В вулканической истории нашей планеты было несколько извержений, которые ученые называют «пропавшими без вести». Казалось бы, в ледниковых отложениях найдены их следы, известна дата, когда происходили события, но какой именно вулкан извергался в это время, достоверно не установлено. Ярким примером такой катастрофы выступает извержение 1258 года, которое предположительно было в 2 раза сильнее, чем взрыв .
Другое загадочное событие, оказавшее значительное влияние на климат Земли, произошло в 1450-х годах. Тогда в Китае наблюдались холодные зимы, в Константинополе стояли туманы, а по всему миру отмечался замедленный рост деревьев. По мнению ученых, это извержение сопровождалось большим выбросом серы – одним из крупнейших за последние несколько тысяч лет. Существует мнение, что виновником изменения климата в XV веке стала вулканическая дуга Новые Гибриды, а конкретно – вулкан Куваэ, расположенный в территориальных водах Республики Вануату. Впрочем, вероятность этой гипотезы до сих пор горячо обсуждается.
Кальдера Куваэ находится между островами Эпи и Тондоа, в центре архипелага. В этом районе Австралийская тектоническая плита погружается под дугу Новые Гибриды и образует множество базальтовых конусов, характеризующихся взрывными кальдерообразующими извержениями. Острова, между которыми расположен Куваэ, когда-то были одним целым островом, но сейчас между ними проходит впадина размерами 12 на 6 км. В северо-восточной части этой впадины и высится маленький базальтовый конус Куваэ, объем которого составляет всего 1 км³.
Чтобы получить информацию о его извержении в 1450-х годах, ученым пришлось использовать разные средства, в том числе местный фольклор. Среди народностей Вануату до сих пор сохранилось немало историй о сильном землетрясении, цунами и разрушении острова, развалившегося на 2 части. Многие жители этого острова погибли при извержении, однако некоторые смогли убежать на соседний островок Эфате, а позже рассказали о том, что увидели. Вместе с тем радиоизотопный анализ показал, что разрушение острова произошло несколько позже – в период между 1540 и 1654 годами. Выходит, что Куваэ не имеет отношения к взрыву в 1450-х годах?
Ученые решили зайти с другой стороны и попытались интерпретировать геологические следы извержения. Но и здесь потерпели неудачу. Радиоуглеродное исследование позволило определить только примерный возраст последнего взрыва – между 1420 и 1450 годами. Между тем климатические изменения в Китае наблюдались 1453–1454 годах, то есть спустя 3–4 года после крайней даты извержения, туманы в Турции были в апреле–мае 1453-го, а кольца деревьев в Северной Америке, Европе и Азии демонстрируют задержку в росте в период с 1453 по 1457 год. Получается, что связь между этими событиями и извержением Куваэ все равно остается спорной.
Учитывая, что данные радиоуглеродного анализа могут отклоняться от реальных показателей на 0,6–2,5 года, ряд ученых предположили, что Куваэ начал извергаться в 1452 году и проявлял вулканическую активность на протяжении нескольких лет. Только в таком случае можно хоть как-то связать его деятельность с климатическими аномалиями на планете. Исследователи подсчитали, что объем извергаемого им материала составлял 32–39 км³, то есть по индексу взрывоопасности его деятельность была схожа с взрывом вулкана Крейтер в Орегоне или минойским извержением Санторини.
Вместе с тем, группа других ученых, проводивших исследования на вулкане в 2007 году, утверждает, что на Куваэ не было гигантского извержения. Свои выводы они сделали на основании отложений пепла в районе вершины и близлежащих островов. По их мнению, в то время вулкан извергал лишь локализованные пирокластические потоки, которые главным образом распространялись под водой, поэтому не могли повлиять на глобальное изменение климата.
В 2012 году было проведено исследование ледников в Антарктиде, которое показало, что в XV веке могло произойти 2 извержения – в 1453 и 1458 годах. Оба они в совокупности выбросили в атмосферу более 10 мегатонн серы. В отличие от других кальдерообразующих извержений, взрыв Куваэ происходил под водой, что значительно осложняет поиски. Вполне возможно, что одно из извержений все-таки принадлежит ему, но кто тогда виноват во втором? Пока ученые не могут ответить на этот вопрос, поэтому взрыв в 1450-х так и остается «пропавшим без вести».
Изменить размер текста: A A
Как свидетельствуют последние данные, начиная с 2015 года, вследствие глобального изменения климата, супервулканы начали внезапно просыпаться по всей планете. На нашей планете, как на суше, так и под водой, есть множество супервулканов, извержения которых могут привести к серьёзным последствиям.
Супервулкан представляет собой чашеобразную впадину, называемую кальдерой, образовавшуюся вследствии обрушения породы после крупномасшатного извержения данного вулкана в прошлом. В отличии от обычных вулканов - супервулканы не извергаются, а взрываются. И по мощности извержение супервулкана превосходит обычные вулканы во много тысяч раз.
В результате действия супервулканов в прошлом наступали неизбежные климатические изменения, ведь в окружающее пространство попадало более 1 000 000 000 000 вулканического вещества, что приводило к изменению химического состава в атмосфере, а также препятствовало проникновению солнечного света. Это не раз становилось причиной глобального похолодания и вымирания животных и растений.
7 САМЫХ БОЛЬШИХ СУПЕРВУЛКАНОВ НА ЗЕМЛЕ
Сегодня известно о 20 наибольших супервулканах, которые находятся в разных точках нашей планеты.
Наиболее крупными из них являются:
Кальдера Йеллоустоун, Северная Америка
Кальдера Айра, Япония
Кальдера Тоба, Индонезия , о. Суматра
Кальдера Лонг-Велли, штат Калифорния , США
Вулкан Таупо, Северный остров, Новая Зеландия
Кальдера Вэллес, штат Нью-Мексико , США
Кальдера Кампи-Флегрей, Италия
Начиная с 2015 года началась активизация супервулканов, которые «спали» по несколько тысяч, а то и миллионов лет.
Кроме того, проявляют признаки активности и другие вулканы:
В декабре 2018 года произошло извержение вулкана КРАКАТАУ АНАК-КРАКАТАУ, ИНДОНЕЗИЯ.
В марте 2017 г. вулкан САБАНКАЯ, ПЕРУ взорвался 36 раз за день.
ЭОЛИЙСКИЕ ОСТРОВА, ИТАЛИЯ.
В январе 2019 г. вспыхнул вулкан МАНАМ, ПАПУА -НОВАЯ ГВИНЕЯ .
В марте 2019 г. произошло извержение мексиканского вулкана ПОПОКАТЕПЕТЛЬ.
3 июля 2019 года произошло мощное извержение вулкана Стромболи, располагающегося на одноимённом итальянском острове.
И это далеко не все случаи извержения вулканов, которые произошли на планете всего за 8 последних месяцев (декабрь 2018 - июль 2019). Что является причиной такой высокой вулканической активности, и что ждёт нашу планету в ближайшем будущем?
ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЯ - СПУСКОВОЙ КРЮЧОК ДЛЯ ИЗВЕРЖЕНИЯ ВУЛКАНОВ
Землетрясения и извержения вулканов взаимосвязаны. Это можно заметить, если обратить внимание на карты вулканической и сейсмической активности - как правило, они практически полностью совпадают. Что интересно, и те, и другие чаще всего происходят на границе стыка тектонических плит. Землетрясения - это, по сути, сброс напряжения, когда одна плита погружается под вторую или происходит их расширение. Вдоль всех границ тектонических плит находится магма, которая, поднимаясь к поверхности, и формирует вулканы. Движения магмы внутри вулканов также могут становиться причиной землетрясений, ровно как и подвижки склонов вулканической породы и плит, расположенных под ними.
11 марта 2011 года в Японии произошло мощнейшее землетрясение магнитудой 9.0 баллов, которые вызвало цунами. Это было самое большое по мощности землетрясение за всю историю наблюдений, которое вошло в десятку крупнейших природных катастроф не только на Японском архипелаге, но и в мире. По оценке экспертов, землетрясения такого уровня происходят не чаще одного раза в 600 лет. Вследствии землетрясения произошла тяжёлая авария на АЭС «ФУКУСИМА -1».
Кроме того, данные, зафиксированные спутником после события засвидетельствовали, что остров Хонсю , а точнее его восточное побережье - сместилось на 2,5 м на восток. В то же время полуостров Осика, который расположен на северо-востоке Хонсю, также переместился на 5,3 м в юго-восточном направлении и опустился на 1,2 м.
В научной среде данное явление вызвало большие опасения, ведь последствия изменений: затопленная территория и смещения оказались куда больше предварительных расчётов. И эта катастрофа показала, насколько современный научный мир не подготовлен к подобным событиям. Тем более, что это случилось в Японии - одной из наиболее высокоразвитых и передовых по техническому развитию стран. Но, в то же время, землетрясение показало, что эта общая беда для всего человечества, которая может привести к серьёзным последствиям не только в рамках одной страны, но и всего мира в целом.
На самом деле, в зонах субдукции активизировалась Тихоокеанская литосферная плита, и это стало индикатором того, что нарастает новая фаза сейсмической активности, которая связана с ускорением движения данной плиты. Произошло это вследствии широкомасштабных изменений вековых магнитных вариаций на Японском архипелаге за счёт смещения геомагнитных полюсов, расположенных в Восточной Сибири и Тихом океане. И в первую очередь на это оказали влияние не техногенные, а космические факторы.
Учёные, которые проводили анализ случившегося стихийного бедствия, установили, что перед началом землетрясения появились аномалии магнитного поля. В то же время, были выдвинуты предположения о том, что тектоническое напряжение в «несработавших зонах» будет находиться на критическом уровне. И в 2015 году должна была случиться серия катастрофических землетрясений, магнитудой свыше 8.0 баллов. Это могло привести к самым серьёзным последствиям, учитывая, что на территории страны находится большое количество АЭС, а также супервулкан Айра.
СУПЕРВУЛКАН АЙРА
С 2013 года научные группы Международного общественного движения «АЛЛАТРА» начали заниматься исследованием вулканологии, что было связано с необходимостью изучения выбросов нейтрино и септонного поля, а также поиском новых методов прогнозирования. Наблюдая за поведением нейтрино, которые исходят из недр, учёными было выявлено, что в так называемых «очаговых» зонах планеты присутствует повышенное излучение нейтрино. А это свидетельствует о том, что происходящие в недрах процессы начинают приобретать необратимый характер.
И больше всего учёных настораживает тот факт, что здесь сконцентрировано более 7% всех вулканов нашей планеты. А наибольшую опасность представляет на сегодняшний день супервулкан Айра, который, в связи с активностью вулканов данной кальдеры и опасностью землетрясений на Японском архипелаге, представляет очень большую опасность.
Международная группа учёных «АЛЛАТРА», которая занимается новым направлением климатического инжиниринга, также проводила исследования на территории Японского архипелага. Специалистами было зафиксировано нетипичное уменьше радиационного фона, относительная стабильность в данном районе, благодаря активации компенсаторных механизмов, разряжающих напряжение сжатия, за счёт перераспределения на множество мелких землетрясений. Ведь землетрясение, произошедшее у Японских берегов в 2011 году, по всем прогнозам, могло стать причиной извержения супервулкана Айра, однако пока этого не случилось...
Естественно, это пока только первые исследования в области вулканологии и поведения септонного поля и нейтрино. И это динамично развивающееся направление науки позволяет изучить механизмы и связанные с ними риски, которые могут порождать такие опасные явления, как извержения вулканов. И самое главное, что это позволит в будущем получать информацию об опасности вулканической активности в каком-либо регионе дистанционно, безопасно и задолго до грядущего события, а также использовать адаптивные механизмы для уменьшения или устранения последствий действия вулканической активности.
Первые обнадеживающие результаты такого уровня были получены вследствие наблюдения за кальдерой Айра. Исследования, которые проводились с 2013 года говорят о том, что адаптивные механизмы способны блокировать нежелательные последствия, создающие условия для опасного развития событий.
Также, в процессе изучения, выявилась огромная роль космических факторов, оказывающих влияние на активизацию изменений внутри планеты, о чём и говорят такие явления, как напряжение септонного поля и нейтринное излучение. Принцип работы адаптивных механизмов основан на получении обратной связи: при ответе на внутреннее или внешнее изменение - они стимулируют эзоосмический толчок, который создаёт условия для активного и адекватного противодействия, равного по силе активации на эзоосмическом уровне. И подобная стимуляция происходит до тех пор, пока уравновешиваются эндогенные и экзогенные силы, которые и провоцируют возникновения таких явлений, как извержения вулканов и землетрясения.
Адаптивные механизмы имеют возможность поддерживать относительный уровень безопасности, несмотря на постоянную изменчивость и неустойчивость данной среды.
Но насколько долгосрочным может оказаться этот проект? И единственная ли это опасность, грозящая человечеству?
ЙЕЛЛОУСТОУН
Йеллоустоун - один из самых больших супервулканов. Ширина кальдеры достигает многих километров, и размер кальдеры определяет, насколько разрушительными могут быть последствия извержения супервулкана.
Сегодня Йеллоустоун больше известен, как заповедник, расположенный на территории 3-х штатов - Вайоминг, Айдахо и Монтана . Йеллоустоун (в пер. жёлтый камень), название своё получил из-за обилия в нём жёлтых скалистых каньонов. В самом центре расположено одно из наибольших высокогорных озёр в Северной Америке, и находится оно на высоте 2356 м.
В парке присутствует 450 из 970 известных на сегодняшний день гейзеров. Также заповедник привлекает внимание весьма живописными ландшафтами и богатым животно-растительным миром. В нём много водопадов, находящихся неподалеку от гранд-каньона.
Но Йеллоустоун - это не только красивый заповедник и прекрасные виды. Прежде всего - это действующий супервулкан, который входит в активную фазу. Кальдера Йеллоустоун образовалась более 600 тыс. лет вследствии масштабного извержения вулкана. На глубине 8 км под кальдерой находится огромная магматическая камера, а ниже расположен магматический резервуар, в 4 раза превышающий объем камеры. Площадь вулкана Йеллоустоун составляет около 4000 км2.
Начиная с 80-х годов прошлого века учёные начали фиксировать в кальдере подземные толчки, магнитудой до 3.0 баллов. 16 марта 1992 годп произошло крупное землетрясение, магнитудой 4,1 балла. Начиная с 2013 года число землетрясений резко возросло, гипоцентр же стал всё ближе и ближе располагаться к земной поверхности. На июль-август 2018 года пришёлся пик землетрясений в Йеллоустоуне.
С 1985 по 2015 года ежегодно регистрировалось от 1,5 до 2 тысяч землетрясений. За июль 2017 года здесь произошло 1171 землетрясение, за август - 1029, февраль 2018 года - 596. Гипоцентр всех этих землетрясений находился на рекордно небольшой глубине - от 12 до 1,7 км. И это может говорить о том, что магма поднимается к поверхности.
Если вулкан прийдёт в действие, то в атмосферу и даже стратосферу может быть извергнуто до 2,5 тысяч м3 вулканического вещества. Это уничтожит всё живое радиусе тысяч километров.
Ещё одним признаком того, что супервулкан может проснуться, говорит то, что активность гейзеров за 2018 год значительно возросла. Появление гейзеров связано с процессами, происходящими в магме и их активизация может свидетельствовать об усилении вулканической активности. Так, самый высокий гейзер Стимбоат за прошедший год извергался 33 (!) раза, что стало рекордом за последние 30 лет. Кроме того, если ранее продолжительность извержения гейзера составляла не больше 30 минут, одно из последних извержений длилось целых 1,5 часа!
Также, данные, полученные Министерством водных ресурсов, свидетельствуют о том, что температура рек, протекающих рядом с парком Йеллоустоун, поднялась на 10 градусов. И случилось это в феврале, что весьма настораживает, ведь это нельзя назвать естественным.
АЙРА И ЙЕЛЛОУСТОУН - КАК ОНИ СВЯЗАНЫ?
Во время наблюдения за супервулканами было установлено, что присутствует тесная связь между процессами, которые происходят в кальдере Айра и кальдере Йеллоустоун, даже несмотря на то, что между ними лежит тихоокеанская плита.
Учёные выявили, что процессы, которые происходят в недрах планеты, часто взаимосвязаны и даже взаимообусловлены. Об этом говорит и то, что напряжение септонного поля и нейтринное излучение, несмотря на адаптивные механизмы, активированные в районе супервулкана Айры, оставались на одном уровне.
Это говорит о том, что в недрах Земли накапливается энергия, которая может спровоцировать общепланетарную катастрофу, и произойдёт она в ближайшие десятилетия. Но если одновременно придут в действие сразу два супервулкана - Йеллоустоун и Айра - это может полностью уничтожить человеческую цивилизацию.
После приведения в действие адаптивных механизмов, сейсмическая активность в кальдере Айра и кальдере Йеллоустоун находилась на одном уровне. Естественно, влияние адаптивных механизмов, которые были разработаны на основе ИСКОННОЙ ФИЗИКИ АЛЛАТРА, и которые приоткрывают тайну глубинных источников Земли, очень важно в период нарастания глобальных климатических перемен.
При развитии ИСКОННОЙ ФИЗИКИ АЛЛАТРА вполне реально научиться контролировать природные процессы уже сегодня.Конечно же, адаптивные механизмы - это временная мера. Избежать изменений, связанных с процессами, происходящими в гидросфере, литосфере, атмосфере не удастся. Наблюдая за нетипичным поведениям нейтрино, специалисты пришли неутешительным выводам.
С вероятностью 70% в ближайшие 10 лет, вследствие крупных извержений, Японский архипелаг может быть уничтожен. Вероятность того, что это произойдёт в ближайшие 18 лет составляет 99%!
Но учитывая нарастание климатических изменений, повышенную вулканическую активность и космические факторы - это может случиться в любой момент. Особую тревогу это вызывает потому, что в данной местности проживают миллионы людей. И уже сегодня нужно объединяться и решать эту проблему, чтобы успеть спасти жизни 127 миллионов человек, переместив их в безопасные места проживания.
Подразделение науки, касающееся изучения вулканической активности - достаточно молодое и пока ещё мало изученное. Для его скорейшего развития требуется привлечение большого количества специалистов из самых разных научных областей. И в первую очередь это должны быть люди, которые абсолютно бескорыстно, в свободное от работы время могли бы заниматься изучением вулканологии, для сохранения нашей планеты, а не ради заработка или получения высших научных степеней и должностей.
СЕВЕРОАМЕРИКАНСКАЯ ЛИТОСФЕРНАЯ ПЛИТА НЕ ЯВЛЯЕТСЯ ЦЕЛОСТНОЙ
При изучении нового направления в геоинжиниринге было выявлено, что присутствует конкретное несоответствие между теми данными, которые предоставляются общественности и тем, что происходит на самом деле. К примеру, в Северо-Американской литосферной плите формируется континентальный разлом, который фактически разделит территорию США на две части. И с учётом того, что напряжение вдоль линии разлома растёт с каждым днём, то невозможно предсказать, когда случится эта катастрофа…
4 июля 2019 года в Южной Калифорнии произошло землетрясение, магнитуда которого составила 6,4 балла, а уже через сутки произошло ещё одно землетрясение, магнитудой 7,1 балла, ставшее самым крупным за последние 20 лет. Калифорнийское землетрясение повлекло за собой серию из 1,4 тысячи подземных толчков, что ещё больше насторожило сейсмологов, так как гипоцентр обоих землетрясений находился в районе разлома Сан-Андреас, где Североамериканская плита сталкивается с Тихоокеанской. Как утверждет официальная информация в СМИ, землетрясения произошли вследствии того, что две эти плиты начали сталкиваться и тереться друг об друга.
И несмотря на то, что в Калифорнии постоянно происходят небольшие землетрясения, в среднем около 3-х раз в день, не все из них опасны и даже несколько привычны для данного региона. Однако есть и те из них, которые представляют серьёзную опасность, поэтому необходимо помнить о том, что здесь в любой момент может произойти землетрясение, которые вызовет большие разрушения. И всякий раз, при увеличении небольших землетрясений, появляется вероятность того, что возникнет более сильное и разрушительное землетрясение. В любом случае, в истории есть случаи, когда сильные землетрясения случались после толчков небольшой силы.
Количество землетрясения в Калифорнии ранее достигало около 400 в год, однако 4 июля, только за один день произошло больше 100 землетрясений, говорящим об увеличении частоты землетрясений в данном регионе. И это является признаком надвигающегося мощного землетрясения, которое может случиться в любой момент.
За первую неделю июля было зафиксировано больше 10000 землетрясений, Южную Калифорнию землетрясения сотрясают фактически каждую минуту, и большинство из них происходят возле разлома Сан-Андреас. Учитывая, что расстояние от эпицентра землетрясений до супервулкана Йеллоустон составляет всего пару сотен километров, это вызывает серьёзные опасения начала извержения. Хотя учёные на данный момент отрицают такую возможность, называя калифорнийские землетрясения афтершоками, тем не менее, геологическая служба США не отрицает тот факт, что данный прогноз может измениться, если произойдёт более сильное землетрясение, которое сдвинет плиты возле Йеллоустона.
ВЫХОД ЕСТЬ!
Последние разработки в области климатологии позволяют достаточно точно определить «проблемное место», которое в ближайшем будущем может вызвать необратимые последствия как для отдельного региона, так и для всей планеты в целом, вследствие глобальных климатических изменений.
Новейшие разработки в области геоинжиниринга открывают широкие возможности для мониторинга за климатом и многофакторного анализа хода дальнейшего развития событий, связанных с климатическими изменениями.
Это позволяет найти и запустить компенсаторные природные механизмы, которые направлены на изменение климатических условий и предупреждение их последствий.
На сегодняшний день в данном направлении ведутся активные исследования, которые имеют твердую научную почву и практическое подтверждение. И первичная стадия разработки данного направления уже дает серьезные стабильные результаты.
Но для того чтобы начать активно применять передовые разработки, необходимо уже сейчас начать глобально изменять ценности и приоритеты всего общества в целом, иначе они будут узурпированы в руках правящей элиты для еще большего закрепощения людей.
Только объединившись на духовно-нравственной основе мы сможем создать новый формат общества, где человечность, доброта, взаимопомощь и совесть будут доминировать в человеке, несмотря на национальность, вероисповедание, социальный статус и иные условия, искусственно созданные для разделения общества.
ЧТО МЫ МОЖЕМ СДЕЛАТЬ УЖЕ СЕЙЧАС?
11 мая 2019 года на платформе международного общественного движения “АЛЛАТРА” состоялась международная онлайн-конференция “Общество. Последний шанс” в форме круглого стола, которая объединила тысячи людей из множества стран мира. Люди собрались в конференц-залах для того, чтобы, глядя друг другу в глаза, обсудить важные вопросы, назревшие на сегодняшний день у каждого из нас.
И многие люди, независимо от рас, национальностей, вероисповеданий и социального статуса честно и открыто обсуждали, как обществу выйти из сложившейся потребительской системы и объединиться в условиях глобального духовно-нравственного кризиса.
На конференции были затронуты следующие темы:
Потребительский уклад общества как тупик развития современной цивилизации;
Поиск путей выхода из кризиса без ущерба для стран, народов и каждого человека, живущего на планете;
Почему в 21 веке, в высшей точке цивилизованного развития общества, все еще существуют такие проблемы, как войны, дискриминация, насилие?
Кто искажает и замалчивает реалии современности и почему СМИ служат интересам отдельных людей;
Почему в обществе нет человечности, несмотря на большое количество религий.
Спикеры мероприятия предложили объединить все человечество через год и 9 мая 2020 года собраться всем людям, которым небезразличны проблемы общества, во вторую субботу мая. Собраться всем миром на международную онлайн-конференцию «ОБЩЕСТВО. ПОСЛЕДНИЙ ШАНС 2020» #allatraunites, чтобы всем вместе решить, как сотворить созидательное общество, пока у нас еще есть шанс это сделать.
Нарастающие с каждым днём катаклизмы свидетельствуют о том, что у современной цивилизации практически не осталось времени. Если мы сегодня не объединимся, и не предпримем никаких шагов по консолидации мирового сообщества - завтра может не наступить. Только объединение всего человечества на духовно-нравственных основах может стать шансом для спасения нашей цивилизации от гибели.
Она призвала всех обратить внимание на проблему глобального потепления. Её речь вызвала неоднозначную реакцию. Кто-то похвалил девочку-активистку за смелые высказывания и задумался об окружающей среде, а кто-то и вовсе не поверил в искренность Греты. Однако существует ли глобальное потепление на самом деле? Что будет, если оно наступит?
Заслуженный эколог РФ Андрей Пешков уверен, что глобального потепления не будет. Колебания, которые происходят в климате, вполне естественны. Однако многих людей всё же вопрос глобального потепления беспокоит.
Что же это такое? Глобальное потепление - повышение средней температуры атмосферы Земли. По расчётам некоторых учёных, из-за потепления климата уровень Мирового океана может подняться более чем на 4 метра. В результате могут исчезнуть многие островные государства, а значительные части таких городов, как Санкт-Петербург , Амстердам , Шанхай окажутся под водой.
Средняя температура на планете повышается из-за парникового эффекта. Парниковый эффект - повышение температуры нижних слоёв атмосферы Земли вследствие накопления газов. Диоксид углерода, метан, водяной пар и другие парниковые газы способствуют нагреву планеты. Они поддерживают на Земле климат пригодный для жизни людей и живых существ. Однако если этих газов будет много, то это может привести к серьёзным последствиям. Лесные пожары, автомобильные выбросы, свалки - причины усиления парникового эффекта.
Российский климатолог Михаил Будыко ещё в 1962 г. сообщил, что сжигание большого количества топлива человечеством приведёт к тому, что содержание углекислого газа в атмосфере будет увеличиваться. В 1990-е гг. объем выбросов диоксида углерода ежегодно возрастал на 1%, а в 2000-х гг. темпы роста составили уже 3%. В результате уровень Мирового океана поднялся почти на 60 см. Критическим считается подъем на 1,2 м, что приведет к затоплению прибрежных территорий. По мнению экспертов, больше всех пострадают Африка и Европа.
На изменения климата также влияют и естественные причины: извержения вулканов, солнечная активность. Ученые доказали, что в атмосферу выбрасывается в десять раз больше парниковых газов в результате «работы» вулкана, чем из-за антропогенной деятельности человека.
Температура на Земле менялась и раньше, но таких стремительных изменений наука не припомнит. Только за последние 30 лет температура воздуха повысилась в разных регионах Земли на 0,5 - 1,5 С. В конце августа - начале сентября 2017 г. в восточной части Северного Ледовитого океана стали быстро таять льды. За первую неделю сентября исчез ледовитый покров, превышающий по площади в два раза территорию Великобритании. Исчезновение льдов было настолько интенсивным, что Северный морской путь почти полностью открылся для судоходства. Стало свободным и северное побережье Канады.
Если глобальное потепление наступит, то одним территориям это грозит подтоплениями и снижением плодородия почв из-за избытка влаги, а другим - снижением плодородия почв из-за переосушения.
Эксперты говорят, что эффект глобального потепления скажется на России в два раза сильнее, чем в среднем по планете. По словам ученых, связано это с тем, что Россия утопает в снегах. Повсеместное таяние снегов изменит отражательную способность и вызовет дополнительный прогрев. Это значит, что в Санкт-Петербурге будут выращивать арбузы, в Архангельске - пшеницу.
Глобальное потепление может уничтожить экосистему большинства областей планеты. Таяние арктических льдов приведет к вымиранию тюленей и белых медведей. Из-за высокой температуры в южных морях начнут «обесцвечиваться» кораллы. Рыбы и животные, живущие на коралловых рифах, покинут их. В средиземноморских странах количество лесных пожаров возрастет. В реках Соединенных Штатов от повышения температуры погибнут форель и лосось. Жара уничтожит широколиственные леса в высокогорных районах Австралии, Европы и Китая.
В Декларации саммита по экологии и изменению климата на планете (2008 г.) говорится: «Мы стремимся разделить со всеми видение цели сокращения, по крайней мере, на 50% глобальных выбросов „парниковых газов“ к 2050 году».
Мария Ананичева, ведущий научный сотрудник Института географии РАН , объясняет, что урегулировать большое количество парниковых газов может кислород. Леса поглощают избыточный газ, выделяют большее количество кислорода. Однако сегодня идёт жесткая вырубка растительности. «Если так пойдет дальше, и природные ритмы не компенсируют это, то многих стран ждёт катастрофа», - сказала Ананичева.
" кандидата исторических наук С.А.Кувалдина, опубликованной в апрельском номере журнала "Химия и жизнь", решил задаться вопросом: а сколько имеется известных науке случаев извержений вулканов, для которых существуют определённые доказательства их серьёзного влияния на климат и, как следствие, не менее серьёзного влияния на жизнь определённых групп людей, а то всего человечества в целом? Это такая, если хотите, фишка поста - показать определённую зависимость истории человеческого рода от данного грозного геологического феномена.
Наверное, первым таким извержением можно считать извержение вулкана Тоба , которое произошло около 75 тысяч лет назад. С этим катаклизмом связано, судя по результатам молекулярно–генетических исследований , резкое обеднение генофонда человечества. Это так называемый "эффект бутылочного горлышка", когда из–за резкого сокращения численности популяции, происходит такой своеобразный геноцид. Масштаб этого геноцида оценивается в десятикратном размере, а если более–менее конкретно, то считается, что поголовье тогдашнего человечества сократилось со 100 тысяч до 10. Представьте и подивитесь тому факту, что все мы являемся потомками тех, кто сумел пережить цепочку климатико–экологических неурядиц, последовавших за этим извержением. Напомню, что согласно современным антропологическим представлениям, все гомо сапиенсы той эпохи имели весьма ограниченный ареал проживания, ведь даже просторы Ближнего Востока не были тогда ещё обжиты. (Туда наши предки стали проникать около 70 тысяч лет назад, сталкиваясь с местным неандертальским населением). Не говоря уже о Европе, половина которой тогда томилась под гнётом ледника, а другая половина имела малопривлекательный субарктический климат. То есть, всё то человечество проживало на относительно небольшом участке суши в Африке, что, естественно, создаёт больший риск (по тем или иным причинам) вымирания вида полностью, нежели в случае, когда биологический вид расселён широко и имеет независимые популяции на различных континентах. Диверсификация рисков, так сказать.
Конечно, среди исследователей данной катастрофы есть скептики, которые сомневаются в её масштабности и степени воздействия на человечество. У них имеются два основных аргумента, которые они пытаются педалировать:
- во–первых, не смотря на 6–метровые отложения пепла на Индостане, там обнаруживаются палеолитические орудия и под, и над
слоем вулканического пепла;
- во–вторых, разработанная климатическая модель последствий извержения якобы не даёт катастрофичной картины, а всего лишь рисует кратковременную (год–два) пертурбацию.
Подробнее о контр–доводах к скептическим изысканиям и о прочих деталях на "Антропогенезе".
Второе - это извержение Эльбруса около 45 тысяч лет назад, которое, судя по всему, ответственно за начало так называемого "похолодания Хейнрих 5" - одну из стадий последнего, плейстоценового оледенения, которое началось около 120 тысяч лет назад и просуществовало (с относительно кратковременными отступлениями) до 9700-9600 годов до н. э. Вероятно, именно этот сдвиг климата существенно осложнил и без того нелегкую жизнь в ледниковой Европе нашим, условно говоря, двоюродным братьям - неандертальцам.
Следующее извержение стоило бы, наверное, упомянуть лишь для заполнения временного разрыва, так как вроде нет никаких свидетельств, что произошедшее 26,5 тысяч лет назад грандиозное извержение вулкана Таупо на Северном острове Новозеландского архипелага, как–то повлияло на уже живших к тому времени в Австралии предков нынешних аборигенов. (В Новой Зеландии же, судя по различным данным, человек вообще появился лишь после первой четверти второго тысячелетия нашей эры).
Здесь мы опять перелетаем на пару десятков тысяч лет и ужасаемся последствиям извержения, которое произошло между 1645 и 1600 годами до н.э. Это так называемое минойское извержение . Названо оно так неспроста, ибо именно этот катаклизм, судя по всему, подкосил минойскую цивилизацию. Сам вулкан располагался на острове Санторин и бомбануло его так (извержение было взрывного типа), что вся центральная часть острова с западной периферией взлетела на воздух, а на её месте образовалась широко известная даже у неспециалистов кальдера . Пеплом и цунами накрыло Крит, где, собственно, и находился очаг минойской цивилизации. Также следы пепла обнаружены на побережье Северной Африки и в юго–западных районах Малой Азии.
Есть гипотеза, что именно минойское извержение послужило основой для создания мифа о гибели Атлантиды.
Наиболее известное у широкой аудитории извержение - извержение Везувия в 79 г. н.э. Опять взрывной тип извержения, который теперь называют ещё плинианским в честь погибшего во время оного античного учёного Плиния Старшего. Его племянник, Плиний Младший, составил два письма-отчёта об этом извержении и гибели городов Помпеи и Геркуланума (ещё был уничтожен город Стабии) для историка Публия Тацита.
Что характерно, во времена Средневековья о данном извержении позабыли, а расположение и названия городов почти выветрились из памяти потомков, и лишь во времена Возрождения, в 1592 году, при проведении земляных работ была откопана часть городской стены. Правда, долгое время никто не знал, что же на самом деле они откопали. Например, вплоть до 1763 года исследователи ошибочно принимали Помпеи за Стабии. Интересно, что большой вклад в этот масштабный археологический проект внесла сестра Наполеона Бонапарта - Каролина. Став королевой Неаполя, она, действуя вполне в духе идеалов просвещения, задействовала свой административный ресурс на благо проекта.
В 1870 году руководитель раскопок Джузеппе Фиорелли обнаружил интересную и жутковатую особенность - на месте тел погибших людей и животных, погребённых в своё время пирокластическим потоком с температурой во много сотен градусов, образовались пустоты. При заливке этих пустот гипсом получались реконструированные предсмертные позы жертв извержения. Например .
Можно констатировать, что данное, наверное, самое известное у широкой публики извержение, не смотря на гибель трёх городов, не вызвало никакой перестройки климата и огромного количества жертв. Последствия извержения носили лишь локальный характер.
1600 год, извержение перуанского вулкана Уайнапутина. А вот этот катаклизм, судя по многим приметам, стал причиной пусть и кратковременного, но глобального воздействия на климат. Помимо гибели порядка полутора тысячи местных индейцев, от погодных неурядиц, гибели урожая и, как следствие, голода в Европе 1601 года, особенно в восточной её части, произошли массовые вымирания населения. Очень сильно пострадало Московское царство, население деревень которого массово бежало в города в попытках раздобыть хоть какое-то пропитание. Одна из записей монаха Иосифо-Волоцкого монастыря гласит, что «мертвых по улицам и дорогам собаки не проедали». Считается, что именно разразившийся голод 1601-03 гг. стал одним из решающих факторов, который подкосил династию Годуновых.
Исследование этого извержения на основе моделирования привело к выводу о возможном разносе частичек вулканического серосодержащего пепла скоростными потоками воздуха в верхних слоях атмосферы по всему земному шару. При таком положении дел происходит охлаждение земной поверхности под плотными слоями непроходящей облачности, изменяется циркуляция потоков воздуха, выпадают кислотные дожди.
Интересно, что косвенным подтверждением изменения климата в глобальном масштабе послужили свидетельства, почерпнутые из мореходных записей начала XVII века. В них говорится о невероятно быстрых переходах морских судов из Мексики на Филиппины. Как полагают учёные, причина этого – появившиеся устойчивые сильные ветра, подгонявшие парусные суда по водам Тихого океана с востока на запад.
Извержение исландского вулкана Гекла в 1783-84 годах (оно шло 8 месяцев) привело к гибели 10 тысяч островитян и к кратковременной перестройке климата в Северном полушарии. В Исландии эту природную катастрофу помнят и изучают в образовательных учреждениях как одну из самых трагичных страниц истории страны. В общей сумме за весь период извержения вулкан излил почти 15 кубических километров лавы. Такими объёмами, например, можно залить «с головой» современный город-миллионник. Количество исторгнутых сопутствующих продуктов также потрясает воображение – в верхние слои атмосферы планеты попало 8 миллионов тонн фтористого водорода и примерно 122 миллиона тонн диоксида серы. Естественно, всё это дало о себе знать самым непосредственным образом. Во многих местах прошли кислотные дожди, уничтожая культурные насаждения и дикорастущую флору. Некоторые города накрыло ядовитым туманом. Разразившийся вслед за этими неприятными явлениями голод стал причиной болезней и смертей многих тысяч людей.
Из американских Штатов доходили вести, что весной 1784 года в низовьях главной водной артерии континента – Миссисипи – местные жители видели невероятный по своим объёмам ледоход. По реке плыли мощные льдины, которые успели образоваться за время особо суровой зимы в верховьях. Стоявшая необычайно прохладная для этих мест погода препятствовала его таянию даже в водах тропического Мексиканского залива.
Никто иной, как сам Джордж Вашингтон весной 1784 года жаловался в письмах, что его люди оказались запертыми в вирджинском поместье Маунт-Вернон из-за непроходимых снежных заносов.
Неурожайная погода держалась ещё несколько лет, что не могло не сказаться на цены продуктов питания. Вполне возможно, что именно массовый голод стал той последней каплей в чаше народного терпения, и в 1789 году грянула Великая французская революция.
И, наконец, знаменитый «год без лета» – 1816 год, которому предшествовало чудовищное извержение индонезийского вулкана Тамбора годом ранее. Взрывное извержение, помимо взрыва вулканического конуса с разлётом вулканических бомб, породило цунами. Жертвами всех этих катаклизмов стали 70 тысяч местных жителей. От последующих погодных изменений пострадали самые отдаленные области земного шара. В летнее время 1816 года были отмечены заморозки и снегопады не только в Западной Европе, но и по другую сторону Атлантики. Примечателен тот факт, что многие пострадавшие от климатического разлада европейцы попытались было спастись, эмигрировав в Канаду или США. Каково же было их разочарование и последовавшее отчаяние, когда и в этих краях они обнаружили точно такую же неурядицу – стояла холодная погода, постоянно лили дожди, зерно гнило на корню, а заморозки добивали посевы.
Довольно известным является тот культурологический факт, что этот год без лета поспособствовал появлению на свет ряду известнейших произведений так называемой литературы ужасов. Дело в том, что из-за разразившейся непогоды девятнадцатилетняя английская писательница Мэри Шелли (урождённая Мэри Уолстонкрафт Годвин), её сводная сестра Клэр Клермонт, её гражданский муж Перси Шелли, лорд Байрон и его личный врач Джон Уильям Полидори оказались по сути взаперти пространства виллы Диодати на берегу Женевского озера, где они, судя по всему, довольно неистово сублимировали, результатом чего явились роман «Франкенштейн, или Современный Прометей» за авторством Мэри и рассказ «Вампир», который начал было сочинять Байрон, но передумал, и эстафету подхватил Полидори.
Куда менее известными, но куда более, наверное, полезными, являются иные последствия от этого ужасного года, которые встречаются в научпоп-литературе, но являются недоказуемыми. Однако:
- химик Юстус фон Либих так был потрясён пережитым в детстве голодом, что решил посвятить свою жизнь науке питания и взращивания растений и смог первым синтезировать минеральные удобрения;
- немецкий изобретатель Карл Дрез, пробуя найти альтернативные лошадям источники передвижения, изобрёл прототип велосипеда; лошадиное поголовие сильно сократилось из-за нехватки кормов, причиной которой явилась гибель растительности.
Что интересно, в Российской империи, судя по данным наблюдения, на большей её части не было погодных аномалий, в некоторых областях температура была даже выше среднестатистической, что видно на этой карте (здесь, правда, изображены границы современных государств).
Конечно же, и после 1816 года происходили крупные извержения, но ни одно из них не приводило к подобным погодным аномалиям. Довольно раскрученной темой является феномен Йеллоустоунского супервулкана. Если кто по странному стечению обстоятельств всё ещё не в курсе данного грозного явления природы, то можете почитать про него, например, вот . Не секрет, что некоторые горе-патриоты спят и видят начало извержения этого чудовища. Напомню, что по результатам геологических исследований была получена карта разброса пепла от последнего извержения, которое приключилось порядка 630 тысяч лет назад - вот она . Впечатляет, конечно, почти вся территория нынешних США (кроме Аляски и заморских территорий) находилась в зоне покрытия. Естественно, повторение в подобных масштабах не сможет не вызвать глобального климатического катаклизма, а также всеобщего сильнейшего экономического потрясения, а то и коллапса. Не говоря уже о многочисленных прямых и косвенных человеческих жертвах.
P.S. Как говорится, пока верстался номер, со мной приключился очередной литературный синхрон. Начал читать роман Пола Боулза «Пусть льёт» и в начале четвёртой главы ВНЕЗАПНО про вулканизм и его влияние на погоду, которое, похоже к середине XX столетия стали осознавать даже малограмотные люди. Вот отрывочек: «На Канарах случилось мелкое извержение вулкана. Несколько дней испанцы о нем говорили; событию придали большое значение в газете «España», и многие, у кого там жили родственники, получали успокоительные телеграммы. На этот катаклизм все списывали жару, знойный воздух и серовато-желтый свет, висевший над городом два последних дня. У Юнис Гуд была собственная горничная, которой она платила поденно, - эта неряшливая испанская девушка приходила в полдень и делала ту лишнюю работу, выполнения которой нельзя было ожидать от гостиничных слуг: например, следила, чтобы одежда была отглажена и сложена в порядке, бегала с мелкими поручениями и ежедневно мыла ванную. В то утро новости о вулкане ее переполняли и она болтала о нем - к вящей досаде Юнис, ибо та решила, что у нее настроение для работы. - Silencio! - наконец воскликнула она; у нее был высокий тонкий голос, довольно-таки не вязавшийся с цветущей внешностью; девушка воззрилась на нее и хихикнула. - Я работаю, - пояснила Юнис, изо всех сил постаравшись выглядеть занятой; девушка хихикнула опять. - Как бы там ни было, - продолжала Юнис, - эта плохая погода просто оттого, что наступает маленькая зима. - Говорят, это все вулкан, - стояла на своем девушка.
…
Вулканы ее злили. Разговоры о них заставляли ее вспомнить сцену из собственного детства. Она ехала на судне с родителями из Александрии в Геную. Однажды рано утром отец постучался в дверь каюты, где жили они с матерью, и возбужденно позвал их сейчас же на палубу. Скорее сонные, нежели проснувшись, они явились туда и увидели, как он безудержно показывает на Стромболи. Гора изрыгала пламя, по бокам ее текла лава, уже алая от восходящего солнца. Мать ее посмотрела мгновенье, а потом голосом, хриплым от ярости, выкрикнула одно слово: - От-врат-но! - развернулась и увела Юнис в каюту. Вспоминая это теперь, Юнис разделяла материно негодование, хоть и видела отцово удрученное лицо».
Экие тупые сучки, право слово.
Вестник ДВО РАН. 2007. № 2
Я. Д.МУРАВЬЕВ
Вулканические извержения и климат
Влияние вулканической деятельности на климат изучается уже более 200лет. И только в последнюю четверть века, когда в научную практику были внедрены методы дистанционного зондирования атмосферы, а также освоено керновое бурение полярных ледников, наметились подходы к решению проблемы. В обзоре рассмотрены результаты работ в этом направлении. Показано, что, несмотря на явный прогресс, остаются нерешенными многие вопросы взаимовлияния вулканизма и климата, особенно тонкие процессы трансформации вулканических аэрозолей при переносе в атмосфере.
Volcanic eruptions and climate. Y.D.MURAVYEV (Institute of Volcanology and Seismology, FEB RAS, Petropavlovsk-Kamchatsky).
The problem of influence of volcanic activity on climatic changes has been already studied for more than 200 years. And only during the last quarter of the previous century, when methods of remote sounding of atmosphere were introduced into research practice, as well as ice core drilling of polar glaciers was mastered, some approaches to its solution were found. This review considers the results of works in this area. It is shown, that, despite an obvious progress, many issues of volcano-climate interaction remain unsolved, and especially thin processes of transformation of volcanic aerosols when carried in the atmosphere.
Трудно найти в природе нашей планеты более грандиозное и опасное явление, чем современный вулканизм. Кроме прямой угрозы человеку вулканическая деятельность может оказывать менее явное, но при этом масштабное влияние на окружающую среду. Продукты мощных вулканических извержений, поступая в стратосферу, сохраняются в ней на протяжении года и более, изменяя химический состав воздуха и воздействуя на радиационный фон Земли. Подобные извержения оказывают большое влияние не только на регионы, прилегающие к ним: они могут вызывать и глобальный эффект, длящийся гораздо дольше самого события, если атмосфера насыщается большим количеством частиц пепла и летучих соединений.
Слои пепла крупнейших доисторических извержений представляют хронологические стратиграфические горизонты для целых регионов и могут использоваться в моделях реконструкции направлений палеоветров во время эруптивной активности. Слои тефры (рыхлый обломочный материал, перемещенный из кратера к месту отложения по воздуху) являются основой для прямой корреляции пеплов суши и океана, они весьма эффективны в датировании ледниковых кернов и других отложений, в которых присутствуют эти прослои. При помощи вулканических извержений (из-за их влияния на атмосферу) можно объяснить некоторые уникальные непродолжительные климатические явления, которые также следует рассматривать в контексте ожидаемого глобального потепления (как естественный механизм, который может изменять продолжительные климатические тенденции на период в несколько лет и более).
Вулканизм относится к природным явлениям планетарного масштаба, но вулканы на земной поверхности распределены неравномерно, поэтому роль извержений разных вулканов в модуляции тех или иных климатических флуктуаций может различаться.
МУРАВЬЕВ Ярослав Дмитриевич - кандидат географических наук (Институт вулканологии и сейсмологии ДВО РАН, Петропавловск-Камчатский).
Особенности распределения вулканов
Как это ни парадоксально, но до сих пор неизвестно точное число активных вулканов на Земле. Связано это с тем, что периоды покоя отдельных вулканов, например Академии Наук (Карымский вулканический центр) на Камчатке, могут достигать нескольких тысячелетий . Кроме того, большое количество вулканических сооружений существует на дне морей и океанов планеты. По оценкам разных исследователей, на земном шаре насчитывается от 650 до 1200 действующих вулканов, которые находятся в той или иной степени активности или дремлющем состоянии. Большинство располагается близко к границам литосферных плит либо вдоль дивергентных (Исландия, Африканская риф-товая система и т.д.) или конвергентных (например, островные дуги и континентальные вулканические дуги Тихоокеанского региона) окраин. Географическое расположение таких окраин указывает на то, что активные вулканы распределены неравномерно, с преимущественной концентрацией в низких широтах (от 20° с.ш. до 10° ю.ш. - это острова Вест-Индии, Центральная Америка, север Южной Америки, Восточная Африка), а также в средних и высоких северных широтах (30-70° с.ш.: Япония, Камчатка, Курильские и Алеутские острова, Исландия) ).
Любой вулкан может сильно влиять на окружающий его природный ландшафт в результате излияния лавовых и пирокластических потоков, схода лахаров, выбросов тефры. Однако существуют только три типа извержений, способных вызвать значительный глобальный эффект.
1. Извержения вулканского типа в вулканических островных дугах. В результате крупных извержений этого типа образуются огромные эруптивные столбы, которые привносят пирокластические частицы и газы в стратосферу, где могут перемещаться горизонтально в любом направлении. Такие вулканы обычно изливают лавы андезитового и дацитового состава, а также могут выбрасывать большие объемы тефры. К историческим и доисторическим примерам относятся Тамбора (1815 г.), Кракатау (1883 г.), Агунг (1963 г.) на островах Вест-Индии; Катмай (1912 г.), Сент-Хеленс (1480, 1980 гг.), Мазама (5000 л.н.) и Ледяной Пик (11250 л.н.) в Северной Америке; Безымянный (1956 г.) (рис. 1) и Шивелуч (1964 г.) на Камчатке и др., где тефра распространялась в виде шлейфов на тысячи километров по направлению ветров.
Рис. 1. Кульминация пароксизмального извержения влк. Безымянный 30 марта 1956 г. типа «направленный взрыв». Эруптивная колонна достигла 35 км в высоту! Фото ИВ.Ерова
2. Извержения с образованием кальдер в континентальных «горячих точках». Крупные кальдерообразующие извержения, часто сопряженные с континентальными «горячими точками», связанными с мантией, оставляли те или иные следы в геологической летописи четвертичного периода. Например, крупными событиями были извержение тефры Сиа]е в кальдере Толедо (1370 тыс. л.н.) и тефры Tsankawi в кальдере Вэллс около 1090 тыс. л.н. (оба произошли на территории современного штата Нью-Мексико в США), а также Бишопа в кальдере Лэнг Вэлли в Калифорнии около 700 тыс. л.н. . Слои тефры, образованные в результате извержений, характеризуются субконтинентальным распространением, согласно подсчетам они покрыли территорию площадью до 2,76 млн км2.
3. Крупнейшие трещинные извержения. Трещинные извержения, как правило, невзрывные, так как в них вовлечены базальтовые магмы, которые обладают относительно низкой вязкостью. В результате образуются обширные базальтовые покровы, подобные тем, что были обнаружены на плато Декан (Индия) и плато Колумбия (северо-западная часть Тихоокеанского побережья Соединенных Штатов Америки), а также в Исландии или в Сибири. Такие извержения могут выбрасывать в атмосферу гигантские объемы летучих веществ, изменяя природный ландшафт .
Климатические эффекты вулканической деятельности
Заметнее всего климатические эффекты извержений сказываются на изменениях приземной температуры воздуха и формировании метеорных осадков, что наиболее полно характеризуют климатообразующие процессы.
Температурный эффект. Вулканический пепел, выброшенный в атмосферу во время эксплозивных извержений, отражает солнечную радиацию, снижая температуру воздуха на поверхности Земли. В то время как пребывание мелкой пыли в атмосфере от извержения вулканского типа обычно измеряется неделями и месяцами, летучие вещества, такие как Б02, могут оставаться в верхних слоях атмосферы в течение нескольких лет . Мелкие частицы силикатной пыли и серного аэрозоля, концентрируясь в стратосфере, увеличивают оптическую толщину аэрозольного слоя, что ведет к уменьшению температуры на поверхности Земли.
В результате извержений вулканов Агунг (о-в Бали, 1963 г.) и Сент-Хеленс (США, 1980 г.) наблюдаемое максимальное понижение температуры поверхности Земли в Северном полушарии составило менее 0,1оС. Однако для более крупных извержений, например влк. Тамбора (Индонезия, 1815 г.), вполне возможно понижение температуры на 0,5оС и более (см. таблицу).
Влияние на климат вулканических стратосферных аэрозолей
Вулкан Широта Дата Стратосферный аэрозоль, Мт Понижение температуры в Северном полушарии, °С
Эксплозивные извержения
Безымянный 56о с.ш. 1956 0,2 <0,05
Сент-Хеленс 46о с.ш. 1980 0,3 <0,1
Агунг 8о ю.ш. 1963 10 <0,05
Эль-Чичон 17о с.ш. 1982 20 <0,4
Кракатау 6о ю.ш. 1883 50 0,3
Тамбора 8о ю.ш. 1815 200 0,5
Тоба 3о с.ш. 75 000 л.н. 1000? Большое?
Эффузивные трещинные извержения
Лаки 64о с.ш. 1783-1784 ~100? 1,0 ?
Роза 47о с.ш. 4 млн л.н. 6000? Большое
Рис. 2. Временные ряды кислотности для керна Crete изо льдов центральной Гренландии, охватывающие промежуток 533-1972 гг. Идентификация извержений, вероятнее всего соответствующих крупнейшим пикам кислотности, основана на исторических источниках
Эксплозивные извержения могут оказывать свое влияние на климат, по меньшей мере, в течение нескольких лет, а некоторые из них - вызвать гораздо более продолжительные его изменения. С этой точки зрения крупнейшие трещинные извержения также могут иметь существенный эффект, поскольку в результате этих событий огромный объем летучих веществ выбрасывается в атмосферу в течение десятилетий и более . Соответственно, некоторые пики кислотности в ледниковых кернах Гренландии сопоставимы по времени с трещинными извержениями в Исландии (рис. 2).
Во время крупнейших извержений, сходных с тем, что наблюдалось на влк. Тамбора, количество солнечной радиации, проходящей через стратосферу, уменьшается примерно на четверть (рис. 3). Гигантские извержения, подобные тому, в результате которого образовался слой тефры (влк. Тоба, Индонезия, около 75 тыс. л.н.), могли сокращать проникновение солнечного света до величин, составляющих менее сотой доли его нормы, что препятствует фотосинтезу . Это извержение - одно из крупнейших в плейстоцене, и выбрасываемая в стратосферу мелкая пыль, по-видимому, привела к почти всеобщей темноте на большой территории в течение недель и месяцев. Тогда, примерно за 9-14 сут, было извергнуто около 1000 км3 магмы, а ареал распространения пеплового слоя превысил по крайней мере 5106 км2 .
Другая причина возможного похолодания обусловливается экранирующим воздействием аэрозолей Н2Б04 в стратосфере. Следуя , принимаем, что в современную эпоху в результате вулканической и фумарольной деятельности в атмосферу попадает примерно 14 млн т серы ежегодно, при ее общей естественной эмиссии приблизительно 14^28 млн т. Верхняя оценка общей годовой эмиссии серы в атмосферу, при условии полного превращения всех ее оксидов в Н2Б04 (если считать эту величину неизменной за рассматриваемый интервал времени), приближается к минимальной оценке прямого поступления аэрозолей в виде серной кислоты в стратосферу вследствие извержения влк. Тоба. Большая часть оксидов серы тут же попадает в океан, формируя сульфаты, а определенная доля серосодержащих газов выводится путем сухого поглощения или вымывается из тропосферы осадками . Поэтому очевидно, что извержение влк. Тоба привело к многократному увеличению количества долгоживущих аэрозолей в стратосфере. Видимо, наиболее отчетливо эффект похолодания проявился в низких широтах, особенно в сопредельных
Dim >ad536 _ sun
Overcast day "^Tobi flow)
No photMyitthesis TobaV (high) >Roza
t-"ut) moonlight 4
Рис. 3. Оценки количества солнечной радиации, проникающей через стратосферный аэрозоль и/или пелену мелкой пыли, в зависимости от их массы. Точки указывают на крупные исторические и доисторические извержения
регионах - Индии, Малайзии. На глобальную значимость этого явления указывает также «кислый» след влк. Тоба, зарегистрированный на глубинах 1033 и 1035 м в керне скважин 3С и 4С на станции Восток в Антарктиде .
Свидетельства вулканической модуляции климата в течение десятилетий получены также при исследовании древесных колец и изменений объемов горных ледников. В работе показано, что периоды заморозков в западной части США, установленные при помощи дендрохронологии на основе древесных колец, тесным образом согласуются с зафиксированными извержениями и, вероятно, могут быть связаны с пеленой вулканических аэрозолей в стратосфере в масштабах одного или двух полушарий. Л.Скудери отметил, что существует тесная взаимосвязь между различной толщиной колец на верхней границе произрастания лесов, чувствительных к изменениям температуры, профилями кислотности льдов Гренландии и наступлением горных ледников Сьерры Невады (Калифорния) . Резкое снижение прироста деревьев наблюдалось в течение года, следующего после извержения (в результате которого образовалась аэрозольная пелена), а снижение прироста колец происходило в течение 13 лет после извержения.
Наиболее перспективными источниками информации о прошлых вулканических аэрозолях являются все же кислотность ледяного керна и сульфатные (кислотные) ряды - из-за того, что они содержат вещественные доказательства атмосферной загрузки химическими примесями. Поскольку льды могут быть датированы на основе их ежегодной аккумуляции, то возможно прямое соотношение пиков кислотности в верхних слоях льда с историческими извержениями известного периода. При использовании этого подхода ранние пики кислотности неизвестного происхождения также соотносятся с определенным возрастом . По-видимому, такие мощные извержения в голоцене, как неизвестные события, происходившие в 536-537 гг. и около 50 г. до н.э., или Тамбора в 1815 г., приводили к явному снижению солнечной радиации и охлаждению поверхности планеты на один-два года, что подтверждается историческими свидетельствами . В то же время анализ температурных данных позволил предположить, что потепление в голоцене вообще и в 1920-1930-х годах в частности обусловлено понижением вулканической активности .
Известно, что один из наиболее эффективных методов исследования вулканической деятельности в прошлом - это изучение кислотности и аэрозольных включений в ледяных кернах полярных ледников. Пепловые слои в них эффективно используются в качестве временных реперов при сопоставлении с результатами палеоботанических и геологических исследований. Сравнение мощности вулканических пеплопадов на разных широтах способствует уточнению циркуляционных процессов в прошлом. Отметим, что экранирующая роль аэрозоля в стратосфере проявляется значительно сильнее в том полушарии, где произошла инъекция вулканических частиц в стратосферу .
Рассматривая возможное влияние на климат извержений, в первую очередь низкоширотных вулканов, или летних извержений в умеренных или высоких широтах, необходимо учитывать и тип вулканического материала. В противном случае это может привести к многократной переоценке теплового эффекта. Так, при эксплозивных извержениях с дацитовым типом магмы (например, влк. Сент-Хеленс) удельный вклад в формирование аэрозолей Н2Б04 был почти в 6 раз меньше, чем при извержении Кракатау, когда было выброшено около 10 км3 магмы андезитового состава и образовалось примерно 50 млн т аэрозолей Н2Б04 . По эффекту загрязнения атмосферы это соответствует взрыву бомб общей мощностью 500 Мт и, согласно , должно иметь существенные последствия для регионального климата.
Базальтовые вулканические извержения приносят еще большее количество серосодержащих эксгаляций. Так, базальтовое извержение Лаки в Исландии (1783 г.) с объемом излившейся лавы 12 км3 привело к продуцированию примерно 100 млн т аэрозолей Н2Б04, что почти вдвое превосходит удельную продукцию эксплозивного извержения Кракатау.
Извержение Лаки, по-видимому, в какой-то мере обусловило похолодание в конце XVIII в. в Исландии и Европе. Судя по профилям кислотности ледяных кернов в Гренландии, которые отражают вулканическую деятельность, можно отметить, что вулканическая активность в Северном полушарии в малый ледниковый период коррелирует с общим похолоданием.
Роль вулканической деятельности в образовании атмосферных осадков. Распространенное мнение: при образовании атмосферных осадков первичным процессом в естественных условиях при любых температурах служит конденсация водяного пара, и только затем возникают ледяные частицы. Позднее было показано, что даже при многократном пресыщении ледяные кристаллы в совершенно чистом влажном воздухе всегда возникают вследствие гомогенного появления капель с последующим замерзанием, а не прямо из пара .
Экспериментально было определено, что скорость зарождения кристалликов льда в переохлажденных каплях воды при гомогенных условиях есть функция объема переохлажденной жидкости, и она тем ниже, чем меньше этот объем: капли диаметром несколько миллиметров (дождевые) перед замерзанием охлаждаются до температуры -34 +- -35оС, а диаметром несколько микрон (облачные) - до -40оС. Обычно температура образования частиц льда в атмосферных облаках много выше, что объясняется гетерогенностью процессов конденсации и кристаллообразования в атмосфере из-за участия аэрозолей.
При образовании ледяных кристаллов и их аккумуляции только небольшая часть аэрозольных частиц служит льдообразующими ядрами, что часто приводит к переохлаждению облаков до -20оС и ниже. Аэрозольные частицы могут инициировать образование ледяной фазы как из переохлажденной жидкой воды путем замораживания капель изнутри, так и путем сублимации. Исследование сублимированных снежных кристаллов, собранных в Северном полушарии, показало, что примерно в 95% случаев в их центральной части было найдено одно твердое ядро (размером в основном 0,4-1 мкм, состоит из частиц глины). При этом в образовании ледяных кристаллов наиболее эффективны глинистые частицы, вулканические пеплы, в то время как морские соли превалируют в облачных каплях. Подобное различие может оказаться важным при объяснении более высоких скоростей аккумуляции снега в высоких широтах Северного полушария (по сравнению с Южным), а также большей эффективности циклонического переноса атмосферной влаги над Гренландией, чем над Антарктидой .
Поскольку наиболее существенное изменение количества аэрозолей в атмосфере определяется вулканической деятельностью, после извержения и быстрого вымывания тропосферных вулканических примесей можно ожидать продолжительного выпадения из нижних слоев стратосферы осадков с относительно низкими величинами изотопных отношений кислорода и дейтерия и низким «первичным» содержанием углерода. Если такое предположение справедливо, то понятны некоторые «холодные» осцилляции на палеотем-пературной кривой, основанной на экспериментальных исследованиях полярных ледяных кернов, которые совпадают по времени с понижением концентрации «атмосферного» СО2. Этим частично «объясняется» похолодание в раннем дриасе, проявившееся в наиболее явном виде в бассейне северной Атлантики примерно 11-10 тыс. л.н. . Начало этого похолодания могло быть инициировано резким повышением вулканической активности в период 14-10,5 тыс. л.н., что отразилось в многократном повышении концентрации вулканогенного хлора и сульфатов в ледяных кернах Гренландии .
В областях, прилегающих к Северной Атлантике, это похолодание может быть связано с крупными извержениями вулканов Ледяной Пик (11,2 тыс. л.н.) и Эйфель в Альпах (12-10 тыс. л.н.). Экстремум похолодания хорошо согласуется с извержением влк. Ведде 10,6 тыс. лет назад, пепловый слой которого прослеживается в северо-восточной Атлантике. Непосредственно на период 12-10 тыс. л.н. приходится также максимум нитратов, понижение концентрации которых совпадает с началом потепления после экстремума
похолодания (10,4 тыс. л.н.). В Южном полушарии, как известно, ранний дриас не отмечен понижением содержания СО2 в ледяных антарктических кернах и слабо выражен в климатических кривых, что согласуется с более низкими, чем в Гренландии, концентрациями вулканогенных аэрозолей . На основе изложенного можно сделать предварительный вывод о том, что вулканическая деятельность, кроме непосредственного воздействия на климат, проявляется в имитации «дополнительного» похолодания из-за повышенного количества снежных осадков .
Исходя из общей информации о несоизмеримо более высоком (по сравнению с Антарктидой) содержании аэрозолей как ядер конденсации и кристаллизации атмосферной влаги в Гренландии можно ожидать соответственно большего вклада захваченных осадками компонентов воздуха (за счет общего понижения уровня кристаллизации) в газовый состав ледников. Более высокая вулканическая активность в Северном полушарии определяет большее влияние на изотопный состав ледникового покрова. Это может проявиться в значительном усилении здесь палеоизотопного сигнала, например в раннем дриасе, по сравнению с Антарктидой. В последнем случае возможна имитация отдельных климатических событий за счет «вулканических» флуктуаций изотопного состава.
Вулканические индексы
В настоящее время разработан ряд индексов для оценки вклада вулканизма в изменения климата: вулканический индекс пылевой завесы (DVI - Dust Volcanic Index), индекс вулканической эксплозивности (VEI - Volcanic Explosive Index), а также MITCH , SATO и KHM , названные по фамилиям авторов, рассчитавших их.
DVI. Первое глобальное обобщение влияния вулканических извержений на климатические последствия было сделано в классическом исследовании А.Лэма и затем переработано (). А.Лэм предложил индекс, специально предназначенный для анализа влияния вулканов на погоду, на понижение или повышение атмосферных температур и на крупномасштабную циркуляцию ветра . А.Робок, используя DVI для уточнения расчетов климатических характеристик малого ледникового периода по энергобалансовой модели, показал, что вулканические аэрозоли играют главную роль в продуцировании похолодания в течение этого отрезка времени .
Методы, использованные при создании DVI, изложены А.Лэмом. Они включали: исторические данные об извержениях, оптических феноменах, измерения радиации (для периода позднее 1883 г.), температурные параметры и расчеты объема изверженного материала. Индекс DVI часто подвергается критике (например, ), так как в нем климатические аномалии напрямую связываются с вулканическими событиями, что приводит к упрощенному пониманию его использования лишь в сравнении с температурными изменениями. Фактически же расчет DVI основан исключительно на температурной информации для нескольких извержений в Северном полушарии между 1763-1882 гг. и частично рассчитан на базе температурных данных для некоторых событий этого периода.
VEI. Попытка количественной оценки относительной магнитуды извержений с применением VEI основана на научных измерениях и на субъективных описаниях отдельных извержений . Несмотря на очевидную ценность этих данных, необходимо с осторожностью определять повторяемость и мощность вулканических событий, произошедших за пределами предыдущего столетия, так как многие извержения прошлого остались незафиксированными.
MITCH. Этот индекс предложил Д.М.Митчел , который также пользовался данными А.Лэма. Эта вулканическая хронология охватывает 1850-1968 гг., она более детальна, чем DVI, для Северного полушария, так как автор включил в расчеты извержения с DVI <100, не использовавшиеся А.Лэмом при создании своего индекса. Был сделан вывод, что в стратосферный аэрозольный слой поступает около 1% материала от каждого извержения.
Индекс SATO. Разработан на основе вулканологической информации об объеме выбросов (из сводки , с 1850 до 1882 г.), измерений оптического затухания (после 1882 г.) и по спутниковым данным начиная с 1979 г. Подсчитываются средние индексы оптической глубины атмосферы на длине волны 0,55 мкм для каждого месяца отдельно для Северного и Южного полушарий.
Индекс Хмелевцова (KHM). Создан на основе расчетов выбросов известных извержений вулканов в комбинации с двухмерным стратосферным переносом и радиационной моделью. Ряд представлен средними значениями ежемесячного широтного распределения широкополосной видимой оптической глубины и других оптических свойств аэрозольной нагрузки стратосферы в течение 1850-1992 гг.
Гляциальная хронология вулканических извержений
Основные недостатки хронологий вулканических аэрозольных индексов, в частности информационные пробелы о периоде, предшествовавшем последним одному-
двум столетиям, в значительной мере призван решить разрабатываемый в последнее десятилетие гляциальный (ледниковый) индекс вулканической активности, базирующийся на анализе кислотности ледниковых кернов и изучении колебаний продуктивности горных ледников.
В результате сравнения кислотных профилей в ледниковом покрове Гренландии замечено, что наступление горных ледников следовало за промежутками времени, когда кислотность льда становилась значительно выше фоновых величин. И, наоборот, отмечено отступление ледников во время благоприятного периода Средневековья (1090-1230 гг.), что совпадает с интервалом пониженной кислотности в ледниках Гренландии (рис. 4). Тесная связь между аккумуляцией кислотных осадков в Гренландии и колебаниями горных ледников в течение последних столетий указывает на то, что десятилетние изменения климата, зафиксированные положением морен на земной поверхности горных ледников, соотносятся с вариациями в насыщении стратосферы вулканическим аэрозолем.
Вулканический сигнал в ледниковых кернах
Анализ вулканических сигналов, на протяжении последнего тысячелетия проявившихся одновременно в кернах из обоих полярных районов планеты, выполнен в работе . В ней график годового хода H+ (ECM) был использован как номограмма общей вулканической активности. Слои, которые показывают высокие уровни концентрации Н+ (выше пороговой величины 2а (3,3 мг экв/кг) от среднего значения 1,96 мг экв/кг),
Кислотность льда Шаг
Гренладского щита отклика Колебания ледников Альп
0 12 3 4 «------ Наступайте
мг-экв. Отступание-----»
Рис. 4. Верхняя часть кислотного профиля льда Гренландии (затемненный участок указывает на величины, превышающие фоновые), сравниваемая с временными рядами пяти горных ледников (A - Argentiere, B - Brenva, G - Unter Grindelwald, M - Mer de Glace, R - Rhone). Горизонтальные пунктирные линии указывают на начало явлений с повышением кислотности сверх фонового до уровней 2,4 мкг-экв. Н+/кг и выше. Затемненные участки справа от кривой указывают на запаздывание начала наступления ледников после начального увеличения кислотности. Кульминация наступления ледников запаздывает после увеличения пика кислотности на 1-2 десятилетия
определялись в качестве возможных показателей признаков вулканической активности в ионном составе.
Особый интерес представляют примерно равные максимальные величины уровня концентрации содержания nss SO42- (nss - сульфаты не морского происхождения, или сульфат-эксцесс) в обоих полушариях после извержения влк. Кракатау (6° ю.ш., 105° в.д.), максимум эруптивной активности которого отмечался 26 августа 1883 г. . Результаты анализа керна из скважины Crete в центральной Гренландии привели к выводу, что необходимо было около года для того, чтобы сигнал от этого извержения достиг поверхности Гренландии, и около двух лет для роста кислотности до максимальной величины в точке бурения скважины.
Другой пример - горизонты максимальной концентрации сульфат-эксцесса в биполярных точках, датируемые 1835 и 1832 гг., которые в 3-5 раз выше фоновых уровней. Химические сигналы в разных кернах, фиксирующие извержение Тамбора (8° ю.ш., 118° в.д.), произошедшее 5 апреля 1815 г., а также сигнал неизвестного извержения около 1810 г., отмечались ранее в керне Crete . Пик сигнала от извержения Тамбора в Гренландии появился год спустя после этого события. Высокие уровни концентрации nss SO42-отмечены также между слоями аккумуляции, варьирующими в разных кернах между 1450 и 1464 гг. Скорее всего, все эти сигналы представляют одно и то же событие 1459 г., выявленное в наиболее точно датированном керне CR74; наблюдаемые различия возникают, скорее всего, из-за неточности временных шкал на этих глубинах, в частности для керна SP78.
Прослой 1259 г. является вулканическим событием, наблюдаемым повсеместно в полярных ледниковых кернах , и, очевидно, представляет собой крупнейшее эруптивное событие, выбросы которого транспортировались от источника по всему миру.
Следует отметить, что все упомянутые пики nss SO42- в скважине CR74 обнаружены и в кривой вариаций ЕСМ (величин электрической кондуктивности) в керне из центральной Гренландии («Greenland Ice-core Project» - GRIP) с датировками, соответствующими керну скважины CR74, с отклонениями ± 1 год. Результаты анализа временной шкалы керна из скважины NBY89 обеспечивают непрерывный ряд величин годовой аккумуляции за последние 1360 лет (с 629 г.). При использовании различных временных шкал установлен возраст дна керна SP78 глубиной 111 м - с 980 г. ± 10 лет; дна керна D3 18C глубиной 113 м - 1776 г. ± 1 год (208 годовых слоев от поверхности 1984 г. ); дна керна CR74 -553 г. ± 3 года (1421-й годовой слой вниз от поверхности 1974 г. ).
Максимальные пики H2SO4, обнаруженные в результате исследования ледяных кернов обоих полушарий, присутствуют в образцах, отобранных из горизонтов 1259 г. По результатам химического анализа ледниковых кернов Гренландии и Антарктики была построена биполярная стратиграфическая хронология крупнейших вулканических событий за последнее тысячелетие. Ключевой элемент этой хронологии - определение близкой к действительности временной шкалы для керна NBY89 (на основе которой прослеживались большие пики вулканического индекса для других антарктических кернов) и перекрестное датирование результатов, полученных из Антарктики и ледниковых кернов из Гренландии.
Чтобы оценивать причины изменения климата в прошлом в течение 2000 лет, включая Медиеваль (Средневековое потепление) и так называемый малый ледниковый период (LIA), необходимы надежные ряды временного хода загрузки атмосферы вулканическими аэрозолями. За пределами прошлого тысячелетия рассчитаны лишь два индекса, основанные на различных природных данных и критериях. Вследствие этого ледниковые керны остаются наиболее оптимальными источниками информации о вулканических аэрозолях (по кислотности и рядам сульфатов) в прошлом, физическими свидетельствами атмосферной нагрузки.
Возможность создания нового индекса глобальной переменной вулканизма на основе использования кислотности ледяного керна и рядов сульфата сначала была показана для
периода от 1850 г. до настоящего времени . Путем объединения рядов из 8 ледяных кернов в Северном полушарии и 5 в Южном предложен ледово-вулканический индекс (IVI - Ice Volcanic Index). Эти IVI-хронологии тесно связаны с 5 имеющимися вулканическими индексами для каждого полушария. Очевидно, что результаты, полученные из ледяных кернов, сопоставленные с геологической и биологической информацией, в будущем позволят создать более точные и продолжительные хронологии вулканической деятельности.
Другие характеристики, способные дополнить временную шкалу изменений климата, это парниковые газы, аэрозоли в тропосфере, вариации солнечной постоянной, атмосферно-океанские взаимодействия и случайные, стохастические вариации. Изменчивость рядов результирующих пиков в ледяных кернах Северного и Южного полушарий может быть связана как с низким уровнем вулканизма, так и с другими причинами относительно сульфатной эмиссии в атмосфере, включая биологический отклик на индуцированные вулканами климатические изменения.
Во всех рядах IVI-хронологий визуально видны только 5 извержений: недатированные в 933 и 1259 гг. (отсутствуют в каталоге VEI), высокоширотное извержение Лаки 1783 г., неизвестное извержение 1809 г. и, наконец, Тамбора (VEI = 7 баллов) в 1815 г., которое проявляется в обоих индексах. Пик извержения Лаки присутствует в ряде DVI, но имеет мощность всего VEI = 4, так как не создает большого всплеска на графике. Извержение вулкана Баиту (Baitou) в Южном полушарии около 1010 г. с VEI = 7 не проявляется в ледяных кернах, равно как и 12 извержений с уровнем VEI = 6, для которых получены видимые пики в каталоге VEI.
Причины недостаточной согласованности результатов могут быть связаны с большими «шумами» в ледниковых рядах и неординарностью неледниковых индексов. Из-за меньшего количества информации об извержениях нижняя часть хронологии более далека от действительности. Однако керновая запись может быть адекватна для Северного полушария, по крайней мере, в течение современного периода. В порядке проверки его продолжительности заметим, что с 1210 г. до нашего времени имеются 4 ледниковых керна, добытых в Северном полушарии, три из которых (A84, Crete и GISP2) охватывают 20-е столетие. Осреднение этих рядов с 1854 г. до современности и корреляции этого среднего (IVI*) с 5 другими керновыми индексами показали, что IVI* тесно связан (на 1%-ном уровне значимости) со средней из керновых серий, с MITCH, VEI, SATO и KHM, ледниковыми сериями Северного полушария (RF) и с отдельными гляциальными хронологиями из скважин на г. Логан (Аляска) и 20D в Гренландии.
IVP-хронология объясняет более 60% дисперсии в IVI для этого периода времени, несмотря на то что составлена только из кернов GISP2, Crete и A84. Поэтому она, с аэрозольной вулканической нагрузкой атмосферы Северного полушария, практически также репрезентативна, как и полный ряд IVI.
Напротив, для Южного полушария собрано намного меньше информации, доступной для сопоставления с обоими кернами льда и негляциальными индексами. Здесь имеются всего два ледяных керна, охватывающих хронологию около 1500 лет, - скважины G15 и PSI. Очевидные общие пики в ледниковых летописях Южного полушария приурочены лишь к 1259 г. и паре извержений 1809 и 1815 гг. Эти события должны были быть очень сильными и произойти в тропиках, чтобы так проявиться на обоих полюсах планеты. В то же время в ледниковых хронологиях за последние 2000 лет имеется большое количество событий, все еще не опознанных в исторических и геологических летописях.
В заключение следует отметить некоторые проблемы, связанные в первую очередь с интерпретацией результатов анализа ледниковых кернов.
Так, извержения вулканов, перекрытых ледяными щитами, могут продуцировать огромное количество сульфатных отложений, в то же время не обогащая стратосферу и, таким образом, не производя масштабного эффекта.
Глобально значимые извержения вулканов, расположенных в широтах близ отобранного ледяного керна (например, Катмай в 1912 г.), путем непосредственного выпадения продуктов извержения в результате тропосферного переноса и более поздних осаждений могут в дальнейшем осложнять датирование.
Не вполне понятны также связи между загрузкой атмосферы аэрозолями и количеством сульфата, отложенного в снег. Механизмы обмена между стратосферой и тропосферой, затрагивающие загрузку тропосферы сульфатами, могут быть отличны для каждого вулканического извержения: из-за, во-первых, синхронизации процессов в каждом из атмосферных слоев, во-вторых, географической приуроченности (долготы и широты) стратосферной инъекции и, в-третьих, естественной синоптической изменчивости. Как отмечалось, невулканические источники сульфатов также имеют свою собственную изменчивость, вследствие чего фоновые и вулканические компоненты могут нивелировать или усиливать друг друга.
Существует проблема интерпретации и датирования пепловых и аэрозольных отложений даже для мест рядом с действующим вулканом из-за разной продолжительности «жизни» этих частиц в атмосфере. Поэтому наиболее четко определяются пеплы ближайших к точке бурения вулканов. Например, для вулканов Ключевской и Безымянный на Камчатке (рис. 5).
Вулканы оказывают влияние на атмосферу, загрязняя ее твердыми и летучими продуктами. Результатом крупных извержений может быть значительное похолодание (на 0,4-0,5оС) на поверхности Земли в течение короткого периода после события, которое может ощущаться в одном из полушарий или по всему миру . Таким образом, извержения важны для оценки будущих климатических тенденций. Однако из-за невозможности составления долгосрочного прогноза и отсутствия подробных записей прошлых событий (необходимых для получения достоверных интервалов повторяемости явлений) точное вычисление вероятного влияния будущих извержений на потепление и парниковый эффект сомнительно. В лучшем случае можно утверждать, что если вновь произойдут отдельные извержения, по магнитуде равные извержению Тамбора 1815 г., то их результатом может быть приостановление тенденции потепления на несколько и более лет. Необходимо большое количество дополнительных исследований по всему миру для создания достоверных и подробных записей прошлых вулканических извержений. Для того чтобы ею можно было пользоваться, хронология прошлых извержений должна составляться с погрешностью в пределах не более ±10 лет: только на основании данных такого разрешения представляется возможной их приемлемая оценка.
ЛИТЕРАТУРА
1. Белоусов А.Б., Белоусова М.Г., Муравьев Я.Д. Голоценовые извержения в кальдере Академии Наук // Докл. АН. 1997. Т. 354, № 5. С. 648-652.
2. Бримблкумб П. Состав и химия атмосферы. М.: Мир, 1988. 351 с.
3. Будыко М.И. Климат в прошлом и будущем. Л.: ГИМИЗ, 1980. 351 с.
Рис. 5. Распределение пепловых слоев в ушковском ледяном керне с датами известных извержений вулканов Северной группы на Камчатке. Т - транзитные тонкие пеплы удаленных вулканов или пыль из пустынь Китая и Монголии; знаком (?) отмечены неверные датировки
4. Пруппахер Г.Р. Роль природных и антропогенных загрязнений в образовании облаков и осадков // Химия нижней тропосферы. М.: Мир, 1976. С. 11-89.
5. Семилетов И.П. Углеродный цикл и глобальные изменения за последний климатический период // МГИ. 1993. Вып. 76. С. 163-183.
6. Bradley R.S. The explosive volcanic eruption signal in northern hemisphere continental temperature records // Clim. Change. 1988. N 12. P. 221-243.
7. Charlson R.J., Lovelock J.E., Andreae M.O., Warren S.G. Oceanic phytoplankton, atmospheric sulfur, cloud albedo and climate // Nature. 1987. Vol. 326, N 614. P. 655-661.
8. Dai J., Mosley-Thompson E., Thompson L.G. Ice core evidence for an explosive Tropical volcanic eruption 6 years preceding Tambora // J. Geophys. Res. 1991. Vol. 96, N D9. P. 17 361-17 366.
9. Delmas R.J., Kirchner S., Palais J.M., Petit J.R. 1000 years of explosive volcanism recorded at the South Pole // Tellus. 1992. N 44 B. P. 335-350.
10. Hammer C.U., Clausen H.B., Dansgaard W. Greenland ice sheet evidence of post-glacial volcanism and its climatic impact // Nature. 1980. N 288. P. 230-235.
11. Izett G.A. The Bishop Ash Bed and some older compositionally similar ash beds in California, Nevada, and Utah. U.S. // Geolog. Survey Open File Report. 1982. P. 82-582.
12. LaMarche V.C., Hirschboeck K.K. Frost rings in trees as records of major volcanic eruptions // Nature. 1984. N 307. P. 121-126.
13. Lamb A.H. Volcanic dust in the atmosphere // Phil. Trans. Roy. Soc. 1970. Vol. 266. P. 425-533.
14. Lamb A.H. Update of the chronology of assessments of the volcanic dust veil index // Clim. Monit. 1983. N 12.
15. Langway C.C., Jr., Osada K., Clausen H.B., Hammer C.U., Shoji H. A 10-century comparison of prominent bipolar volcanic events in ice cores // J. Geophys. Res. 1995. Vol. 100, N D8. P. 16 241-16 247.
16. Langway C.C., Jr., Clausen H.B., Hammer C.U. An inter-hemispheric time-marker in ice cores from Greenland and Antarctica // Ann. Glaciol. 1988. N 10. P. 102-108.
17. Legrand M., Delmas R.J. A 220 year continuous record of volcanic H2SO4 in the Antarctic ice sheet // Nature. 1987. N 328. P. 671-676.
18. Mitchell J.M., Jr. A preliminary evaluation of atmospheric pollution as a cause of the global temperature fluctuation of the past century // Global Effects of Environmental Pollution / eds S.F.Singer, D.Reidel. 1970. P. 139-155.
19. Moore J.C., Narita H., Maeno N. A continuous 770-year record of volcanic activity from East Antarctica // J.
Geophys. Res. 1991. Vol. 96, N D9. P. 17 353-17 359.
20. Petit J.R., Mounier L., Jouzel J. et al. Paleoclimatological and chronological implications of the Vostok core dust record // Nature. 1990. Vol. 343, N 6253. P. 56-58.
21. Rampino M.R., Stother R.B., Self S. Climatic effects of volcanic eruptions // Nature. 1985. Vol. 313, N 600. P. 272.
22. Rampino M.R., Self S. The atmospheric effects of El Chichon // Sci. Am. 1984. N 250. P. 48-57.
23. Rampino M.R., Self S., Stothers R.B. Volcanic winters // Annual Rev. of Earth and Planetary Sc. Let. 1988. N 16. P. 73-99.
24. Raynaud D. The total gas content in polar ice core // The climatic record in polar ice. Cambridge, 1983. P. 79-82.
25. Robock A., Free M.P. Ice cores as an index of global volcanism from 1850 to the present // J. Geophys. Res. 1995. Vol. 100, N D6. P. 11 549-11 567
26. Robock A., Free M.P. The volcanic record in ice cores for the past 2000 years. // NATO ASI Series. 1996. Vol. 141. P. 533-546.
27. Sato M., Hansen J.E., McCormick M.P., Pollack J.B. Stratospheric aerosol optical depths, 1850-1990 // J. Geophys. Res. 1993. Vol. 98. P. 22 987-22 994.
28. Scuderi L.A. Tree-ring evidence for climatically effective volcanic eruptions // Quatern. Res. 1990. N 34. P. 6785.
29. Semiletov I.P. On recent study of ancient ice air content: the Vostok ice core // Proc. ISEB 10. San-Francisco CA, USA. 1991. Aug. 19-23,
30. Simkin T., Siebert L., McClelland L., Bridge D., Newhall C.G., Latter J.H. Volcanoes of the World. N. Y: Van Nostrand Reinhold, 1981. 232 p.
31. Stothers R.B., Wolff J.A., Self S., Rampino M.R. Basaltic fissure eruptions, plume heights and atmospheric aerosols // Geophys. Res. Let. 1986. N 13. P. 725-728.
32. Stothers R.B. Mystery cloud of AD 536 // Nature. 1984. Vol. 307, N 5949. P. 344-345.
33. Turco R.P., Toon O.B., Ackerman T.P. et al. Nuclear winter: Global consequences of multiple nuclear explosions // Science. 1983. N 222. P. 1283-1292.
