Тонущие города
Шрифт:
Итак, как мы видим, ни речной и подземный сток пресных вод с континентов, ни атмосферные осадки, ни даже водообмен через проливы не приводят к таким колебаниям уровня Мирового океана, которые могли бы вызвать катастрофическое затопление, прибрежных городов.
Так что же все-таки могло играть решающую роль в губительном природном процессе?
Сопоставляя и анализируя различные причины эвстатических колебаний уровня Мирового океана, большинство океанологов пришли к выводу, что основное значение в этих колебаниях имело изменение количества льда на нашей планете. В ледяном панцире полярных областей и высокогорных районов, занимающем 11% всей суши, законсервировано не менее 30 млн. км3 воды, около 2/3 всей пресной воды земного
Мы живем в период послеледниковой трансгрессии океана, которая началась примерно 16–17 тыс. лет назад. В первый период после начала таяния ледников скорость подъема уровня Мирового океана составляла около 9 мм/год, затем, примерно 4 тыс. лет назад, эта скорость снизилась до 4 мм/год. В наше время интенсивность таяния ледников составляет около 250 км3/год, что дает повышение уровня Мирового океана на 0,7–2 мм/год.
При этом, по-видимому, происходит запаздывание подъема уровня в разных концах Земли. Так, одновременные замеры показали, что наиболее интенсивное повышение уровня наблюдается в Северном Ледовитом океане (2,6 мм/год), в Атлантическом оно составляет 1,9 мм/год, в Тихом — 0,9 мм/год, в Индийском — 0,6 мм/год. Это может означать, что подъем уровня Ледовитого океана от таяния льдов распространяется на юг постепенно и до Индийского океана доходит в последнюю очередь.
Можно предполагать, что главной первопричиной эвстатических колебаний уровня океанов и морей, от которой зависит объем и состояние ледников, атмосферные осадки, испарение и речной сток, является изменение климата. Сопоставление изменений уровня Мирового океана за период 1801–1960 гг. с колебаниями температуры воздуха, замеренной в районе от 17 до 90 ° с.ш., показывает четкое их совпадение. Так, средняя температура Северного полушария за это время возросла на 0,6 °, что привело в конце XIX — начале XX в. к сокращению общего оледенения. Установлено происшедшее в 1902–1944 гг. уменьшение средней толщины морских льдов в Арктике на 50%, а их площади на 10%. То же самое произошло и с ледниками Земли Франца-Иосифа и альпийской зоны Швейцарии, площадь которых уменьшилась на те же 10%.
Насколько тесна связь с климатом, например, расходной части водного баланса, показывает график, приведенный Р.К. Клиге (рис.45). Он иллюстрирует зависимость колебаний величины испарения с поверхности Азовского моря от изменения температуры воздуха. Как видим, в течение многих десятилетий характер колебаний температуры и испарения совпадал.
Анализируя приведенные выше факты, Г.П. Калинин и Р.К. Клиге отмечают: «Именно в период современного потепления с 1900 г. произошло отмеченное поднятие уровня океана со средней скоростью около 2 мм/год. Поэтому можно предполагать, что в прошлом, в периоды интенсивных регрессий и трансгрессий моря, которые могли превышать современный темп более чем в 10 раз, происходили соответственно во много раз более резкие изменения температуры воздуха, что и подтверждается палеографическими данными».
Палеоклиматологи, изучая характер слоистости осадочных горных пород, устанавливают ритмы вековых колебаний климата. Характерны в этом отношении, например, так называемые ленточные глины, которые образовывались в результате накопления осадков на дне приледниковых озер. Песчаные и глинистые частицы — продукты эрозии — приносились
Толщина и состав откладывающейся в течение года глинистой ленты зависели от интенсивности таяния близлежащего ледника, т.е. фактически от температуры воздуха в тот или иной, год. Поэтому изучение ежегодного прироста осадочных материалов дает возможность ученым строить климатические ритмограммы, по- которым можно узнать о древних засухах, периодах похолодания и даже о ветрах и ливнях прошлых времен. С помощью этих данных установлены 3- и 11-летние циклы колебаний климата. Менее четко, но все же достаточно определенно выявляется 25–35-летняя цикличность. Также не очень уверенно выявлены и 70-летние климатические периоды которые кроме определения по ленточным глинам получены в процессе исследований дюнных отложений Средней Азии и осадочных пород в бассейне Ангары.
Эти данные, относящиеся к историческому периоду, часто подтверждаются и некоторыми летописными и археологическими сведениями. Например, из письменных источников известно, что в — 1550–1800 гг. в Северном полушарии наблюдался настоящий «малый ледниковый период», когда температура воздуха была на 1–2 ° ниже нынешней. В это же время, как сообщают современники, в северной части Атлантического океана бушевали сильные штормы и бураны. Из древних русских летописей известно также, что в России в каждом из последних трех столетий происходило по 8–12 засух.
Один из традиционных примеров вероятностных природных процессов — атмосферные осадки — также характеризует периодичность колебаний климата. Дело в том, что собирателями дождя и снега являются реки, Величина годового речного стока служит той «лакмусовой бумажкой», которая определяет относительное количество осадков, выпавших на прилегающей к реке водосборной площади в течение того или иного года. Вот почему, изучая многолетнюю гидрологию рек, мы косвенно изучаем и погоду, и климат. Вот почему вопрос «о прошлогоднем снеге» не так уж бессмыслен.
Формирование климата зависит от глобальной и местной циркуляции атмосферы, образования циклонов и антициклонов, колебаний атмосферного давления. А они, в свою очередь, как ныне считается многими учеными, связаны с процессами, происходящими в космосе, в частности с солнечной активностью. Так, с помощью инструментальных измерений установлены 11-, 22-, 33- и 70-летние циклы появления солнечных пятен. Эти циклы совпадают с ритмограммами, полученными при изучении уже известных нам ленточных глин, где периодам солнечной активности соответствуют более мощные слои.
Кроме космологической экзогенной (внешней) гипотезы, связывающей изменения объема воды в Мировом океане с солнечной активностью, существует и эндогенная (внутренняя) гипотеза. В отличие от первой, провозгласившей неизменность объема океанической воды, образовавшейся единожды в период остывания планеты из начальной расплавленной массы, эндогенная гипотеза предполагает поступление морской воды из глубинных недр Земли и в настоящее время.
Согласно представлениям академика В.И. Вернадского, основанным на гипотезе «холодного начала» нашей планеты, сформулированной академиком О.Ю. Шмидтом, из земной мантии выделяются ювенильные (девственные) водные растворы, которые поднимаются вверх и скапливаются в земной коре и на ее поверхности. Продолжатель учения В.И. Вернадского в области геохимии академик А.П. Виноградов на основе теории «зонной плавки» создал стройную теорию образования воды на земле путем выделения легкоплавкой составляющей магмы и отделения от нее паров и газов. Образовавшись на большой глубине в результате конденсаций и дегазации паров, ювенильные растворы поднимаются по разломам и трещинам земной коры к поверхности и исполняют земную гидросферу. Благодаря этому процессу в свое время заполнились водой океанические впадины Земли и образовался Мировой океан, имеющий ныне объем 1370 млн. км3 и занимающий 361 млн. км2, т.е. 2/3 поверхности Земли.