Я познаю мир. Арктика и Антарктика

2. Перемещения географических полюсов. Возможно, что материк мог попасть в полярные условия, не двигаясь, – они сами к нему «приходили»: ведь вместе с полюсами по поверхности планеты «путешествовали» и природные зоны.

3. Рост гор. Когда горы растут, значительные массивы суши могут оказаться достаточно высоко, выше снеговой линии (чем выше мы поднимаемся над поверхностью земли, тем холоднее вокруг; и мы можем достичь такой высоты, выше которой снега не тают; ее и называют снеговой линией. Образуются горные ледники, это приводит к похолоданию не только в горах, но к за их пределами, появляются ледники подножий. Температура падает еще ниже, ледники вырастают и так далее. В самом деле, за последние один–два миллиона лет Альпы поднялись более чем на две тысячи метров, Гималаи – на три тысячи.

4. Изменения в атмосфере. Состав атмосферы влияет на климат. Углекислый газ создает парниковый эффект – и чем больше его в атмосфере, тем теплее на планете, а чем меньше – тем холоднее. Поэтому возможна следующая связь событий. В теплых условиях возрастает численность микроскопических обитателей океанов. Их постепенное умирание приводит к накоплению на дне осадков, в которых на долгое время «консервируются» очень большие количества углекислого газа (он входит в состав тех веществ, из которых эти организмы строят свои панцири и скелеты). И температура на планете понижается, – начинается оледенение.Возможно еще влияние запыленности атмосферы (например, из–за выброса большого количества вулканического пепла или пыли, поднятой ударом метеорита).

5. Изменения в океанах. Океаны влияют на климат многими способами. Один из них – хранение тепла и его перераспределение по планете океаническими течениями. Движения материков могут привести к тому, что приток теплых вод в приполярные районы уменьшится настолько, что они сильно охладятся. Примерно так произошло С Беринговым проливом, соединяющим Северный Ледовитый океан с Тихим – он почти закрыт (а были периоды, когда он был закрыт совсем или открыт шире, чем сейчас). Перемешивание воды в Северном Ледовитом океане затруднено, и почти весь он покрыт плавающими льдами.

6. Астрономические изменения. Может быть, похолодания связаны с уменьшением количества солнечного тепла, приходящего на Землю. Причины этого могут быта связаны с колебаниями солнечной активности. Но могут – и с колебаниями пространственного взаиморасположения Земли и Солнца. Известны расчеты югославского геофизика М. Миланковича, в 1920–х годах проанализировавшего изменения солнечной радиации в зависимости от изменений в системе Земля–Солнце. Они цикличны, и циклы их примерно совпадают с цикличностью оледенений. На сегодняшний день эта гипотеза наиболее обоснована.

А что за время сейчас? Оледенение, межледниковье или что–нибудь третье – например, послеледниковье, и ледники больше не станут наступать? Трудно сказать. Известно, например, что около 200 лет назад достиг максимума и постепенно ослабевает малый ледниковый период – эпоха похолодания, проявившаяся не только в Европе (и выгнавшая викингов из гренландских поселений), но и в других районах Земли. Вплоть до 1930–ых годов ледовые условия Арктики были настолько тяжелыми, что все попытки пробиться на север на кораблях оканчивались неудачей (вспомним трагически закончившийся в 1912 году поход к Северному полюсу экспедиции старшего лез гтенанта Георгия Яковлевича Седова на корабле «Святой великомученник Фока»). А позже площадь, занимаемая многолетними арктическими льдами, сократилась приблизительно на миллион квадратных километров!

Г. Я. Седов

И впервые в истории мореплавания небольшое деревянное судно «Николай Книпович» обогнуло с севера Землю Франца–Иосифа, пароход «Сибиряков» – Северную Землю. В 1938 году ледокол «Ермак» в районе Новосибирских островов прошел до 83°05' с.ш. – а в 1901 году он не смог добраться даже до северной оконечности Новой Земли.

В 1960–х годах началось новое похолодание, и льды разрослись на 0,8 миллиона квадратных километров. В 1970–х годах произошло новое потепление.

Но эти колебания несравнимы по масштабам с великими оледенениями и разделяющими их межледниковьями. Так что вопрос о будущем климата Земли пока открыт. Может быть, победит парниковый эффект, и наступит небывалое потепление? А может сильнее окажется растущая запыленность атмосферы, и нас ждет похолодание?

Что такое лед

Лед – самая распространенная горная порода в Солнечной системе. Марс, Юпитер, Сатурн, Уран содержат огромные массы льда, а некоторые спутники планет сложены из него почти целиком. Например, галилеевы спутники Юпитера (Ио, Европа, Ганимед и Каллисто) состоят из льда примерно на 70–90%. Головы комет также представляют собой, как правило, ледяные глыбы.

Как образуется лед в межзвездном пространстве и в Солнечной системе, до конца неясно. Среди существующих на этот счет точек зрения немало весьма любопытных – например о покрытой льдом планете Фаэтон, некогда существовавшей между орбитами Марса и Юпитера, а затем расколовшеся на множество частей; о случайном прилете в пределы Солнечной системы ледяных тел из межзвездных пространств; о ледяном спутнике Земли, упавшем на Землю около 20 тысяч лет назад и вызвавшем Всемирный потоп (известный из легенд и преданий). Во всяком случае, и в наши дни на Землю падают ледяные метеориты.

Ледяное тело из лежзв> здных пространств

Льда на Земле не так много, как на Юпитере, но и не так мало, как на Марсе: больше десятой части суши занято многолетними льдами, а пятая часть всей планеты ежегодно покрыта снегом.

Важно при этом, что самая обычная и привычная нам вода обладает удивительным и редким свойством. Так же, как и многие другие вещества, вода при понижении температуры переходит из газообразного состояния (водяной пар) в жидкое, а затем – ив твердое (лед).

Но в отличие от большинства других веществ, вода при замерзании не уменьшается, а увеличивается в объеме. Поэтому плотность льда меньше плотности воды, и он способен плавать в воде. Если бы не это, в первую же холодную зиму водоемы Земли промерзли бы до дна (лед тонул бы, а на поверхности образовывались бы новые порции, которые тонули бы в свою очередь). Мало кто из обитателей Земли выжил бы в таких условиях.

Частички воды, превращаясь в лед, могут, соединяться между собой разными способами и образовывать разные льды. Это похоже на поведение частичек углерода, которые тоже соединяются между собой по–разному, в зависимости от того, в каких условиях (при какой температуре и каком давлении) им приходится это делать. В итоге из одного и того же вещества – углерода – получается либо графит (мы хорошо знаем его по стержням в простых карандашах), мягкий, разрушающийся даже при соприкосновении с бумагой, либо алмаз – самый твердый из земных минералов, используемый в стеклорезах, сверлах и других инструментах. Разными бывают и льды.

В начале XX века немецкий ученый Г. Тамман открыл, а американский физик П. Бриджмен исследовал явление полиморфизма (многоформенности) льда. Оказалось, что существует около десяти разновидностей льда, и тот, с которым мы сталкиваемся в природе, – лишь одна из многих модификаций (ее называют лед–1).