Вопрос науки: Почему лето холодное, если в мире растут температуры?
Почему нам так не везет с погодой, насколько мы близки к Средневековью и причем тут глобальное потепление, рассказывает ведущий научный сотрудник кафедры метеорологии и климатологии МГУ Михаил Александрович Локощенко. Что такое климат? Климат – это статистический ансамбль состояний, которые проходит климатическая система, включающая в себя воздушную оболочку Земли, литосферу (верхние слои земной коры), гидросферу (водную оболочку), криосферу (ледовую оболочку). Верхние слои земной коры, водная оболочка, ледовая оболочка. Почти вся криосфера заключена в двух местах: Антарктика и Гренландия, вернее, их ледниковые щиты. Все остальное – мелкие горные ледники. Влияние этих сфер очень велико и обоюдно, то есть как климат влияет на ледниковые щиты, так и они, в свою очередь, влияют на климат. Что касается погоды, то климат с научной точки зрения это усредненное погодное время. Есть понятие климатической нормы — это средний режим за 30 лет. Почему мы берем именно такой временной отрезок? Понятие погодной нормы смещается во времени. Во-первых, за период нескольких десятилетий сглаживаются резкие флуктуации. Если очень жаркое лето на протяжении 30 лет не повторяется, значит, оно не включается в систему. Второе соображение в выборе такой нормы обусловлено временем приблизительного отклика глубинных слоев океана на изменение климата. Океан обладает огромной инерцией во времени. Любые тепловые волны распространяются вглубь с большим запаздыванием. 30-40 лет это как раз приблизительный период отклика глубинных слоев на изменение термического режима поверхности. Изменения температуры океана определяются географическим регионом и условиями — в разных местах планеты с разной скоростью происходят изменения температуры, по-разному они распространяются по океану, иногда с большим запаздыванием. Более-менее достоверные данные о глобальном климате у нас имеются только за последние полтора столетия. Для некоторых регионов Земли есть более длинные ряды данных: с XVIII века, кое-где с начала XVII. Дальше начинается палеореконструкция – по кольцам деревьев, по отложениям болотным, по ледниковым кернам можно примерно определить климат за несколько сотен тысяч лет. Мы живем в конце межледниковой эпохи, потому что климатический оптимум голоцена остался в прошлом. Наиболее теплая эпоха межледниковья уже позади — максимум температур пришелся на время от 6 до 9 тыс. лет назад. В геологическом масштабе мы должны переживать похолодание, однако эта перспектива уже отодвинута далеко вперед. Аномалии Каждая погодная аномалия, взятая в отдельности, сама по себе климат не характеризует. Любой месяц может быть случайным образом очень жарким, холодным, сухим, дождливым или снежным и это никак не связано с текущими изменениями климата как тенденцией. Погоду можно предсказать на две недели вперед, дальше — неизвестность. В Москве прямо сейчас наблюдается очень сильная аномалия холода. У нас была холодная весна, особенно середина и конец весны. Март, вообще говоря, был теплым, снежный покров сошел очень рано, 15 марта. Но апрель был прохладным. Очень холодным был май. Он оказался на два градуса холоднее климатический нормы и составил всего лишь +9,3°C при норме среднемесячной температуры +11,3°C. Июнь оказался еще более холодным — на 2,5°C ниже климатической нормы. Для июня в Москве нормальная температура — +17°C, а у нас было +14,5°C. Июль продолжает эту тенденцию похолодания. На сегодняшний день среднемесячная температура по данным июля — +16,8°C, что на полтора градуса ниже климатической нормы. То есть холодный май, холодный июнь и холодная, как минимум половина июля. Эта погодная аномалия, которая связана с конкретной синоптической ситуацией, так сложились процессы. Таким оказалось барическое поле: распределение в пространстве, давление. Значит, очень долго, в течение мая и в большей части июня существовал блокирующий антициклон с центром в Центральной Европе: над Чехией, над Австрией, над Германией. И далеко на север с грегом, доходившим до Ледовитого океана. Поэтому мы были на восточной периферии, в зоне выноса свежепришедших холодных арктических масс, арктического воздуха. Потому что все время поступали воздушные массы, с меридиональными потоками с севера, которые несли очень низкий фон значения температуры. И более того, аномалия проявляется не только в том, что весна холодная и начало лета холодное, очень влажный год, очень дождливый. Дождливым был и апрель, и май, и июнь, и июль. Вот сейчас к середине лета выпало уже 108 мм осадков, что больше климатической нормы. Температурные аномалии зависят от того, в какой части циклона мы оказываемся. Если мы на западной периферии или в районе центра этого образования, то у нас высокий фонд температурного значения. То, что было в 2010 году, когда было чудовищно жаркое лето, когда в Москве температура была выше климатической нормы в течение шестидесяти с лишним дней, вот тогда мы были на западной периферии антициклона, и в район Москвы постоянно выносило горячий тропический воздух. Вопреки классическим правилам математической статистики, за пределы четырех сигм вышел по отношению к среднему значению за весь период инструментальных измерений. Всегда есть вероятность какого-то отклонения от нормы, но усматривать в погодных аномалиях подтверждение климатической тенденции не имеет смысла, аномалии напрямую с изменением климата не связаны. Не все в атмосфере предсказуемо и не все мы можем до подробностей, до мелочей предсказать. Зримый пример последних месяцев — катастрофический шквал, который произошел 29 мая. В широком обиходе он получил название урагана, но это был не ураган, потому что ураган соответствует двенадцатому баллу шкалы Бофорта. Это скорость ветра от 33 м/с и выше. В Москве и московском регионе никогда в обозримом прошлом ураганы не отмечались. Глобальное потепление и геологическое похолодание Буквально неделю назад от Антарктиды откололся Ларсен С, здоровенный кусок айсберга. Мы наблюдаем очень высокую концентрацию парниковых газов. Согласно мнению многих специалистов, парниковый эффект играет, если не главную роль, то по крайне мере очень значительную. Скорее всего, это главная причина происходящих изменений, хотя и не единственная. За последние два столетия концентрация углекислого газа выросла на 40%. Это очень много, в обозримом прошлом ничего подобного не случалось. Верхняя атмосфера недополучает то, что получает с избытком нижняя — в этом и заключается эффект парника. С началом индустриальной эпохи в конце XIX - начале XX века к нам пришло глобальное потепление — большая часть поверхности Земли начала теплеть. Есть отдельные районы, так называемые “климатическая позиции”, где, вопреки общей тенденции, наблюдается небольшое похолодание, но это совершенно ничтожная доля всей поверхности, несколько процентов территории. Потепление продолжается уже больше нескольких десятилетий и оно не носит монотонный характер, а прерывается остановками. Такие паузы за всю историю были зафиксированы как минимум дважды: одна произошла в середине XX века, когда неожиданно для всех с середины 1940-х до середины 1960-х потепление остановилось. Дальше началась новая волна потепления, более быстрая. Вторую паузу мы наблюдаем за последние годы. Начиная с 2000-х, продолжая 2010-ми годами, глобальная температура замедляет свой рост. Каждый новый год дает новое значение, невозможно понять общую тенденцию. Последние два года были очень теплые, но до этого примерно 10 лет температура не росла. Кончилась пауза или нет — этого никто не скажет. С точки зрения большинства климатологов, потепление на планете продолжится. Но всегда есть некоторый момент неопределённости. По одним оценкам мы сейчас дошли до средневекового климатического оптимума, по другим мы его даже превысили, по третьим — только приближаемся к нему.
21.07.2017 14:13
Спасибо, не надо! Самые пагубные научные течения в истории
Единственным лучом света, кое-как вытягивающим нашу цивилизацию из неизбежной тьмы невежества, является наука. Именно она дает нам все блага и удобства, двигает прогресс и уменьшает расходы. Однако совсем нередки случаи, когда к нам на стол попадают гнилые плоды научного знания. Из истории нам хорошо известно, к чему могут привести теории безумных ученых. Научный расизм Расизм существовал во все времена и пользовался спросом даже у многих просвещенных и уважаемых людей. Нужно же было в эпоху рабовладения как-то обосновывать свое отношение к «зверям». В середине XIX века французский писатель-романист Жозеф Гобино объявил арийцев высшей расой, созданной, чтобы повелевать остальными. Именно благодаря его идеям уже в XX веке погибнут десятки миллионов «недочеловек». Расовых теорий, впрочем, было много. Общее у них одно — желание доказать, что ты лучше другого. Только потому, что родился немцем, итальянцем или англичанином. Сегодня все расовые теории признаны лженаучными и полностью опровергнуты. Евгеника Тоже стала орудием по выращиванию угодных и избавлению от неугодных. Не только национальностей, но и «чистокровных» арийцев, если те, не дай бог, оказывались инвалидами, имели физический или умственный недостаток или были склонны к гомосексуализму. Вопрос, как всегда, решался просто: в лучшем случае стерилизация, в худшем — расстрел. Чтобы поддержать «неестественный» отбор, нацисты даже создали специальную организацию «Лебенсборн» («Источник жизни»), учреждавшую по стране дома матери и ребенка. В них росли «цветы жизни», зачатые исключительно от арийцев, служащих СС, прошедших строгий расовый отбор. Мало кто знает, но нечто похожее было и в СССР в 1920-е годы. Правда, в «стране самых счастливых рабочих» это называлось педологией. Никто никого, впрочем, не стерилизовал и даже не расстреливал. Средством педологии было объединение передовых знаний в медицине, биологии, психологии и педагогике. Целью — воспитание ницшеанского сверхчеловека. Дети для этих целей отбирались самые что ни на есть «качественные»: отпрыски членов партийной верхушки и самые способные — из простых смертных. Дальше, по теории, их ждал детский дом, но не простой, а напичканный «продвинутыми» психологами и воспитателями. Как из многого, что делали большевики, из проекта ничего не вышло. Малыши отказывались быть идеальными и хотели к маме. В итоге в 1936 году вышло постановление ЦК ВКПб «О педологических извращениях в системе наркомпросов». Программу свернули, но детские судьбы были искалечены навсегда. Телегония Или «эффект первого самца». Жертвы ее не так известны, но, пожалуй, более многочисленны. Даже в наши дни. Особенно концепция телегонии была популярна у креационистов, пытающихся обосновать не мужским комплексом неполноценности, а высокой наукой то, что женщина до брака должна непременно оставаться девственницей. Суть теории проста: спаривание с предыдущим, а особенно с первым сексуальным партнером влияет на наследственные признаки потомства самки (как у людей, так и у животных и растений). Так что если в чистой, как озеро Маккензи в Австралии, семье негров вдруг появляется розовощекий младенец — это не результат генной мутации под названием «альбинизм», а наказание за «грехи» матери. Если не нынешние, то прошлые. Стоит ли говорить, что с открытием генетики никакие из идей телегонии не подтвердились. Теория фокального сепсиса Поклонники этой гипотезы, получившей популярность в середине XIX века, верили, что многие заболевания вызваны токсинами, выброшенными в кровь из какого-нибудь воспалительного очага в организме. Прежде всего это касается умственной отсталости, артрита и онкологии. Лечение несложное — резать к чертовой матери, не дожидаясь перитонита. Причем не только аппендикс, удаление которого в свое время было поставлено на поток у младенцев в США, чтобы не доводить до аппендицита во взрослом возрасте. Удаление привело к иммунодефициту и угрозе жизни детей: ученые давно выяснили, что аппендикс вовсе не так бесполезен для нашего организма, как думали раньше. Червеообразный отросток выполняет защитную функцию, помогающую восстановлению микрофлоры кишечника. Отсутствие его у маленьких детей может вызвать серьезные проблемы со здоровьем. В начале прошлого века английский врач Уильям Хантер выдвинул идею, будто болезни — результат плохой гигиены полости рта, и лечение больного зуба не имеет смысла, все равно очаг инфекции не устранен. Поэтому в Европе и Америке при первом подозрении на кариес людям нещадно удаляли зубы, гланды и аденоиды. И несмотря на то, что в 1940 году теория фокального сепсиса была полностью опровергнута, советским детям еще долго вырезали гланды и аденоиды в целях «профилактики ангины». Френология Еще одно «обоснование» для рабовладельцев. Основоположник френологии — австрийский врач и анатом Франц Йозеф Галль. Суть такая: строение мозга (а с ним и черепа) зависит от умственных и психических качеств человека. Если на черепушке есть выпуклость, значит, некое качество, за которое она отвечает, развито сильнее, если «впуклость» — слабее. Каждый отдел мозга четко расписан. Зона висков, к примеру, отвечает за пристрастие к выпивке и желанию вкусно поесть, затылок — за дружбу и общительность, а за ушами почему-то расположилась зона любви к жизни. Подобные учения, только связанные с линиями руки (хирософия) или строением черт лица (физиогномика), популярны и сегодня, правда, вреда они принесли куда меньше. Несмотря на полнейшую лженаучность. Френология же опять отправляет нас к проклятому научному расизму. Именно с ее помощью герой фильма «Джанго освобожденный» Кэлвин Кэнди объясняет, почему все негры по природе своей — рабы. К счастью, благодаря развитию нейрофизиологии в 1840-х годах увлечение френологией пошло на спад. Гомеопатия Лечить подобное подобным — принцип хоть и пропагандируемый самим Воландом, но в науке не признаваемый. Гомеопатический препарат — не что иное, как сильно разведенный яд. Концентрация — одна молекула исходного вещества на озеро, то есть попросту вода. Клинические испытания гомеопатических «лекарств» установили: различий между их действием и действием плацебо (вещества, у которого нет никаких лекарственных свойств и эффект которого объясняется исключительно «верой» пациента в его эффективность) нет. Научное сообщество обзывает гомеопатию «великой аферой нашего времени», шарлатанством и мошенничеством, а Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) предупреждает: «Использование гомеопатии не имеет доказательной базы, а в тех случаях, когда применяется в качестве альтернативы основному лечению, оно несет реальную угрозу здоровью и жизни людей». Ольга Фадеева Оригинальная статья опубликована на сайте "Моя планета".
19.07.2017 15:27
Почему ночное небо черное?
До недавнего времени большинство учебников по астрономии не могли верно ответить на этот вопрос, хотя Эдгар По дал нам подсказку еще 140 лет назад. “Наука” публикует фрагмент книги Митио Каку “Параллельные миры" о том, почему нам кажется, что между звездами ничего нет. Еще во времена Иоганна Кеплера астрономы знали, что если бы Вселенная была однородной и бесконечной, то, куда бы мы ни бросили взгляд, мы видели бы небо, освещенное бесконечным количеством звезд. В какую бы точку ночного неба ни был устремлен наш взгляд, он в конце концов натыкался бы на несметное количество звезд, и мы видели бы небо, залитое бесконечным количеством звездного света. Тот факт, что ночное небо — черное, а не яркое, веками считался глубоким космическим парадоксом. За сотни лет было предложено множество неверных объяснений. Замешательство, вызванное этим парадоксом, было столь массовым (если массой считать ученое сообщество), что, согласно результатам исследования, проведенного в 1987 году, 70% учебников по астрономии давали неверный ответ на этот вопрос. Как ни странно, первым в истории человеком, решившим парадокс Ольберса, стал американский автор детективов Эдгар Аллан По, который увлекался астрономией. Перед самой смертью он опубликовал многие из своих наблюдений в неоднозначной философской поэме под названием «Эврика: Прозаическая поэма». Вот замечательный отрывок: Если бы непрерывность звезд была бесконечна, тогда бы заднее поле неба являло нам единообразную светящесть, подобную исходящей от Млечного Пути, ибо безусловно не было бы точки на всем этом заднем поле, где не существовало бы звезды. Единственный способ поэтому, при таком положении вещей, понять пустоты, что открывают наши телескопы в бесчисленных направлениях, — предположить, что рассеяние от незримого заднего поля так несметно, что ни один его луч доселе совершенно не мог нас достигнуть. В заключение По писал о том, что эта мысль «слишком прекрасна, чтобы не содержать в себе Истину как неотъемлемую свою составляющую». Это и есть ключ к верному ответу. Возраст Вселенной не бесконечен. Рождение мира было. Нашему взгляду доступна лишь некая часть звездного света. Свету наиболее отдаленных от нас звезд не хватило времени, чтобы достичь наших взоров. Космолог Эдвард Харрисон, впервые обнаруживший, что По разрешил парадокс Ольберса, написал: «Когда я впервые прочел слова По, я был поражен: как мог поэт, в лучшем случае ученый-любитель, 140 лет назад уловить верное объяснение, в то время как в наших колледжах до сих пор преподают объяснение неправильное?» В 1901 году шотландский физик лорд Кельвин также нашел верное решение. Он осознал, что, глядя на ночное небо, мы видим его в прошлом, а не таким, каково оно сейчас, поскольку скорость света, хоть и гигантская по земным меркам (299 792 458 м /с), все же конечна, и свету отдаленных звезд необходимо время, чтобы достичь Земли. По подсчетам Кельвина, для того чтобы ночное небо было белым, Вселенная должна бы растянуться на сотни триллионов световых лет. Но поскольку Вселенной не триллионы лет, небо будет только черным. (Существует также второй фактор, который способствует решению вопроса, почему ночное небо черное; и этот фактор — конечный жизненный цикл звезд, измеряющийся миллиардами лет.) Недавно появилась возможность экспериментально проверить правильность решения По при помощи таких спутников, как космический телескоп «Хаббл». Столь мощные телескопы, в свою очередь, позволяют нам ответить на вопрос, который задают даже дети: «Как далеко от нас самая далекая звезда? И что лежит за самой далекой звездой?» Чтобы ответить на эти вопросы, астрономы запрограммировали космический телескоп «Хаббл» для решения исторической задачи — заснять самую отдаленную точку Вселенной. Для того чтобы уловить чрезвычайно слабые сигналы из отдаленнейших уголков космоса, телескопу предстояло выполнить беспрецедентную работу: быть направленным в одну и ту же точку в небе рядом с созвездием Ориона на протяжении нескольких сотен часов, что требовало точнейшей настройки телескопа на протяжении четырех сотен оборотов Земли. Проект был столь сложен, что его выполнение растянулось более чем на четыре месяца. В 2004 году на первых полосах газет всего мира была опубликована ошеломляющая фотография. На ней — скопление десяти тысяч ранних галактик, возникших из хаоса Большого взрыва. «Возможно, нам довелось увидеть конец начала» , — заявил Антон Кикемир из Института исследований космоса с помощью космического телескопа. На фотографии изображено беспорядочное скопление рождающихся галактик на расстоянии более 13 млрд световых лет от Земли, то есть понадобилось более 13 млрд лет для того, чтобы их свет достиг Земли. Поскольку самой Вселенной лишь 13,7 млрд лет, это означает, что галактики сформировались примерно через полмиллиарда лет после возникновения Вселенной, когда первые звезды и галактики рождались из «кипящего бульона» газов, оставшихся после Большого взрыва. «“Хаббл” переносит нас на расстояние, откуда камнем докинуть до Большого взрыва», — заявил астроном Массимо Стивавелли из того же института. Но тут возникает вопрос: что лежит за пределами самой далекой галактики? При внимательном рассмотрении этой замечательной фотографии становится понятно, что между галактиками — лишь тьма. Именно эта тьма является причиной того, что ночное небо — черное. Это последняя граница, за которой мы не видим света дальних звезд. Однако эта тьма 47 Парадоксальная Вселенная и сама является микроволновым реликтовым излучением. Таким образом, окончательный ответ на вопрос, почему ночное небо черное, таков: на самом деле ночное небо совсем не черное. Если бы наши глаза каким-то образом могли воспринимать микроволновое излучение, а не только видимый спектр, мы бы увидели излучение, порожденное Большим взрывом и наполняющее ночное небо. В каком-то смысле излучение Большого взрыва появляется каждую ночь. Если бы наши глаза могли улавливать микроволны, мы бы увидели, что за самой далекой звездой обретается само творение. Читайте также статью о том, почему днем небо голубое, а вечером — красное.  
17.07.2017 14:29
Показать еще