Wiatr i huragany są spowodowane przez lasy, a nie temperatury

2024 Autor: Seth Attwood | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2023-12-16 16:14

Dlaczego wieje wiatr? Ponieważ drzewa się kołyszą! Wiele przedszkolaków stosuje się do tego modelu geofizycznego. Dorośli śmieją się z tego i wyjaśniają dzieciom podstawowe prawdy. Ale okazuje się, że te prawdy nie są takie proste. A wersja „przedszkolna” nie jest taka absurdalna. Geofizyk Anastasia Makarieva zaproponowała nową teorię wyjaśniającą, dlaczego wieje wiatr, tworzą się huragany i płyną rzeki.

Zielony odkurzacz

Spotykamy się jako szpiedzy - w kawiarni. Hasła i znaki identyfikacyjne uzgadniamy telefonicznie:

- Będę miał w rękach ogromny bukiet, - smutno wzdycha Nastya, - poznajesz mnie.

Dzień wcześniej w hotelu Baltschug Kempinski, w atmosferze zapierającego dech w piersiach przepychu, dziesięć młodych dziewcząt otrzymało Nagrodę UNESCO L'Oréal dla najlepszych młodych naukowców w Rosji. Jednym z nich jest Anastasia Makarieva, doktor fizyki i matematyki, starszy pracownik naukowy Instytutu Fizyki Jądrowej Rosyjskiej Akademii Nauk w Petersburgu.

- Masz owsiankę? - Nastya torturuje kelnerkę.

Z kolei dręczy ją ogromny bukiet od L'Oréal: Nastya jest przed nim bezradna, a on to czuje - bezczelnie wspina się po twarzy i kłuje zabawnymi ozdobnymi igłami. Bukiet całkowicie odsłania całkowicie nieelegancką naturę Nastyi. Prosty niebieski sweter, dżinsy i bezradnie naiwny wygląd: nie mówią o takich ludziach - są piękni. To, że Nastya jest ładna, jest raczej oznaką czegoś innego. Jej twarz wygląda jak ten statek, w którym, według Zabolotsky'ego, migocze ogień.

Ale o pożarze później. A teraz na porządku dziennym są bukiet i owsianka. Oprócz kwiatów nagroda oznacza otrzymanie 350 tysięcy rubli. Zastanawiam się, czy to dużo, czy mało dla badacza?

- Mam pensję podstawową w wysokości 12 500 rubli. To generalnie normalne, bo trzy lata temu miał 8 tys. Trochę więcej otrzymuję z dotacji. Łącznie ok 20 tys. Oczywiście miło mi te 350 tys.

- A jak jest teraz w nauce w ogóle, jeśli chodzi o dobrostan?

- Tak, dobre samopoczucie pozostawia wiele do życzenia, - Nastya odwraca wzrok. Jest wyraźnie zawstydzona. - Ale nadal możesz żyć. To znaczy, dojdziesz do klasy średniej, jeśli będziesz się kręcił, no cóż, jak szukanie kontraktów z zagranicznymi partnerami. Ten system grantów właśnie zrujnował naukę, wiesz? Osoba, która prowadzi działalność gospodarczą, nie umie pisać wniosków o dotacje. Niezbędne jest również wskazanie tam, co będziesz robić. Skąd mam wiedzieć, co się w końcu wydarzy? Wykonaliśmy teraz dużo pracy, wierzymy, że jest to odkrycie. Ale nie mogliśmy napisać w aplikacji, że dokonamy odkrycia. Nauka umarła. Na całym świecie, nie tylko tutaj. Przychodzą na nią ludzie, którzy umieją pisać granty. A ci, którzy nie wiedzą jak, nic nie dostają. To upokorzenie specjalisty po prostu niszczy go fizjologicznie - z grubsza mówiąc, pokryje się trądzikiem i zachoruje. Dotacje oczyściły entuzjastów nauki.

Wreszcie przynoszą owsiankę. Ale Nastya już nie zależy od niej. Musisz walczyć z bukietem i opowiedzieć wszystko.

- Pozwól, że wyjaśnię ci, co zrobiliśmy. Zrozumiesz, pierwszoklasiści to zrozumieją.

Nastya zajmuje się geofizyką i ma bardzo wysoki wskaźnik cytowań. Oznacza to, że prawie całe światowe środowisko naukowe odwołuje się do artykułów naukowych z jej udziałem. Jej najnowsza praca, opublikowana w zeszłym roku w czasopiśmie Europejskiej Unii Geofizycznej, stała się najczęściej komentowanym artykułem roku. W nim, na kilku stronach, nie mniej wyjaśniono - dlaczego wieje wiatr i płyną rzeki.

- Tutaj płyną rzeki, - Nastya próbuje wepchnąć irytujące igły bukietowe pod błyszczące opakowanie. Beznadziejnie! Igły trafiają do ust i do owsianki, ale Nastya odpycha je i uparcie zgina własne. - Rzeki wpadają do oceanów - ziemia jest nachylona, więc wszystkie tam spływają. Pytanie: skąd pochodzi woda? Na przykład źródła Jeniseju znajdują się tysiące kilometrów od oceanu. Wszystkie zasoby słodkiej wody na lądzie spłyną do oceanu w ciągu czterech lat. Oznacza to, że konieczne jest, aby wilgotne powietrze stale wypływało z morza, wtedy opady będą spadać na ląd, woda wpadnie do rzek, a tym samym nastąpi jej cyrkulacja. Ale jaki jest fizyczny mechanizm tego właśnie cyklu, który odpowiada za życie na lądzie? W końcu nic takiego nie dzieje się na pustyni. Np. Sahara: położona jest nad brzegiem morza, ale wiatr wieje w przeciwnym kierunku – z Sahary. Nie wprowadza wilgoci – wręcz przeciwnie, wszystko, co jakiś saksaul wyparuje na Saharze, unosi się do już mokrego morza. Opisaliśmy więc ten mechanizm.

Pomysł Nastyi jest prosty do łez. Oczywiście nie nasi, ale specjaliści, którzy zajmują się tym zagadnieniem od co najmniej trzech wieków i uważają mechanizm ruchu przepływów powietrza za silnik cieplny. Nawet w szkole uczą: tu jest ciepło, tu zimno, powietrze rozszerza się, staje się lżejsze, unosi się, a od dołu wycieka zimno. Ale dlaczego wiatr wieje nieustannie od ciepłego oceanu do zimnych źródeł Amazonki, a z gorącej Sahary powietrze przenosi powietrze w kierunku chłodnego morza? W końcu wszystko powinno być na odwrót. Model zbudowany na zasadzie różnicy „ciepło – zimno” działa bez zarzutu tylko na równiku. Nastya zasugerowała wprowadzenie do układu współrzędnych nie tylko temperatury, ale także kondensacji wilgoci, która zapewnia spadek ciśnienia.

- W końcu czym jest presja? - pyta retorycznie, łowiąc igły z chłodzącej owsianki. - Cząsteczki gazu latają i obijają się o ciebie io mnie. A kiedy para wodna kondensuje się w kropelki, te cząsteczki znikają i co się dzieje? Zgadza się – ciśnienie spada, a powietrze z boku zaczyna być zasysane, jak w odkurzaczu. Oznacza to, że ta sama kondensacja pary wodnej prowadzi do spadku ciśnienia i pojawienia się poziomego ssania. Jak myślisz, gdzie kondensacja jest największa?

- Za oceanem? - Z bólem wspominam szkolny kurs geografii fizycznej. I uderzyłem palcem w niebo.

- Niewłaściwie. Kondensacja jest większa, gdy występuje większe parowanie. I to bardziej tam, gdzie rośnie las. Jeśli ocean można porównać do jednej mokrej szmaty, to las to wiele mokrych szmat. Las ma ogromną powierzchnię - wiele liści. I tam wyparowuje więcej wilgoci. Las ciągnie niskociśnieniową linę.

Ze zdumieniem odkrywam, że naprawdę rozumiem. Jeśli ląd pokryty jest lasem, zapewnia stałą strefę obniżonego ciśnienia i działa jak pompa, wyciągając wilgoć z oceanu.

Ta równowaga jest stabilna. Dopóki nie zaczęto na masową skalę wycinać lasów, istniała przez setki milionów lat. Wszystkie wielkie rzeki świata są wynikiem działania leśnej pompy wilgoci atmosferycznej. Ale naruszenie integralności pokrywy leśnej prowadzi do zmiany kierunku wiatru: zaczyna wiać nie z morza na ląd, ale z lądu na morze. Co prowadzi do ostatecznego pustynnienia.

To właśnie, według Nastyi, stało się z Australią. Wyobraź sobie kwitnący kontynent całkowicie pokryty lasami, usiany śródlądowymi kontynentalnymi jeziorami słodkowodnymi. Według paleontologów taka była Australia około stu tysięcy lat temu. I nagle wszystko to niemal z dnia na dzień staje się pustynią. Czemu? Paleontolodzy stwierdzają tylko fakt, niczego nie wyjaśniając. Nastya próbuje wyjaśnić. Pierwsi osadnicy pojawiają się w Australii. Mieszkają w pobliżu oceanu, a tutaj ścinają drewno. W pewnym momencie pas nadmorskiego lasu zostaje całkowicie wycięty. Według logiki Nastii jest to równoznaczne z odcięciem węża przy pompie: wiatr natychmiast zmienił kierunek i zaczął wiać w kierunku morza, wysuszając kwitnący kontynent. Lasy, które przez miliony lat pokrywały Australię, wyschły w ciągu kilkudziesięciu lat. Wszystko działo się błyskawicznie. Ten sam los spotkał Saharę, RPA, naszą Azję Środkową. Wystarczy przeciąć wąż i gotowe.

- Widzisz - Nastya prawie krzyczy, przyciągając uwagę ludzi przy sąsiednich stolikach, - problemem lasów nie są ptaki motyle. To jest problem wszystkiego - czy w ogóle będzie życie, czy nie? Vaughn Luzhkov lub ktoś tam mówi: „Teraz zawrócimy rzeki i będziemy sprzedawać wodę”. Jeśli wytniemy las, będziemy mieli pustynię. Widzieliście film „Kin-dza-dza”? Tutaj będzie tak samo z nami. I nie będzie nic do sprzedania.

Jak zauważył jeden z uczestników dyskusji na temat pracy Nasty, idea „pompy biotycznej”, która określa kierunek światowych przepływów powietrza, jest dla meteorologii mniej więcej taka sama jak idea, że Ziemia krąży wokół Słońca, a nie odwrotnie, stał się w swoim czasie dla astronomii. „Pompa biotyczna” ustawia wszystko na swoim miejscu, zakrywając białe plamy.

- Teraz mogę każdemu wyjaśnić, czym jest huragan - mówi wesoło Nastya. - To tylko odwrotna eksplozja. Wyobraź sobie: wziąłeś i nalałeś wodę na rozpalony do czerwoności piec. Co się stanie? Woda wyparowała - pshshsh … i tak dalej - ciśnienie gwałtownie wzrosło i wybuchła jakaś fala uderzeniowa. A kiedy następuje kondensacja, proces się odwraca: ciśnienie gwałtownie spada, a powietrze pędzi nie na obrzeża, ale do środka. Nadchodzi huragan! W końcu huraganom i tornadom nieuchronnie towarzyszą intensywne opady. Oznacza to, że zachodzi potężny proces kondensacji. A spin występuje jako wtórny wynik obrotu Ziemi. To zupełnie nowe podejście do huraganów! Nadal są uważane za cykl cieplny.

Huragany to huragany, ale owsianka Nastii bardzo mnie martwi: robi się zimno, a młodzi rosyjscy naukowcy powinni dobrze się odżywiać.

- Nastya, jedz proszę, nie jadłaś śniadania.

- A? Tak, nie jadłem śniadania, dobrze … owsianka … tak, rzeczywiście - patrzy z zaskoczeniem na owsiankę: skąd się wzięła? - Tak, niech ją Bóg błogosławi, nie chcę. Lepiej powiem ci teraz, dlaczego nie chcieli nas nigdzie publikować.

W Rosji żadne z trzech dostępnych specjalistycznych czasopism naukowych nie odważyło się opublikować danych Nastii. Powiedzieli: wszystko jest z tobą nie tak, tacy ludzie nie powinni w ogóle zbliżać się do poważnych czasopism. Idea „pompy biotycznej” wchodzi w niemożliwy do pogodzenia konflikt z istniejącą teorią meteorologiczną.

- Spotkajmy się za 40 lat, żeby dostać Nagrodę Nobla, trzeba długo żyć - Nastya wcale nie żartuje, tylko myśli.

Idea „pompy biotycznej” pozwala na zrobienie czegoś wręcz niewiarygodnego w meteorologii, jak na przykład długoterminowe prognozy pogody. Na przykład, gdyby ta teoria pojawiła się kilka lat wcześniej, można byłoby obliczyć możliwość dewastacji huraganów na półkuli południowej.

Wszystkie dostępne obecnie modele stwierdzają, że na Atlantyku u wybrzeży Brazylii nie może być huraganów. Według teorii Nastyi nie było ich tam właśnie dlatego, że Brazylia pokryta jest lasem, co zapewnia równomierną cyrkulację powietrza. Ale teraz brazylijskie lasy są całkowicie wycinane. To sprawia, że huragany są bardzo prawdopodobne. Wymownym tego potwierdzeniem jest "Katarina" z 2004 roku. Brazylijczycy do ostatniej chwili nie wierzyli, że to możliwe: nie mamy huraganów – to wszystko! Rezultatem były zarówno ofiary, jak i zniszczenia. A według Nastyi Brazylijczycy muszą poczekać na kolejne katastrofy – nadal wycinają las.

Wynik naszej rozmowy jest godny ubolewania. Bukiet był prawie zerwany, ale nie został pokonany, owsianka nie została zjedzona. 2:0 nie jest na korzyść Nastii. Ale wydaje się, że huragany zostały rozwiązane. Pozostaje dowiedzieć się, jaką osobą jest sama Nastya, która w wieku 33 lat zdołała wkroczyć w fundamenty naszych wyobrażeń o świecie. Ta kobieta sama przypomina huragan.

- Widzisz, to wszystko nie przychodzi od razu, - Nastya dała już niezjedzoną owsiankę kelnerce i porzuciła bezowocną walkę z bukietem, - kiedy wszedłem na Politechnikę, na Wydziale Biofizyki, nie widziałem do czego się przykładać. Podeszła do ambony i powiedziała: „Pozwól mi zrobić coś dobrego”. I mówią do mnie: cóż, bakterie - wlej więcej wody. Tam musiałem dmuchać w słomkę, ale dmuchałem w niewłaściwy sposób, połknąłem tę miksturę - obrzydliwe, przerażenie! Ale najważniejsze jest to, że nie widziałem, gdzie jest ministerstwo.

W poszukiwaniu służby Nastya potajemnie przed rodzicami wstąpiła na wydział filologiczny, lingwistykę matematyczną. Następnie przeniosła się na filologię skandynawską. I byłaby tłumaczem i, jak sama mówi, „osobą godną”, gdyby nie spotkanie z Wiktorem Georgiewiczem Gorszkowem, znanym fizykiem, który prowadził kurs „Ekologia człowieka” na Politechu.

- Wszystko, co ci tutaj mówię, mówię ci jako praktykant, rozumiesz? - mówi Nastya. - Oto on - naukowiec. To on stworzył koncepcję biotycznej regulacji środowiska, pokazał mi, jakie są problemy na dużą skalę i w jakiej strasznej sytuacji wszyscy jesteśmy. Co mnie pociągało? Że nie sąsiaduję z czymś pozłacanym. Tutaj musimy walczyć o sprawiedliwość.

- Generalnie nauka akademicka kojarzy się z takimi cichymi studiami w fotelu…

- Jak tam cicho! - Nastya jest oburzona. - To jest coś szalonego! To takie uzależniające! Przed tym obrazem świata, który otworzył przede mną Gorszkow, widać przed nim wszystko - cechy moralne, inteligencję, talent. Wszystko to jest ważone na tych wagach.

- Dlaczego w ogóle zdecydowałeś się na naukę?

- Wiesz, sam ostatnio zacząłem się zastanawiać: dlaczego? - mówi poważnie Nastya. - Dlaczego nie filologia skandynawska, którą ukończyłem z wyróżnieniem, ale nadal geofizyka? A teraz chyba mogę wyjaśnić. Kiedy miałem dwanaście lat, jakoś bardzo jasno sformułowałem sobie, czego chcę. Chcę znieść smutek świata. To są dokładnie te słowa. Jaki jest smutek świata? Czy ona tam jest? Wtedy nie miałem pojęcia. Ale z jakiegoś powodu wiedziałem dokładnie, co chcę zrobić.

- Powiedz mi, jesteś szczęśliwy?

- Jeśli pamiętamy o prostych podstawowych wartościach - żeby bliscy nie chorowali np. - tak, jestem szczęśliwy. Ale widzicie, biorąc pod uwagę to, co dzieje się teraz na planecie, tak bardzo zgromadziłem ten smutek świata, że stał się on częścią mojego życia osobistego. To znaczy, między moimi intymnymi doświadczeniami kobiecymi, a moimi zmartwieniami o planetę, nie ma różnicy w sile doznań, rozumiesz? Cóż, nie można być szczęśliwym, kiedy lasy są tak barbarzyńsko niszczone! Gdy słyszę w wiadomościach, jak jakiś poseł mówi: „Teraz zbudujemy nowy zakład do obróbki drewna”, wzdrygam się, jakbym był syjamskim bliźniakiem drzewa, który jako pierwszy spadnie na maszynę do obróbki drewna. Naukowiec, którego cierpliwe przepowiednie są ignorowane, którego ostrzeżenia są deptane działaniami na skalę całej ludzkości, a przede wszystkim w jego rodzinnym kraju, jest skazany na takie męki, rozumiesz?

Ale tak naprawdę - czy rozumiem, o czym mówi Nastya? Wydaje się, że idea „biotycznej pompy” jest znacznie prostsza niż chęć zniesienia smutku świata.

Olga Andreeva, Russian Reporter 11 marca 2009, nr 9 (88)

Co mówią o artykułach Anastasii Makareva

• To ciekawy artykuł, który mam nadzieję wywoła szeroką dyskusję… Fakt, że wykazałeś, że przy niezerowym odpływie można uzyskać stałe lub rosnące opady, oznacza, że oczywiście oprócz rotacji wilgoci działa jeszcze inny mechanizm (recyklingu, następuje parowanie i kondensacja wilgoci). Jeśli to naprawdę jest twoja pompa biotyczna, to wniosłeś ważny wkład w zrozumienie równowagi wilgoci na kontynentach. Profesor H. H. G. Savenije Redaktor Naczelny, Dyskusje o Hydrology and Earth System Sciences
• Zaskakujące jest, że autorom nie przychodzi do głowy tak prosta idea, że lasy rosną tam, gdzie wykształciły się korzystne warunki klimatyczne, które zapewniają dostateczną wilgotność gleby i energię do ich istnienia. Anonimowy recenzent czasopisma „Zasoby wodne”
• Artykuł o biotycznej pompie wprowadza bardzo intrygującą koncepcję aktywnego angażowania roślinności lądowej w transport wody z oceanu na ląd… Profesor Van den Hurk, Królewski Instytut Meteorologiczny w Holandii
• … Mój wniosek jest prosty: nie publikuj pracy. Anonimowy recenzent czasopisma „Fizyka Atmosfery i Oceanu”