Судьба открытий, сделанных великим сербским астрономом и климатологом Миланковичем, поистине удивительна.
К середине XIX века учёный мир был уже уверен – климат нашей планеты не оставался постоянным на протяжении веков и тысячелетий. Были потепления и похолодания, некоторые из похолоданий оказывались столь значительными, что огромные территории, ныне цветущие, оказывались скованными льдом. Швейцарский учёный Ж.Л. Агасси (Jean Louis Agassiz) ещё 1837 году высказал смелую для того времени догадку, что похолодания и ледниковые периоды цикличны, а шотландский учёный Джеймс Кроль ( James Croll) предположил, что цикличность оледенений связана с солнцем. Французский математик Ж. Адемар (Joseph Adhmar) в середине XIX века предпринял первую попытку рассчитать продолжительность периода климатического цикла. У него получилось 10500 лет.
Решающий прорыв в решении загадки периодических изменений климата и наступления ледниковых периодов совершил сербский астроном Милутин Миланкович.
Со времен Кеплера было известно, что планеты обращаются вокруг Солнца не по круговым, а по эллиптическим орбитам, причём в одном из фокусов эллипса находится Солнце. Степень отличия эллипса от круга называется эксцентриситетом. Если эксцентриситет уменьшается до нуля, эллипс вырождается в круг.
В начале ХХ века Миланкович выдвинул смелое предположение, что эксцентриситет планетных орбит не постоянен. Под воздействие внешних факторов он то уменьшается практически до нуля, и тогда орбита становится круговой, то вытягивается. В то время астрономы знали только о шести планетах Солнечной системы, их эксцентриситеты находились в диапазоне от 0.5% - у Венеры, до 20% у Меркурия.
Что произойдёт, если орбита планеты вытянется, положим, на 5%? Количество солнечной энергии, достигающей поверхности планеты уменьшается пропорционально квадрату расстояния, так что отдаление на пять процентов уменьшит приток энергии – инсоляцию – на 10% во время нахождения планеты в афелии, на максимальном удалении от Солнца.
Более того. Третий закон Кеплера гласит, что квадраты периодов обращений планет вокруг Солнца пропорциональны кубам больших полуосей их эллиптических орбит. Значит, при отдалении от Солнца планета будет двигаться значительно медленнее, чем когда она находится в перигелии – то есть на минимальном расстоянии до солнца.
В конечно итоге планета, увеличение эллипсности орбиты на 5% приведёт к снижению среднегодовой температуры на планете примерно на два-три процента. Для Земли это примерно 7-8 градусов.
Миланкович обработал огромное количество наблюдений и измерений земной орбиты. Это позволило ему сделать вывод, что максимальный эксцентриситет земной орбиты меняется от нуля до шести процентов, а продолжительность такого цикла – примерно 100 тысяч лет.
Помимо этого, удалось выяснить, что угол наклона земной оси непостоянен и меняется в пределах от 22.1 до 24.5 градусов. Из-за того, что материковая поверхность на нашей планете распределена неравномерно – в северном полушарии материк составляет 39%, а в южном только 19%, это вызывает циклические колебания температуры. Продолжительность такого цикла – 41 тысяча лет.
Третий цикл, расчёта которого произвёл Миланкович, это циклы, обусловленные прецессией земной оси. Продолжительность такого цикла 26 тысяч лет.
Каждый из циклов независим от других. По расчётам Миланковича, на долю 100-тысячелетнего цикла приходится 50% климатических изменений, на долю 42-тысячелетненго – 25%, и на долю 26-тысячелетнего – 10% климатических изменений. Разумеется, пики циклы могут совпадать, а могут оказываться и в противофазе. В первом случае температурные экстремумы будут усиливаться, во втором случае – сглаживаться. Это и объясняло разную силу и продолжительность ледниковых периодов.
Новые исследования Солнечной системы с использованием высокоточной аппаратуры позволили в последующие годы выявить ещё несколько подобных циклов. Последний из них, четырнадцатый, о котором недавно сообщил журнал Nature – это цикл, обусловленный воздействием на земную орбиту двух планет Солнечной системы: самой массивной планеты – Юпитера, и самой близкой к Земле планеты – Венеры. Продолжительность этого цикла – 400 тысяч лет.
Измерения, проведенные учёными, дали огромнейшее количество информации, которая подтвердила теорию Миланковича. Теория циклических изменений климата хорошо соединялась с новейшими геофизическими теориями. В 1920 году Миланкович был избран действительным членом Сербской Академии наук, несколько европейских институтов ему присвоили звание «honoris causa» - почётного доктора наук.
В 1936 году астероид 1605 GA получил имя Миланковича.
В 1947 году был открыт способ определения температуры воздуха по соотношению изотопов кислорода с атомными массами 16 и 18. Расширились возможности палеоклиматологических исследований. Впрочем, термин «палеоклиматология» появился позднее. Новые исследования укладывались в те рамки, которые были определены теорией Миланковича.
В 60-х годах имя Миланковича было присвоено одному из кратеров на поверхности Луны.
Начало исследований кернов антарктического льда окончательно подтвердило теорию Миланковича.
Керн льда – это цилиндрический образец льда, высверленный из толщи арктических или антарктических льдов. Лёд намерзал год за годом в течении сотен тысяч лет, в нём оказываются «замороженными» образцы воздуха планеты того времени. Проведя точный анализ этих пузырьков, учёные узнают не только состав атмосферы прошлого, но и его температуру.
На графике, охватывающем миллион лет, прекрасно видно, что мы сейчас находимся на пике потепления. Разница между пиками потепления и похолодания достигает 12-14 градусов. Жёлтый график – суммарная инсоляция (район Антарктики).
Европейский геофизический союз с 1993 года награждает учёных, внёсших значительный вклад в исследования долгосрочных климатических изменений специальной медалью Миланковича.
В 2000 году NASA внесло Милутина Миланковича в десятку великих ученых ,
занимавшихся науками о Земле.
Казалось бы, о большем невозможно было мечтать.
Но…
Ах, это «но». За последние годы написаны тысячи работ, посвящённых теме климатических изменений на планете. Но редко в какой из них вы найдёте упоминания о циклах Миланковича. А если и найдёте, то эти циклы упоминаются мельком, как что-то малосущественное и не заслуживающее рассмотрения.
Причина – глобальное потепление.
Загадочным образом огромнейшее количество журналистов, политиков, общественных деятелей решили говорить о том, что глобальное потепление вызвано одним единственным фактором – деятельностью человека. Всякое упоминание о том, что этот процесс обусловлен многими факторами, из которых антропогенный – не самый значимый – вызывает у них крайне негативную реакцию, за который следует обвинение в правом популизме и указание на ими же выдуманный тезис – «большинство думают так, как мы».
Если же мы упомянули о популизме, то нелишне отметить, что в основе популизма лежит упрощение происходящих в обществе процессов. Как в случае с глобальным потеплением – выхватили один элемент и объявили его все прочие несущественными. Антропогенная гипотеза глобального потепления – яркий пример левого популизма.
Сторонники антропогенной гипотезы считают, что глобальное потепление вызвано ростом концентрации углекислого газа в атмосфере и усиливающимся из-за этого парниковом эффекте.
Но научные исследования говорят более об обратном. Рост концентрации углекислого газа и метана в атмосфере – следствие, а не причина потепления. Исследования кернов антарктического льда, которые проводятся уже более двадцати лет, а также кернов гренландского льда, показывают, что каждое повышение температуры на земле сопровождалось увеличением концентрации углекислого газа и метана. Причина простая – большое количество углекислого газа и метана растворено в морской воде, суммарная масса растворённых в верхнем слое – примерно 200 метров – океанской воды газов превышает массу этих же газов в атмосфере! При увеличении температуры воды растворимость газов падает, и они выделяются в атмосферу. При похолоданиях наоборот, растворимость углекислого газа и метана в воде возрастает, и их концентрация в атмосфере снижается.
Антропогенная деятельность сказывается на концентрации углекислого газа, но её влияние не превышает - во всяком случае, пока - 20%.
Добавим, что парниковый эффект, объявленный виновником глобального потепления, вызывается, в основном, водяным паром, доля которого в этом эффекте 60-70%. При 40% росте концентрации углекислого газа в атмосфере парниковый эффект возрос всего на 2-3%.
Теория Миланковича предана забвению. Её нельзя опровергнуть, поэтому просто решили забыть о ней.
Кому это нужно? Скорее всего тем, кто зарабатывает большие деньги на программах борьбы с углекислым газом, как «виновником» глобального потепления. В декабре 2018 года на конференции по климату в польском Катовице Генеральный секретарь ООН А. Гуттереш предложил всем странам выделять в год по 2400 миллиардов долларов на борьбу с выбросами углекислого газа в атмосферу. Это, разумеется, очень радует представителей крупного капитала, которые и будут расходовать выделяемые деньги, не забывая закладывать в сметы определённую долю прибыли. И всегда будет возможность сказать, что ожидаемый эффект не был достигнут потому, что выделенные суммы оказались меньше запрошенных.
Упоминание имени Миланковича стало почти неприличным. Его теорию уже невозможно опровергнуть, а опираться на неё - вызвать раздражение политиков.
Цель этой заметки – не допустить забвения имени и теории учёного, чей вклад в становление климатологии столь значителен.