Берг Л.С.
Климат и жизнь

Введение.

Мнение о прогрессивном высыхании южной России, Туркестана, Центральной Азии, средиземноморских стран или даже всего света пользуется большим распространением не только среди широких слоев публики, но и между географами. Усыханием объясняют и в связь с ним ставят такие явления, как падение древних культур по берегам Средиземного моря и на востоке, переселения народов из глубины Центральной Азии, предполагаемое обмеление рек и усыхание озер, надвигание пустынь и песков на степи, исчезновение лесов в степях и т. д. и т. д. Многие считают, что высыхание нашей планеты есть роковой процесс, длящийся непрерывно со времени окончания ледниковой эпохи.

Так, в статье, напечатанной в 1904 году, в июньской книжке Geographical Journal, известный географ П. А. Кропоткин, пишет:

"Новейшие исследования в Центральной Азии с убедительностью доказывают, что вся эта обширная область находится в настоящее время в состоянии быстрого усыхания, как высыхала она уже с начала исторической эпохи. Во всей Центральной Азии испарение преобладает над осадками, вследствие чего из года в год границы пустынь расширяются, и лишь по соседству с горами, где осаждаются водяные пары, возможна жизнь и земледелие при помощи искусственного орошения". Усыханию, продолжающемуся с конца ледниковой эпохи, подвержена, по мнению П. А. Кропоткина, не только вся северная Азия, но и Европа, и громадное количество мелких и крупных озер в Европе и Азии представляют собою остатки многочисленных обширных внутренних озер, образовавшихся в результате таяния ледника. С тех пор и до настоящего времени эти озера не перестают уменьшаться в объеме. "Мы имеем здесь дело не с временным явлением. Для эпохи, в которую мы живем, высыхание столь же характерно, как для ледниковой эпохи - постоянное накопление твердых и жидких осадков".

К числу сторонников теории усыхания относятся, кроме П. А. Кропоткина, A. Humboldtl), Stanford, Whitney, TIi. Fischer, Венюков, Ж. В. Мушкетов, W. Gotz, Passarge, E. Huntington и многие другие. Но взгляд этот находит и многих противников, из которых назовем: К. Веселовского, В. В. Докучаева, С. H. Никитина, А. И. Воейкова, H. А. Соколова, Г. И. Танфильева, В. В. Бартольда, E. В. Оппокова. Из иностранных ученых E. Bruckner, Partsch, Eginitis, J. Walther, Eckardt, Ekholm, H. Leiter, Olck, Philippson, Penck, J. W. Gregory, Неrbеttе, Hildebrandsson и др... являются противниками отмеченного взгляда.

Поводом к написанию настоящей статьи является опубликование E. Huntington'ом целого ряда работ, в которых вопрос об усыхании трактуется, по моему мнению, совершенно тенденциозно, и где факты произвольно подгоняются под заранее составленные автором схемы. Так как идеи упомянутого исследователя, повторяемые им в множестве статей, постепенно начинают оказывать влияние на географов, то опровержение их представляется, в виду их несоответствия действительности, настоятельно необходимым. Для примера укажу, что такой знаток климатологии, каким является J. Напп, не мог, конечно, не указать на ложность мнения о прогрессивном изменении климата в историческую эпоху в сторону усыхания, но для Центральной Азии, области работ Huntington'а, он готов сделать исключение.

В нижеследующем мы коснемся сначала некоторых теоретических вопросов, связанных с гипотезой усыхания, причем рассмотрим, что говорят нам относительно колебаний климата в историческую эпоху озера, реки, пустыни, почвы и растительность. Затем мы перейдем к отдельным странам и разберем, в какую сторону в каждой из них изменялся климат в. течение исторического времени.

1. О запасах влаги в атмосфере.

Некоторые авторы стремятся доказать, что вообще количество влаги в атмосфере прогрессивно уменьшается в течение всей геологической жизни земли. Whitney, напр., утверждая, это, основывает свое мнение:

1) на том, что площадь материков в течение геологических периодов все более и более увеличивается на счет океанов и морей и что, следовательно, поверхность, испаряющая влагу, прогрессивно уменьшается;

2) на том, что солнце, охлаждаясь, посылает земле все меньше и меньше тепла, почему температура на земле должна беспрерывно падать, а соответственно с тем уменьшаться и испарение.

Нужно заметить, однако, что вопрос о круговороте воды на земном шаре является в высшей степени сложным. Для разрешения множества частных вопросов, связанных с ним, необходимы точные цифровые данные, которыми, к сожалению, наука, в настоящее время не располагает. Поэтому дать ответ на вопрос, уменьшается или увеличивается количество влаги в атмосфере с течением геологических периодов, невозможно, и, во всяком случае, для утверждений об уменьшении нет оснований, как будет ясно из нижеследующего.

При рассмотрении этого вопроса нужно иметь в виду, что теоретически мыслимо такое положение, что количество влаги, выпадающей над сушей, уменьшается, тогда как над океанами оно в то же самое время увеличивается; возможно, что количество влаги увеличивается в одном полушарии, а в другом - одновременно уменьшается, или что вообще увеличению осадков в одном месте сопутствует одновременное уменьшение их где-нибудь в другом, как полагает Argtowski. Наконец, помимо такой компенсации в пространстве возможна еще компенсация во времени: как известно, Брикнер предполагает, что в влажную половину его 35-летних периодов на суше выпадает осадков выше нормы, в сухую половину - наблюдается обратное отношение. Брикнер, впрочем, не отрицает и компенсации в пространстве, считая, что обильное выпадение осадков над сушей сопровождается уменьшением осадков над океанами, и обратно.

Из предыдущего видна необыкновенная сложность разбираемого явления.

Количество воды, испаряющейся с поверхности суши и океанов, зависит от множества причин, из коих назовем:

1) температуру воздуха, воды и почвы;
2) давление атмосферы;
3) силу ветра, т. е. степень барометрического градиента;
4) отношение площадей, занимаемых материками, материковыми водами и океанами;
5) степень солености океанической воды;
6) физические и химические свойства почвы;
7) состояние растительного покрова суши.

Представляется весьма мало вероятным, чтобы с течением времени все перечисленные факторы изменялись в направлении, влекущем за собою уменьшение испарения. Подробный разбор всех упомянутых пунктов отклонил бы нас слишком далеко от темы. Мы остановимся главным образом на выдвинутых Whitney'ем соображениях и рассмотрим прежде всего вопрос о соотношении площадей материков и морей. Как мы уже упомянули, Whitney полагал, что с течением геологических эпох площади материков все более и более увеличиваются на счет океанов и морей; это влечет в свою очередь уменьшение количества испаряющейся влаги с поверхности океанов. В доказательство автор приводит то соображение, что области поднятий имеют в течение целых геологических периодов тенденцию сосредоточиваться приблизительно в одном месте, и, следовательно, поднятия с течением времени берут верх над денудационными процессами, давая таким образом перевес суше. С таким заключением никак нельзя согласиться. Прежде всего укажем на некоторые морфометрические данные, касающиеся суши и океанов в настоящий геологический момент.

Площадь суши составляет 148,8 миллионов кв. км, площадь моря 361,1 мил. кв. км, отношение площадей суши и моря равно 1:2,43. Средняя глубина океана составляет 3682 м, объем океана 1330 мил. куб. км, средняя высота суши около 700 м, объем суши (над уровнем океана) около 104 мил. куб. км. Отношение объемов суши и моря составляет 104 :1330=1 :12.8. Если бы океан, денудировав (размыв) все континенты, отложил их равномерно по всему своему дну, то глубина этого океана составляла бы около 2600 м. (при этом мы не приняли во внимание материковых и почвенных вод), а поверхность была бы на 200 м. выше современного уровня океана. С земли, покрытой сплошь океаном, испарение, ceteris paribus, было бы, конечно, значительно сильнее, чем теперь, но условий для осаждения водяных паров было бы меньше.

С течением геологических периодов в какую сторону изменяется отношение между площадями суши и воды? Если мы обратимся к новейшим палеогеографическим картам, какие нам дают Lapparent (Traite de geologie, Legons de geogr. phys.), Koken, Frech, Haug, то мы не увидим подтверждения мнения Whitney'я об увеличении площади материков: в палеозойское и мезозойское время площадь суши была значительно больше, чем в кенозойское: палеозойский материк Гондвана обнимал собою Ю. Америку, Африку, Аравию, Индию и Австралию. Haug предполагает даже, что место, занимаемое ныне Тихим океаном, есть опустившийся участок суши.

Образование материков идет двумя путями:

1) существуют континентальные области, исконные материки, с древнейших времен остававшиеся таковыми, наприм., Забайкалье, Лавренция (Канада), материк Бразильский, Индо-Африканский и др. Области эти представляют, по объяснению Haug'а, те места, где во время древнейших процессов складчатости краевые складки оказались выше центральных (aires de surelevation). Континентальные области с древнейших времен все более и. более разрушаются, частью путем опусканий, частью путем покрытия их морскими трансгрессиями, частью, наконец, благодаря денудации. Правда, наблюдаются также и поднятия материковых областей (эпирогенетические движения), но, во-первых, поднятия могут продолжаться только ограниченное время; в конце концов, вследствие продолжающегося охлаждения земли, они сменяются опусканиями; во-вторых, - поднятия материков в одном месте компенсируются трансгрессиями моря в другом. Далее, необходимо иметь в виду, что с повышением интенсивности тектонических процессов усиливается денудационная деятельность воды, а денудация, мало того, что ведет к понижению средней высоты суши, она заполняет океаны продуктами разрушения материков и, благодаря этому, повышая их уровень, приводит к расширению площади океанов. По вычислению Пенка, океан от заполнения его осадками повышает свой уровень на 1 метр в 32200 лет.

2) Образование континентальных масс совершается путем превращения геосинклиналей в складчатые цепи. Но при этом всегда происходят трансгрессии, захватывающие области постоянных континентов, как это достаточно выяснил Haug (1900).

Таким образом, мы не имеем никаких оснований говорить о постепенном расширении материков за счет морей: напротив, в прежние геологические эпохи моря были менее обширны, но, очевидно, глубже.

Что же касается настоящего момента, то имеются основания думать, что в современную (говоря геологически) эпоху (postpostpliocaen) уровень океана стоит выше, чем в предыдущую. За это говорит: 1) сильное преобладание типа бухтовых берегов, образующихся при положительном перемещении береговой линии; "судя по очертаниям берегов, мы живем в эпоху трансгрессии", говорит Пенк; 2) широкое распространение барьерных коралловых рифов и атоллов приводит названного автора к тому же выводу; сравнительно недавно океан должен был стоять на 100-200 метров ниже теперешнего. Такого же мнения держится и Нансен.

Другое соображение Whitney'я, именно уменьшение излучения солнечного тепла с течением геологических эпох, имеет на первый взгляд больше значения в интересующем нас вопросе. Солнце излучает столько тепла, что ежегодно теряет на каждый грамм своей массы две калории. Но есть процессы, которые возвращают (по всем вероятиям, лишь отчасти) тепло, излучаемое солнцем - это выделение тепла:

1) при сокращении газообразной массы солнца. Некоторые (Bitter) полагают, что солнце, сокращаясь от излучения тепла, получает от сокращения больше тепла, чем сколько оно потеряло от излучения, так что температура солнца возрастает. Более общепринято, однако, мнение об охлаждении солнца;

2) при химических реакциях, совершающихся при охлаждении солнечных газов.

3) при распадении радиоактивных веществ. Что на солнце должны быть радиоактивные вещества, это доказывается присутствием там гелия. А один грамм свежеприготовленного радия, превращаясь в гелий, выделяет из себя 0.032 гр. калории тепла в секунду.

Однако температура воздуха зависит не только от количества излучаемого солнцем, тепла, но и от состава атмосферы (напр., содержания углекислоты и паров). Эти условия могут компенсировать понижение количества получаемого от солнца тепла.

Затем, если в прежние геологические эпохи температура на земле была выше, то каково было влияние на испарение совокупности прочих факторов, неизвестно.

При всем том, допуская даже, что солнечная радиация уменьшается и: соглашаясь приписать этому фактору первенствующее влияние на количество паров в атмосфере, нужно указать, что понижение температуры идет не беспрерывно, а в известные периоды жизни земли температура сильно понижается, чтобы затем в течение следующего периода повыситься. История четвертичной ледниковой эпохи, достаточно свидетельствует об этом. Отчего зависят эти колебания, от изменений ли в состоянии поверхности: солнца (количество солнечных пятен), от состава земной атмосферы (количество углекислоты) или от разных других причин, неизвестно. Но тот факт, что колебания температуры в течение геологических периодов времени существуют, делает для настоящего геологического момента излишним рассмотрение вопроса о прогрессивной потере тепла землей. Как раз для послеледниковой эпохи принимают повышение температуры земли по сравнению с ледниковой. Следовательно, эта причина не могла повлечь за собою уменьшения паров в атмосфере.

Наконец, в последнее время некоторые (Joly, Radioactivity and geology, 1909), указывая на богатство земной коры радиоактивными веществами, выделяющими при распадении значительное количество тепла, принимают, что температура земли, в противность общепринятому мнению, не понижается, а, наоборот, повышается. Другие, признавая, что земля с течением геологических эпох охлаждается, полагают, что этот процесс в значительной степени компенсируется процессами выделения тепла, происходящими в поверхностной части земной коры (20-300 км.) при разложении радиоактивных веществ. Благодаря этому источнику тепла, охлаждение земли должно идти бесконечно медленно.

А. И. Воейков обращает внимание на следующий факт, который может объяснить колебания в количестве выпадающих осадков. Если на океанах циклоны, а на материках антициклоны, то с поверхности океанов и морей будет сравнительно малое испарение (пасмурная погода на океане и ясная, бездождная, засушливая погода на материке) и, следовательно, мало осадков на земном шаре; напротив, при господстве антициклонов на морях и циклонов на материках - сравнительно большое испарение с поверхности тех и других и, следовательно, обильные осадки на земном шаре. Если теперь области циклонов и антициклонов в разные годы будут перемещаться, то отсюда последует значительное колебание в количестве выпадающих осадков, и именно, в годы, когда циклоны проходят чаще по материкам, на всем земном шаре должно быть больше осадков; напротив, когда циклоны реже проходят по материкам, на всем земном шаре будет меньше осадков. Если представим себе, что в прежний геологический период циклоны проходили чаще над сушей, а антициклоны чаще над морями, то в этом случае должно было происходить изобильное выпадение осадков. Резюмируя все вышесказанное, мы приходим к выводу, что говорить о прогрессивном уменьшении количества влаги в атмосфере нет оснований.

В оглавление Следующая
Рейтинг@Mail.ru