Александр Гордон - Диалоги (май 2003 г.)
Ведь надо учитывать такие важнейшие климатические параметры, как альбедо – функция увлажнённости. То есть альбедо болот, например, в несколько раз меньше, чем альбедо пустынь. И это хорошо просматривается по спутниковым данным, по которым у пустыни Сахары очень высокое альбедо. Так вот, оказывается, что по мере увлажнения суши тоже возникает положительная обратная связь. Увлажнённость растёт, планета сильнее разогревается, океаны больше испаряют, больше влаги попадает на сушу, влажность снова растёт. Но эта положительная связь известна в климатологии. А вторую положительную связь я уже называл при анализе динамики колебаний уровня Каспийского моря.
Оказалось очень важным, что эта система может быть сведена к системе нелинейных осцилляторов, типа Дюффинга или Ван дер Поля, а тепловой режим планеты здесь фигурирует в качестве вынуждающей силы для этих осцилляторов. Так вот, оказалось, что решение этих уравнений может иметь сложный непредсказуемый характер – хаотический характер, как говорят специалисты в области нелинейной динамики и других нелинейных задач.
Вот на рисунке это хорошо видно. Здесь рассмотрены две траектории по реализации глобальной температуры приземного слоя атмосферы. Мы видим, что на каком-то отрезке времени траектории начали расходиться. То есть по существу мы получили при одних и тех же условиях две реализации. Эта существенная зависимость решения от начальных условий говорит нам как раз о хаосе в этих системах.
Что здесь ещё важно? Мы видим, что возможны резкие колебания. Если в начале мы видели колебания около 16-ти градусов среднегодовой температуры приземного слоя атмосферы, то по мере развития событий получаются колебания уже от 14-ти до 17-ти градусов. Это очень сильные колебания. Здесь возникает такой даже эффект. Мы хорошо знаем эффект десинхронизации генераторов. Например, Гюйгенс в письмах к отцу писал, что наблюдал синхронизацию двух часов, повешенных на стене, разделяющей две комнаты. То есть слабая связующая сила связывала эти часы, и они шли в унисон. Таким образом, и здесь, возможно, присутствуют эффекты синхронизации. Что это значит? Что если все материки начнут работать на увлажнение, планета начнёт разогреваться. То есть будет происходить потепление климата. Если они работают на усушение, планета начинает охлаждаться. То есть ледниковые эпохи возникают.
Причём у нас получилось, что экспериментальная размерность этого аттрактора, вычисленная на основе эксперимента, поставленного климатологами Николисами, совпала с нашей размерностью, которую мы вычислили теоретически. И что здесь важно? Что климат неразрывно связан с гидрологическими процессами на суше. То есть воды суши – такой же полноправный участник климатического спектакля, как океан, атмосфера и криосфера. Это неразрывно связанные между собой компоненты. И вот на рисунке показан «странный аттрактор». Есть такое стационарное состояние этой системы, вернее, его проекция на плоскость в переменных температуры и зависимость производной температуры от времени. Мы видим, что некоторое время температура находится где-то около 16-ти градусов. Если продолжать дальнейшее развитие, то температура может понизиться и до 14-ти градусов. Она здесь показана, но время пребывания системы в этом состоянии оказалось меньше, чем время пребывания в другом состоянии системы.
И здесь хочу подчеркнуть следующее – почему здесь эффект Харста справедлив? Академиком В.В.Козловым показан такой эффект, что у уравнения Дюффинга может быть бесконечное число длиннопериодических решений с любым периодом, то есть, низкочастотных решений. Так вот там, где уравнение Дюффинга имеет такое поведение, как раз возникают эти долгие периодические решения, медленные процессы. И вот спектр, построенный для такой реализации, как раз отражает этот эффект.
И ещё нужно сказать, что изменение климата в нашей модели является естественным, то есть без учёта антропогенного эффекта. Потому что, на мой взгляд, всякие модели должны объяснять прошлое и будущее, а потом на основе их нужно принимать какие-то политические решения – типа Киотского протокола.
А.Г. То есть вероятность потепления или похолодания больше, чем вероятность стабильного развития ситуации в любой…
В.Н. Да. Я хочу здесь добавить очень важный момент, который иногда опускается. Если бы у климата не было никаких причин его изменения, всё было бы случайно. И температура бы стояла около отметки плюс 15, тогда вероятность достижения потепления без полярных шапок была бы ненулевая, такое состояние было в меловом периоде. Состояние мелового периода: тёплые океаны и влажное состояние климата. Но вероятность возникновения тех ледниковых эпох на Земле – тоже ненулевая, значит, причины изменения климата есть. И они пока ещё, может, не познаны, но эти все модели, о которых мы говорили, и в том числе модели Харста, они допускают проверку. То есть можно математически построить более сложные модели – или подтвердить нашу теорию, или опровергнуть. Так, собственно говоря, на наш взгляд и должна развиваться наука.
А.Г. Мне очень нравится, что у вас теория не антропоморфна. Потому что человек всё-таки слишком многое о себе возомнил…
[01]
Вероятно, ошибка в оригинальном тексте.
