Книга: Разум побеждает: Рассказывают ученые

Приливы и климатические катаклизмы

Приливы и климатические катаклизмы

Вспомним о приливах. Даже человек, никогда не бывавший на берегах океана, все равно много слышал и читал о приливах. Приливы проявляются не только в водах морей и океанов, приливы захватывают и верхнюю твердую оболочку Земли — литосферу, а также ее воздушную оболочку. На широте Москвы Земля под нашими ногами каждый день поднимается почти на 40 сантиметров, а мы этого даже не замечаем. Другое дело на побережье морей и океанов. Здесь зачастую условия судоходства контролируются ходом приливов и отливов.

Уже в глубокой древности было замечено, что время наступления приливов связано с положением Луны на небосводе, а их сила — с ее фазами. Теперь мы знаем, что приливы на Земле вызываются силой притяжения Луны и Солнца, то есть существуют лунный к солнечный приливы. Луне нужен почти месяц, чтобы совершить один оборот вокруг Земли. И дважды за это время Луна, Земля и Солнце оказываются почти на одной прямой (то есть плоскости орбиты Луны и Земли расположены под небольшим углом друг к другу). Тогда приливные волны от Солнца и Луны складываются и приливы в морях и океанах бывают максимальными. Такие приливы называют сизигийными. А дважды в месяц, когда Солнце и Луна расположены по отношению к Земле почти под прямым углом, приливы в океанах минимальны, так как солнечный прилив вычитается из лунного, как бы частично его гасит.

Но и сами слагаемые, то есть приливные волны, вызываемые Солнцем и Луной, постоянно изменяются, поскольку Луна и Земля вращаются не по круговым, а по эллиптическим орбитам. Когда Луна находится к Земле ближе всего, в точке перигея, лунный прилив усиливается на 40 процентов. Наклон плоскости лунной орбиты по отношению к плоскости орбиты Земли изменяется, и каждые 18,6 года эти плоскости совпадают, а прилив усиливается. При таком положении солнечные и лунные затмения случаются гораздо чаще. Еще в Древнем Египте тайна цикличности солнечных затмений была разгадана, период вращения в 18,6 года был назван «Сарос». Это позволило египетским жрецам составить календарь затмений на много лет вперед и предсказывать их наступление с большой точностью.

Наконец, через каждые 1800–1900 лет Луна, Земля и Солнце входят в полосу «сверхсароса». В это время не только совпадают орбиты Луны и Земли, но Луна находится на своей орбите ближе всего к Земле, а Земля — ближе всего к Солнцу. И тогда наступает эпоха наиболее сильных приливов.

Таким образом, приливы дают прекрасный пример многослойной ритмичности с полусуточным, двухнедельным, 18,6-летним и 1850-летним периодами. Но что любопытно, с такими же периодами на Земле имеется и множество других ритмически повторяющихся природных процессов.

Выше уже упоминалось о «Саросе» — периоде в 18,6 года для ритмично повторяющейся череды солнечно-лунных затмений. Исследования советских географов, и в первую очередь А. В. Шнитникова, позволили выявить резкие колебания в увлажненности, динамике многих компонентов ландшафтной оболочки, происходящие с периодом в 1850 лет. Именно с таким периодом 8 раз за последние 15 тысяч лет наступали и отступали горные ледники. Как выявилось, наступление ледников контролируется не столько отрицательными температурами (усилием морозов), сколько повышением увлажненности. Колебания увлажненности с периодом около 2000 лет (1850 лет) проявились не только в горах, но и имели глобальный характер. Профессор Г. К. Тушинский приводит целый ряд любопытных и неожиданных сведений о колебаниях климата в Африке, Европе и Азии на основании изучения летописей, наскальных рисунков и других остатков былых цивилизаций (рис. 3). Цветущие оазисы на протяжении истории человека неоднократно превращались в пустыни (Сахара, Средняя Азия), а другие оазисы жизни погребались наступающим ледником (Гренландия).

А. В. Шнитников нарисовал стройную картину причинных взаимосвязей, обусловивших ритмическую миграцию границ ландшафтно-географических зон с периодом в 1850 лет. Она включает колебание приливообразующих сил, внутренних волн океанов, температурного режима океана, ледовитости Арктики, атмосферной циркуляции, температурного режима и увлажненности материков (стока рек, уровня озер, увлажненности торфяников, подземных вод, горных ледников, вечной мерзлоты).

Одним из самых больших стихийных бедствий являются землетрясения. Мы не только не в силах пока их предотвращать, но не умеем даже достаточно уверенно предсказывать их наступление. Любопытно, что и в этом случае фазы Луны помогают делать удачные прогнозы. Как показали исследования бакинского ученого Г. П. Тамзаряна, гораздо более часто землетрясения происходят в дни новолуния или полнолуния, то есть когда Луна, Земля и Солнце находятся на одной прямой и приливные воздействия в твердой оболочке Земли от Луны и Солнца складываются[19]. Статистически достоверно устанавливаются периодические изменения в сейсмичности на Земле, обусловленные приливными колебаниями с суточным, годовым и 18,6-летним периодами. Конечно, и в этом случае землетрясения происходят не от колебаний напряжений внутри земной коры, вызванных приливными воздействиями. Но слабые дополнительные приливные усилия могут, видимо, приводить к разрядке интенсивных эндогенных полей напряжения, охватывающих литосферу. Таким образом, приливные воздействия можно сравнить с искрами или детонаторами, которые, не обладая собственной большой силой, могут воспламенять заряды и вызывать огромные разрушительные взрывы.

В последнее время выяснилось, что суточная, сезонная и многолетняя ритмичность, обусловленная приливными эффектами, ощущается и в более слабых проявлениях активности недр, например в виде горных ударов и выбросов газа в рудниках и шахтах. Есть и другие случаи нарушения тонкого динамического равновесия напряженного состояния горных пород в активных сейсмических зонах ничтожными проявлениями дополнительных внешних возмущающих сил. Примером могут служить землетрясения, спровоцированные инженерной деятельностью человека (строительством и заполнением горных водохранилищ), а также колебаниями солнечной активности (числа пятен на Солнце), механизмы которых пока остаются не разгаданными до конца.