Рекордное потепление Антарктики — результат дегазации недр
9 февраля 2020 года аргентинская станция Марамбио впервые за всю историю метеорологических наблюдений в Антарктике зафиксировала максимальную температуру воздуха выше 20°. Предыдущий рекорд, датируемый 24 марта 2015 года, составлял 17,5° (судя по данным станции Эсперанса, расположенной также у северной оконечности Антарктического полуострова). Очевидно, что на наших глазах развертывается процесс ускоренного потепления южной полярной области земного шара. Для научного объяснения феномена требуется выяснить причины сильнейшего прогрева приземного слоя воздуха в конкретном месте и в конкретное время. Обобщение массы фактов дает исчерпывающий ответ: это следствие глубинной дегазации водорода, вызванной ускоренным дрейфом ядра Земли из Южного полушария в Северное.
Вулкан Эребус — мощный источник водорода, который прогревает приземный слой воздуха и разрушает озоновый слой в стратосфере над Антарктидой
* * *
Введение
Анализ погодных условий в районе Антарктического полуострова показывает, что термические аномалии 2020 и 2015 годов характеризуются внезапным возникновением и быстрым исчезновением (Рис. 1 и 2).
Источник: по даннымTuTiempo.net (https://www.tutiempo.net/clima/ws-889630.html) иtimeanddate.comhttps://www.timeanddate.com/weather/antarctica/marambio-base/historic)
Источник: по даннымTuTiempo.net (https://www.tutiempo.net/clima/ws-889630.html)
Как правило, резкие перепады температуры воздуха вызывают глубокие циклоны, но в рассматриваемых случаях они никак не связаны с прохождением атмосферных фронтов (Рис. 3−4).
Источник: MSLP Analysis, Pacific Ocean, Bureau of Meteorology, Australian Government (http://www.bom.gov.au/cgi-bin/charts/charts.view)
Источник: Ibid.
Исследованиями последних лет под толщами льда обнаружено около сотни действующих вулканов, поэтому представляется реальным прогревание атмосферы благодаря поступлению тепла из недр. Геологические открытия переводят проблему поиска причины изменений климата в новую плоскость, но не решают её. Необходимо знать источник и механизм передачи энергии. Перспективы выхода из ситуации неопределенности обещает теория глубинной дегазации, основанная на эмпирическом обобщении, которое выполнил В. Л. Сывороткин и позднее дополнили Ю. В. Баркин и автор настоящей публикации. Суть заключается в следующем. По тектоническим разломам и трещинам литосферы из мантии и ядра Земли движутся восходящие потоки водорода и других газов. При их попадании в окислительную обстановку происходит увеличение количества воды в океане и воздухе, которое сопровождается снижением концентраций кислорода и высвобождением гигантских количеств энергии.
По грандиозному Западному Антарктическому рифту (Рис. 5) континент расколот на две части, которые на протяжении десятков миллионов лет с большой скоростью удаляются друг от друга. Эта структура, судя по максимальной концентрации вулканов, представляет собой ключевое звено глобальной системы линейных впадин, образовавшихся в результате растяжения земной коры. Шестой континент опоясывает густая сеть тектонических разломов.
Источник: R.I.Gibson(http://historyoftheearthcalendar.blogspot.com/2014/12/december-13-antarctica-freezes.html)
Разрывы твердой оболочки планеты проявляются в отрицательных аномалиях общего содержания озона в атмосфере, по форме совпадающих с зонами дислокаций (Рис. 6, 7).
Источник: Environment Canada (https://exp-studies.tor.ec.gc.ca/cgi-bin/selectMap)
Источник: Ibid.
Положения предлагаемой теории поддаются проверке с помощью метода критического эксперимента, то есть опыта, результаты которого получают только однозначное толкование. Подтвердить реальность атмосферных эффектов дегазации недр должны, в первую очередь, факты синхронного разрушения озона в стратосфере и повышения температуры приземного слоя воздуха. Далее, требуется показать, что эти события, как правило, совпадают по времени с выбросами из недр озоноразрушающего и теплогенерирующего водорода. Ниже представлены итоги целой серии критических экспериментов.
* * *
Волны тепла и отрицательные аномалии озона
Температурные рекорды 2020 и 2015 годов закономерно наблюдались как раз в тот момент, когда в атмосфере в районе Антарктического полуострова образовались довольно крупные аномалии общего содержания озона (Рис. 8, 9).
Источник: Ibid.
Источник: Ibid.
Общее содержание озона в атмосфере снижается при высокой сейсмической активности. В январе 2000−2020 годов в рассматриваемом секторе Антарктики было зафиксировано 32 землетрясения с M ≥ 3. При этом в 29 (или 91%) случаев наблюдалась отрицательная озоновая аномалия (Рис. 10−12).
Источник: Ibid. данные International Seismological Centre (http://www.isc.ac.uk/iscbulletin/search/catalogue/)
Источник: Ibid.
Источник: Ibid.
Показательны контрасты состояния атмосферы в месяцы высокой и низкой сейсмической активности (Рис.13, 14).
Источник: Ibid.
Источник: Ibid.
Зависимость состояний атмосферы и литосферы очевидна. Вывод о сопряженности их изменений подкрепляется многочисленными фактами синхронизации падения общего содержания озона и роста максимальной температуры воздуха при землетрясениях (Рис. 15−17).
Источник: по даннымInternationalSeismologicalCentre, TuTiempo.net иGoddard Space Flight Center
Источник: Ibid.
Источник: Ibid.
При землетрясении благодаря окислению водорода, кроме того, увеличивается влагосодержание атмосферы — относительная влажность повышается до 99−100% и выпадают осадки (Рис. 18).
Источник: Ibid.
Исходя из положений теории глобальных последствий дегазации, нужно ожидать, что при большом осреднении будет выявлена отрицательная связь между максимальной температурой приземного слоя воздуха и общим содержанием озона в атмосфере, которое определяется не только излучением Солнца, но и возмущениями литосферы.
Источник: расчет по даннымTuTiempo.net иGoddard Space Flight Center
Предсказанный эффект в самом деле существует (Рис. 19). Есть основания утверждать, что общее содержание озона в атмосфере — важный климатообразующий фактор.
* * *
Теплые льды
В годовом цикле площади морских льдов Антарктики минимум приходится на третью декаду февраля (—).
Источник: расчет по данным National Snow & Ice Data Center (https://nsidc.org/arcticseaicenews/antarctic-daily-image-update/)
С 2016 года намечается тенденция к сокращению льдов в осеннее время (Рис. 21).
Источник: Ibid.
Принимая во внимание определенное подобие в колебаниях общего содержания озона в атмосфере и температуры ее приземного слоя при водородной дегазации, можно считать, что аналогичным должно быть и поведение океана. Для проверки гипотезы воспользуемся информацией об экстремальных суточных изменениях площади морских льдов в 2017—2019 годы, при наиболее значительном потеплении.
Три эпизода самого быстрого таяния льда летом падают на моменты развития крупных отрицательных аномалий озона (Рис. 22−24).
Источник: EnvironmentCanada
Источник: Ibid.
Источник: Ibid.
Напротив, в дни преобладания положительных аномалий общего содержания озона лед прирастает ускоренными темпами (Рис. 25−27).
Источник: Ibid.
Источник: Ibid.
Источник: Ibid.
Антарктика демонстрируют нам единство литосферы, гидросферы и атмосферы, которые функционируют как одно целое.
* * *
Роли вулкана Эребус
Эребус, расположенный в месте пересечения тектонических разломов с координатами 77,53° ю.ш. и 167,17° в.д., относится к числу самых активных вулканов на Земле: его извержение продолжается непрерывно с 1972 года Зафиксированы выбросы аэрозолей, достигающих высоты 8 км, а также эмиссия водорода, которая способна разрушать озоновый слой в стратосфере. По количеству энергии, генерируемой вулканом, согласно данным современного дистанционного мониторинга, очень разными были обстановки 2009 и 2015 года. Этот факт позволяет достоверно определить вклад глубинной дегазации в режим атмосферы. Наибольший контраст температур поверхности лавовых озер наблюдался в июле. Как и следовало ожидать, высокий уровень активности вулкана в июле 2009 г. способствовал формированию отрицательной озоновой аномалии, выделяющейся в пространстве и во времени (Рис. 28 и 29).
Источник: EnvironmentCanada
Источник: Ibid.
Момент резкого усиления эруптивной деятельности вулкана за последние 40 лет датируется 13 сентября 1984 г. Однако количество поступающей к земной поверхности энергии начало увеличиваться раньше, еще 7 сентября, о чем сигнализирует потепление воздуха на 30° (!) в центре континента (Рис. 30).
Источник: по даннымEarthSystemResearchLaboratory (ftp://aftp.cmdl.noaa.gov/data/meteorology/in-situ/spo/)
Подготовка к извержению отразилась на состоянии стратосферы над континентом, где рядом возникли две крупные аномалии озона с противоположным знаком (Рис. 31).
Источник: EnvironmentCanada
Положительная аномалия начала сентября 1984 г. характеризовалась рекордно высоким содержанием озона и уникальным градиентом в пространстве (Рис. 32).
Источник: поданным Goddard Space Flight Center(SBUV Merged Ozone Data Set (MOD))
Этот феномен указывает на волнообразные деформации земной коры по оси, проходящей через вулкан Эребус.
Пик мощности извержения 1984 года пришелся на декабрь. Можно думать, что с ним была связана тепловая аномалия в атмосфере в масштабах континента. Предположение оправдывается (Рис. 33).
Источник: поданным Earth System Research Laboratory (ftp://aftp.cmdl.noaa.gov/data/meteorology/in-situ/spo/)
Термическая аномалия совпала с аномалией озона (Рис. 34).
Источник: EnvironmentCanada
Таким образом, вулкан Эребус играет роль системообразующего фактора в Антарктике и вместе с тем индикатора процессов, происходящих на земном шаре.
* * *
Ключевая роль ядра Земли
Водород, нагревающий тропосферу с гидросферой и разрушающий озон стратосферы, очевидно, поступает во внешние оболочки от пограничной зоны между внешним жидким ядром планеты и мантией, расположенной на глубинах порядка 3000 км, то есть около половины радиуса земного шара (Рис. 35). Если это утверждение соответствует реальности, на широтах около 60° обоих полушарий должны наблюдаться различные природные аномалии, вызванные поступлением повышенных количеств энергии из недр.
Прежде всего, речь должна идти о масштабных деформациях литосферы. Они действительно сосредоточены на указанной широте и проявляются в сокращении площади континентальной коры у проекции зоны контакта ядра и мантии на земной поверхности (Рис. 36).
Источник: расчетподанным The Shuttle Radar Topography Mission (http://www2.jpl.nasa.gov/srtm)
Изучение географии очагов землетрясений в умеренных широтах позволяет сделать заключение, что они также тяготеют к параллели 60°, поскольку их энергетической базой служит глубинный водород (Рис. 37, 38).
Источник: расчетподанным International Seismological Centre
Источник: Ibid.
В атмосфере сосредоточенные выбросы водорода вдоль параллелей 60° создают круглую отрицательную аномалию или систему аномалий озона кольцевой формы (Рис. 39, 40).
Источник: EnvironmentCanada
Источник: Ibid.
Есть прямые доказательства поступления водорода в литосферу и другие оболочки именно от ядра Земли. Речь идет о ситуациях ускорения или торможения, когда под действием сил инерции возникают внутренние напряжения тела планеты. По физической логике, в январе-июне при удалении Земли от Солнца эмиссия глубинного водорода должна увеличиваться, а в июле-декабре в условиях приближения Земли к Солнцу — уменьшаться, причем указанное соотношение сохраняется и в месяцы равноденствия. Эта закономерность действительно существует (Рис. 41).
Источник: расчетподанным Earth Systems Research Laboratory. Global Monitoring Division (https://www.esrl.noaa.gov/gmd/dv/data/)
При движении планеты в ноябре и декабре к точке перигелия ядро оказывает давление на мантию Северного полушария, что видно по росту частоты землетрясений. Поэтому уровни эмиссии глубинного водорода к югу и северу от экватора в этот период различны (Рис. 42).
Источник: TheAdvanced Global Atmospheric Gases Experiment (https://agage.mit.edu/data)
При анализе сейсмической активности южных широт у проекции ядра Земли обращают на себя внимание следующие друг за другом минимум 1997 г. и максимум 1998 г., которые отличаются по количеству землетрясений с М ≥ 5 в 3 раза. Это наводит на мысль о колебаниях скорости дегазации недр в Антарктике. И действительно, материалы станции South Pole запечатлели появление двух крупнейших разнознаковых аномалий содержания водорода в приземном слое воздуха в те годы (Рис. 43).
Источник: Ibid.
Атмосфера реагировала на поступление глубинного водорода резким повышением температуры (Рис. 44).
Источник: Ibid.
Влияние дегазации распространилось на всю тропосферу: повышение температуры воздуха и увеличение его влагосодержания прослеживаются до уровня поверхности 300 гПа, то есть около 9 км (Рис. 45, 46).
Источник: Earth Systems Research Laboratory. Physical Science Division (https://www.esrl.noaa.gov/psd/cgi-bin/data/timeseries/timeseries1.pl)
Источник: Ibid.
Нужно полагать, что случаи выбросов глубинного водорода будут встречены при рассмотрении деформаций земного шара, индикатором которых выступает изменение ориентации оси вращения. При этом географический Северный полюс начинает перемещаться неравномерно. Один из таких моментов мы находим в феврале 2008 года (Рис. 47).
Источник: поданным International Earth Rotation and Reference Systems Service (https://www.iers.org/IERS/EN/DataProducts/EarthOrientationData/eop.html)
В феврале ядро Земли благодаря притяжению Солнца дрейфует к северу, и тогда его давление на мантию в Северном полушарии увеличивается, а в Южном — уменьшается. При этом эмиссия глубинного водорода в двух полушариях должна меняться в противоположных направлениях, что и наблюдается (Рис. 48).
Источник: поданным TheAdvanced Global Atmospheric Gases Experiment
В Антарктиде февраль 2008 года был отмечен образованием крупной озоновой аномалии (Рис. 49).
Источник: поданным Goddard Space Flight Center(SBUV Merged Ozone Data Set (MOD))
О глобальном характере события 2008 года говорит также симметричное положение отрицательных аномалий озона на параллели 60°. Две из них локализованы в Европе и Море Короля Хокона VII, около меридиана, который проходит по центру континентального полушария через третью ось Земли на 12° в.д., и одна из аномалий Южного полушария расположена на том же срединном меридиане, в 180° от другой (Рис. 50).
Источник: EnvironmentCanada
Факты позволяют констатировать дальнодействие ядра Земли, которое наделено солнцеподобной материей.
* * *
Заключение
Антарктика, несмотря на свою удаленность от цивилизации, должна, без преувеличений, рассматриваться как глобальный очаг, где развертываются важнейшие события биосферы. Объяснение этому — сосредоточение энергии недр у Южного географического полюса, где с максимальной скоростью на наших глазах идет расширение Земли. На фоне направленных изменений всех геосфер периодически возникают кратковременные синхронные возмущения, природа которых требует выяснения. Не менее существенная задача состоит в изучении отклика живых организмов на события последних десятилетий.