Vietor a hurikány sú spôsobené lesmi, nie teplotami

2024 Autor: Seth Attwood | [email protected]. Naposledy zmenené: 2023-12-16 16:15

Prečo fúka vietor? Pretože sa stromy kývajú! Mnoho detí v predškolskom veku dodržiava tento geofyzikálny model. Dospelí sa tomu smejú a vysvetľujú deťom elementárne pravdy. Ukazuje sa však, že tieto pravdy nie sú také jednoduché. A „predškolská“verzia nie je až taká absurdná. Geofyzika Anastasia Makarieva navrhla novú teóriu vysvetľujúcu, prečo fúka vietor, vznikajú hurikány a tečú rieky.

Zelený vysávač

Stretávame sa ako špióni – v kaviarni. Heslá a identifikačné znaky dohodneme telefonicky:

- Budem mať v rukách obrovskú kyticu, - vzdychne Nasťa smutne, - poznáš ma.

Deň predtým v hoteli Baltschug Kempinski v atmosfére úchvatného pôvabu odovzdali desiatim mladým dievčatám ceny UNESCO-L'Oréal ako najlepším mladým vedcom v Rusku. Anastasia Makarieva, Ph. D. vo fyzike a matematike, vedúca výskumná pracovníčka Petrohradského inštitútu jadrovej fyziky Ruskej akadémie vied je jednou z nich.

-Máte kašu z ovsených vločiek? - Nasťa mučí čašníčku.

Obrovská kytica od L'Oréal ju zas potrápi: Nasťa je pred ním bezmocná a on to cíti - drzo vlezie do tváre a napichá hravými ozdobnými ihličkami. Kytica úplne odhaľuje úplne neočarujúcu povahu Nastya. Jednoduchý modrý sveter, džínsy a bezmocne dôverčivý pohľad: o takých sa nehovorí – sú krásni. To, že Nasťa vyzerá dobre, svedčí skôr o niečom inom. Jej tvár vyzerá ako nádoba, v ktorej podľa Zabolotského bliká oheň.

Ale o požiari neskôr. A teraz sú na programe kytice a kaša. Okrem kvetov ocenenie znamená získanie 350 000 rubľov. Zaujímalo by ma, či je to pre výskumníka veľa alebo málo?

- Mám základný plat 12 500 rubľov. To je vo všeobecnosti normálne, veď pred tromi rokmi mal 8 tis. Trochu viac dostávam z grantov. Celkovo asi 20 tis.. Týchto 350 tis. ma samozrejme teší.

- A ako je to teraz vo vede všeobecne s ohľadom na blahobyt?

- Áno, pohoda zanecháva veľa túžob, - odvráti pohľad Nasťa. Očividne je v rozpakoch. - Ale stále môžete žiť. To znamená, že sa dostanete do strednej triedy, ak sa točíte, no ako hľadáte zmluvy so zahraničnými partnermi. Tento grantový systém práve zničil vedu, viete? Človek, ktorý podniká, nevie písať žiadosti o granty. Tam je tiež potrebné uviesť, čo budete robiť. Ako mám vedieť, čo sa nakoniec stane? Teraz sme dokončili veľa práce, veríme, že je to objav. Do prihlášky sme ale nemohli napísať, že urobíme objav. Veda zomrela. Na celom svete, nielen u nás. Prichádzajú na to ľudia, ktorí vedia písať granty. A kto nevie ako, nedostane nič. Toto poníženie odborníka ho jednoducho fyziologicky ničí - zhruba povedané, pokryje sa akné a ochorie. Granty očistili nadšencov vedy.

Nakoniec prinesú kašu. Ale Nasťa už nie je na nej. Musíte bojovať s kyticou a povedať všetko.

- Dovoľte mi vysvetliť vám, čo sme urobili. Pochopíte, prváci tomu rozumejú.

Nastya sa zaoberá geofyzikou a má veľmi vysoký citačný index. To znamená, že na vedecké články sa s jej účasťou odvoláva takmer celá svetová vedecká komunita. Jej najnovšia práca, publikovaná minulý rok v časopise European Geophysical Union, sa stala najkomentovanejším článkom roka. V nej je na niekoľkých stranách vysvetlené nemenej – prečo fúka vietor a tečú rieky.

- Tu tečú rieky, - snaží sa Nasťa strčiť otravné ihličie do kytíc pod lesklý obal. Beznádejne! Ihly idú do úst aj do kaše, no Nasťa ich odtláča a tvrdohlavo ohýba svoje. - Rieky sa vlievajú do oceánov - zem je naklonená, takže tam všetky tečú. Otázka: Odkiaľ pochádza voda? Napríklad pramene Jeniseja sú od oceánu vzdialené tisíce kilometrov. Všetky zásoby sladkej vody na súši by za štyri roky odtiekli do oceánu. To znamená, že je potrebné, aby od mora neustále prúdil vlhký vzduch, potom budú na pevninu padať zrážky, voda bude padať do riek a tým dôjde k jej cirkulácii. Aký je však fyzikálny mechanizmus práve tohto cyklu, ktorý je zodpovedný za život na súši? Na púšti sa totiž nič také nedeje. Napríklad Sahara: nachádza sa na brehu mora, ale vietor fúka opačným smerom – zo Sahary. Vlahu neprináša – naopak, všetko, čo nejaký saxaul na Sahare vyparí, odnáša do mora, ktoré je už mokré. Takže sme opísali tento mechanizmus.

Nastin nápad je jednoduchý na zaplakanie. Nie naši, samozrejme, ale špecialisti, ktorí sa touto problematikou zaoberajú minimálne tri storočia a mechanizmus pohybu prúdov vzduchu považovali za tepelný stroj. Aj v škole učia: je tu teplo, tu je zima, vzduch sa rozpína, stáva sa ľahším, stúpa hore a spod uniká chlad. Prečo však vietor neustále fúka z teplého oceánu k studeným prameňom Amazónie a z horúcej Sahary vzduch unáša vzduch smerom k chladnému moru? Všetko by malo byť predsa naopak. Model postavený na rozdiele „teplo – zima“funguje bezchybne len v oblasti rovníka. Nastya navrhla zaviesť do súradnicového systému nielen teplotu, ale aj kondenzáciu vlhkosti, ktorá zabezpečuje pokles tlaku.

- Koniec koncov, čo je tlak? - pýta sa rétoricky a loví ihličie z chladiacej kaše. - Molekuly plynu lietajú a bijú okolo teba a mňa. A keď vodná para kondenzuje na kvapôčky, tieto molekuly zmiznú a čo sa stane? Správne - tlak klesá a vzduch sa začína nasávať zo strany, ako vo vysávači. To znamená, že práve táto kondenzácia vodnej pary vedie k zníženiu tlaku a vzniku horizontálneho nasávania. Kde je podľa vás najväčšia kondenzácia?

- Za oceánom? - Bolestne si spomínam na školský kurz fyzickej geografie. A prstom som udrel do neba.

- Nie správne. Kondenzácia je väčšia tam, kde dochádza k väčšiemu vyparovaniu. A je to viac tam, kde rastie les. Ak možno oceán prirovnať k jednej mokrej handre, potom les je veľa mokrých handier. Les má obrovský povrch – veľa listov. A odparí sa tam viac vlhkosti. Les ťahá na nízkotlakovom lane.

S úžasom zisťujem, že tomu naozaj rozumiem. Ak je krajina pokrytá lesom, poskytuje konštantnú zónu zníženého tlaku a funguje ako čerpadlo, ktoré ťahá atmosférickú vlhkosť z oceánu.

Táto rovnováha je stabilná. Kým sa lesy nezačali vo veľkom rúbať, existovali stovky miliónov rokov. Všetky veľké rieky sveta sú výsledkom pôsobenia lesnej pumpy atmosférickej vlhkosti. Narušenie celistvosti lesného porastu však vedie k zmene smeru vetra: vietor začína fúkať nie z mora na pevninu, ale zo zeme na more. Čo vedie ku konečnej dezertifikácii.

Presne to sa podľa Nasti stalo s Austráliou. Predstavte si kvitnúci kontinent úplne pokrytý lesom, posiaty vnútrozemskými kontinentálnymi sladkovodnými jazerami. Taká bola podľa paleontológov Austrália asi pred stotisíc rokmi. A zrazu sa z toho všetkého takmer cez noc stane púšť. prečo? Paleontológovia iba konštatujú fakt, bez toho, aby čokoľvek vysvetlili. Nasťa sa snaží vysvetliť. Prví osadníci sa objavujú v Austrálii. Žijú pri oceáne a tu rúbu drevo. V určitom bode je pás pobrežných lesov úplne vyrúbaný. Podľa Nastinej logiky sa to rovná odrezaniu hadice na pumpe: vietor okamžite zmenil smer a začal fúkať smerom k moru a vysušil kvitnúci kontinent. Lesy, ktoré pokrývali Austráliu milióny rokov, vyschli počas niekoľkých desaťročí. Všetko sa to udialo rýchlosťou blesku. Rovnaký osud postihol Saharu, Južnú Afriku, našu Strednú Áziu. Stačí odrezať hadicu a je to.

- Vidíš, - takmer kričí Nasťa, čím upútava pozornosť ľudí pri susedných stoloch, - problémom lesov nie sú motýle vtáky. Toto je problém všetkého – bude vôbec život alebo nie? Vaughn Lužkov alebo niekto tam hovorí: "Teraz otočíme rieky a budeme predávať vodu." Ak vyrúbeme les, budeme mať púšť. Videli ste film "Kin-dza-dza"? Aj tu to bude u nás rovnaké. A nebude čo predávať.

Ako poznamenal jeden z účastníkov diskusie o práci Nastya, myšlienka „biotickej pumpy“, ktorá určuje smer prúdenia svetového vzduchu, je pre meteorológiu približne rovnaká ako myšlienka, že Zem sa točí okolo Slnka, a nie naopak, stal sa pre astronómiu svojho času. "Biotic Pump" dáva všetko na svoje miesto a zakrýva biele škvrny.

- Teraz môžem každému vysvetliť, čo je to hurikán, - hovorí veselo Nasťa. - Je to len spätná explózia. Len si to predstavte: vzali ste a naliali vodu na rozpálenú pec. Čo sa bude diať? Voda sa vyparila - pshshsh … a to všetko - tlak sa prudko zvýšil a spustila sa akási tlaková vlna. A keď dôjde ku kondenzácii, proces sa obráti: tlak prudko klesá a vzduch sa nerúti nie na okraj, ale do stredu. Tu prichádza hurikán! Hurikány a tornáda totiž nevyhnutne sprevádzajú intenzívne zrážky. To znamená, že prebieha silný kondenzačný proces. A k rotácii dochádza ako sekundárny výsledok rotácie Zeme. Toto je úplne nový prístup k hurikánom! Stále sa považujú za tepelný cyklus.

Hurikány sú hurikány, ale Nasťina kaša ma veľmi znepokojuje: ochladzuje sa a mladí ruskí vedci by sa mali poriadne najesť.

- Nasťa, prosím, jedz, neraňajkovala si.

- A? Áno, neraňajkovala som, dobre… kašu… áno, naozaj, “prekvapene sa pozerá na kašu: odkiaľ sa vzala? - Áno, Boh ju žehnaj, nechcem. Radšej vám teraz poviem, prečo nás nechceli nikde zverejniť.

V Rusku sa žiadny z troch dostupných špecializovaných vedeckých časopisov neodvážil zverejniť Nastine údaje. Povedali: všetko je s tebou zle, takíto ľudia by sa vôbec nemali púšťať do serióznych časopisov. Myšlienka „biotickej pumpy“sa dostáva do nezlučiteľného rozporu s existujúcou meteorologickou teóriou.

- Stretneme sa o 40 rokov. Aby si dostal Nobelovu cenu, musíš dlho žiť, - Nasťa vôbec nežartuje, len si myslí.

Myšlienka „biotickej pumpy“umožňuje robiť v meteorológii niečo takmer neuveriteľné, ako napríklad dlhodobé predpovede počasia. Ak by sa napríklad táto teória objavila o niekoľko rokov skôr, bolo by možné vypočítať možnosť ničivých hurikánov na južnej pologuli.

Všetky dnes dostupné modely uvádzajú, že v Atlantiku pri pobreží Brazílie nemôžu byť žiadne hurikány. Podľa Nastinej teórie tam neboli práve preto, že Brazília je pokrytá lesom, ktorý zabezpečuje rovnomernú cirkuláciu vzduchu. Teraz sú však brazílske lesy úplne vyrúbané. Vďaka tomu sú hurikány veľmi pravdepodobné. „Katarina“v roku 2004 je toho výrečným potvrdením. Brazílčania do poslednej chvíle neverili, že je to možné: nemáme hurikány – to je všetko! Výsledkom boli obete a zničenie. A podľa Nasti Brazílčania musia čakať na ďalšie katastrofy - pokračujú vo výrube lesa.

Výsledok nášho rozhovoru je žalostný. Kytica bola pekne odtrhnutá, ale nepremohla sa, kaša sa nejedla. 2:0 nie je v prospech Nasti. Zdá sa však, že hurikány sú vyriešené. Zostáva zistiť, aká je samotná Nastya, ktorej sa vo veku 33 rokov podarilo zasiahnuť do základov našich predstáv o svete. Táto žena sama o sebe pripomína hurikán.

- Vidíte, toto všetko nepríde hneď, - Nasťa už dala nedojedenú kašu čašníčke a zanechala neplodný boj s kyticou, - keď som nastúpil na Polytechnickú univerzitu, na Katedru biofyziky, nevidel som na čo sa mám aplikovať. Prišla na kazateľnicu a povedala: "Dovoľte mi urobiť niečo dobré." A oni mi hovoria: dobre, baktérie - nalejte viac vody. Tam som musel fúknuť slamkou, ale fúkol som zle, prehltol som túto zmes - hnus, hrôza! Ale hlavné je, že som nevidel, kde je ministerstvo.

Pri hľadaní služby Nastya tajne od svojich rodičov vstúpila na filologickú fakultu, matematickú lingvistiku. Potom prešla na škandinávsku filológiu. A bola by prekladateľkou a, ako sama hovorí, „dôstojným človekom“, keby sa nestretla s Viktorom Georgievičom Gorškovom, slávnym fyzikom, ktorý na Polytech vyučoval kurz „Ekológia človeka“.

- Všetko, čo ti tu hovorím, ti hovorím ako učeň, rozumieš? - hovorí Nasťa. - Tu je - vedec. Bol to on, kto vytvoril koncept biotickej regulácie prostredia, ukázal mi, čo sú to rozsiahle problémy a v akej hroznej situácii sa všetci nachádzame. Čo ma zaujalo? Že nesusedím s niečím pozláteným. Tu musíme bojovať za spravodlivosť.

- Vo všeobecnosti je akademická veda spojená s takým tichým štúdiom v kresle …

- Aké je tam ticho! - rozhorčuje sa Nasťa. - To je niečo šialené! Je to tak návykové! Pred tým obrazom sveta, ktorý mi Gorškov otvoril, je pred ním všetko viditeľné - morálne vlastnosti, inteligencia, talent. To všetko sa váži na týchto váhach.

- Prečo ste sa vôbec rozhodli ísť na vedu?

- Viete, ja sám som nedávno začal premýšľať: prečo? - hovorí Nasťa vážne. - Prečo nie škandinávsku filológiu, ktorú som absolvoval s vyznamenaním, ale stále geofyziku? A teraz to už asi viem vysvetliť. Keď som mal dvanásť rokov, nejako veľmi jasne som si pre seba sformuloval, čo chcem. Chcem znášať smútok sveta. Toto sú presne tie slová. Aký je smútok sveta? je tam? Vtedy som ešte netušila. Ale z nejakého dôvodu som presne vedel, čo chcem robiť.

- Povedz mi, si šťastný?

- Ak budeme mať na pamäti jednoduché základné hodnoty - aby napríklad blízki neochoreli, - áno, som šťastný. Ale vidíte, vzhľadom na to, čo sa teraz deje na planéte, som teraz nazbieral tento smútok sveta natoľko, že sa stal súčasťou môjho osobného života. To znamená, že medzi mojimi intímnymi ženskými zážitkami, povedzme, a mojimi obavami o planétu nie je žiadny rozdiel v sile vnemov, rozumiete? Nuž, človek nemôže byť šťastný, keď sa tak barbarsky ničia lesy! Ak počujem v správach, ako nejaký poslanec hovorí: „Teraz postavíme nový drevospracujúci závod,“krčím sa, akoby som bol siamské dvojča stromu, ktorý ako prvý padne na drevoobrábací stroj. Vedec, ktorého dlhotrvajúce predpovede sú ignorované, ktorého varovania sú pošliapané činmi v rozsahu celého ľudstva a predovšetkým v jeho rodnej krajine, je odsúdený na takéto muky, chápete?

Ale naozaj - chápem, o čom Nasťa hovorí? Zdá sa, že myšlienka „biotickej pumpy“je oveľa jednoduchšia ako túžba znášať svetový smútok.

Olga Andreeva, ruská reportérka 11. marec 2009, č. 9 (88)

Čo hovoria o článkoch Anastasie Makarevovej

• Toto je zaujímavý článok, ktorý, dúfam, vyvolá širokú diskusiu… Skutočnosť, že ste preukázali, že môžete získať konštantné alebo rastúce zrážky s nenulovým odtokom, znamená, že okrem rotácie vlhkosti samozrejme funguje aj nejaký iný mechanizmus (recyklácia, potom dochádza k vyparovaniu a kondenzácii vlhkosti). Ak je toto skutočne vaša biotická pumpa, potom ste významne prispeli k pochopeniu kontinentálnej rovnováhy vlhkosti. Profesor H. H. G. Savenije, šéfredaktor, diskusie o hydrológii a vedách o zemskom systéme
• Je prekvapujúce, že autorov nenapadne taká jednoduchá myšlienka, že lesy rastú tam, kde sa vytvorili priaznivé klimatické podmienky, ktoré poskytujú dostatočnú pôdnu vlhkosť a množstvo energie na ich existenciu. Anonymný recenzent časopisu "Vodné zdroje"
• Článok o biotickej pumpe predstavuje veľmi zaujímavý koncept aktívneho zapojenia suchozemskej vegetácie do transportu vody z oceánu na pevninu… Profesor Van den Hurk, Kráľovský meteorologický inštitút Holandska
• … Môj záver je jednoduchý: nezverejňujte prácu. Anonymný recenzent časopisu „Fyzika atmosféry a oceánu“