Изменения климата при нестабильном вращении земли

В современном обществе очевидна тенденция к снижению степени защищенности человека от неконтролируемой обстановки, прежде всего угрожающей продовольственной безопасности. Есть веские основания предвидеть серьезное ухудшение положения с доступностью продуктов питания и ценами на них в ближайшей перспективе. Высока вероятность совокупного действия трех фундаментальных процессов: во-первых, ослабление устойчивости сельского хозяйства в условиях глобального потепления; во-вторых, однозначная зависимость урожаев в главных странах-производителях от внешних факторов, и, в-третьих, глобальное ухудшение окружающей среды под влиянием феномена Эль-Ниньо. Рассмотрим соответствующие причинно-следственные связи с акцентом на зерновое хозяйство мира.

Эндогенные причины изменений климата

Анализ пространственно-временных вариаций метеорологических элементов на земном шаре приводит к выводу о том, что глобальные изменения климата представляют собой отклик атмосферы на естественное возмущение, поскольку наблюдаемые тренды достигают максимальных уровней на необитаемых широтах Арктики и Антарктики (рис. 1).

Явление полярных климатических аномалий не поддается никакому иному объяснению, кроме открытого В.Л. Сыворот-киным [1] эффекта разрушения озона стратосферы при глубинной дегазации водорода, которое сопровождается выделением колоссальных количеств тепла и воды. Данные мониторинга говорят о сокращении общего содержания озона в атмосфере, особенно к северу от 60-й широты, где на

Среда обитания

Рис. 1. Тренды температуры приземного слоя воздуха по широтам в январе за период 1990–2023 гг.

Источник: расчет по данным [2]

земную поверхность проецируется граница раздела между ядром и мантией Земли – важнейший источник флюидов.

Масса поступающего из недр водорода зависит от скорости движения ядра планеты в направлении к Северному географическому полюсу, поэтому темпы потепления и увлажнения закономерно пропорциональны продолжительности суток, сокращающейся за последние 60 лет (рис. 2 и 3).

Дестабилизирующая роль изменений климата обусловлена ростом амплитуды межсезонных и межгодовых колебаний количеств тепла и влаги, доступных для растений.

О синхронности неурожаев

Высокий уровень риска синхронности неурожаев показывает сопоставление

Отклонение продолжительности суток, с

Рис. 2. Связь средней годовой температуры приземного слоя атмосферы и скорости вращения земного шара (1962–2022 гг.). Коэффициент корреляции –0,8. Показан линейный тренд.

Источник: расчет по данным [2] и [3]

миллиардным населением, отличающуюся особой чувствительностью сельского хозяйства к отклонениям гидротермических условий от нормы (табл. 1).

Страны со сходной изменчивостью урожаев пшеницы (при коэффициенте корреляции > 0,6) обеспечивали в 2017–2021 гг. в среднем 70% мировых сборов. В Индии за период 2010–2023 гг. самым неурожайным по сбору пшеницы стал 2015 г. (на 14% ниже нормы), а в тот же год потери 36 стран, включая основных производителей зерна, в среднем составили 7%, что вызвало повышение цен на продукты питания у зависимых потребителей (в частности, на 8–10 % в Египте).

Неурожайный 2015 г. известен появлением теплого течения Эль-Ниньо в Тихом океане через три года после холодного Ла-Нинья. Судя по историческим данным

Общество. Среда. Развитие № 2’2023

Рис. 3. Связь глобальных сумм атмосферных осадков и скорости вращения земного шара (1962–2022 гг.). Коэффициент корреляции –0,62. Показан линейный тренд. Источник: расчет по данным [2] и [3].

ни с развитием тихоокеанской экваториальной аномалии. Исключительную мощь глобальных взаимодействий показали события середины 70-х гг. XIX в., когда нарушения циркуляции в атмосфере и гидросфере привели к гибели от голода свыше 50 млн человек в Азии, Африке и Америке.

Феномен пары Эль-Ниньо ∩ Ла-Нинья изучается уже более 100 лет, благодаря чему

Таблица 1

Коэффициенты корреляции урожаев в 20 основных странах – производителях пшеницы (период 1990–2021 гг.)

№	Страна	Коэффициент корреляции
1	Индия	1,00
2	Китай	0,91
3	Пакистан	0,89
4	Турция	0,81
5	Россия	0,80
6	США	0,77
7	Аргентина	0,76
8	Канада	0,73
9	Польша	0,72
10	Египет	0,66
11	Румыния	0,65
12	Испания	0,63
13	Италия	0,63
14	Украина	0,61
15	Германия	0,47
16	Австралия	0,31
17	Великобритания	0,29
18	Казахстан	0,29
19	Франция	0,23
20	Иран	0,08

Источник: расчет по данным [4].

получено множество ценных сведений о ее поведении. Однако остается неясным главное: какие силы заставляют воздушные и водные массы менять направления и скорости своего движения, почему радикальным перестройкам подвержена в первую очередь экваториальная часть Тихого океана? Соответственно не удается понять происхождение конкретных явлений, например, сильного Ла-Нинья 2010 г. и очень сильного Эль-Ниньо 2015 г. Незнание причин предопределяет практическую непредсказуемость феномена на сроках более 10 месяцев.

Роль изменений скорости вращения Земли

При обобщении результатов, полученных исследователями феномена Эль-Ниньо ∩ Ла-Нинья, обращает на себя внимание следующий принципиальный момент: ни разу до сих пор предметом специального анализа не выступали вероятные причины космической природы. Имеется в виду, прежде всего, вращение планеты. Это объясняется господствующими представлениями об относительно малых отклонениях продолжительности суток: так, за период высокоточных наблюдений в 1962–2022 гг. (с рядом из четырнадцати очень сильных и сильных Эль-Ниньо и Ла-Нинья) их средние годовые величины не превышали 0,0031 с. Кажется, что продолжительность суток никак не может отражаться на динамике геосфер. Более того, считается, что соответствующие движения в атмосфере и океане способны оказывать влияние на скорость вращения Земли. На самом деле именно изменения скорости вращения Земли дают импульс для цепной реакции, звеньями которой выступают Эль-Ниньо и Ла-Нинья (рис. 4–6).

Среда обитания

Общество. Среда. Развитие № 2’2023

Время, месяцы

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 Т1 29 31 33 35 37 39 41 43 45 47

Рис. 4. Отклонения продолжительности суток в годы Ла-Нинья и Эль-Ниньо. Холодное и теплое течения формируются в момент повышения и снижения скорости вращения Земли соответственно. Источник: расчет по данным [3].

Рис. 5. Очень сильные и сильные течения Эль-Ниньо в годы снижения скорости вращения Земли (увеличения продолжительности суток). Источник: расчет по данным [3].

Рис. 6. Сильные течения Ла-Нинья в годы повышения скорости вращения Земли (сокращения продолжительности суток). Источник: расчет по данным [3].

Рис. 7. Урожаи кукурузы при Эль-Ниньо: увеличение (Эквадор, 2015 г.) и уменьшение (Чили, 1997 г.).

Источник: расчет по данным [4].

Установленная закономерность подтверждается данными об условиях зарождения очень сильных Эль-Ниньо в 1876, 1899 и 1940 гг.

Режим Эль-Ниньо тесно связан со скоростью зонального ветра восточного направления, которая, в свою очередь, диктуется продолжительностью суток. Отсюда тяготение его начала в пространстве – к срединной части экваториального пояса в Тихом океане и во времени – к переходным сезонам.

Сопряженное изучение особенностей погодных условий и урожайности пшеницы в годы Эль-Ниньо на примере Индии в период 1875–2023 гг. раскрывает сложную картину отдаленных эффектов, и факты позволяют сделать выводы о негативных последствиях экстремальных явлений. Интересно, что при вредоносном Эль-Ниньо 2015 г. урожай на корню был близким к норме, а большие потери были вызваны проливными дождями в марте перед жатвой. Некоторые сильные Эль-Ниньо, например, Эль-Ниньо 1965 и 1972 гг., видимо, обеспечили хорошие урожаи благодаря влагозарядке почвы. Вопрос о реакциях зернового хозяйства неэкваториальных регионов на сигнал замедленного вращения Земли требует дополнительного анализа.

На западном побережье Южной Америки при близком расположении сельскохозяйственных полей с яровыми культурами к глобальному очагу возмущения поддерживаются относительно простые прямые и обратные связи, определяемые необходимым или избыточным количеством полученной влаги (рис. 7).

Заключение

Обнаружение импульсов, исходящих из маховика планеты, который при резком изменении скорости своего вращения проводит в движение механизм Эль-Ниньо ∩ Ла-Нинья, открывает перспективы предвидения. Главная трудность на этом пути состоит в отсутствии надежной информации о факторах, контролирующих продолжительность суток.

Первое решение проблемы получено в ходе поиска временной упорядоченности отклонений продолжительности суток за период 1800–2023 гг. Предварительные данные указывают на повышенную вероятность замедления скорости вращения Земли в 2023–2024 гг., что может повлечь за собой развитие Эль-Ниньо с разветвленными цепочками последствий, негативных по преимуществу.