big-archive.ru

Большой информационный архив

                       

Возникновение тепловых поясов Земли

Тайны природы никогда не давались человечеству легко. Для того чтобы правильно понять тот или иной процесс или, явление, иногда требовались века и даже тысячелетия. Строились десятки гипотез, приводилось множество доказательств и, конечно, делались часто совершенно противоположные выводы. Впрочем, всё это относится не только ко временам прошедшим: тайн у природы множество, и ученым спорам не будет конца, Особенно большая полемика ведется в науках о Земле, раскрывающих биографию нашей планеты.

Есть такая наука — палеонтология. Мы уже обращались к ее помощи, когда пытались вообразить некое мгновенное путешествие из начала палеозойской эры в сегодняшний день. Ученые, работающие в этой области науки, по крупицам собирают факты прошлого Земли, заглядывая иногда на миллионы и даже десятки миллионов лет назад. Казалось бы, чего проще — стоит только обобщить результаты их исследований, и можно составить биографию нашей планеты. На самом же деле все много сложнее. Чем больше добывается фактов, тем больше возникает вопросов, на которые палеонтологи не в силах ответить. Привлекаются ученые других отраслей науки, рождаются новые направления и, конечно, получаются не всегда одинаковые выводы.

Возьмите, например, такой вопрос биографии Земли, как возникновение материков или перемещение географических полюсов. Еще в начале нынешнего столетия ученые подметили, что материки Земли четко разделяются на две группы: северную и южную. Это дало основание немецкому ученому Зюссу (1904 г.) выдвинуть гипотезу о существовании в палеозойскую эру двух мега континентов, родителей современных материков Земли или праматериков: Гондваны в южном полушарии и Лавразии в северном — эти названия уже встречались в нашем рассказе. Приблизительно в середине мезозойской эры, как предполагает П. С. Воронов, то есть всего около 180—200 млн. лет назад, внутренние силы Земли разорвали Гондвану на ряд континентальных плит. По мере дальнейшего развития Земли центробежные и ротационные силы все дальше и дальше растаскивали и поворачивали эти плиты относительно продольной оси Гондваны.

Только Африка, фигура которой совпала с направлением этой оси, почти не изменила своего местоположения. Гипотезу о дрейфе материков впервые выдвинул, как мы уже знаем, Вегенер.

П. С. Воронов (1968 г.), установивший четкую зависимость между массами южных континентов и их центрами тяжести в период существования Гондваны, пришел к убедительному выводу, что чем меньше был обломок (будущий материк) Гондваны, тем дальше он должен был быть отброшен этими силами от ее центра.

Гипотезу о существовании древних праматериков и последующем дрейфе континентов поддерживали и поддерживают в настоящее время многие ученые. Однако среди геологов и геофизиков имеются активные противники этой гипотезы. Они не признают дрейфа материков и пытаются подтвердить свою правоту строгим математическим доказательством невозможности существования в природе таких сил, которые могли бы растащить материки по земному шару.

Мы не будем вдаваться в этот спор. Для нас важно лишь

Палеогеографическая карта южного полушария в верхнем палеозое

одно обстоятельство, признанное обеими сторонами. Заключается оно в том, что соотношение между океаном и сушей на протяжении геологической истории Земли не оставалось неизменным, а следовательно, менялся и тепловой баланс нашей планеты. Менялись географическая зональность и тепловые пояса Земли.

Исходя из этих теорий, можно сказать, что существующая в настоящее время географическая зональность была когда-то совершенно несвойственна нашей планете. Ученые утверждают, что большую часть времени на Земле не существовало ни ледников, ни ледовитых морей. Климат в умеренных и высоких широтах был гораздо теплее, чем теперь. Температурные контрасты между полюсом и экватором были очень небольшими. В Арктике росли непроходимые леса, а рептилии и амфибии заселяли всю землю. Термическая зональность возникла сначала в южном полушарии.

П. С. Воронов в своей интересной книге «Очерки о закономерностях морфологии глобального рельефа Земли» (1968 г.) приводит палеогеографическую карту южного полушария в верхнепалеозойское время. Мы воспроизвели ее на рис. 17. Посмотрите на нее внимательно. Вы увидите не только, как были объединены современные континенты южного полушария в единый праматерик Гондвану, но и то, что Антарктида, Австралия, Южная Африка и часть Южной Америки уже тогда были заняты огромным покровным оледенением. Льды покрывали и современную Индию. Южный географический и южный магнитный полюса размещались на территории Антарктиды, но совсем близко от Южной Африки и Австралии. Географические параллели тоже выглядели необычно. Через центр современной Африки проходил Южный полярный круг, современная Сахара лежала в умеренном поясе, а экватор был оттеснен далеко на север.

В северном полушарии формирование географической зональности происходило, по-видимому, гораздо позднее. Первые признаки зональности появились здесь около 70 миллионов лет назад, но основной процесс ее формирования протекал в четвертичном периоде. Когда появился человек, тепловые пояса Земли уже были такими же, как и теперь: жаркий, два умеренных и два холодных, однако границы между ними менялись. Было время, например, когда граница холодного пояса проходила по территории теперешней Московской области и все Подмосковье занимала тундра. Победа тепла над холодом всегда означала расцвет жизни, продвижение теплолюбивых растений и животных в высокие широты, естественное расширение жизненного пространства. Победа же холода вызывала омертвление природы и сужение жизненного пространства.

О существовании тепловых поясов Земли люди узнали давно. Упоминание о них мы находим у греческого историка Плибия (204—121 г. до н. э.), разделившего Землю на 6 тепловых поясов: 2 жарких (безжизненных), 2 умеренных и 2 холодных. Упоминания о странах жары и мороза встречаются и в записках путешественников.

Пифей Марсельский в 304 г. до н. э. достиг на своих судах современной Англии, названной им за белые меловые берега Альбионом (Белым островом). Пройдя Англию и проплыв на север еще несколько суток, он добрался до Земли Фула. Была это Исландия или Норвегия — осталось неизвестным. Важно, что это были уже северные земли. Дальше, пишет он, «...не было ни моря, ни Земли, ни воздуха». По всей вероятности, корабль попал в зону густых туманов.

О существовании арктических морей греки не знали. Но зато о них хорошо было известно древним норманам.

Наличие тепловых поясов Земли люди объясняли неодинаковым поступлением солнечного тепла в высоких и низких широтах, связанным с различием угла наклона солнечных лучей к земной поверхности. Отсюда возникло и понятие климат. Чем дальше на север, тем ниже поднимается солнце над горизонтом в полуденные часы и меньше тепла посылает оно на единицу поверхности. Поэтому холоднее должен быть и климат. Эта закономерность, подмеченная около 2,5 тысячи лет назад, до самого последнего времени оставалась неоспоримой. Лишь совсем недавно такое объяснение было поставлено под сомнение. Наблюдениями в Арктике и Антарктиде было установлено, что хотя летом солнечного тепла в полярных широтах за единицу времени поступает меньше, чем в умеренных, из-за длинного дня суммарная радиация за сутки оказывается здесь гораздо большей, чем даже на экваторе.

Казалось бы, что в летний период здесь должно было быть так же тепло, как и в более низких широтах. Но в Арктике даже в разгар лета Температура воздуха редко поднимается выше 10 градусов. Значит, различие в тепловом режиме холодного и умеренного поясов нельзя объяснить разницей в поступлении солнечного тепла. Читатель уже знает, что причина такого парадокса природы может быть объяснена только особенностью теплового баланса подстилающей поверхности.

Нам уже известно, что альбедо покрытой льдом и снегом земной поверхности очень велико. Снег и лед отражают до 80—90 процентов всей падающей на них солнечной радиации, тогда как поверхности, не покрытые снегом, отражают лишь 10—20 процентов.

Если по какой-либо причине полярные льды северного полушария растают или их удастся растопить искусственным путем, альбедо поверхности Арктики уменьшится, а вместе с ним изменятся и существующие в настоящее время тепловые зоны северного полушария. Температура воды в арктическом бассейне поднимется до +10 и более градусов, а леса займут место современной тундры. Так, видимо, и шел процесс в южном полушарии после распада Гондваны, когда произошло таяние ледников и Антарктида заняла положение, близкое к современному. Так, видимо, будет происходить и в будущем.

Однако формирование тепловых поясов на Земле зависит не только от того, сколько останется солнечного тепла в пределах той или иной зоны, но и от того, как оно будет распределено по земной поверхности и на что будет затрачено.

 

Предыдущая глава ::: К содержанию ::: Следующая глава

 

                       

  Рейтинг@Mail.ru    

Внимание! При копировании материалов ссылка на авторов книги обязательна.