О потеплении как прологе североатлантического оледенения.

"...И в Сахаре будут яблони цвести."
Введение. В полемической статье [1] мы предложили механизм возникновения локальных оледенений, которые и были подлинными "прототипами" легендарных ледниковых периодов. По нашему мнению, глобальные ледниковые периоды являются таким же мифом, как и вся теория катастроф, основанная на библейской "творческой неделе" иудейского бога.
Здесь авторы вынуждены признать, что и они в свое время (см., например, [2]) поддались гипнозу преувеличений, подобных тем, которые превратили месопотамское половодье во всемирный потоп. Опубликованные в последние годы результаты исследований палеоклимата, в частности, палеоклимата Антарктиды, заставляют существенно уменьшить катастрофичность оледенения в Северном полушарии и полностью исключить его в  Южном.
Так, профессор Казанского университета А. Соломатин, изучавший  антарктический лед из сверхглубокой ледовой скважины в районе станции «Восток», установил, что средняя температура за последние 420 тысяч лет оставалась существенно отрицательной (от минус 54 градусов Цельсия до минус 77 градусов Цельсия).
Следовательно, исключается полное таяние льдов Антарктиды и существенно уменьшается их вклад в изменение уровня мирового океана. Кроме того, становится очевидным, что при самой низкой среднегодовой температуре Антарктики граница ее паковых льдов (плавающих в воде, а значит не влияющих на уровень мирового океана) вряд ли далеко выходила за 60-ю параллель.
Поэтому модные разговоры о стометровом повышении уровня океана, затоплении половины Сибири и т.п. не более чем досужие вымыслы. Об этом свидетельствуют и результаты бурения на атолле Эниветок, показавшие, что рифообразующие  кораллы непрерывно развивались на скальном основании атолла в течение 60 миллионов лет. Биология же герматипных кораллов требует для их нормального роста температуры воды не ниже 200 С и стабильного уровня океана.
Современная среднегодовая температура в районе антарктической ледовой скважины -55,5оС. Дальнейшее повышение на 1,5 градуса до максимума не могут расплавить особенно много льдов, а, следовательно, при неизменном уровне вод океанов на экваторе арктический ледник не может быть чересчур массивным.
 Вместе с тем, отказавшись от катастрофических в глобальном масштабе оледенений, нельзя отрицать существование в прошлом, а возможно, и в ближайшем будущем локальных оледенений, катастрофических для отдельных районов Земли. Причиной и исполнительным механизмом таких оледенений является, по нашему мнению, Большой Атлантический насос, режим работы которого и определяет климат Северной Атлантики и прилегающих к ней территорий.
Большой Атлантический насос. Впервые это понятие было введено и довольно подробно описано в нашей работе [2]. В его состав входят (начиная с юга) Мальвинское и Бенгельское течения, Атлантическое экваториальное течение и, наконец, Гольфстрим. Источником энергии этого насоса является вращение Земли, которое «лопастью» Бразильского выступа поворачивает Атлантическое экваториальное течение к северу от экватора, нагнетает экваториальные воды в Мексиканский залив и создает затем Гольфстрим.

Рис.1. Большой Атлантический насос в режиме высокой (слева)
и низкой (справа) производительности
Существенной деталью его работы является система течений в Южной Атлантике. Окружающее Антарктиду «течение западных ветров» (единственное на Земле «кругосветное» течение) южными оконечностями Латинской Америки и Африки частично расщепляется. Воды этого течения, отклоненные к северу южной оконечностью Латинской Америки (Мальвинское течение), противодействуют Бразильскому течению, влияя на распределение вод экваториального течения Бразильским выступом. При этом "северная квота" в этом распределении существенно больше "южной квоты". Африка же, отщепив часть вод «течения западных ветров», в виде Бенгельского течения направляет их на экватор и далее на запад вдоль экватора, увеличивая мощность экваториального течения. Прогреваясь и ускоряясь, экваториальное течение движется к Бразилии и попадает своей южной частью на острие бразильского выступа. Именно лопасть бразильского  выступа, вместе с Флоридой, островами Карибского моря и Мексиканским заливом сообщают водному потоку ту кинетическую энергию, которой обладает Гольфстрим. Так создается "режим высокой производительности".
Основную роль в переходе к "режиму низкой производительности" играет гистерезисный характер системы течений в Южной Атлантике. «Квоты» деления южного атлантического экваториального течения существенно зависят от наличия и величины «подпора», создаваемого Мальвинским течением, а эта зависимость имеет ярко выраженную положительную обратную связь. Ослабление Мальвинского течения ведет к уменьшению «северной квоты» на бразильском выступе и, соответственно, к увеличению «южной», то есть к усилению Бразильского течения и к дальнейшему ослаблению Мальвинского. Уменьшение "северной квоты" на бразильском выступе, в свою очередь, снижает меридиональную скорость Гольфстрима (его широтная компонента определяется исключительно вращением Земли). В конечном счете, воды Гольфстрима "не успевают" достичь высоких широт и попадают к западным берегам Англии.
В результате возникает другая картина течений в Атлантике, примерно такая, как показано на рисунке 1 справа. В таком режиме в Атлантике по обе стороны экватора возникают очень слабо связанные между собой замкнутые кольцевые течения, а Гольфстрим оказывается просто северной частью кольца. Разумеется, в этом случае Гольфстрим направляется уже не в Баренцево море, а к берегам Англии и Бискайский залив и питает Канарское течение. Заметим, кстати, что при этом следует ожидать основного поступления влаги на Евразию (по крайней мере, на ее западную часть) именно со стороны Атлантики, а не с севера, как сейчас.
Однако некоторая часть вод Южной Атлантики продолжает поступать к северу от экватора (в конечном счете, они сбрасываются в Тихий океан), южные кольцевые течения постепенно ослабевают, вновь зарождается Мальвинское течение, начинается обратное перераспределение вод на бразильском выступе и система возвращается к первому состоянию.
Глобальная атмосферная циркуляция. В отличие от гидросферы, где материки препятствуют свободному течению вод и порождают множество локальных течений, воздушный океан существенно более свободен и поэтому в нем существует система глобальной циркуляции, которая лишь слегка искажается рельефом земной поверхности. Эта система показана на рисунке 2 (сплошными линиями показаны высотные потоки).

Рис.2. Система глобальной атмосферной циркуляции.
В этой системе существуют 3 зоны восходящих потоков (на экваторе и на 60-х параллелях) и 4 зоны нисходящих потоков (на полюсах и на 30-х параллелях). Между 30-ми параллелями и экватором воздушные приповерхностные потоки ярко выражены и широко известны как пассаты. Приповерхностные потоки средних широт известны гораздо меньше, однако именно им обязаны своим существованием самые крупные пустыни земного шара. Наконец, нисходящие потоки полярных сегментов ответственны за полюса холода.
Влияние Атлантического насоса. Для того чтобы оценить роль Атлантического насоса на гидросферу, достаточно взглянуть на рисунок 3.


Рис. 3. Границы пакового льда Арктики (вверху) и Антарктики.
Здесь хорошо видна радиальная симметрия паковых льдов Антарктики, практически заполняющих южный полярный круг, и резкая асимметрия паковых льдов Арктики. При этом граница паковых льдов Арктики в западном полушарии проходит по полярному кругу, в то время как в восточном полушарии, прежде всего в Баренцевом море. отходит к 800.
С целью оценить влияние Большого Атлантического насоса на атмосферу полезно рассмотреть поведение полярных сегментов глобальной атмосферной циркуляции. При условии радиальной симметрии земной поверхности должна бы наблюдаться картина "перевернутого циклона": воздух от  полюса растекается по поверхности, отклоняясь к западу, на 60-й параллели образует восходящие потоки и, отклоняясь к востоку, течет поверху к полюсу, закручиваясь вокруг него в воронку, нагнетающую вниз, к земной поверхности холодный воздух. Именно такая картина наблюдается в Антарктике. При этом полюс холода близок к географическому полюсу.
Совсем иная картина в Арктике. Здесь существенную роль играют два фактора: расположенные южнее 60-й параллели горные хребты Восточной Сибири и все тот же Гольфстрим.
Северо-западные приповерхностные потоки среднеширотного кольца глобальной атмосферной циркуляции, текущие по китайской низменности и Гоби, этими хребтами понуждаются к восхождению в верхние слои в более низких, чем следовало, широтах. Их восходящий поток подтягивает к себе восходящие потоки полярного сегмента.
С другой стороны, приносимое Гольфстримом в высокие широты тепло создает восходящие потоки существенно севернее, чем это должно было бы быть. Поэтому-то центр арктического полярного сегмента, а, следовательно, и полюс холода сдвигаются в район Оймякона и Верхоянска.
Предполагаемые результаты смены режима Атлантического насоса. В середине прошлого века (до начала рассуждений о глобальном потеплении и парниковом эффекте) изотермы января в интересующем нас регионе выглядели так, как показано на рисунке 4.

Рис. 4. Изотермы января в середине ХХ века.
Легко видеть, что нулевая изотерма, которая должна бы проходить между 400 и 500 северной широты, забирается в Баренцевом море далеко за полярный круг. Аналогично ведут себя и остальные изотермы (результаты хорошо известны и очень ясно видны на рис. 3).
Так обстоит дело при "высокопроизводительном" режиме работы Атлантического насоса. При смене режима хребты, конечно, останутся на месте, но восходящие потоки над Баренцевым морем исчезнут. Поэтому следует ожидать смещения полюса холода в район севернее Таймыра, а восходящей ветви полярного сегмента в районе Атлантики к 60-й параллели. Это позволяет предположить, что январские изотермы над Европой и Северной Атлантикой изменятся так, как показано жирным пунктиром на рис. 5.

Рис. 5. Ожидаемое изменение январских  изотерм при "низкой производительности" Атлантического насоса.
Вполне вероятно, что именно так они и выглядели при последнем оледенении. Палеоклиматические исследования российских и итальянских ученых, выполненные разнообразными методами и на различных объектах (почвенный анализ, исследование древней древесины,  ледяных кернов Гренландии и подземных сибирских льдов, наконец, исследование фосфатов костей мамонтов по методу Антонио Лонжинелли) показывают, что масштабы оледенения были сильно преувеличены.
Неожиданным для исследователей оказался вывод, что 14-25 тысяч лет назад, когда в Северном полушарии ледники достигли своего «апогея» и потихоньку начали подтаивать, на Русской равнине и в Южной Сибири климат был довольно стабилен и мало отличался от современного. Рост грандиозного европейского ледника, достигавшего Валдайской возвышенности, происходил преимущественно за счет влаги, приходившей с Северной Атлантики, а не из Заполярья, как в настоящее время. Запасы влаги иссякали довольно быстро и не могли преодолеть Урал, который собственно и был восточной границей ледника.
Таким образом, в эпоху последнего оледенения на большей части современной территории России похолодание сказалось главным образом на зимних температурах: средняя зимняя температура была ниже современной на 15-25 градусов, летом же было тепло почти так же, как и сейчас.
Сейчас трудно назвать конкретную причину смены режимов работы Атлантического насоса, но есть основания считать, что это переключение уже началось. Одним из наиболее грозных предвестников грядущих перемен является так называемое потепление климата в северном полушарии, ошибочно объясняемое  "парниковым эффектом". К этому призрачному эффекту приковано всеобщее внимание, а между тем остается в тени уже хорошо заметное ослабление океанского течения между Исландией и Скандинавией. Но именно этот факт является определяющим, так как это начальный этап смены режимов Атлантического насоса, он же и есть истинная причина потепления.
Ранее тепло, приносимое Гольфстримом в Арктику, сразу же уносилось восходящими потоками полярного сегмента глобальной атмосферной циркуляции вверх и, в конечном счете, излучалось. Теперь же атлантические циклоны, благодаря отклонению Гольфстрима к югу, попадают в среднеширотное кольцо, отделенное на просторах Евразии от тропической зоны практически сплошным горным поясом, и несут тепло вплоть до Дальнего Востока. К тому же на этой траектории воздушные течения глобальной циркуляции смещают эти циклоны в зону нисходящих потоков (рис. 6), и приносимое тепло остается в приповерхностном слое. Именно здесь кроется причина сегодняшних катастрофических атмосферных явлений, прежде всего, в Западной Европе и России.

Рис.6. Схема взаимодействия циклона с потоком глобальной циркуляции.
Циклон смещается по стрелке А.
В дальнейшем, по мере смещения Гольфстрима к югу, атлантические циклоны будут концентрироваться во все более узкой полосе, а на Скандинавском щите образуются первые зародыши большого ледника. Иначе говоря, "ледниковый период" надвигается на Европу и Северную Атлантику.
Близость источника влаги, смещение полюса холода, а также наличие "центров кристаллизации" в виде скандинавского возвышения обеспечивают стремительность роста ледникового щита. При этом следует ожидать понижения уровня Атлантического и Северного Ледовитого океанов в средних и высоких широтах и заметного увлажнения климата Сахары, в которой, возможно, вновь появятся слоны, жирафы и т.п.
При таком сценарии несколько потеплеет в Восточной Сибири, климат Северной Америки практически не изменится, а вот Скандинавию, Исландию, Северо-запад России, Балтику и прилегающие к ней районы покроет ледник.
Литература
1. В.А. Коноваленко, Н.Н. Ляшенко , "Демиург", № 1, 2004г. (http:\\att.da.ru)
2. В.А. Коноваленко, Н.Н. Ляшенко Искусственный и естественный интеллекты, их взаимоотношения и перспективы. Часть 2, "Демиург", № 1, 2000г. (http:\\att.da.ru)