Ким Померанец - Несчастья невских берегов. Из истории петербургских наводнений
1) Сравнительно теплый период примерно VIII—XIV вв. (700– 1350 гг.) – малый климатический оптимум. Благоприятное время для хозяйственной и культурной деятельности людей и взаимодействия народов. Викинги достигли Гренландии и основали там поселения. Установлены контакты Европы и Америки. Развитие земледелия, скотоводства, рыболовства. Новгородцы вышли к берегам арктических морей. В Японии цветение вишни-сакуры происходило раньше обычного.
2) Похолодание XIV—XIX вв. – малый ледниковый период. Резкое понижение температуры воздуха на 1-1,5 градуса за 100 лет. Полярные льды сковали берега Исландии и Гренландии, отрезав их от материка. Оледенение в горах Европы достигло максимума. На Руси в XV—XVI вв. было около 30 холодных зим и более 50 дождливых периодов, повлекших неурожаи и более 40 голодных лет. В XVII в. увеличилась ледовитость арктических морей. В XVIII в. было 18 жестоких зим, особенно в 1709 г. (Балтийское море полностью покрылось льдом) и в 1740 г. («ледяной дом» на Неве), сильные наводнения в Москве и в Центральной России, 19 засух за столетие. Отмечались также значительные колебания метеорологических условий. В начале XIX в. неблагоприятные явления распространялись только на отдельные регионы, уменьшились дождливые периоды, чаще стали повторяться мягкие зимы.
3) Потепление со второй половины XIX в. с максимумом в 1930-1940-х гг.
Повышение температуры воздуха происходило постепенно. Только в полярных широтах наблюдалось более интенсивное потепление, что облегчило проведение арктических навигаций. Началось отступление горных ледников в Альпах, на Кавказе, в Скандинавии. Но в 1900—1920 гг. происходили кратковременные похолодания.
4) Период 1950—1980 гг., близкий к норме всего XX в., характерен активизацией гидрометеорологических исследований в рамках общей научно-технической революции после Второй мировой войны. Деятельность Всемирной метеорологической организации под эгидой ООН охватывает большинство стран. Атмосферные условия этих лет принимаются за современный климат. Достаточно детальные исследования обнаруживают кратковременные колебания: потепление в конце 1950-х гг., похолодание, достигшее максимума в середине 1960-х гг., затем новое потепление в 1970-х. Начало научных дискуссий о глобальном потеплении.
5) Потепление с середины 1980-х гг., достигшее максимума в 1990-х гг. Этот цикл продолжается с заметными колебаниями в отдельные годы в различных регионах, включая и Северо-Запад России.
Обсуждение погоды и климата можно продолжать долго и по-разному. Эта тема – одна из самых актуальных в наше время. Лишь по материалам газетно-журнальных публикаций довольно легко составить справочник противоречивых мнений, выводов и рекомендаций. Не станем вдаваться в дебри проблемы. Будем пытаться следовать Д.И. Менделееву: «Сказать-то можно все, а ты, поди, продемонстрируй…». Вернемся к демонстрации, хотя и словесной, петербургской погоды в разных ее видах.
С середины XVIII в. и почти в течение столетия температура воздуха в Петербурге была неустойчивой и холодной во все сезоны и за счет этого от года к году. С середины XIX в. наметился устойчивый переход к повышению и сезонных и годовых температур. Но на фоне этой тенденции имели место относительно короткопериодные колебания.
Весной значительная изменчивость температуры продолжалась почти до конца XIX в. Особенно холодными были весны в первую четверть того столетия. С конца XIX в. весенние колебания сократились, а значения температуры устойчиво превышали норму почти весь XX век. Летний сезон, в отличие от других, наиболее устойчив. Летнее тепло было особенно заметным в конце XVIII в. и в 30-е гг. XX в. Осенние температуры воздуха изменялись подобно весенним в XVIII —
XIX вв., а максимальных значений достигли в 20-40-е гг.
XX в. Зимой холод наблюдался в конце XVIII в., по продолжительности холодов отличилась первая четверть XIX в. В середине и конце того столетия довольно устойчиво наблюдались умеренно холодные зимы. Век XX можно полностью отнести к периоду теплых зим. Изменение средних годовых температур воздуха в общем подобно изменению зимних, с другими значениями, разумеется. Интересно, что не было ни одного года во всем длительном температурном ряду с сезонными аномалиями одного знака. Точно также не было ни одного года без аномалий – теплых или холодных – какого-либо сезона. Вот уж, действительно, постоянна в своем непостоянстве наша питерская атмосфера…
По осадкам в Петербурге сведений меньше, чем по температуре воздуха: рассматривается период 1836—1977 гг. Сухой была середина XIX в., в основном из-за дефицита влаги в теплый период года. С последней четверти этого столетия режим осадков в общем оставался устойчивым, хотя в 1920– 1940-е гг. наблюдалась нестабильность в теплые месяцы. Сопоставление изменчивости температуры воздуха и количества осадков позволяет говорить о взаимосвязи этих элементов, но не слишком тесной. Например, годовые температуры в XX в. неуклонно возрастали, а осадки испытывали колебания. Заметим, что связь между температурой воздуха и осадками совсем не проста не только в Петербурге. Климатологи согласны лишь в том, что тепло следует непосредственно за Солнцем, а влага – за движениями воздушных масс, энергия которых также определяется Солнцем, но не напрямую.
Причины колебаний климата
На конкретных примерах мы убедились в изменчивости петербургской погоды. Привлекая обобщенные, осредненные сведения о ней, мы получили представление о климате Петербурга. И также обнаружили его непостоянство. Да иначе и быть не могло: странно было бы из непостоянного и изменчивого получить нечто устойчивое и застывшее. Так что климат и, конечно же, не только в Петербурге подвержен колебаниям, как теперь говорят, по определению. О причинах этого явления говорят и пишут, спорят и обсуждают, но все согласны лишь в том, что колебания климата всегда, в течение всей истории Земли, происходили по естественным причинам. И только относительно недавно в процесс вмешался человек со своими делами. Заметим также, что некоторые причины колебаний климата воздействуют и на погоду. Будем только помнить, что климат – явление продолжительное во времени и широкое по пространству (превратился в штамп термин «глобальный климат»…), тогда как погода – явление «мгновенное» и локальное.
Астрономические факторы – первые из естественных причин, к которым естественно (тавтология…) обратиться за объяснением колебаний погоды и климата. Самые наглядные астрономические факты – вращение Земли вокруг своей оси и вращение Земли вокруг Солнца – являются соответственно причинами суточной и сезонной изменчивости погоды. Но наше дневное светило – само по себе сложнейший объект, подверженный колебаниям и ответственный за многолетнюю изменчивость земных метеорологических условий. «И на солнце есть пятна!» – такое восклицание нередко приходится слышать в оправдание людских слабостей. Пятна на Солнце достаточно легко наблюдаются, их обнаружили еще в древности, а их непостоянство стало очевидным показателем сложной солнечной деятельности. По числу и характеру пятен стали судить об активности процессов на Солнце. Вошел в обиход термин «солнечная активность» и возникла самостоятельная метеорологическая проблема «солнечно-земные связи в погоде и климате».
В поисках объяснений климатических колебаний было установлено, что периоды (циклы) потеплений близко совпадают с максимумом солнечных пятен (пик активности), а похолоданий – с минимумом. В среднем продолжительность цикла пятен оказалась равной 11 годам, изменяясь, впрочем, в довольно широких пределах: 8– 14 лет между соседними низшими значениями и 7– 17 лет между соседними пиками. Такие широкие диапазоны колебаний смещали 11-летнюю цикличность к другим значениям – 22 года, 80 лет, хотя эти циклы часто признавались самостоятельными. Важно лишь то, что колебания метеорологических условий в различных районах земного шара, засухи, наводнения, суровые зимы и другие опасные явления повторяются с подобной же цикличностью. Солнечную активность и ее изменчивость во многих исследованиях стали считать главной причиной колебаний погоды и климата. По солнечно-земным связям стали составлять долгосрочные прогнозы, приводились примеры их высокой оправдываемости. Однако более строгие подходы обнаружили неустойчивость связей и низкое качество многих предсказаний. Сейчас признано влияние солнечных процессов на земную атмосферу, но не раскрыт физический механизм такого влияния. Проблема солнечно-земных связей в погоде и климате, как и большинство метеорологических проблем, остается открытой.
Длительные колебания климата, включая даже происходившие в прошлые эпохи истории Земли, были вызваны астрономическими причинами другого происхождения. В пределах многих сотен и тысяч лет не оставались постоянными параметры земной орбиты, расстояния от Земли до Солнца, положение земной оси, угол ее наклона к Солнцу. Все эти колебания изменяли количество солнечной энергии поступавшей к земной поверхности. Соответственно наша планета переживала различные климатические эпохи – потепления, оледенения, понижения и повышения уровня Мирового океана и другие. Долгопериодные астрономические факторы продолжают свое воздействие на земные явления, которые в далеком будущем могут по-разному повлиять на существование человечества. Но в обозримом будущем астрономические факторы представляются вполне устойчивыми, можно даже сказать незыблемыми…
