ЯЛТИНСКАЯ МАЛАЯ АКАДЕМИЯ НАУК
ШКОЛЬНИКОВ «ИСКАТЕЛЬ»
Секция физики
Колебания системы « Атмосфера – Океан – Земля» и природные катаклизмы.
Резонансы в Солнечной системе, нарушающие периодичность природных
катаклизмов.
Действительный член МАН Крыма «Искатель»
Ученик 11 класса
Форосской общеобразовательной школы I – III ступени г. Ялты
КОРАБЛЕВ Андрей
Научный руководитель – СЛАСТИХИН Л.П.
Учитель-методист физики
ВВЕДЕНИЕ.
В настоящее время в средствах массовой печати, в научно-популярной
литературе, да и в солидных изданиях все катаклизмы на земле
(чрезвычайные события) стали объясняться воздействием какого-то одного
фактора. Многие провидцы и просто гоняющиеся за сенсациями журналисты из
псевдонаучных изданий выдвигают “теории” о наступающем “конце света”. В
мире все взаимосвязано и нельзя рассматривать одно в отрыве от другого.
Я покажу на примере явления Эль-Ниньо то, как влияют межгодовые
колебания системы Атмосфера-Океан-Земля на протекание различных
физических явлений в атмосфере, в океане, на поверхности земли .
В последние месяцы в средствах массовой информации часто упоминаются
чрезвычайные события (ураганы, наводнения, засухи, небывалые морозы и
т.д.), вызванные возникшим в марте 1997 года явлением Эль-Ниньо –
потеплением поверхностных вод в центральной и восточной частях Тихого
океана. Давайте разберем причины участившихся чрезвычайных событий.
Явление Эль-ниньо неразрывно связано с явлением Южного колебания
(перемещениями масс воздуха над тропическими частями Индийского и
Тихого океанов в южном полушарии), поэтому оба явления изучают как
единое явление Эль-Ниньо – Южное колебание (ЭНЮК), подразумевая под ним
механические и термические колебания тропической атмосферы и океана
периодом 2-10 лет. Будучи геофизическим явлением планетарного
масштаба, ЭНЮК, как правило, приводит к тяжелым экологическим
катастрофам, социально-экологические последствия которых ощушаются во
всем мире.
Можно показать, что это явление – лишь одно из проявлений межгодовых (с
периодами 2-10) совместных колебаний системы атмосфера-океан-Земля.Чтобы
понять, как это происходит, рассмотрим колебания каждой из компонент в
отдельности.
В системе Атмосфера – Океан – Земля имеют место автоколебания периодами
2-10лет. Первопричиной их являются, очевидно, флуктуации атмосферной
циркуляции, которые обусловлены неравномерным разогревом атмосферы
радиацией Солнца. Атмосферная циркуляция является основной причиной
течений в океане. Взаимодействие атмосферной циркуляции с процессами в
океане порождает колебания атмосферы и океана, которые раскачивают
Землю. Поскольку Земля вращается вокруг своей оси, то ее колебания
происходят не в плоскости какого-то меридиана, а по кругу – в виде
нутаций. Географические полюсы Земли при этом совершают круговые
движения. Движения полюсов вызывают полюсной прилив, который в свою
очередь влияет на колебания атмосферы и океана. В итоге в системе
атмосфера – океан Земля наблюдаются нелинейные колебания с характерными
для них явлениями конкуренции, синхронизации и комбинационного
резонанса. Вследствие нелинейности системы и изменений в климатической
системе из-за деятельности человека или внешних факторов колебания носят
нерегулярный характер.
Видимыми проявлениями совместных колебаний системы атмосфера – океан –
Земля являются Южное колебание, Эль-Ниньо и Ла-Нинья и движения
географических полюсов Земли. Явление ЭНЮК оказывает существенное
влияние на гидрологический режим Мирового океана и аномалии погоды по
всему земному шару, на жизнь биосферы. Продуктивность биосферы из – за
воздействия ЭНЮК испытывает вынужденные колебания тех же периодов 2 – 10
лет. Во время Эль-Ниньо складывается крайне неблагоприятная
экологическая обстановка для холоднолюбивых форм планктона, рыб, морских
животных и птиц. Биологическая продуктивность Мирового океана заметно
снижается. В период Ла-Нинья экологические условия становятся
благоприятными и продуктивность восстанавливается. Мировой сбор зерновых
и технических культур падает при Эль-Ниньо и растет при Ла-Нинья.
Опасные явления погоды (сильные ливни, ураганы, морозы, засухи и т.п.) и
связанные с ними стихийные бедствия (наводнения, оползни, пожары, аварии
и т.п.) усугубляют негативные последствия эль-Ниньо.
Дальнейшие эмпирические и теоретические исследования, способствующие
созданию моделей колебаний системы атмосфера – океан – Земля, позволят
предвычислять их фазу, делать успешные прогнозы возникновения Эль-Ниньо
и предупреждать тяжелые экологические и социально – экономические
последствия.
Для исследования должны подвергаться анализу все сенсационные сообщения
всех различных печатных изданий, однако анализ всех предсказаний нельзя
проводить, используя изменения какого – то одного фактора, скажем,
смещения магнитных полюсов. О влиянии на биосферу и цивилизацию надо
анализировать по изменениям в Космосе, Океане, Земле.
КОЛЕБАНИЯ АТМОСФЕРЫ.
В 20-е гг. текущего столетия при анализе аномалий атмосферного давления
в субтропической зоне Южного полушария было замечено, что, когда
атмосферное давление повышено над Тихим океаном, над Индийским оно
понижено, и наоборот. Это явление и было названо Южным колебанием. Позже
выяснилось, что движение гигантских масс воздуха вдоль тропической зоны
океанов, вызывающее чередование знака этих аномалий давления, напоминает
гигантские качели.
Рис. 1 Поле коэффициентов корреляции r между средними годовыми
величинами атмосферного давления станции «Дарвин» (Австралия) и
значениями давления в других пунктах Земли.
На рис. 1 показаны изолинии коэффициентов r ( увеличены в 10 раз). Для
представленного случая в зоне от 300 с.ш. до 350 ю.ш. в Восточном
полушарии коэффициенты корреляции положительные, а в Западном полушарии
отрицательные.
Коэффициент корреляции r в рассматриваемом случае является мерой
линейной статистической связи между многолетними величинами атмосферного
давления в одном пункте (в нашем случае станция «Дарвин» (Австралия)) и
другими пунктами земного шара. Чем ближе его величина к 1 или –1, тем
теснее связь между величинами атмосферного давления в исследуемых
пунктах.
Имеются своего рода два центра действия противоположного знака:
австралийско – индонезийский и южнотихоокеанский. Оба расположены в
тропиках Южного полушария ( отсюда и название Южное колебание).
Очаг наиболее тесной отрицательной корреляции (r
Нашли опечатку? Выделите и нажмите CTRL+Enter
