Льды чукотских морей. Учебник из цикла "Природа Чукотки"
 Скачать 1.08 Mb.
|
|
Полыньи зимой - это темные, тонкие, молодые льды, летом - чистая вода, а осенью пятно теплой и соленой воды среди относительно холодной и пресной. Массив зимой - внешне безжизненное и беспорядочное сплошное нагромождение различных льдов, летом - скопление разных ледяных полей, к осени он может вытаять полностью. Придонный ландшафт зимой освежается кислородом, летом - отблесками солнца, осенью затрагивается ветровым перемешиванием. Ну, а между годами? Как всем известно, "год на год не приходится..." 5.2. СИСТЕМЫ, СВЯЗИ И ПРОГНОЗЫ Заблаговременное знание ритмики предстоящих изменений всегда интересовало всех людей, которые живут и работают не под крышей, а на свежем воздухе - от земледельцев и охотников до моряков и полярников. Географы всегда рассматривали ландшафтную оболочку как крупную, сложную систему. В настоящее время изучение систем стало особо популярным - в столице даже организован "Институт системных проблем". Малые системы вкладываются в большие, как матрешки, друг в друга. Системный подход позволяет понять, почему в реальной природе не всегда "дважды два равно четырем": один прутик ломается пальцами, но веник из прутиков трудно перерубить и топором. Изучая природу, ученые отыскивают связи между явлениями. В малых системах (в пробирке, в кастрюле) такие связи имеют одновременной, синхронный характер типа "температура упала - вода замерзла". В крупных системах (и море, океане) находят связи и разновременные, асинхронные: если температура падает сейчас, то через сколько времени вода замерзнет? Синхронные, генетические связи используют для объяснения, асинхронные, информационные связи - для предвидения, для прогноза. Многолетний, почти вековой многострадальный опыт прогнозистов показал, что все связи, синхронные и асинхронные, в любых по размерам ландшафтных системах меняются во времени. Ныне многих ученых это обстоятельство очень удивляет, однако народные приметы отметили эту особенность очень давно, например, в отношении погоды: "Семь лет - зима но лету, семь лет - лето по зиме". В изменчивости асинхронных связей кроется главная трудность любой прогностической работы, особенно на востоке Арктики, и на Чукотке и в частности. В нормальных, зональных ландшафтах статистика рисует нормальное, "одногорбое", "гауссово" распределение различных 'элементов. А в азональных, ненормальных ландшафтах и статистическое распределение не дает нормальной картины: вместо "гауссова" распределения зачастую получается "двугорбое", "бимодальное". Это многих удивляет, однако такова география Чукотки в реальной действительности. При "одногорбом" распределении давай в прогнозе среднюю величину и попадешь в цель 7 раз из каждых десяти, а при "двугорбом" распределении этот прием оправдывается только 1-2 раза... Поэтому цена прогноза на Чукотке выше и дороже чем в других местах. 5.3. ПЕРИОДЫ И ЦИКЛЫ На ландшафтную оболочку воздействуют силы эндогенные, внутренние, и экзогенные, внешние. Эндогенные силы, направленные изнутри Земли, известны мало, они гипотетичны, их пока ни учесть, ни проверить. Экзогенные силы, внешние от планет и Солнца, изучаются давно. Эти ритмические силы делятся на периодические и циклические. В периодах ветвь роста и ветвь спада симметричны, равны друг другу, в циклах ветвь роста короче ветви спада, эти ветви асимметричны и не равны друг другу - кстати, в соотношении, близком к "золотому сечению". Периодические изменения поддаются математической обработке после разложении природной кривой на составляющие волны (синусоиды), дальнейшее сложение этих волн на будущее дает результат (прогноз), близкий к действительности. С циклами дело обстоит сложнее. Их тоже можно разложить математикой на составляющие волны, однако сложение этих волн на будущее зачастую с действительностью не совпадает, прогноз не получается, не оправдывается. Почему? Наши изыскания показали, что периоды имеют астрономическую гравитационную природу: периоды непрерывны и, как любят выражаться большевики, однозначны. Сила тяжести на Земле, гравитация всегда направлена в одну сторону, к центру планеты. В свою очередь, циклы планет тоже имеют астрономическую природу, но другую, не гравитационную, а магнитно-электрическую. Эти воздействия от Солнца на Землю несет "солнечный ветер", который каждые 7 дней и каждые 11 лет меняет свое направление, то есть магнитный знак или полюс. На Солнце полюса меняются, а на Земле - нет. Значит, циклические воздействия Солнца на Землю, в отличие от гравитационных, - во времени прерывны (дискретны) и знакопеременны! Возникает вопрос, как учесть эту прерывность и знакопеременность, о которой очень многие нынешние естествоведы и негеографы даже понятия и представления не имеют (или не хотят!)? Для этого на бесконечной оси исторического времени надо найти места начал и концов конкретных циклов. Такую возможность предоставляет сама солнечная активность. 5.4. СОЛНЕЧНАЯ АКТИВНОСТЬ Солнечная активность есть совокупность процессов, происходящих на Солнце. Эта совокупность представляет собой спектр излучений различной длины волн от минус бесконечности до плюс бесконечности. Даже узкий оптический спектр белого света Солнца, разложенный через призму, дает набор оттенков, который школьники заучивают через фразу "Каждый (красный) охотник (оранжевый) желает (желтый) знать (зеленый), где (голубой) сидит (синий) фазан (фиолетовый)". За инфракрасными, более длинными лучами следуют радиоволны, за ультрафиолевыми лучами следуют более короткие рентгеновские излучения. И все эти лучи от Солнца воздействуют на ландшафтную оболочку стразу - как прямо, так и опосредованно, как на микро-молекулярном, так и па макро-глобальном уровнях. Внешне, морфологически, солнечную активность характеризует наличие активных зон, солнечные пятна. Количество пятен и их групп выражают числами Вольфа. Когда пятен мало, это эпоха и год минимума. Когда пятен много - это год и эпоха максимума. Число Вольфа во времени изменяется циклически; после минимума оно резко возрастает, затем, после максимума, медленно уменьшается. Закон Вольфа об 11-летней цикличности Солнца - главный, но не единственный. Есть и другие, и они тоже важны. По закону Шперера пятна нового цикла появляются в высоких широтах и затем в течении цикла сползают к экватору. По этому закону солнечная активность есть функция монотонно убывающая и прерывная (дискретная). По закону Хелла на Солнце от цикла к циклу меняется полярность биполярных (двойных) групп пятен. Это означает, что солнечная активность от цикла к циклу меняет знак. По закону А.И. Оля два цикла, четный и нечетный, образуют физическое единство. Значит, солнечная активность оказывает на Землю воздействия, во-первых, циклические, во-вторых, прерывные и, в-третьих, знакопеременные от цикла к циклу. Последнюю фразу можно набрать жирным шрифтом, ибо ее не понимают даже многие астрономические авторитеты. 5.5. МАТРИЦА СОЛНЕЧНОГО ВРЕМЕНИ Вывести общий закон Вольфа-Шперера-Хелла-Оля позволяет матрица солнечного времени. Для этого разрежем историческое время на солнечные циклы и совместим эти отрезки в столбик по годам минимумов (или максимумов), как изображено на табл. 1. Вверху, по горизонтали, слева направо отметим номера годов в 11-летнем цикле, слева по вертикали - номера самих 11-летних циклов, в которых "первый" (нечетный) начался в 1755 году, а "двадцатый" (четный) в 1964 году. В каждой клетке указан год и после него международное, цюрихское число Вольфа в этот год. Получилась "таблица наложения эпох" или, точнее, "матрица солнечного времени", поскольку таблица означает просто перечень сведений, а матрица - набор закономерностей в каждой клеточке. Из этой матрицы следует "закон индивидуальности", означающий, что все циклы разные. На имеющемся с 1705 года ряду телескопических наблюдений Солнца среди 26 11-летних циклов нет двух одинаковых. По длине они изменяются от 10 до 15 лет, по "высоте", по "максимумам", от 46 единиц в 1816 году до 190 в 1957 году. Из этой матрицы вытекает "закон соподчинения, удвоения или иерархии" циклов. Этот закон упорядочивает кажущийся хаос 11-летних циклов в стройную систему удваивающихся 22-летних, 44-летних (полувековых), 88-летних (вековых), 176-летних (двухвековых) и так далее циклов. Эта стройность выявляется в том случае, когда, начиная от нулевого, последующие циклы объединяются в пары, с приданием новому 22-летнему циклу четного номера, по условной формуле 0+1 . Любые другие сочетания удвоении по типу 0+1 , 1+2 , 1+2 , 0 1 1 2 образуют хаотическое распределение высот циклов. Усредненные попарно максимумы 22-летних циклов создают максимумы 44-летних циклов. Любопытно, что этот 44-летний циклы голая статистика в числах Вольфа не находит, но именно 44-летние циклы в течение трех столетий (XVII, XVIII, XIX) обнаруживают в себе стройное чередование "низких-высоких" значений с их линейным возрастанием, как показано в табл. 2. Это возрастание при простом экстраполировании (продлении на будущее) обещает небывалый рост активности в начале третьего тысячелетия - типа "конца света". Однако, начальные минимумы 44-летних циклов, точно так же чередуясь по системе "низкий-высокий", все три века линейно снижались. И к текущему времени конца XX века простая экстраполяция уводит минимум в значение ниже нуля! Этого, естественно, быть не может. Вряд ли Солнце "погаснет" в ближайшие годы. Поэтому уместно утверждать, что минимумы 44-летних циклов, зеркально отразившись от нулевого уровня, в дальнейшем начнут возрастать, а максимумы соответственно снижаться. Последнее не приведет к катастрофическому росту активности. Поэтому скорого "конца света" опасаться не следует. Схема физической модели 44-летнего цикла может быть представлена в виде магнитной трубки, которая в течение 11-летнего цикла проходит четверть объема солнечного шара. Сопоставим 8 максимумов XVIII века (от -4 до +3) с восемью максимумами XX века (от 12 до 19). Связь получается прямая. Сопоставим три начальных максимума XVIII века (от 4 до 6) с тремя максимумами XXI века (от 20 до 22). Связь получается обратная! Значит, на максимум 23-го цикла около 2000 года выпадает активность порядка 140 единиц, не выше 1957 года. Осталось не так уж долго. Доживем - проверим! Матрица солнечного времени позволяет сформулировать еще один закон - "закон смежности": все циклы всех рангов - от 11-летних до многократно удвоенных вековых и многовековых - физически отличны от соседнего и схожи через один. Косвенные данные позволяют раздвинуть матрицу солнечного времени на 2000 лет до нашей эры. При этом выяснилось, что гравитационные "парады планет" реализуются в начале каждого 176-летнего (двухвекового) солнечного цикла. Тем самым лунная астрология синхронизируется, совпадает с магнитным электричеством Солнца в рамках его 176-летнего (двухвекового) солнечного цикла. Именно это осознавали древние греки еще в первом веке до нашей эры: "живи в днях и месяцах в согласии с Луной, а в годах - в согласии с Солнцем". И последнее. Великий русский ученый Л. Н. Гумилев в своей книге "Этногенез и биосфера Земли" (Л., 1990, 528 с.) привел график развития этногенеза во времени. Если его сопоставить с нашей матрицей солнечного времени, то он полностью укладывается в 16 солнечных веков (век равен восьми 11-летним циклам). Это обстоятельство подтверждает солнечно-обусловленную природу Земли. Она заключается в "асимметрии, дискретности и анизотропии" всех земных процессов и явлений в пространстве и во времени, начиная с далеких исторических событий и кончая конкретными льдами, которые у нас под ногами, которые "асимметричны по площади, дискретны по строению и анизотропны по свойствам". Другой великий ученый, А. Н. Козырев, утверждал, что ход времени обладает энергией. И эту энергию воспринимают тела асимметричной формы. То есть все косное и мертвое - симметрично. Все живое - от планет до людей и белковых молекул - асимметрично. Значит, льдам и нам уготована "вечная жизнь". Так что живите, учитесь и радуйтесь. Таблица 1. Матрица солнечного времени (уточненная). Желтым маркером помечены расхождения с таблицей Купецкого. Его таблица – до 1993 г, с 1994 года – данные, взятые из интернета.
Таблица 2. Максимумы и минимумы 11-, 22- и 44-летних циклов
5.6. СОЛНЕЧНОЕ ВРЕМЯ И ПРОГНОЗЫ НА ЗЕМЛЕ Об изменчивости ландшафта во времени можно судить по его любому структурному элементу. Подобно тому, как в кажущемся хаосе природных льдов выявить порядок позволяет степень зональных ландшафтов и полигональная сетка планетарной трещиноватости, так и в сложностях временной изменчивости помогает разобраться матрица солнечной активности. Прием наложения временной сетки успешно применяется в геологии при анализе стратиграфии геологических формаций, а в океанологии -для прогноза приливов. В нашем случае искомый ряд вписывается в матрицу, и затем строятся графики связи по вертикальным столбикам между нашим элементом и годовым числом Вольфа. Анализ многих материалов показал, что активному Солнцу соответствует усиление атмосферной циркуляции, принос тепла в высокие широты, таяние морских и наземных льдов, повышение уровня Мирового океана. Со снижением активности Солнца цепочка событий разворачивается в обратном порядке: затихает атмосферная циркуляция, тепло остается у тропиков, холод у полюсов, увеличивается ледовитость морей, разрастаются ледники на суше, уровень Мирового океана снижается. Выяснилось, что сейчас на Земле нет ни глобального похолодания, ни такого же потепления. Есть перераспределение очагов тепла и холода по разным местам и высотам. А волны тепла и холода подчиняются ритмике солнечной активности, так что изменения в ландшафтной оболочке носят естественный характер и для своего объяснения не требуют привлечения антропогенных факторов. Наконец, эта матрица оказалась полезной для составления конкретных прогнозов на год вперед. Обычные прогнозы опираются только на прошлое, матрица же позволяет автоматически учитывать в следующем году три элемента будущей обстановки: - во-первых, магнитный знак солнечного ветра в виде четности или нечетности номера цикла; - во-вторых, гелиошироту активных зон на Солнце в виде фазы цикла или места года в матрице; - в-третьих, интенсивность активных зон в виде ожидаемого числа Вольфа. Такому прогнозу поддаются годовые, сезонные, месячные и декадные элементы типа температур, осадков, уровней, ледовитостей. Для этого надо иметь их многолетний ряд длиной не менее четырех 11-летних циклов. Прогноз по матрице позволяет предвидеть, угадывать до 6-7 аномалий из каждых десяти, а это для современного состояния науки достаточно успешно. В 1986 году начался четный 22-ой 11-летний цикл. Если к нему, по закону А. И. Оля, прибавить следующий, нечетный 23-й 11-летний цикл, то открывается возможность составить прогноз по годам до 2012 года включительно. Кому любопытно, тот может попробовать и потом проверить. Желаем удачи. 5.7. ВЫВОДЫ Оценка надежности, верификация современных изменений водноледовых ландшафтов в морях, омывающих Чукотку, показала, что за последнюю четверть века с 1964 года значения 20-го и 21-го циклов укладываются между предшествующими. Это свидетельствует об естественности происходящих событий. Подтверждением этому служит наблюдающийся рост уровня Каспийского моря и увеличение ледовитости арктических морей. Осенью 1994 года ледовая обстановка в Чукотском море вернулась к той, которая пленила пароход "Челюскин" в 1933 году. Дискретный, прерывный характер пространственно-временной структуры и изменчивость водно-ледовых ландшафтов позволяет рекомендовать полезность такого же дискретного, прерывного характера работы ледокольного флота, особенно над северной Чукоткой. Представление о пространственной и временной изменчивости водно-ледовых ландшафтов содействовало расширению сроков и районов транзитного ледового мореплавания над северной Чукоткой на период май-декабрь, а под южной Чукоткой показало возможность ледового плавания в порты Эгвекинот и Провидения. КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ 1. Что такое солнечная активность? 2. Какими законами она определяется? 4. Найдите в .матрице солнечного времени свой год рождения и посмотрите, какая тогда была активность Солнца - она для вас благоприятна. ОГЛАВЛЕНИЕ Предисловие ………………………………………………………………... 3 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||