Солнце - главный двигатель изменений климата на планете Земля

Все ландшафты Земли – наземные, водные, водно-ледовые, морей и океанов – испытывают ритмические изменения во времени, как внутригодовые – сезонные, так и многовековые – климатические. Географы всегда рассматривают ландшафтную оболочку Земли как крупную, сложную систему. В связи с этим системный подход при её изучении логичен и рационален.

В системе наук о ландшафтах Земли в настоящее время происходят кардинальные изменения. Сформирована новая научная платформа международного уровня «The Future Earth» future-earth). Эта платформа создана на основе Международной научной программы «PAGES» («Глобальные изменения прошлого Земли») и программы «GBP» («Геосфера и Биосфера прошлого Земли»). В конце 2015 года в неё были включены ещё две международные программы («Глобальные изменения окружающей среды Земли») и «DIVERSINFS» («Разнообразие» Земли). В качестве филиала к этой платформе была присоединена Международная программа по изучению прошлого Земли «WCRP».

Воздействие Солнца – главный триггер климатических изменений на Земле. Естественно, что и другие планеты Солнечной системы, такие как Луна, Марс, Сатурн оказывали в далёком прошлом воздействие на климаты Земли, как они оказывают это воздействие и в настоящее время. Хотя воздействие Солнца на климаты Земли изучается давно и самым тщательным образом, требуется дальнейшее изучение этой очень сложной и важнейшей проблемы. Этой проблеме посвящены книги [7; 8]. В них детально показано влияние Солнца на климат Земли и на жизнь людей. Уже древние люди, жившие в пещерах, понимали, что Солнце греет их, освещает, помогает жить [4]. Однако до конца 1995 года Солнце для нас, землян, оставалось всего лишь рядовой звездой в галактике Млечный Путь. Вплоть до конца двадцатого века астрономы могли изучать только поверхность Солнца; заглянуть внутрь Солнца не позволяли тогдашние технические возможности. В 1995 году НАСА совместно с Европейским Космическим Агентством (ЕКА) отправили в космос обсерваторию SOHO. К ней спустя пятнадцать лет присоединилась ещё одна обсерватория – американская SOD. Их совместными усилиями удалось «просветить» Солнце насквозь. Итак, благодаря гелиосейсмологам были получены базовые знания о внутреннем строении Солнца, говорил физик из ЕКА Бернард Флек, руководитель «Солнечной миссии» SOHO. В течение последних лет изучения строения Солнца, начиная с 1995 года, астрономы установили, что Солнце состоит из 11 слоёв, включая гигантский термоядерный реактор в центре, который питает бушующую стихию на поверхности Солнца [1].

Слои эти следующие:

• 1.    Ядро. Здесь вырабатывается солнечная энергия. При температуре 15 млн градусов Цельсия протоны водорода соединяются по четыре, образуя ядра гелия.

• 2.    Зона излучения (выработанная в ядре энергия переносится наружу в виде лучей – частиц фотонов).

• 3.    Зона конвекции, где пузыри горячего газа поднимаются на поверхность, по мере охлаждения вещество снова опускается в недра. Одновременно в глубине газовые потоки текут от экватора к полюсам, выходят там на поверхность и устремляются к экватору.

  Среда обитания

  
  

  Общество. Среда. Развитие № 2’2024

  
  

• 4.    Фотосфера.

• 5.    Хромосфера.

• 6.    Солнечная корона.

• 7.    Пятна на Солнце.

• 8.    Корональные дыры.

• 9.    Протуберанцы.

• 10.    Дифференциальная ротация.

• 11.    Солнечные вспышки.

Солнце – это «вечный двигатель», который работает циклично. Циклы низкой активности (Min Wm2) сменяются циклами высокой активности (Max Wm2), за которыми вновь следуют циклы работы низкой активности и т.д. Эти физические процессы наглядно отражены в матрице солнечного времени и по числам Вольфа – минимумам и максимам (табл. 1).

Здесь следует пояснить, что в таблице в одной ячейке приведены данные о годах наблюдений и данные астрономических станций в годы наблюдений [7; 8], т.е. ячейка таблицы включает данные о дате и о числах Вольфа в каждый конкретный год наблюдений, установленные на разных станциях астрономических наблюдений. «Матрица солнечного времени» – так правильнее сформулировать название этой табл. 1 с точки зрения физической науки [3]. Здесь необходимо напомнить тот факт, что активность Солнца есть функция непрерывная. Главную роль в формировании циклов и фаз Солнца играют следующие структурные слои Солнца: ядро Солнца (1): здесь вырабатывается солнечная энергия, источником которой является водород (38 %), гелий (59%), остальных элементов 3%, в том числе, углерода и азота около 1%; зона излучения (2); зона конвекции (3); зона фотосферы (4); зона пятен на Солнце (7). Как видим, цикл активности Солнца № 25 закончился, а это 2019– 2030 гг. (табл. 1).

Циклы солнечной активности, их продолжительность (длительность) учтены по годам с минус 4-го цикла по 25 цикл (1700– 2019 гг.), это 319 лет. Из этих 319 лет годы (фазы) с низким количеством пятен на поверхности Солнца составляют 198 лет или 62%. При этом в цикле № 4 тёплых лет (фаз) не было вообще зарегистрировано. В цикле № 3 была зарегистрирован лишь один год (фаза) тёплая – 1717/52. В циклах № 5 и № 6 также не было зарегистрировано циклов с высокой солнечной активностью. По существующей в настоящее время градации солнечной активности это составляет 0–50 чисел Вольфа на поверхности Солнца. Для цикла № 25 (2020–2030 гг.) данных еще не получено. Эти данные будут поступать ежегодно, как и раньше, из разных обсерваторий мира.

Жителям планеты необходимо планировать жизнь, свою деятельность. Поэтому нами был составлен прогноз для 25 цикла солнечной активности. Для этого был применён закон А.И. Оля: «Два цикла солнечной активности – чётный и нечётный образуют генетическое единство». Итак, используя данные 22-го чётного цикла плюс 23-го нечётного цикла (но не наоборот), и, разделив эти данные на 2 в каждом конкретном году, был составлен прогноз изменений климата для 25 цикла солнечной активности (табл. 1). Закон А.И. Оля работает! Тёплые снежные зимы повсеместно во всех северных регионах России. Причем в восточных регионах Сибири – снежные сугробы огромной высоты и связанные с этим сложности для движения транспорта и др. 9 апреля 2024 г. по телевидению демонстрировались очень сильные наводнения в восточных регионах России. А 16 апреля демонстрировали такие же сильные наводнения в Белоруссии, Казахстане, в некоторых других регионах Земли. Наводнения такого рода были, конечно же, вызваны таянием огромного количества снега при потеплениях, наступивших в апреле 2024 года. Естественно, что эти явления местным властям следовало бы учесть по данным метеонаблюдений и об этом своевременно информировать как организации, так всё население восточных регионов Сибири и некоторых других регионов Земли.

Какова будет активность Солнца в 26-м цикле его активности? Естественно, есть необходимость рассмотреть проблему прогноза климатических изменений на планете Земля в ранге эпох. Эпоха – это 100 лет!

Порядок эпох по имеющимся у нас данным (табл. 1), следует рассматривать снизу вверх. Цикл (-4) – это 1705/5 Wm2 – 1711/0 Wm2 – это конец Эпохи I, который был полностью холодным. Следующая эпоха II включает циклы с (-3)-го по 6-й и заканчивается двумя полностью холодными солнечными циклами – 5-м и 6-м. Следующая эпоха III включает циклы с 7-го по 16-й. Для неё характерно чередование холодных лет (фаз) и тёплых, выраженных в числах Вольфа. Следующая эпоха IV, это циклы 17–26 активности Солнца. Эта эпоха заканчивается 26-м циклом, который ранжируется с 5-м холодным циклом II эпохи солнечных циклов. Следующая эпоха V, а это уже будет 27-й цикл солнечной активности, который следует ранжиро-

вать с 6-м циклом эпохи II. Циклы 26 и 27 будут полностью холодными, что составит порядка 26 лет, судя по длительности циклов.

Итак, необходимо сделать важнейший во всех отношениях вывод: в ранге эпох ядро Солнца в течение двух циклов солнечной активности одной эпохи охлаждается, и далее в течение 8 циклов той же самой эпохи работает как обычно, в ранге циклов. Машина есть машина! Когда мотор сильно нагревается – он требует охлаждения. Так это будет происходить в ядре Солнца всегда. Именно так ядро Солнца в течение двух циклов каждой из эпох охлаждается. Судя по продолжительности солнечных циклов, это охлаждение происходит в течение двух солнечных циклов каждой из эпох, а это порядка 22–23 лет активности Солнца. Иначе бы Солнце взорвалось. Но этого не происходило с Солнцем в течение многих, многих эпох. Эпоха IV, которая включает 26-й цикл активности Солнца (табл. 1), должна будет окончиться похолоданием климата на планете. Это будут уже в 2030–2043-е годы. Здесь следует указать, что данные, приведённые в [7; 8], отражают базовый факт, который очень важен для прогнозирования изменений климата и всей жизни на планете Земля как локального и так регионального уровней. При этом прогнозирование изменений климата регионального и локального уровней наиболее целесообразно выполнять с учётом фаз активности Солнца (табл. 1). Что касается прогнозирования климатических изменений на планете Земля глобального уровня, то их следует выполнять на уровне солнечных циклов в целом путем наложения эпох.

Выводы

Приведённые в краткой форме данные, которые получены многими поколениями учёных и практиков Земли, должны быть общим достоянием для всех государств, правительств, для всех жителей планеты. Главная роль для решения этой сложнейшей и важнейшей проблемы принадлежит сотрудничеству, а не конкуренции (которая была всегда в природе среди растений, животных, других мелких живых организмов, как отмечал Ч. Дарвин [2]). Все проблемы, возникающие между различными государствами необходимо решать на дипломатическом уровне [5], деятельность людей на Земле должна быть справедливой, мирной, без борьбы, без войн за любые ресурсы на планете, с учетом всех достижений науки.