Вятърът и ураганите се дължат на горите, а не на температурите

2024 Автор: Seth Attwood | [email protected]. Последно модифициран: 2023-12-16 15:58

Защо духа вятърът? Защото дърветата се люлеят! Много деца в предучилищна възраст се придържат към този геофизичен модел. Възрастните се смеят на това и обясняват елементарни истини на децата. Но се оказва, че тези истини не са толкова еднозначни. И "предучилищната" версия не е толкова абсурдна. Геофизиците Анастасия Макариева предложи нова теория, обясняваща защо духа вятърът, образуват се урагани и текат реки.

Зелена прахосмукачка

Срещаме се като шпиони – в едно кафене. Договаряме пароли и идентификационни знаци по телефона:

- Ще имам огромен букет в ръцете си - въздъхва тъжно Настя, - разпознавате ме.

Ден преди това в хотел Baltschug Kempinski, в атмосфера на спиращ дъха блясък, десет млади момичета бяха връчени с наградите на ЮНЕСКО-L'Oréal като най-добрите млади учени в Русия. Анастасия Макариева, д-р по физика и математика, старши научен сътрудник в Санкт Петербургския институт по ядрена физика на Руската академия на науките е една от тях.

- Имате ли овесена каша? - Настя измъчва сервитьорката.

Огромен букет от L'Oréal от своя страна я измъчва: Настя е безпомощна пред него и той го усеща - нагло се катери в лицето и убожда с игриви декоративни игли. Букетът напълно разкрива напълно небляскавата природа на Настя. Обикновен син пуловер, дънки и безпомощно лековерен поглед: не говорят за такива хора - красиви са. Фактът, че Настя е добре изглеждаща, е по-скоро знак за нещо друго. Лицето й прилича на онзи съд, в който, според Заболоцки, трепти огън.

Но за пожара по-късно. И сега на дневен ред са букет и каша. В допълнение към цветя, наградата предполага получаване на 350 хиляди рубли. Чудя се дали това е много или малко за изследовател?

- Имам основна заплата от 12 500 рубли. Това като цяло е нормално, защото преди три години той беше 8 хиляди. Получавам малко повече от субсидии. Общо около 20 хил. Разбира се, с удоволствие получавам тези 350 хил.

- А как е сега в науката като цяло по отношение на благосъстоянието?

- Да, благосъстоянието оставя много да се желае - Настя отклонява поглед. Явно се смущава. - Но все още можеш да живееш. Тоест ще стигнеш до средната класа, ако се въртиш, ами като търсиш договори с чуждестранни партньори. Тази система за безвъзмездни средства просто съсипа науката, разбирате ли? Човек, който прави бизнес, той не знае как да пише заявления за безвъзмездни средства. Там също е необходимо да посочите какво ще правите. Как да разбера какво ще се случи в крайна сметка? Вече свършихме много работа, вярваме, че това е откритие. Но не можахме да напишем в приложението, че ще направим откритие. Науката умря. По целия свят, не само тук. Идват хора, които знаят как да пишат субсидии. А тези, които не знаят как, не получават нищо. Това унижение на специалист просто го унищожава физиологически - той, грубо казано, се покрива с акне и се разболява. Безвъзмездните средства прочистиха ентусиастите на науката.

Накрая донасят кашата. Но Настя вече не зависи от нея. Трябва да се борите с букета и да разкажете всичко.

- Нека ви обясня какво направихме. Ще разберете, първокласниците разбират това.

Настя се занимава с геофизика и има много висок индекс на цитиране. Това означава, че почти цялата световна научна общност се позовава на научни статии с нейно участие. Последната й работа, публикувана миналата година в списанието на Европейския геофизичен съюз, се превърна в най-коментираната статия за годината. В него на няколко страници се обяснява не по-малко – защо духа вятърът и текат реките.

- Тук реките текат, - Настя се опитва да пъхне досадните букетни игли под лъскавата обвивка. Безнадеждно! Иглите влизат в устата и в кашата, но Настя ги отблъсква и упорито огъва своите. - Реките се вливат в океаните - земята е наклонена, така че всички те се стичат надолу. Въпрос: откъде идва водата? Например изворите на Енисей са на хиляди километри от океана. Всички запаси от прясна вода на сушата ще изтекат в океана след четири години. Това означава, че е необходимо влажен въздух постоянно да тече от морето, тогава валежите ще паднат на сушата, водата ще падне в реките и по този начин ще се случи нейната циркулация. Но какъв е физическият механизъм на самия този цикъл, който е отговорен за живота на сушата? В крайна сметка нищо подобно не се случва в пустинята. Например Сахара: тя се намира на морския бряг, но вятърът духа в обратна посока - от Сахара. Не носи влага - напротив, всичко, което някой саксаул изпарява в Сахара, се отнася към морето, което вече е мокро. Така че ние описахме този механизъм.

Идеята на Настя е проста до сълзи. Не нашите, разбира се, а специалисти, които се занимават с този въпрос от поне три века и разглеждат механизма на движение на въздушните потоци като топлинен двигател. Дори в училище учат: тук е топло, тук е студено, въздухът се разширява, става по-лек, издига се и студът изтича отдолу. Но защо вятърът непрекъснато духа от топлия океан към студените източници на Амазонка, а от горещата Сахара въздухът носи въздух към хладното море? В крайна сметка всичко трябва да е обратното. Моделът, изграден върху разликата "топло - студено", работи безотказно само в екватора. Настя предложи да се въведе не само температура в координатната система, но и кондензация на влага, която осигурява спад на налягането.

- Все пак какво е натиск? - пита риторично тя, ловейки игли от охлаждащата каша. - Газовите молекули летят и бият около теб и мен. И когато водната пара се кондензира в капчици, тези молекули изчезват и какво се случва? Точно така - налягането спада и въздухът отстрани започва да се засмуква, като в прахосмукачка. Тоест точно тази кондензация на водна пара води до намаляване на налягането и появата на хоризонтално засмукване. Къде мислите, че има най-голям конденз?

- Над океана? - С болка си спомням училищния курс по физическа география. И ударих небето с пръст.

- Не както трябва. Кондензацията е по-голяма там, където има повече изпарения. И е повече там, където расте гората. Ако океанът може да се сравни с един мокър парцал, тогава гората е много мокри парцали. Гората има огромна повърхност - много листа. И там се изпарява повече влага. Гората дърпа въжето с ниско налягане.

Изумен съм да открия, че наистина разбирам. Ако земята е покрита с гора, тя осигурява постоянна зона на понижено налягане и действа като помпа, извличаща атмосферната влага от океана.

Този баланс е стабилен. Докато горите не започнаха да се изсичат в масов мащаб, тя съществуваше стотици милиони години. Всички големи реки на света са резултат от действието на горската помпа на атмосферната влага. Но нарушаването на целостта на горската покривка води до промяна в посоката на вятъра: той започва да духа не от море на земя, а от земя на море. Което води до окончателно опустиняване.

Точно това, според Настя, се случи с Австралия. Представете си цъфтящ континент, изцяло покрит с гора, осеян с вътрешни континентални сладководни езера. Според палеонтолозите такава е била Австралия преди около сто хиляди години. И изведнъж всичко това почти за една нощ се превръща в пустиня. Защо? Палеонтолозите само констатират факт, без да обясняват нищо. Настя се опитва да обясни. Първите заселници се появяват в Австралия. Те живеят близо до океана, а тук секат дърва. В един момент крайбрежният горски пояс е напълно изсечен. Според логиката на Настя това е равносилно на прекъсване на маркуча на помпата: вятърът веднага промени посоката и започна да духа към морето, изсушавайки цъфтящия континент. Горите, които покриваха Австралия в продължение на милиони години, са изсъхнали за няколко десетилетия. Всичко се случи със светкавична скорост. Същата съдба сполетя Сахара, Южна Африка, нашата Централна Азия. Всичко, което трябва да направите, е да отрежете маркуча и това е всичко.

- Виждате ли, - почти вика Настя, привличайки вниманието на хората от съседните маси, - проблемът с горите не е в птиците пеперуди. Това е проблемът на всичко – ще има ли живот изобщо или няма? Вон Лужков или някой там казва: „Сега ще обърнем реките и ще продаваме вода“. Ако изсечем гората, ще имаме пустиня. Гледали ли сте филма "Кин-дза-дза"? Тук ще бъде така и при нас. И няма да има какво да се продава.

Както отбеляза един от участниците в обсъждането на работата на Настя, идеята за "биотична помпа", която определя посоката на световните въздушни потоци, е приблизително същата за метеорологията като идеята, че Земята се върти около Слънцето, а не обратно, станало за астрономията на своето време. "Биотичната помпа" поставя всичко на мястото си, прикривайки белите петна.

- Сега мога да обясня на всеки какво е ураган - казва весело Настя. - Това е просто обратна експлозия. Само си представете: взехте и изляхте вода върху нагорещена печка. Какво ще се случи? Водата се изпари - пшшш … и всичко това - налягането се увеличи рязко и се разнесе някаква взривна вълна. И когато се появи конденз, процесът се обръща: налягането рязко спада и въздухът се втурва не към периферията, а към центъра. Идва ураганът! В края на краищата ураганите и торнадото непременно са придружени от интензивни валежи. Тоест протича мощен процес на кондензация. И завъртането се случва като вторичен резултат от въртенето на Земята. Това е напълно нов подход към ураганите! Те все още се считат за топлинен цикъл.

Ураганите са си урагани, но кашата на Настя много ме притеснява: става студено и младите руски учени трябва да се хранят добре.

- Настя, моля те яж, не си закусвала.

- А? Да, не закусих, добре … овесена каша … да, наистина,”тя гледа овесена каша: откъде дойде? - Да, Бог да я благослови, не искам. По-добре сега да ви кажа защо не искаха да ни публикуват никъде.

В Русия нито едно от трите налични специализирани научни списания не посмя да публикува данните на Настя. Казаха: всичко ти е наред, такива хора изобщо не трябва да се допускат до сериозни списания. Идеята за "биотична помпа" влиза в непримирим конфликт със съществуващата метеорологична теория.

- Да се срещнем след 40 г. За да получиш Нобелова награда, трябва да живееш дълго, - Настя изобщо не се шегува, просто си мисли.

Идеята за "биотична помпа" позволява да се направи нещо почти невероятно в метеорологията, като например дългосрочни прогнози за времето. Например, ако тази теория се появи няколко години по-рано, би било възможно да се изчисли възможността за опустошителни урагани в Южното полукълбо.

Всички налични днес модели заявяват, че не може да има урагани в Атлантическия океан край бреговете на Бразилия. Според теорията на Настя те не са били там точно, защото Бразилия е покрита с гора, която осигурява равномерна циркулация на въздуха. Но сега бразилските гори се изсичат напълно. Това прави ураганите много вероятни. „Катарина” през 2004 г. е красноречиво потвърждение за това. До последния момент бразилците не вярваха, че това е възможно: нямаме урагани - това е всичко! Резултатът беше както жертви, така и разрушения. И според Настя бразилците трябва да изчакат следващите бедствия - те продължават да изсичат гората.

Резултатът от разговора ни е плачевен. Букетът беше доста откъснат, но не беше победен, кашата не беше изядена. 2:0 не е в полза на Настя. Но ураганите изглежда са уредени. Остава да разберем какъв човек е самата Настя, която на 33 години успя да посегне върху основите на нашите представи за света. Самата тази жена прилича на ураган.

- Виждате ли, всичко това не идва веднага, - Настя вече даде неизядената каша на сервитьорката и изостави безплодната борба с букета, - когато влязох в Политехническия университет, в катедрата по биофизика, не видях към какво да се прилагам. Тя дойде на амвона и каза: „Нека направя нещо добро“. И ми казват: ами бактерии - налей повече вода. Там трябваше да духам сламка, но духнах по грешния път, глътнах тази смес - отврат, ужас! Но основното е, че не видях къде е министерството.

В търсене на услуга Настя тайно от родителите си влезе във филологическия факултет, математическата лингвистика. След това се прехвърли на скандинавската филология. И тя щеше да бъде преводач и, както тя казва, „достоен човек“, ако не беше срещата й с Виктор Георгиевич Горшков, известен физик, който преподава курса „Екология на човека“в Политеха.

- Всичко, което ви казвам тук, ви го казвам като чирак, разбирате ли? - казва Настя. - Ето го - учен. Именно той създаде концепцията за биотична регулация на околната среда, той ми показа какви мащабни проблеми са и в каква ужасна ситуация се намираме всички. Какво ме привлече? Че не съм в съседство с нещо позлатено. Тук трябва да се борим за справедливост.

- Най-общо казано, академичната наука се свързва с такива тихи фотьойли…

- Колко тихо там! – възмущава се Настя. - Това е нещо лудо! Толкова е пристрастяващо! Пред онази картина на света, която ми отвори Горшков, пред нея се вижда всичко – нравствени качества, интелигентност, талант. Всичко това се претегля на тези везни.

- Защо изобщо решихте да се занимавате с наука?

- Знаете ли, аз самият напоследък започнах да си мисля: защо? - казва сериозно Настя. - Защо не скандинавска филология, която завърших с отличие, но все пак геофизика? И сега вероятно мога да обясня. Когато бях на дванадесет години, някак много ясно формулирах за себе си какво искам. Искам да нося мъката на света. Това са точно думите. Каква е мъката на света? тя там ли е? Тогава нямах представа. Но по някаква причина знаех точно какво искам да правя.

- Кажи ми, щастлив ли си?

- Ако имаме предвид простите основни ценности - така че близките да не се разболяват, например, - да, щастлив съм. Но виждате, с оглед на това, което се случва на планетата сега, сега натрупах тази мъка на света толкова много, че тя се превърна в част от личния ми живот. Тоест между моите интимни женски преживявания, да речем, и тревогите ми за планетата, няма разлика в силата на усещанията, разбирате ли? Е, човек не може да бъде щастлив, когато горите се унищожават толкова варварски! Ако чуя по новините как някой депутат казва: „Сега ще строим нов дървообработващ завод“, настръхвам, сякаш съм сиамският близнак на дървото, което първо ще падне върху дървообработващата машина. Един учен, чиито многострадални прогнози се пренебрегват, чиито предупреждения са потъпкани от действия в мащаба на цялото човечество и преди всичко в родната му страна, е обречен на подобни мъки, разбирате ли?

Но наистина - разбирам ли за какво говори Настя? Изглежда, че идеята за "биотична помпа" е много по-проста от желанието да се понесе мъката на света.

Олга Андреева, руски репортер 11 март 2009 г., бр.9 (88)

Какво казват за статиите на Анастасия Макарева

• Това е интересна статия, която се надявам да предизвика широка дискусия… Фактът, че сте демонстрирали, че можете да получавате постоянни или увеличаващи се валежи с ненулев отток означава, че очевидно работи някакъв друг механизъм освен въртенето на влага (рециклиране, след което има изпаряване и кондензация на влага). Ако това наистина е вашата биотична помпа, значи сте направили важен принос за разбирането на континенталния баланс на влагата. Професор H. H. G. Savenije Главен редактор, Дискусии по хидрология и земни системи
• Изненадващо е, че толкова проста идея, че горите растат там, където са се развили благоприятни климатични условия, които осигуряват достатъчно почвена влага и количество енергия за тяхното съществуване, не хрумва на авторите. Анонимен рецензент на списание "Водни ресурси"
• Статията за биотичната помпа въвежда много интригуваща концепция за активно включване на земната растителност в транспортирането на вода от океана до сушата… Професор Ван ден Хюрк, Кралски метеорологичен институт на Холандия
• … Моето заключение е просто: не публикувайте произведението. Анонимен рецензент на списание "Физика на атмосферата и океана"