Игорь Николаевич Сачков
Климатические катастрофы: пособие по физике для старших школьников и младших студентов
Рис. 26. Фотография вулканической поверхности Венеры, https://i.artfile.ru/1152x864_161100_[www.ArtFile.ru].jpg
Из всех известных, наибольшую опасность для Земли представляет в настоящее время астероид Апофис диаметром около 300 м. Он пролетит мимо Земли в 2036 году. Правда, столкновение считается маловероятным. Однако пояс астероидов и облако Оорта являются постоянным источником новых опасных астероидов и комет. В настоящее время разрабатываются мероприятия по обнаружению новых, более опасных космических объектов, а также возможные меры воздействия на них.
Климатическое воздействие взрыва мощной ядерной бомбы называется «ядерная зима». По расчетам климатологов, она может развиться в результате широкомасштабной ядерной войны. Его климатическое действие подобно мощному импакту.
Профессор В.В. Александров и академик Н.Н.Моисеев в 1983 году при помощи биосферной математической модели «Гея» сделали прогноз последствий применения мощных ядерных зарядов. Они показали, что при суммарной мощности ядерных взрывов в 10 000 мегатонн солнечный поток у поверхности Земли сократится в 400 раз, возникнет глобальная ядерная ночь. Время самоочищения атмосферы составит приблизительно 3-4 месяца. В отдельных районах Земли похолодание может достигнуть 30-50 градусов! Правда, применение десяти тысяч ядерных боеприпасов по одной мегатонне каждая – достаточно проблематичный сценарий. Но проверять не хотелось бы.
Синергетика Гольфстрима и других потоков
Резкое похолодание зимы 2021-го года заставило исследователей обратить внимание на крайнюю неустойчивость системы ветров и океанских течений Земли. Основные течения представлены на схеме рис.27.
Рис.26. Циркуляция океанских течений, красные – теплые, синие – холодные воды, https://www.kp.ru/daily/27245.5/4374098/?utm_referrer=https%3A%2F%2Fzen.yandex.com
Важнейшая особенность циркуляции воздуха и воды на Земле (и других планетах) – синергетический характер их возникновения. Наиболее известное из таких течений – Гольфстрим. Он называется «грелка Европы», потому что переносит тепло от экватора к Северной Америке и Европе. Течение возникает самопроизвольно. Нельзя найти каких-либо насосов или других машин, которые перекачивают воду в Атлантике, на протяжении нескольких тысяч километров. Существуют и иные течения, в частности, Куросио в Тихом океане и т.д.. Существуют и воздушные синергетические структуры: сезонные ветра, циклоны, антициклоны, ураганы, пассаты, ячейки, струйные течения и множество других.
Подробное описание процессов возникновения циркуляции воды и воздуха на поверхности Земли, требует отдельной книги. Отметим лишь, что они возникают синергетически, то есть самопроизвольно, катастрофично и непредсказуемо. Одной из научных сенсаций последних лет послужила теория возможной остановки Гольфстрима и последующего охлаждения северных областей Европы и Америки. Согласно этой теории в ближайшие 500 лет может произойти формирование нового ледникового периода, https://www.kp.ru/daily/27245.5/4374098/?utm_referrer=https%3A%2F%2Fzen.yandex.com .
Заключение
Тема «Климатические катастрофы» использовалась ранее автором для проведения самостоятельных занятий студентов ряда вузов Екатеринбурга: УрФУ, ЕАСИ и УрТИСИ,, реализуемых как в аудиторном, так и в удаленном (для заочников) форматах. Ряд особенностей предлагаемой методики подробно отражен в статье автора: «Sachkov, I., Kuanishev, V., Turygina, V., Ford, V., & Matkovskaya, A. (2019). Methods of introducing scientific achievements over the last seven years into the physics course. CEUR Workshop Proceedings, 2562, 185-191».
Текст предыдущей редакции удаленного занятия по настоящей теме можно найти в файле https://www.dropbox.com/s/om5mms6rw0kcfs3/k1.docx?dl=0 , в котором отражены научные данные по состоянию на 2019 год. В настоящей брошюре представлены новые сведения о климатических катастрофах, полученные в основном в последние два года. Более давние материалы скорректированы. По мнению автора, бурное развитие науки, в частности физики, требует регулярной корректировки учебных материалов.
Контрольные вопросы
Автор предлагает читателю вернуться к тексту и освежить восприятие, поискав ответы на следующие вопросы.
1. Во сколько раз средняя абсолютная температура на поверхности Венеры отличается от температуры Земли?
2. В чем особенности климата Марса?
3. Назовите три примера синергетических процессов.
4. В какой период времени происходило Валдайское оледенение?
5. Во сколько раз отличается альбедо поверхности, покрытой сажей, от снеговой?
6. Почему звук самовозбуждения аудио-системы (например, свист) возникает на определенной частоте?
7. Что такое явление прецессии?
8. Какие из перечисленных газов являются парниковыми: кислород, углекислый газ, водяные пары, азот? Почему?
9. Как образуется метан-гидрат?
10. Из каких частиц состоит солнечный ветер?
11. Что такое супервулкан? Чем он отличается от обычного вулкана?
12. В каком океане течет Гольфстрим?
Сведения об авторе
Автор настоящей брошюры – Сачков Игорь Николаевич, доктор физ.-мат. наук, профессор кафедры «Анализа систем» Уральского Федерального Университета. Автор более 150 научных работ.
В 1971 году окончил физико-технический факультет УПИ, г. Свердловск. Первая научная работа опубликована в 1968 году. В 1980-м году защитил кандидатскую диссертацию, посвященную методам исследования магнитных структур с помощью ядерного гамма-резонанса и методам обработки экспериментальных данных с помощью ЭВМ. В 2000-м году защитил докторскую диссертацию, в которой создал новый подход для описания процессов, происходящих в неоднородных материалах, основанный на использовании FEM-технологий.
Автор более десяти учебных пособий, в частности неоднократно переизданной книги «Электромагнетизм: эффекты, история, парадигма», издательство УРСС, г. Москва.
Научные работы последних пяти лет посвящены исследованию различных синергетических процессов.
Литература
Наиболее интересные, с точки зрения автора, ссылки на литературу по теме «Климатические катастрофы» были приведены в тексте. Ниже представлена дополнительная литература, отражающая напряженные дискуссии исследователей.
[1]. Клименко В.В. Глобальные изменения климата: Что ждет Россию? https://polit.ru/article/2005/01/12/klim/
[2]. Шац М.М. Современное изменение климата севера РФ. Тенденции и последствия. https://www.geoinfo.ru/product/shac-mark-mihajlovich/sovremennoe-izmenenie-klimata-severa-rf-tendencii-i-posledstviya-35141.shtml
[3]. Будет горячо. Адская жара, массовые вымирания и леса в огне: чего ждать от глобального потепления. https://lenta.ru/articles/2020/02/09/hot/
[4]. «Нас хотят одурачить!». Александр Городницкий – о природных катастрофах
[5]. Ю. Латынина. Что такое «хоккейная клюшка». История самого крупного научного фейка XX столетия
https://novayagazeta.ru/articles/2020/01/06/83362-tserkov-globalnogo-potepleniya
[6]. Черноскульский против Латыниной. Почему заговор климатологов – это миф. Часть 1
[7]. Как менялся климат Земли. https://www.gismeteo.ru/news/weather/kak-menyalsya-klimat-zemli/
[8]. Земля имела атмосферу Марса – и поэтому не станет Венерой
[9]. Угроза – внутри Земли: раскрыта тайна Ямальского кратера
https://life.ru/p/1382574?utm_referrer=https%3A%2F%2Fzen.yandex.com
[10]. Гигантские бассейны метана обнаружены под дном океана
[11]. НАСА: изменение климата происходит из-за отклонения Земли от орбиты вращения вокруг Солнца.
[12]. С. Васильев. Древнее глобальное потепление связали с изменениями орбиты Земли.
[13]. Подтверждена необычная причина разгрома Наполеона.
https://lenta.ru/news/2019/09/18/tambora/
[14]. Америка замерзает. И обвиняет Россию в тайном применении климатического оружия. https://www.kp.ru/daily/27243/4371142/
[15]. Феномен городского острова тепла. http://zvt.abok.ru/articles/240/Fenomen_gorodskogo_ostrova_tepla
