Знание-сила, 2000 № 04 (874)

Таинственный феномен «Эль-Ниньо» существует многие миллионы лет. Человечество просто ранее не связывало с ним некоторые неприятные детали своей биографии. А теперь стало связывать и удивляться.

«Эль-Ниньо» – так испанцы называют маленького ребенка мужского пола. Точно так же был назван процесс, время от времени развивающийся в Тихом океане у берегов Перу. При этом процессе теплые воды начинают двигаться на восток. Интенсивность самого процесса с годами меняется, однако он был, есть и будет. Не стоит думать (как это следует из эпиграфа), что ученым до него нет никакого дела, они, конечно же, занимаются им и очень серьезно. В частности, не так давно они выяснили, что сам феномен далеко не исчерпывается тем, что происходит у берегов Южной Америки. Недавняя обработка 650 тысяч замеров температуры в верхней четверти мили от океанской поверхности позволила сделать вывод, что в приэкваториальной полосе Земли существует семь ячеек с обшей динамикой развития – по три ячейки в Тихом и Индийском океанах и одна в Атлантике- При этом процессы в первой и пятой ячейках, как и во второй и шестой, находятся в фазе, а в седьмой отстают от нее на двенадцать – восемнадцать месяцев. По известному перуанскому феномену вся система получила название «Эль-Ниньо – южные колебания» (El Nino – South Oscillation), сокращенно – ENSO.

Какова же природа ENSO? Попробуем порассуждать, В полосе широт этого феномена имеются два материка (Америка и Африка) и Зондский архипелаг, отделяющие Атлантический океан от Тихого – с одной стороны и от Индийского – с другой. Значит, цепочка взаимодействия водных масс невозможна. Следовательно. источник сил. порождающих феномен, должен находиться выше или ниже материков: либо в недрах Земли, либо в ее атмосфере. Атмосфера могла бы как-то усилить или ослабить феномен, однако она не может объяснить его годностью. Остаются недра.

Перетоки ENSO знакопеременны. Время этой переменности три – пять лет. Это свидетельство того, что процессы, инициирующие феномен, должны протекать в жидкой фазе. А поскольку феномен охватывает всю приэкваториальную полосу, жидкая фаза также должна охватывать такую же полосу. Взаимосвязь перетоков ENSO во всей зоне их проявления свидетельствует о непрерывности жидкой фазы в широтном направлении. А единственное место на Земле, где жидкая фаза непрерывна вдоль приэкваториальной широты, – это внешнее ядро Земли.

Наконец, ячеистая структура ENSO позволяет сделать вывод, что за сей феномен ответственны процессы, протекающие в ячейках структур жидкого ядра, тех самых ячейках, которые, как было показано в предыдущем разделе, несут ответственность за маски и за упорядоченность линеаментов. Короче говоря, феномен ENSO – одно из внешних проявлений ячеистой структуры жидкого земного ядра.

Проходя под основаниями мантийных каналов, неоднородности создают в них колебания потоков массы, вызывающие короткоживущие подкоровыс локальные возмущения (КПЛВ). Эти возмущения сопровождаются искривлениями эквипотенциалей, которые компенсируются перетоками в гидросфере. Закручиваемые силой Кориолиса, перетоки образуют водовороты, так называемые синоптические вихри, охватывающие, в отличие от ветровых возмущений, всю толшу океана. Так, в районе островов Огасавара (Япония) зафиксирован мощный водоворот с радиусом порядка ста километров, охватывающий пятикилометровую толщу Тихого океана и меняющий направление своего вращения в среднем раз в сто дней.

Те методы, которые были созданы в процессе исследования КПЛВ, при соответствующем развитии позволили бы уверенно прогнозировать и лесные пожары, и засухи в Австралии, и засухи в Эфиопии и в прочих местах; раз возмущения в конвективных ячейках жидкого земного ядра взаимосвязаны и взаимозависимы, можно ожидать упорядоченность во времени, которая и позволяет заниматься прогнозами. Поведение конвективных ячеек жидкого ядра прогнозируемо, следовательно, явления типа блуждания ENSO также вполне прогнозируемы, и для этого прогноза вполне достаточно иметь серию метеостанций где-то в районе приэкваториальной полосы.

Вообще говоря, метод построения карт КПЛВ по стандартным данным метеостанций, разработанный Э. Бородзичем, уникальный. Однако он не дает полной уверенности, что обнаружены все мантийные каналы, потому что данные метеосети охватывают ограниченный временной диапазон – четыре года. А период КПЛВ простирается на десятки лет. Так что остается открытым вопрос: все ли КПЛВ были обнаружены?

Оказалось, что этот вопрос можно решить, используя… Луну. Точнее, лунные приливы.

При вращении Луны вокруг Земли из-за приливных взаимодействий происходят деформации всех геосфер. И все каналы, какие есть в мантии Земли, будут возмущаться. Был разработан прекрасный метод, позволяющий «вытаскивать» все эти мантийные каналы. И в результате были обнаружены интересные вещи. Например, в Крыму, в районе Саки, спектральный анализ выявил невероятно активную точку. При анализе, по метеоданным, в том районе не было ничего, никаких КПЛВ. Но вот в книжечке «Лоции Черного моря» приведена карта пятисотлетней давности, а на ней в районе Саки показан морской залив. Смена залива на сушу подтверждает наличие в том районе мощного мантийного канала.

Надо сказать, что временной спектральный анализ барического поля земной атмосферы лет тридцать тому назад был выполнен С. Чепменом. Чепмен со своими сотрудниками обнаружил неожиданно сильный приливной компонент, в основном лунный, и очень удивился, что у этого компонента в разных местах Земли разная фаза. Но, удивившись, никаких выводов не сделал. Причиной этого были не только представления о слабой изменчивости приливного компонента по площади, но и сложность выделения самого компонента.

Э. Бородзич разработал практически новую систему спектрального анализа барических полей, используя которую можно предсказывать всевозможные геодинамические неприятности по крайней мере за несколько дней, а после дополнительных исследований, по-видимому, за сотню, а то и за несколько сотен дней.

Научный прогноз – это указание очередного состояния чего-то по выявленным закономерностям чередования предыдущего состояния.

Такой порядок может быть достаточно сложен, тогда, естественно, усложняется и методика прогноза. Выявленные особенности проявления КПЛВ позволили создать эффективную методику прогноза места, времени и их относительной интенсивности. При этом возмущения удается локализовать в пределах первых десятков километров, а заблаговременность прогноза возмущений достигает нескольких суток.

В зависимости от знака КПЛВ (который прогноз указывает) на возмущенной территории возможны вполне определенные явления. При подъеме района – падение уровня грунтовых вод, горные удары, землетрясения или крипы, сухие грозы, сушь, пожары лесов и торфяников. При опускании района – подъем уровня грунтовых вод, подтопления или даже наводнения, ливни, оползни. И при подъемах, и при опусканиях возможны нештатные ситуации на длинномерных сооружениях (продуктопроводы, мосты, дамбы, туннели) вплоть до аварийных. В высоких широтах возникают подвижки ледовых полей, сопровождаемых появлением разводий и торошением льдов, чреватых гибелью судов и буровых платформ. Возникают также перетоки морских вод по всей толще океана («синоптические вихри»). Таким образом, методика позволяет давать краткосрочный прогноз места и времени КПЛВ, а также широкий спектр возможных чрезвычайных ситуаций.

Указанную методику, разработанную лауреатом Государственной премии Эдуардом Бородзичем, пытался внедрить в масштабах России директор НИИ гражданской обороны Министерства чрезвычайных ситуаций М.А.Шахраманян, но отсутствие финансирования сорвало начатые работы.

Существование пространственной упорядоченности неравновесных структур в жидком ядре Земли, а также инерционность проходящих в нем процессов позволяют предположить возможность долгосрочного прогноза чрезвычайных ситуаций регионального, а может быть, и планетарного уровня (в частности, «Эль-Ниньо»). В пользу такой возможности свидетельствует обнаружение «предвестников» мощных метеоаномалий за две- три сотни дней по разрабатываемой Бородзичем оригинальной методике.

Казалось бы, за такую методику должны бы ухватиться МЧС, страховые компании, продовольственные корпорации: сотня-другая дней – это вегетативный период многих сельскохозяйственных культур, продукция которых стоит сотни миллиардов долларов. В близкие суммы исчисляются значения потерь этой продукции. Предложение Э. Бородзич а о создании в МЧС группы прогноза КПЛВ было поддержано академиком РАН В.Н. Страховым (директор Объединенного института физики Земли), тем не менее МЧС направил в РАН одну из ранее опубликованных работ Бородзича (работа 1982 года без методики прогноза, методика по патентным соображениям не публиковалась), и эксперты РАН посчитали создание группы прогноза преждевременным, так как КПЛВ – «недоказуемая гипотеза». В результате перспективная методика прогноза чрезвычайных ситуаций ожидает окончания смутного времени.

Заметим, что Сади Карно обосновал свой знаменитый цикл, используя вообще не существующий флогистон.

Ольга Баяла