газов в атмосфере (водяного пара, двуокиси углерода, метана, закиси азота, озона, хлорфторуглеродов).

Метеоданные о температуре приземного слоя атмосферы, собранные за последние сто лет, показывают, что климат на Земле потеплел на 0,5–0,6 °C. Неуклонное повышение температуры было нарушено кратковременным похолоданием в 1940–1970 годах, после чего потепление возобновилось.

Хотя повышение температуры согласуется с гипотезой «парникового эффекта», существуют и другие факторы, влияющие на потепление (извержения вулканов, океанические течения и др.). Установить однозначность причины потепления можно будет после поступления новых данных в ближайшие 10–15 лет. Все модели предсказывают, что в ближайшие десятилетия потепление значительно усилится. Отсюда можно заключить, что частота наступления феномена Эль-Ниньо и его интенсивность будет увеличиваться.

Вариации климата на отрезке времени 3–7 лет определяются изменениями вертикальной циркуляции в океане и атмосфере и температурой поверхности океана. Иначе говоря, они изменяют интенсивность тепломассообмена между океаном и атмосферой. Океан и атмосфера являются открытыми, неравновесными, нелинейными системами, между которыми идет постоянный обмен теплом и влагой.

Для подобных систем, кстати, характерна самоорганизация таких грозных структур, как тропические циклоны, которые транспортируют полученную от океана энергию и влагу на большие расстояния.

Оценка энергетики взаимодействия океана и атмосферы позволяет прийти к заключению, что энергия Эль-Ниньо в состоянии привести к возмущениям всю атмосферу Земли, что и приводит к экологическим катастрофам, имеющим место в последние годы.

В перспективе, как показал известный канадский ученый, специалист по проблемам изменения климата Генри Хинчевельд, «обществу нужно отказаться от представления, будто климат – это нечто неизменное. Он изменчив, изменения будут продолжаться, и человечеству необходимо выработать инфраструктуру, которая позволила бы быть готовыми встречать неожиданное».

Самая большая «печка» Европы[5]

Климат Северной Атлантики и Северной Европы определяет течение Гольфстрим, которое в своей восточной части называется Северо-Атлантическим. Оно переносит тепло вплоть до Исландии и Норвегии, и даже в районе островов Новая Земля ощущается его теплое дыхание. Охладившись, воды Гольфстрима возвращаются к экватору в виде холодного глубоководного течения.

Система Гольфстрима формируется в районе Бермудского треугольника. Термин «система» употребляется потому, что речь идет не о каком-то одном, строго изолированном течении, а действительно о целой системе. Ее общая длина от берегов Флориды до Новой Земли составляет 10 тысяч километров. Из Мексиканского залива этот водный поток выходит как Флоридское течение, потом около берегов Северной Америки вплоть до мыса Хаттерас и даже до Ньюфаундленда его называют течением Гольфстрим, а оттуда к берегам Европы несет свои воды Северо-Атлантическое течение. Употреблять для всех частей этой системы наименование «Гольфстрим» можно единственно ради упрощения.

Своим названием Гольфстрим обязан Мексиканскому заливу (по-английски залив – галф), поскольку издавна считалось, что Гольфстрим зарождается именно в этом заливе, уровень которого повышен из-за притока вод Миссисипи. Этот избыток воды должен куда-то деваться, поэтому считали, что он вытекает по Флоридскому проливу как первое звено системы Гольфстрима. Но эта теория просуществовала лишь до 1970 года. Оказалось, что в действительности ситуация значительно сложнее. Был подсчитан точный баланс расхода вод, и выяснилось, что вклад Мексиканского залива составляет лишь одну десятую часть расхода Гольфстрима.

Основная часть вод, которые несет течение Гольфстрим, поступает непосредственно из Атлантического океана, с востока, откуда их приносят Северное и Южное Пассатные течения. Южное Пассатное течение у бразильского выступа Южной Америки разделяется на две ветви. Северная пересекает экватор и соединяется с Северным Пассатным течением. В результате слияния этих двух течений возникает Гвианское течение, которое движется вдоль северо-восточного побережья Бразилии к Антильским островам. Часть его вод проникает через проливы между этими островами в Карибское море уже в качестве Карибского течения. Вторая ветвь поворачивает вдоль внешней стороны Малых Антильских островов на север как Антильское течение. Обе эти ветви, Карибская и Антильская, поставляют течению Гольфстрим основную массу воды.