Эль ниньо течение. Гидрология

А вы можете представить себе такую картину в подземном переходе вашего города?
А зря. В нашей жизни все возможно, и даже больше!
Температура повышается, климат меняется, реки выходят из берегов, уровень воды в мировом океане повышается, а мошенники снимают сливки с человеческих страхов. Глобальный потепление и глобальный пример тому — премьера фильма «». Какая связь с картами , подумаете вы?
А вот она – !

Недавние данные по высоте уровня моря от НАСА (с участием Jason-2 спутника океанографии) показывают, что крупномасштабное, постоянное ослабление ветров в западном и центральном экваториальном Tихом океане в течение октября вызвало сильную, движущуюся в восточном направлении волну теплой воды. В центральном и восточном экваториальном Tихом океане эта теплая волна проявляется как область более высокого уровня моря, по сравнению с нормальным и более теплыми морскими температурами поверхности.
Изображение было создано с помощью данных, собранных американским/европейским спутником во время 10-дневного периода охватывающего конец октября и начало ноября. Картинка показывает красно-белую область в центральном и восточном экваториальном Tихом океане, уровень которого составляет приблизительно на 10 — 18 сантиметров выше нормального. Эти области контрастируют с западным экваториальным Tихим океаном, где более низкий уровень воды (синие и фиолетовые области) между 8 — 15 сантиметрами ниже нормы. Вдоль экватора красные и белые цвета изображают области, где морские температуры поверхности на один — два градуса Цельсия выше нормы.

Это множество взаимодействующих частей одной глобальной системы океано-атмосферных климатических флуктуаций, которые происходят как последовательность океанических и атмосферных циркуляций. Это наиболее известный в мире источник междугодичной изменчивости погоды и климата (от 3 до 8 лет).

Признаки Эль-Ниньо следующие:
Повышение воздушного давления над Индийским Океаном, Индонезией и Австралией.
Теплый воздух появляется рядом с Перу, вызывая дожди в пустынях.
Тёплая вода распространяется от западной части Тихого океана к восточной. Она несет с собой дождь, вызывая его в тех районах, где обычно бывает сухо.
Так как теплые воды Эль-Ниньо подпитывают штормы, то это создает увеличение выпадение осадков в восточно-центральной и восточной частях Тихого океана.
Запад Антарктического Полуострова, Земли Росса, моря Беллинсгаузена и Амундсена покрываются большим количеством снега и льда во время Эль-Ниньо. Последние два и море Уэделла становятся теплее и находятся под более высоким атмосферным давлением.
В Северной Америке, обычно, зимы теплее, чем обычно, на Среднем Западе и в Канаде, в то время, как в центральной и южной Калифорнии, на северо-западе Мексики и юго-востоке США становится влажнее. Северо-западные тихоокеанские штаты, другими словами, осушаются во время Эль-Ниньо.
Основываясь на этих данных, могу написать новый сценарий для сокрушительного блокбастера. Как обычно: апокалипсис, катастрофа, паника… Эль-Ниньо 2029 или Эль-Ниньо 2033. Нынче модно все с цифрами придумывать. Или, пожалуй просто.
Эль-Ниньо-О

Перуанское течение или Течение Гумбольдта (исп. Corriente de Humboldt) — холодное океаническое течение в юго-восточной части Тихого океана; протекает с юга на север от берегов Антарктиды вдоль западных берегов и .

Оно представляет собой широкий, медленный поток, состоящий из Перуанского океанического и Перуанского прибрежного течений, переносящий относительно холодные (от +15°С до +20°С) воды умеренных широт со скоростью до 0,9 км/ч; имеет расход воды 15-20 млн. л³/сек; дает начало Южному Пассатному течению .

Александр фон Гумбольдт

Немецкий ученый-энциклопедист, физик, метеоролог, географ и натуралист, барон Александр фон Гумбольдт (нем. Alexander Freiherr von Humboldt; 1769-1859), который много путешествовал по Латинской Америке, в 1812 г. обнаружил, что из полярных регионов по направлению к экватору перемещается холодное глубинное течение, охлаждая там воздух.

В честь этого ученого Перуанское течение, несущее воды вдоль южноамериканского побережья, было названо также течением Гумбольдта.

Движение — жизнь

Непрерывное движение - одна из характерных особенностей вод Мирового океана.

Крупномасштабные водные массы, которые непрерывно перемещаются по океанам, называются океаническими или морскими течениями. Каждый из потоков движется в определенном русле и направлении, почему их иногда называют «реками океанов»: ширина самых крупных течений может составлять несколько сотен км, а длина — достигать не одну тысячу км.

В каждом океане имеется четко выраженный круговорот течений. Интересно, что движутся они не по прямой, направление течений определяется следующими факторами: постоянными ветрами (пассатами), дующими по обе стороны экватора с востока на запад; очертаниями материков; рельефом дна; отклоняющей силой вращения Земли.

Морские течения образуют в океанах замкнутые круги. Движение воды в этих кругах в Северном полушарии происходит по часовой стрелке, а в Южном – против часовой стрелки: направление течений обусловлено вращением Земли вокруг своей оси.

Теплые, холодные

В зависимости от температуры воды , океанические течения делятся на теплые и холодные . Теплые возникают вблизи экватора, они несут теплые воды через холодные, расположенные в районе полюсов, и нагревают воздух. Холодные течения направляются от полярных областей к экватору, они, наоборот, приводят к понижению температуры воздуха.

К наиболее крупным теплым морским течениям относятся: Гольфстрим (Атлантический океан), Бразильское (Атлантический океан), Куросио (Тихий океан), Карибское (Атлантический океан), Северное и Южное экваториальные течения (Атлантический, Тихий, Индийский океаны), Антильское (Атлантический океан).

К самым крупным холодным морским течениям относятся: Перуанское (Тихий океан), Канарское (Атлантический океан), Оясио или Курильское (Тихий океан), Восточно-Гренландское (Атлантический океан), Лабрадорское (Атлантический океан) и Калифорнийское (Тихий океан).

Холодные и теплые течения в некоторых местах подходят близко друг к другу, чаще всего в умеренных широтах. В результате образования области схождения вод с разными физическими свойствами, возникают вихри. Эти явления в океане оказывают влияние на воздушные массы, образующихся над океаном, а затем проявляются в погодных условиях на суше умеренных широт.

Влияние течений на жизнь планеты

Роль океанических течений в жизни нашей планеты трудно переоценить, поскольку движение водных потоков непосредственно влияет на климат Земли, погоду, прибрежную флору и фауну, морские организмы. Океан часто сравнивают с титаническим тепловым агрегатом, приводимым в движение энергией Солнца. Эта машина создает беспрерывный водообмен между глубинными и поверхностными слоями океана, влияя на жизнь морских обитателей.

Данный процесс можно проследить на примере Перуанского течения. Благодаря подъему глубинных вод, которые поднимают наверх растворенные фосфор и азот, на поверхности океана успешно развивается животный и растительный планктон, служащей пищей для мелкой рыбы. Та, в свою очередь, становится жертвой более крупных рыб, птиц и множества морских млекопитающих, которые при таком изобилии пищи поселяются здесь, делая регион одним из самых продуктивных районов Мирового океана. Воды Характеристика Перуанского течения — очень большая биологическая активность; это один из основных участков рыболовного промысла, добычи анчоусов и тунцов, а также сбора природного удобрения- гуано.

Перуанское течение: Любопытные факты

• Мировые океанические течения перемещаются со скоростью от 1 до 9 км/ч.
• Морские течения играют огромную роль в жизни нашей планеты. Они способствуют межширотному распределению тепла, водных масс и живых организмов, влияют на циркуляцию атмосферы и климата Земли. Изучение режима течений необходимо для навигации и правильной организации рыболовства.
• Течения Мирового океана – это своеобразный гигантский кондиционер, распределяющий холодный и теплый воздух вокруг земного шара.
• В настоящее время по международному соглашению со специальных кораблей ежедневно бросают в море бутылку, в которую вложена записка с указанием точного места (широта и долгота) и времени (год, число и месяц). И «путешественница» отправляется в плавание, иногда очень длительное. Например, бутылка, брошенная в октябре 1820 г. в южной части Атлантического океана, была найдена в августе 1821 г. у берегов Ла-Манша. Другая, брошенная у о-ов Зеленого Мыса (19 мая 1887 г.), была выловлена у ирландского берега 17 марта 1890 г. Особенно длинный путь совершила одна из бутылок в Тихом океане: брошенная у южного побережья Южной Америки. Она была найдена в бухте Новой Зеландии. Таким образом, за 1 271 сутки бутылка преодолела расстояние в 20 тыс. км, т. е. в среднем по 9 км в сутки.
• Нанося на карту пути, совершаемые бутылками, специалисты получают возможность определить траектории и направления течений. Отмечая время, когда бутылка была брошена и найдена, получают представление о скорости течений.
• В «дрейфующие бутылки», которые применяют для определения поверхностных течений, добавляют немного песка для балласта и вкладывают почтовую открытку или специальный бланк. Нашедшего просят сообщить место и время ее обнаружения. Ежегодно Вудс-Холский океанографический институт (англ. Woods Hole Oceanographic Institution, WHOI) выпускает в море у восточного побережья США 10–20 тыс. «дрейфующих» бутылок. Как правило, возвращается обычно 10–11% вложенных в них открыток. Полученные сведения о дрейфе были использованы при составлении атласа поверхностных океанических течений.
• Раз в 12 лет к побережью Перу подходит теплое течение, оттесняя холодное Перуанское течение. Оно носит название «Эль-Ниньо » (исп. El Niño — «Малыш»), так как появляется оно обычно на Рождество. Резкое изменение температуры приводит к массовой гибели всех форм морских организмов, а значит, от голода гибнут рыба и питающиеся рыбой птицы — производители гуано.

Пожары и наводнения, засухи и ураганы - все дружно обрушились на нашу Землю в конце прошлого столетия. Пожары превратили в пепел леса Индонезии, потом забушевали на просторах Австралии. Ливни зачастили над чилийской пустыней Атакама, которая отличается особой сухостью. Проливные дожди, наводнения не пощадили и Южную Америку. Общий ущерб от своеволия стихии составил около 50 миллиардов долларов. Причиной всех этих бедствий метеорологи считают явление .

Эль-Ниньо по-испански означает «младенец». Так назвали аномальное потепление поверхностных вод Тихого океана у берегов Эквадора и Перу, случающееся раз в несколько лет. Это ласковое название отражает только тот факт, что начало Эль-Ниньо чаще всего приходится на рождественские праздники, и рыбаки западного побережья Южной Америки связывали его с именем Иисуса в младенчестве.

В нормальные годы вдоль всего тихоокеанского побережья Южной Америки из-за прибрежного подъема холодных глубинных вод, вызванного поверхностным холодным Перуанским течением, температура поверхности океана колеблется в узких сезонных пределах - от 15°С до 19°С. В период Эль-Ниньо температура поверхности океана в прибрежной зоне повышается на 6-10°С. Как засвидетельствовали геологические и палеоклиматические исследования, упомянутый феномен существует не менее 100 тысяч лет. Колебания температуры поверхностного слоя океана от экстремально теплых к нейтральным или холодным происходят с периодами от 2 до 10 лет. В настоящее время термин «Эль-Ниньо» используют применительно к ситуациям, когда аномально теплые поверхностные воды занимают не только прибрежную область возле Южной Америки, но и большую часть тропической зоны Тихого океана вплоть до 180 меридиана.

Существует постоянное теплое течение, берущее начало от берегов Перу и протянувшееся до архипелага, лежащего к юго-востоку от азиатского континента. Оно представляет собой вытянутый язык нагретой воды, по площади равное территории США. Нагретая вода интенсивно испаряется и "накачивает" атмосферу энергией. Над нагретым океаном образуются облака. Обычно пассатные ветры (постоянно дующие восточные ветры в тропической зоне) гонят слой этой теплой воды от Американского побережья в сторону Азии. Примерно в районе Индонезии течение останавливается, и над югом Азии проливаются муссонные дожди.

При Эль-Ниньо в районе экватора это течение прогревается сильнее, чем обычно, поэтому пассатные ветры ослабевают либо совсем не дуют. Нагретая вода растекается в стороны, идет обратно к американскому берегу. Возникает аномальная зона конвекции. На Центральную и Южную Америку обрушиваются дожди и ураганы.Явление Ла-Ниньо - противоположность Эль-Ниньо, проявляется как понижение поверхностной температуры воды ниже климатической нормы на востоке тропической зоны Тихого океана. Непривычно холодная погода устанавливается на востоке Тихого океана в этот период. Во время формирования Ла-Ниньо пассатные (восточные) ветры с западного побережья обеих Америк значительно усиливаются. Ветры сдвигают зону теплой воды и "язык" холодных вод растягивается на 5000 км, именно в том месте (Эквадор - острова Самоа), где при Эль-Ниньо должен быть пояс теплых вод. В этот период в Индокитае, Индии и Австралии наблюдаются мощные муссонные дожди. Страны Карибского бассейна и США при этом страдают от засух и смерчей. Ла-Ниньо, как и , чаще всего возникает с декабря по март. Различие в том, что Эль-Ниньо возникает в среднем один раз в три-четыре года, а Ла-Ниньо - раз в шесть-семь лет. Оба явления несут с собой повышенное количество ураганов, но во время Ла-Ниньо их бывает в три-четыре раза больше, чем при Эль-Ниньо.

Согласно наблюдениям, достоверность наступления Эль-Ниньо или Ла-Ниньо, можно определить, если:

1. В районе экватора, в восточной части Тихого океана, образуется пятно более теплой воды, чем обычно (Эль-Ниньо), более холодное (Ла-Ниньо).

2. Сравнивается тенденция атмосферного давления между портом Дарвин (Австралия) и островом Таити. При Эль-Ниньо давление на Таити будет высоким, а в Дарвине низким. При Ла-Ниньо - наоборот.

Исследования, проведенные в последние несколько десятков лет, позволили установить, что Эль-Ниньо означает нечто большее, чем просто согласованные колебания приземного давления и температуры воды океана. Эль-Ниньо и Ла-Ниньо - наиболее ярко выраженные проявления межгодовой изменчивости климата в глобальном масштабе. Эти явления представляют собой крупномасштабные изменения океанских температур, осадков, атмосферной циркуляции, вертикальных движений воздуха над тропической частью Тихого океана.

Аномальные погодные условия на Земном шаре в годы Эль-Ниньо

В тропиках происходит увеличение осадков над районами к востоку от центральной части Тихого океана и уменьшение от нормы по северу Австралии, в Индонезии и на Филиппинах. В декабре-феврале осадки больше нормы наблюдаются по побережью Эквадора, на северо-западе Перу, над южной Бразилией, центральной Аргентиной и над экваториальной, восточной частью Африки, в течении июня-августа на западе США и над центральной частью Чили.

Явления Эль-Ниньо также ответственны за крупномасштабные аномалии температуры воздуха во всем мире. В эти годы бывают выдающиеся повышения температуры. Более теплые, чем нормальные, условия в декабре-феврале были над юго-восточной Азией, над Приморьем, Японией, Японским морем, над юго-восточной Африкой и Бразилией, юго-восточной Австралии. Более теплые, чем нормальные, температуры отмечаются в июне-августе по западу побережья Южной Америки и над юго-восточной Бразилией. Более холодные зимы (декабрь-февраль) бывают по юго-западному побережью США.

Аномальные погодные условия на Земном шаре в годы Ла-Ниньо

В течение периодов Ла-Ниньо осадки усиливаются над западной экваториальной частью Тихого океана, Индонезией и Филиппинами и почти полностью отсутствуют в восточной части. Больше осадков выпадает в декабре-феврале по северу Южной Америки и над Южной Африкой, и в июне-августе над юго-восточной Австралией. Более сухие, чем нормальные, условия наблюдаются над побережьем Эквадора, над северо-западом Перу и экваториальной частью восточной Африки в течение декабря-февраля, и над южной Бразилией и центральной Аргентиной в июне-августе. Во всем мире отмечаются крупномасштабные отклонения от нормы с наибольшим количеством областей, испытывающих аномально прохладные условия. Холодные зимы в Японии и в Приморье, над Южной Аляской и западной, центральной Канадой. Прохладные летние сезоны над юго-восточной Африкой, над Индией и юго-восточной Азией. Более теплые зимы над юго-западом США.

Некоторые аспекты телеконнекции

Несмотря на то, что главные события, связанные с Эль-Ниньо, происходят в тропической зоне, они тесно связаны с процессами, происходящими в других регионах Земного шара. Это прослеживается на дальних связях по территории и по времени - телеконнекции. В годы Эль-Ниньо увеличивается перенос энергии в тропосферу тропических и умеренных широт. Это проявляется в увеличении термических контрастов между тропическими и полярными широтами, активизацией циклонической и антициклонической деятельности в умеренных широтах. В ДВНИИГМИ проводились расчеты повторяемости циклонов и антициклонов по северной части Тихого океана от 120° в.д. до 120° з.д. Оказалось, что циклонов в полосе 40°-60° с.ш. и антициклонов в полосе 25°-40° с.ш. образуется в последующие зимы после Эль-Ниньо больше, чем в предыдущие, т.е. процессы в зимние месяцы после Эль-Ниньо характеризуются большей активностью, чем перед этим периодом.

В годы Эль-Ниньо:

• ослаблены Гонолульский и Азиатский антициклоны;
• заполнена летняя депрессия над югом Евразии, что является главной причиной ослабления муссона над Индией;
• больше, чем обычно развита летняя депрессия над бассейном Амура, а также зимняя Алеутская и Исландская депрессии.

На территории России в годы Эль-Ниньо выделяются области значительных аномалий температуры воздуха. Весной поле температуры характеризуется отрицательными аномалиями, то есть весна в годы Эль-Ниньо, как правило, холодная на большей части России. Летом сохраняется очаг отрицательных аномалий над Дальним Востоком и Восточной Сибирью, а над Западной Сибирью и Европейской частью России появляются очаги положительных аномалий температуры воздуха. В осенние месяцы значительных аномалий температуры воздуха над территорией России не выделено. Следует отметить лишь, что в Европейской части страны температурный фон немного ниже, чем обычно. В годы Эль-Ниньо наблюдаются теплые зимы над большей частью территории. Очаг отрицательных аномалий прослеживается лишь над северо-востоком Евразии.

В настоящее время мы находимся в период ослабления цикла - в период среднего распределения температуры поверхности океана. (Явления Эль-Ниньо и Ла-Ниньо представляют противоположные экстремальные значения циклов колебания давления и температуры воды океана).

За последние несколько лет достигнуты большие успехи в комплексном исследовании явления Эль-Ниньо. Ученые считают, что ключевыми вопросами этой проблемы являются колебания системы атмосфера - океан - Земля. В данном случае колебания атмосферы - это так называемое Южное колебание (согласованные колебания приземного давления в субтропическом антициклоне на юго-востоке Тихого океана и в ложбине, вытянувшейся от северной Австралии до Индонезии), колебания океана - явления Эль-Ниньо и Ла-Ниньо и колебания Земли - движение географических полюсов. Также большое значение при исследовании явления Эль-Ниньо имеет изучение воздействия внешних космических факторов на атмосферу Земли.

Природный феномен Эль-Ниньо, разыгравшийся в 1997-1998 гг., не имел равных себе по масштабу за всю историю наблюдений. Что же это за загадочное явление, которое наделало столько шума и привлекло пристальное внимание средств массовой информации?

Выражаясь научным языком, Эль-Ниньо - комплекс взаимообусловленных изменений термобарических и химических параметров океана и атмосферы, принимающих характер стихийных бедствий. Согласно справочной литературе, оно представляет собой теплое течение, возникающее иногда по неизвестным причинам у берегов Эквадора, Перу и Чили. В переводе с испанского "Эль-Ниньо" означает "младенец". Такое название дали ему перуанские рыбаки, потому что потепление воды и связанные с ним массовые заморы рыбы обычно случаются в конце декабря и совпадают с Рождеством. Об этом явлении наш журнал уже писал в N 1 за 1993 г., но с того времени исследователи накопили много новой информации.

НОРМАЛЬНАЯ СИТУАЦИЯ

Чтобы понять аномальный характер феномена, рассмотрим сначала обычную (стандартную) климатическую ситуацию у южноамериканского побережья Тихого океана. Она довольно своеобразна и определяется Перуанским течением, которое несет холодные воды из Антарктики вдоль западных берегов Южной Америки к лежащим на экваторе Галапагосским островам. Обычно дующие здесь с Атлантики пассаты, пересекая высокогорный барьер Анд, оставляют влагу на их восточных склонах. И потому западное побережье Южной Америки представляет собой сухую каменистую пустыню, где дожди чрезвычайно редки -иногда не выпадают годами. Когда же пассаты набирают столько влаги, что доносят ее до западных берегов Тихого океана, они формируют здесь преобладающее западное направление поверхностных течений, вызывающих нагон воды у берегов. Он разгружается проти-вопассатным течением Кромвелла в экваториальной зоне Тихого океана, которое захватывает здесь 400- километровую полосу и на глубинах 50-300 м переносит обратно на восток огромные массы воды.

Внимание специалистов привлекает колоссальная биологическая продуктивность прибрежных перуано- чилийских вод. Здесь на небольшом пространстве, составляющем какие-то доли процента от всей акватории Мирового океана, годовая добыча рыбы (в основном анчоуса) превышает 20% общемировой. Ее обилие привлекает сюда громадные стаи рыбоядных птиц - бакланов, олуш, пеликанов. А в районах их скопления сосредотачиваются колоссальные массы гуано (птичьего помета) - ценного азотно-фосфорного удобрения; его залежи мощностью от 50 до 100 м стали объектом промышленной разработки и экспорта.

КАТАСТРОФА

В годы проявления Эль-Ниньо ситуация резко меняется. Сначала на несколько градусов повышается температура воды и начинается массовая гибель или уход рыбы из этой акватории, и как следствие - исчезают птицы. Затем в восточной части Тихого океана падает атмосферное давление, над ней появляются облака, пассаты стихают, и воздушные потоки над всей экваториальной зоной океана изменяют направление. Теперь они идут с запада на восток, унося влагу из Тихоокеанского региона и обрушивая ее на перуано-чилийское побережье.

Особенно катастрофично события развиваются у подножия Анд, которые теперь преграждают путь западным ветрам и принимают на свои склоны всю их влагу. В результате в узкой полосе каменистых прибрежных пустынь западного побережья бушуют паводки, сели, наводнения (в это же время от страшной засухи страдают территории Западно- Тихоокеанского региона: выгорают тропические леса в Индонезии, на Новой Гвинее, резко падает урожайность сельскохозяйственных культур в Австралии). В довершение всего от чилийских берегов до Калифорнии развиваются так называемые "красные приливы", вызванные бурным ростом микроскопических водорослей.

Итак, цепь катастрофических событий начинается с заметного потепления поверхностных вод в восточной части Тихого океана, что в последнее время успешно используют для прогнозирования Эль-Ниньо. В этой акватории установлена сеть буйковых станций; с их помощью постоянно измеряют температуру океанской воды, и полученные данные через спутники оперативно передаются в исследовательские центры. В результате заблаговременно удалось предупредить о наступлении наиболее мощного из известных до настоящего времени Эль-Ниньо - в 1997-98 гг.

Вместе с тем причина разогрева океанской воды, а стало быть, и возникновения самого Эль-Ниньо до сих пор до конца не ясна. Появление теплой воды к югу от экватора океанографы объясняют изменением направления преобладающих ветров, метеорологи же смену ветров считают следствием разогрева воды. Таким образом, создается своеобразный порочный круг.

Чтобы приблизиться к пониманию генезиса Эль-Ниньо, обратим внимание на ряд обстоятельств, которые обычно упускают из виду специалисты-климатологи.

ДЕГАЗАЦИОННЫЙ СЦЕНАРИЙ ЭЛЬ-НИНЬО

Для геологов совершенно очевиден следующий факт: Эль- Ниньо развивается над одним из самых геологически активных участков мировой рифтовой системы - Восточно- Тихоокеанским поднятием, где максимальная скорость спрединга (раздвижения океанского дна) достигает 12-15 см/год. В осевой зоне этого подводного хребта отмечен очень высокий тепловой поток из земных недр, здесь известны проявления современного базальтового вулканизма, обнаружены выходы термальных вод и следы интенсивного процесса современного рудообразования в виде многочисленных черных и белых "курильщиков".

В акватории между 20 и 35 ю. ш. на дне зафиксированы девять водородных струй - выходов этого газа из земных недр. В 1994 г. международная экспедиция обнаружила здесь самую мощную в мире гидротермальную систему. В ее газовых эманациях аномально высокими оказались отношения изотопов 3 Не/ 4 Не, а это означает: источник дегазации находится на большой глубине.

Сходная ситуация характерна и для других "горячих точек" планеты - Исландии, Гавайских островов, Красного моря. Там на дне расположены мощные центры водородно-метановой дегазации и над ними, чаще всего в Северном полушарии, разрушается озоновый слой
, что дает основание созданную мною модель деструкции озонового слоя потоками водорода и метана применять и к Эль-Ниньо.

Вот как примерно начинается и развивается этот процесс. Водород, выделяясь со дна океана из рифтовой долины Восточно-Тихоокеанского поднятия (его источники обнаружены там инструментально) и достигая поверхности, вступает в реакцию с кислородом. В результате образуется тепло, которое и начинает разогревать воду. Для окислительных реакций условия здесь весьма благоприятны: поверхностный слой воды обогащается кислородом при волновом взаимодействии с атмосферой.

Однако возникает вопрос: может ли поступающий со дна водород достигнуть океанской поверхности в заметных количествах? Положительный ответ дали результаты американских исследователей, обнаруживших в воздухе над Калифорнийским заливом удвоенное, по сравнению с фоновым, содержание этого газа. А ведь тут на дне действуют водородно-метановые источники с суммарным дебитом 1,6 х 10 8 м 3 /год.

Водород, поднимаясь из водных глубин в стратосферу, образует озоновую дыру, в которую "проваливается" ультрафиолетовое и инфракрасное солнечное излучение. Падая на поверхность океана, оно усиливает начавшийся (за счет окисления водорода) разогрев его верхнего слоя. Скорее всего, именно дополнительная энергия Солнца - главная и определяющая в данном процессе. Роль же окислительных реакций в разогреве более проблематична. Об этом можно было бы не говорить, если бы не идущее синхронно с ним существенное (от 36 до 32,7%о) опреснение океанской воды. Последнее, вероятно, и осуществляет та самая добавка воды, что образуется при окислении водорода.

Из-за разогрева поверхностного слоя океана снижается растворимость в нем СО 2 , и он выбрасывается в атмосферу. К примеру, во время Эль-Ниньо 1982-83 гг. в воздух дополнительно попало 6 млрд. т. углекислого газа. Усиливается также испарение воды, и над восточной частью Тихого океана появляются облака. И пары воды, и СО 2 - парниковые газы; они поглощают тепловое излучение и становятся прекрасным аккумулятором дополнительной энергии, пришедшей через озоновую дыру.

Постепенно процесс набирает силу. Аномальный разогрев воздуха приводит к снижению давления, и над восточной частью Тихого океана образуется циклоническая область. Именно она ломает стандартную пассатную схему атмосферной динамики в районе и "засасывает" воздух из западной части Тихого океана. Вслед за стиханием пассатов уменьшается нагон воды у перуано-чилийских берегов и прекращает действовать экваториальное противотечение Кромвелла. Сильный разогрев воды приводит к зарождению тайфунов, что в обычные годы - большая редкость (из-за охлаждающего влияния Перуанского течения). С 1980 по 1989 г. здесь возникло десять тайфунов, семь из них - в 1982- 83 гг., когда бушевал Эль-Ниньо.

БИОЛОГИЧЕСКАЯ ПРОДУКТИВНОСТЬ

Почему же все-таки у западного побережья Южной Америки очень высока биологическая продуктивность? По оценкам специалистов, она такая же, как в обильно "удобряемых" рыбоводных прудах Азии, и в 50 тыс. раз выше (!), чем в других частях Тихого океана, если рассчитывать по количеству добываемой рыбы. Традиционно этот феномен объясняют апвеллингом - ветровым сгоном теплой воды от берега, заставляющим подниматься из глубин холодную воду, обогащенную питательными компонентами, в основном азотом и фосфором. В годы же проявления Эль-Ниньо, когда ветер меняет направление, апвеллинг прерывается, а следовательно, прекращает поступать питательная вода. В результате рыбы и птицы гибнут или мигрируют из-за голода.

Все это напоминает вечный двигатель: обилие жизни в поверхностных водах объясняется поступлением снизу питательных веществ, а избыток их внизу - обилием жизни наверху, ибо отмирающая органика оседает на дно. Однако что здесь первично, что дает толчок подобному круговороту? Почему он не иссякает, хотя, судя по мощности залежей гуано, действует уже тысячелетия?

Не очень понятен и сам механизм ветрового апвеллинга. Связанный с ним подъем глубинной воды обычно определяют, измеряя ее температуру на профилях разного уровня, ориентированных перпендикулярно береговой линии. Затем строят изотермы, которые показывают одинаковые низкие температуры у берега и на большой глубине в удалении от него. И в итоге делают вывод о подъеме холодных вод. Но ведь известно: у берега низкая температура обусловлена Перуанским течением, так что описанная методика определения подъема глубинных вод едва ли корректна. И наконец, еще одна неясность: упомянутые профили строятся поперек береговой линии, а преобладающие ветры здесь дуют вдоль нее.

Я отнюдь не собираюсь ниспровергать концепцию ветрового апвеллинга - она базируется на понятном физическом явлении и имеет право на жизнь. Однако при более близком знакомстве с ней в данном районе океана неизбежно возникают все перечисленные проблемы. Поэтому предлагаю иное объяснение аномальной биологической продуктивности у западных берегов Южной Америки: она определяется опять-таки дегазацией земных недр.

В самом деле, не вся полоса перуано-чилийского прибрежья одинаково продуктивна, как должно быть при действии климатического апвеллинга. Здесь обособлены два "пятна" - северное и южное, причем их положение контролируется тектоническими факторами. Первое расположено над мощным разломом, уходящим из океана на континент южнее разлома Мендана (6-8 о ю. ш.) и параллельно ему. Второе пятно несколько меньших размеров находится чуть севернее хребта Наска (13-14 ю. ш.). Все эти косые (диагональные) геологические структуры, идущие от Восточно-Тихоокеанского поднятия в сторону Южной Америки, по существу, являются зонами дегазации; по ним на дно и в толщу вод поступает из земных недр огромное количество различных химических соединений. Среди них есть, конечно, жизненно важные элементы - азот, фосфор, марганец, достаточно и микроэлементов. В толще прибрежных перуано-эквадорских вод содержание кислорода - самое низкое во всем Мировом океане, так как основной объем здесь составляют восстановленные газы - метан, сероводород, водород, аммиак. Зато тонкий поверхностный слой (20-30 м) аномально богат кислородом из-за низкой температуры воды, приносимой сюда из Антарктиды Перуанским течением. В этом слое над разломными зонами - источниками питательных веществ эндогенной природы - и создаются уникальные условия для развития жизни.

Впрочем, есть в Мировом океане район, по биопродуктивности не уступающий перуанскому, а возможно, и превосходящий его - у западного побережья Южной Африки. Его тоже считают зоной ветрового апвеллинга. Но положение самого продуктивного здесь участка (залив Уолфиш-Бей) контролируется опять же тектоническими факторами: он расположен над мощной разломной зоной, идущей из Атлантического океана на Африканский континент несколько севернее Южного тропика. А вдоль берега из Антарктики проходит холодное, богатое кислородом Бенгельское течение.

Колоссальной рыбопродуктивностью отличается и район Южных Курильских островов, где холодное течение проходит над субмеридиональным окраинно-океанским разломом Ионы. В разгар путины сайры в небольшой акватории Южно- Курильского пролива собирается буквально весь дальневосточный рыболовный флот России. Уместно здесь вспомнить и Курильское озеро на Южной Камчатке, где находится одно из крупнейших в нашей стране нерестилищ нерки (вид дальневосточного лосося). Причина очень высокой биологической продуктивности озера, по мнению специалистов, - естественное "удобрение" его воды вулканическими эманациями (оно расположено между двумя вулканами - Ильинским и Камбальным).

Однако вернемся к Эль-Ниньо. В тот период, когда у побережья Южной Америки усиливается дегазация, тонкий, насыщенный кислородом и кишащий жизнью поверхностный слой воды насквозь продувается метаном и водородом, кислород исчезает, и начинается массовая гибель всего живого: со дна моря тралами поднимают огромное количество костей крупных рыб, на Галапагосских островах гибнут тюлени. Однако вряд ли фауна гибнет из-за снижения биопродуктивности океана, как гласит традиционная версия. Она, скорее всего, отравляется ядовитыми газами, поднимающимися со дна. Ведь смерть наступает внезапно и настигает все морское сообщество - от фитопланктона до позвоночных. От голода гибнут только птицы, да и то в основном птенцы, - взрослые особи просто покидают опасную зону.

"КРАСНЫЕ ПРИЛИВЫ"

Впрочем, после массового исчезновения биоты поразительное буйство жизни у западных берегов Южной Америки не прекращается. В лишенных кислорода, продуваемых ядовитыми газами водах начинают бурно развиваться одноклеточные водоросли - динофлагелляты. Данное явление известно как "красный прилив" и названо так потому, что в подобных условиях хорошо себя чувствуют только интенсивно окрашенные водоросли. Их окраска - своеобразная защита от солнечного ультрафиолета, приобретенная еще в протерозое (свыше 2 млрд. лет назад), когда не было озонового слоя и поверхность водоемов подвергалась интенсивному ультрафиолетовому облучению. Так что во время "красных приливов" океан как бы возвращается в свое "докислородное" прошлое. Из-за обилия микроскопических водорослей некоторые морские организмы, обычно выполняющие роль фильтраторов воды, например устрицы, в это время становятся ядовитыми и их употребление в пищу грозит тяжелыми отравлениями.

В рамках разработанной мной газово-геохимической модели аномальной биопродуктивности локальных участков океана и периодически быстрой гибели в ней биоты находят объяснение и другие явления: массовое скопление ископаемой фауны в древних сланцах Германии или фосфоритах Подмосковья, переполненных остатками костей рыб и раковинами головоногих.

МОДЕЛЬ ПОДТВЕРЖДАЕТСЯ

Приведу некоторые факты, свидетельствующие о реальности дегазационного сценария Эль-Ниньо.

В годы его проявления резко усиливается сейсмическая активность Восточно-Тихоокеанского поднятия - такой вывод сделал американский исследователь Д. Уокер, проанализировав соответствующие наблюдения с 1964 по 1992 г. на участке данного подводного хребта между 20 и 40ю. ш. А ведь, как давно установлено, сейсмические события часто сопровождаются усилением дегазации земных недр. В пользу разработанной мной модели свидетельствует и то, что воды у западного побережья Южной Америки в годы Эль- Ниньо буквально бурлят от выделения газов. Корпуса кораблей покрываются черными пятнами (явление получило название "Эль-Пинтор", в переводе с исп. - "маляр"), а зловонный запах сероводорода разносится на большие пространства.

В африканском заливе Уолфиш-Бей (упомянутом выше как район аномальной биопродуктивности) также периодически возникают экологические кризисы, протекающие по тому же сценарию, что и у берегов Южной Америки. В этом заливе начинаются выбросы газов, что приводит к массовой гибели рыбы, затем здесь развиваются "красные приливы", а запах сероводорода на суше ощущается даже в 40 милях от берега. Все это традиционно связывают с обильным выделением сероводорода, но его образование объясняют разложением органических остатков на морском дне. Хотя гораздо логичнее считать сероводород обычным компонентом глубинных эманации - ведь он выходит здесь только над зоной разлома. Проникновение газа далеко на сушу также проще объяснить его поступлением из того же разлома, трассирующегося из океана в глубь материка.

Важно отметить следующее: при поступлении глубинных газов в океанскую воду происходит их сепарация за счет резко различной (на несколько порядков) растворимости. Для водорода и гелия она составляет 0,0181 и 0,0138 см 3 в 1 см 3 воды (при температуре до 20 С и давлении 0,1 МПа), а для сероводорода и аммиака - несравненно больше: соответственно 2,6 и 700 см 3 в 1 см 3 . Вот почему вода над зонами дегазации сильно обогащается именно этими газами.

Веский аргумент в пользу дегазационного сценария Эль- Ниньо - карта среднемесячного дефицита озона над экваториальной областью планеты, составленная в Центральной аэрологической обсерватории Гидрометцентра России по спутниковым данным. На ней отчетливо проявляется мощная озоновая аномалия над осевой частью Восточно-Тихоокеанского поднятия немного южнее экватора. Отмечу, что к моменту выхода карты в свет я опубликовал качественную модель, объясняющую возможность разрушения озонового слоя именно над этой зоной. Кстати, это уже не первый случай, когда мои прогнозы места возможного появления озоновых аномалий подтверждаются натурными наблюдениями.

ЛА НИНЬЯ

Так называется заключительная фаза Эль-Ниньо - резкое похолодание воды в восточной части Тихого океана, когда на длительный период ее температура опускается на несколько градусов ниже нормы. Естественное объяснение этому - одновременное разрушение озонового слоя и над экватором, и над Антарктидой. Но если в первом случае оно вызывает разогрев воды (Эль-Ниньо), то во втором - сильное таяние льда в Антарктиде. Последнее увеличивает приток холодной воды в приантарктическую акваторию. В результате резко возрастает температурный градиент между экваториальной и южной частями Тихого океана, а это приводит к усилению холодного Перуанского течения, которое остужает экваториальные воды после ослабления дегазации и восстановления озонового слоя.

ПЕРВОПРИЧИНА - В КОСМОСЕ

Сначала, хотелось бы сказать несколько "оправдательных" слов в адрес Эль-Ниньо. Средства массовой информации, мягко говоря, не совсем правы, когда обвиняют его в провоцировании таких бедствий, как наводнения в Южной Корее или небывалые морозы в Европе. Ведь глубинная дегазация может одновременно усиливаться во многих районах планеты, что приводит там к разрушению озоно- сферы и появлению аномальных природных явлений, о которых уже говорилось. Например, нагрев воды, предшествующий возникновению Эль-Ниньо, происходит под озоновыми аномалиями не только в Тихом, но и в других океанах.

Что же касается усиления глубинной дегазации, то она определяется, на мой взгляд, космическими факторами, главным образом гравитационным воздействием на жидкое ядро Земли, где содержатся основные планетарные запасы водорода. Важную роль при этом, вероятно, играет взаимное расположение планет и, в первую очередь, взаимодействия в системе Земля - Луна - Солнце. Г. И. Войтов и его коллеги из Объединенного института физики Земли им. О. Ю. Шмидта РАН давно установили: дегазация недр заметно усиливается в периоды, близкие к полнолунию и новолунию. Влияет на нее и положение Земли на околосолнечной орбите, и изменение скорости ее вращения. Сложное сочетание всех этих внешних факторов с процессами в глубинах планеты (например, кристаллизацией ее внутреннего ядра) определяет импульсы усиления планетарной дегазации, а значит, и явления Эль- Ниньо. Его 2-7-летнюю квазипериодичность выявил отечественный исследователь Н. С. Сидоренко (Гидрометцентр России), проанализировав непрерывный ряд перепадов атмосферного давления между станциями Таити (на одноименном острове в Тихом океане) и Дарвин (северное побережье Австралии) за длительный период - с 1866 г. по настоящее время.

Кандидат геолого-минералогических наук В. Л. СЫВОРОТКИН, Московский государственный университет им. М. В. Ломоносова

Океанические течения - это горизонтальные перемещения водных масс на большие расстояния. Различают холодные и теплые течения, а в их происхождении главную роль играют ветры. Ветер-творец всей сложнейшей системы течений, существующей в Мировом океане. Достаточно взглянуть на карту полушарий, чтобы убедиться: направления многих крупнейших течений совпадают с направлениями постоянных ветров. Оттого эти течения нередко называют именами их «творцов» - Северное и Южное пассатные, течение Западных ветров и другие.

Самым мощным течением на Земле является течение Западных Ветров. Это течение-гигант образует подвижное кольцо - «водную карусель» - вокруг Антарктиды и переносит в 200 раз больше воды, чем все реки мира, вместе взятые. Причиной образования могучего потока являются постоянные западные ветры. Именно они являются «двигателем», заставляющим водные массы двигаться вокруг земного шара.

Суровый «малыш»

Течения - важнейший фактор формирования климата. Перенося водные массы на большие расстояния, вместе с ними течения «перемещают» и климатические условия, характерные для районов, где эти массы находились раньше. Холодные течения понижают температуру воздуха и способствуют уменьшению количества осадков, теплые океанические потоки приводят к обратному результату.

Но иногда течения приносят и крайне неприятные сюрпризы. Это прежде всего относится к Эль-Ниньо. Обычно огромные массы поверхностных вод, нагретых в экваториальной зоне Тихого океана, перемещаются вдоль экватора от берегов Южной Америки по направлению к Азии. Однако раз в несколько лет это течение поворачивает обратно и несет теплые водные массы к берегам Америки. Вот этот «обратный» водный поток жители чилийского и перуанского побережий и прозвали «Эль-Ниньо» - «малыш, младенец». Такое название связано с тем, что чаще всего оно возникает в дни Рождества Христова. Казалось бы, что плохого в том, что температура воды у берегов Южной Америки несколько повысится? А между тем благодаря Эль-Ниньо возникают кратковременные колебания климатических условий по всему миру, которые нередко приводят к катастрофическим последствиям.

«Шалости» Эль-Ниньо

Ранней весной 1997 г. спутники с инфракрасными камерами зафиксировали в экваториальных широтах восточной части Тихого океана обширное «пятно» нагретой воды. Слой толщиной в 10-12 см имел температуру до 30° С, что гораздо выше обычной. Это насторожило метеорологов: в этом районе мог сформироваться центр образования мощных тропических ураганов. К июню сезонные показатели атмосферного давления над австралийским портом Дарвин и о. Таити существенно изменились, а рыбаки Перу начали регулярно вылавливать акул-молотов - рыб, обитающих в самых теплых экваториальных водах. Синоптики и средства массовой информации забили тревогу.

Но было поздно - в дебрях обычно влажных лесов Индонезии уже бушевали грандиозные пожары, вызванные отсутствием дождей. Затем волны пожаров одна за другой прокатились по австралийскому континенту. Торнадо возникали там, где их раньше никогда не наблюдали,- в частности, гигантский ураган «Нора» пронесся над Лос-Анджелесом и калифорнийским побережьем. На чилийскую пустыню Атакама, которая считается самым сухим местом на планете, обрушились проливные дожди, а на другом конце земного шара - в восточной части о. Новая Гвинея - почва трескалась от жары и засухи, гибла растительность экваториальных лесов, высыхали колодцы, посевы превратились в пепел. Среди обитателей острова начался голод, губивший целые папуасские племена.

В масштабах планеты последствия были очень тяжелыми: сильные ветры, наводнения и высокие приливные волны во время ураганов стали причиной гибели 24 тыс. человек; потери экономики в разных странах превысили 34 млрд долларов; во многих регионах в результате затопления полей сократилось производство сельскохозяйственной продукции, а там, где не было сильных ветров и дождей, установились длительные засушливые периоды, что привело к потере урожаев и острой нехватке питьевой воды.

Ученые считают, что загадочное исчезновение цивилизации майя в Центральной Америке и падение китайской династии Тан, за которым последовали междоусобные войны и разорение страны, были вызваны одним природным явлением - все тем же Эль-Ниньо. Несмотря на то что обе цивилизации находились на противоположных концах Земли, их роднило одно - муссонный климат. От сезонного выпадения осадков зависело благосостояние народа. Однако около 903-907 гг. дождливый сезон не наступил. На города Центральной Америки и на Китай одновременно обрушилась засуха, которая привела к длительному голоду и закату сразу двух крупных цивилизаций.