Vind og orkaner skyldes skog, ikke temperaturer

2024 Forfatter: Seth Attwood | [email protected]. Sist endret: 2023-12-16 16:13

Hvorfor blåser vinden? For trærne svaier! Mange førskolebarn følger denne geofysiske modellen. Voksne ler av dette og forklarer grunnleggende sannheter for barn. Men det viser seg at disse sannhetene ikke er så enkle. Og «førskole»-versjonen er ikke så absurd. Geofysiker Anastasia Makarieva foreslo en ny teori som forklarer hvorfor vinden blåser, orkaner dannes og elver flyter.

Grønn støvsuger

Vi møtes som spioner – på en kafé. Vi avtaler passord og identifikasjonsmerker på telefon:

- Jeg skal ha en diger bukett i hendene, - Nastya sukker trist, - du kjenner meg igjen.

Dagen før, på Baltschug Kempinski Hotel, i en atmosfære av betagende glamour, ble ti unge jenter overrakt UNESCO-L'Oréal-prisene som de beste unge vitenskapsmennene i Russland. Anastasia Makarieva, Ph. D. i fysikk og matematikk, seniorforsker ved St. Petersburg Institute of Nuclear Physics ved det russiske vitenskapsakademiet er en av dem.

– Har du havregrøt? - Nastya torturerer servitrisen.

En diger bukett fra L'Oréal plager henne på sin side: Nastya er hjelpeløs foran ham, og han kjenner det - klatrer frekt inn i ansiktet og stikker med lekne dekorative nåler. Buketten avslører fullstendig den fullstendig uglamorøse naturen til Nastya. En enkel blå genser, jeans og et hjelpeløst godtroende utseende: de snakker ikke om slike mennesker - de er vakre. At Nastya er pen er snarere et tegn på noe annet. Ansiktet hennes ser ut som det fartøyet der, ifølge Zabolotsky, ild flimrer.

Men om brannen senere. Og nå står bukett og grøt på agendaen. I tillegg til blomster innebærer prisen å motta 350 tusen rubler. Jeg lurer på om dette er mye eller lite for en forsker?

– Jeg har en grunnlønn på 12 500 rubler. Dette er generelt normalt, for for tre år siden var han 8 tusen. Jeg får litt mer fra tilskudd. Totalt ca 20 000. Jeg er selvfølgelig glad for å motta disse 350 000.

– Og hvordan er det nå i vitenskapen generelt med tanke på velferd?

– Ja, velvære overlater mye å være ønsket, – Nastya ser bort. Hun er tydelig flau. – Men du kan fortsatt leve. Det vil si at du vil nå middelklassen hvis du spinner, vel, liker å lete etter kontrakter med utenlandske partnere. Dette tilskuddssystemet ødela bare vitenskapen, vet du? En person som driver forretning, han vet ikke hvordan han skal skrive søknader om tilskudd. Det er også nødvendig å angi der hva du skal gjøre. Hvordan vet jeg hva som vil skje til slutt? Vi har nå fullført mye arbeid, vi tror at dette er et funn. Men vi kunne ikke skrive i søknaden at vi skal gjøre et funn. Vitenskapen har dødd. Over hele verden, ikke bare her. Folk som kan skrive stipend kommer til det. Og de som ikke vet hvordan, får ingenting. Denne ydmykelsen av en spesialist ødelegger ham ganske enkelt fysiologisk - han blir grovt sett dekket av akne og blir syk. Tilskudd har renset vitenskapsentusiaster.

Til slutt kommer de med grøten. Men Nastya er ikke lenger opp til henne. Du må kjempe mot buketten og fortelle alt.

- La meg forklare deg hva vi gjorde. Du vil forstå, førsteklassingene forstår dette.

Nastya er engasjert i geofysikk og har en svært høy sitasjonsindeks. Dette betyr at nesten hele verdens vitenskapelige miljø refererer til vitenskapelige artikler med hennes deltakelse. Hennes siste arbeid, publisert i fjor i tidsskriftet til European Geophysical Union, ble årets mest kommenterte artikkel. I den, på flere sider, blir ikke mindre forklart - hvorfor vinden blåser og elvene renner.

- Her renner elvene, - Nastya prøver å dytte irriterende bukettnåler under det blanke omslaget. Håpløst! Nålene går inn i munnen og inn i grøten, men Nastya skyver dem bort og bøyer hardnakket sine egne. – Elver renner ut i havene – jorden er på skrå, så de renner alle ned dit. Spørsmål: hvor kommer vannet fra? For eksempel er kildene til Yenisei tusenvis av kilometer unna havet. All ferskvannsforsyning på land ville renne ut i havet i løpet av fire år. Dette betyr at det er nødvendig at fuktig luft hele tiden strømmer fra havet, da vil nedbør falle på land, vann faller ned i elvene, og dermed vil sirkulasjonen oppstå. Men hva er den fysiske mekanismen i denne syklusen, som er ansvarlig for livet på land? Tross alt skjer ingenting slikt i ørkenen. For eksempel Sahara: den ligger ved kysten, men vinden blåser i motsatt retning - fra Sahara. Det bringer ikke fuktighet - tvert imot, alt som noen saxaul fordamper i Sahara blir ført bort til havet, som allerede er vått. Så vi har beskrevet denne mekanismen.

Nastyas idé er lett til tårer. Ikke vår, selvfølgelig, men spesialister som har jobbet med dette problemet i minst tre århundrer og vurderte mekanismen for bevegelse av luftstrømmer som en varmemotor. Selv på skolen lærer de: det er varmt her, det er kaldt her, luften utvider seg, blir lettere, stiger og kulde siver nedenfra. Men hvorfor blåser vinden hele tiden fra det varme havet til de kalde kildene til Amazonas, og fra det varme Sahara fører luften luft mot det kjølige havet? Alt skal tross alt være omvendt. Modellen, bygget på forskjellen "varm - kald", fungerer feilfritt kun i ekvator. Nastya foreslo å introdusere ikke bare temperatur i koordinatsystemet, men også fuktkondensering, som gir et trykkfall.

– Tross alt, hva er press? – spør hun retorisk og fisker nåler fra den avkjølende grøten. – Gassmolekyler flyr og slår om deg og meg. Og når vanndamp kondenserer til dråper, forsvinner disse molekylene, og hva skjer? Det stemmer – trykket synker, og luft fra siden begynner å bli sugd inn, som i en støvsuger. Det vil si at nettopp denne kondenseringen av vanndamp fører til en reduksjon i trykket og utseendet til horisontal sug. Hvor tror du kondensen er mest?

- Over havet? – Jeg husker smertefullt skolekurset i fysisk geografi. Og jeg traff himmelen med fingeren.

- Ikke ordentlig. Kondensering er større der det er mer fordampning. Og det er mer der skogen vokser. Hvis havet kan sammenlignes med én våt fille, så er skogen mange våte filler. Skogen har en enorm overflate - mange blader. Og mer fuktighet fordamper der. Skogen trekker i lavtrykkstauet.

Jeg er overrasket over å oppdage at jeg virkelig forstår. Hvis landet er dekket med skog, gir det en konstant sone med redusert trykk og fungerer som en pumpe som trekker atmosfærisk fuktighet fra havet.

Denne balansen er stabil. Inntil skogene begynte å bli hogd i massiv skala, eksisterte den i hundrevis av millioner av år. Alle de store elvene i verden er resultatet av virkningen av skogpumpen av atmosfærisk fuktighet. Men bruddet på integriteten til skogdekket fører til en endring i vindens retning: det begynner å blåse ikke fra hav til land, men fra land til hav. Noe som fører til endelig ørkenspredning.

Dette er akkurat det som, ifølge Nastya, skjedde med Australia. Se for deg et blomstrende kontinent fullstendig dekket av skog, oversådd med innsjøer med kontinentale ferskvann. Ifølge paleontologer var Australia slik for rundt hundre tusen år siden. Og plutselig blir alt dette nesten over natten en ørken. Hvorfor? Paleontologer fastslår bare et faktum, uten å forklare noe. Nastya prøver å forklare. De første nybyggerne dukker opp i Australia. De bor nær havet, og her hogger de ved. På et tidspunkt er kystskogsbeltet helt hugget ned. I følge Nastyas logikk er dette ensbetydende med å kutte av slangen ved pumpen: vinden endret umiddelbart retning og begynte å blåse mot havet, og tørket opp det blomstrende kontinentet. Skogene som dekket Australia i millioner av år har tørket ut over flere tiår. Det hele skjedde med lynets hastighet. Den samme skjebnen rammet Sahara, Sør-Afrika, vårt Sentral-Asia. Alt du trenger å gjøre er å kutte slangen og det er det.

- Du skjønner, - roper Nastya nesten, og tiltrekker seg oppmerksomheten til folk ved nabobordene, - problemet med skog er ikke sommerfuglfugler. Dette er problemet med alt - blir det liv i det hele tatt eller ikke? Vaughn Luzhkov eller noen der sier: "Nå skal vi snu elvene og vi skal selge vann." Hvis vi hogger ned skogen, får vi en ørken. Har du sett filmen "Kin-dza-dza"? Her blir det det samme hos oss. Og det blir ingenting å selge.

Som en av deltakerne i diskusjonen om Nastyas arbeid bemerket, er ideen om en "biotisk pumpe" som bestemmer retningen til verdens luftstrømmer omtrent det samme for meteorologi som ideen om at jorden roterer rundt solen, og ikke omvendt, ble for astronomi i sin tid. "Biotisk pumpe" setter alt på sin plass, og dekker over de hvite flekkene.

– Nå kan jeg forklare hvem som helst hva en orkan er, – sier Nastya muntert. - Det er bare en omvendt eksplosjon. Bare tenk: du tok og helte vann på en glødende komfyr. Hva vil skje? Vannet fordampet - pshshsh … og alt det der - trykket økte kraftig, og en slags eksplosjonsbølge gikk av. Og når kondens oppstår, blir prosessen reversert: trykket faller kraftig, og luften skynder seg ikke til periferien, men til sentrum. Her kommer orkanen! Tross alt er orkaner og tornadoer nødvendigvis ledsaget av intens nedbør. Det vil si at det pågår en kraftig kondenseringsprosess. Og spinnet oppstår som et sekundært resultat av jordens rotasjon. Dette er en helt ny tilnærming til orkaner! De anses fortsatt som en varmesyklus.

Orkaner er orkaner, men Nastyas grøt bekymrer meg veldig: det blir kaldt, og unge russiske forskere bør spise godt.

- Nastya, vær så snill å spis, du spiste ikke frokost.

- A? Ja, jeg spiste ikke frokost, ok … grøt … ja, faktisk, hun ser overrasket på grøten: hvor kom den fra? – Ja, gud velsigne henne, det vil jeg ikke. Jeg bør fortelle deg nå hvorfor de ikke ønsket å publisere oss noe sted.

I Russland våget ingen av de tre tilgjengelige spesialiserte vitenskapelige tidsskriftene å publisere Nastyas data. De sa: alt er galt med deg, slike mennesker bør ikke være i nærheten av seriøse blader i det hele tatt. Ideen om en "biotisk pumpe" kommer i uforsonlig konflikt med eksisterende meteorologisk teori.

– La oss møtes om 40 år For å få Nobelprisen må man leve lenge, – Nastya tuller ikke i det hele tatt, tenker hun bare.

Ideen om en "biotisk pumpe" gjør det mulig å gjøre noe nesten utrolig innen meteorologi, for eksempel langsiktige værmeldinger. For eksempel, hvis denne teorien dukket opp flere år tidligere, ville det være mulig å beregne muligheten for ødeleggende orkaner på den sørlige halvkule.

Alle modeller som er tilgjengelige i dag sier at det ikke kan være orkaner i Atlanterhavet utenfor kysten av Brasil. I følge Nastyas teori var de ikke der akkurat fordi Brasil er dekket av skog, noe som sikrer jevn luftsirkulasjon. Men nå hugges brasilianske skoger fullstendig ned. Dette gjør orkaner svært sannsynlige. «Katarina» i 2004 er en veltalende bekreftelse på dette. Inntil siste øyeblikk trodde ikke brasilianerne at dette var mulig: vi har ikke orkaner - det er alt! Resultatet var både skader og ødeleggelser. Og ifølge Nastya må brasilianerne vente på de neste katastrofene - de fortsetter å hogge ned skogen.

Resultatet av samtalen vår er beklagelig. Buketten ble ganske mye plukket, men den ble ikke beseiret, grøten ble ikke spist. 2:0 er ikke i favør av Nastya. Men orkanene ser ut til å være ordnet opp. Det gjenstår å finne ut hva slags person Nastya selv er, som i en alder av 33 klarte å gripe inn i grunnlaget for våre ideer om verden. Denne kvinnen selv ligner en orkan.

- Du skjønner, alt dette kommer ikke med en gang, - Nastya har allerede gitt den uspiste grøten til servitrisen og forlatt den resultatløse kampen med buketten, - da jeg kom inn på Polytechnic University, ved Institutt for biofysikk, så jeg ikke hva jeg skal søke på. Hun kom til talerstolen og sa: «La meg gjøre noe godt». Og de sier til meg: vel, bakterier - hell mer vann. Der måtte jeg blåse et sugerør, men jeg blåste feil vei, svelget denne blandingen - ekkelt, gru! Men hovedsaken er at jeg ikke så hvor departementet var.

På jakt etter tjeneste gikk Nastya i hemmelighet fra foreldrene inn i det filologiske fakultetet, den matematiske lingvistikken. Deretter gikk hun over til skandinavisk filologi. Og hun ville vært en oversetter og, som hun sier det, en «verdig person» hvis det ikke hadde vært for hennes møte med Viktor Georgievich Gorshkov, en kjent fysiker som underviste i kurset «Human Ecology» ved Polytech.

– Alt det jeg forteller deg her, forteller jeg deg som lærling, forstår du? - sier Nastya. - Her er han - en vitenskapsmann. Det var han som skapte konseptet med biotisk regulering av miljøet, han viste meg hva store problemer er og hvilken forferdelig situasjon vi alle er i. Hva tiltrakk meg? At jeg ikke er ved siden av noe forgylt. Her må vi kjempe for rettferdighet.

- Generelt sett er akademisk vitenskap assosiert med slike stille lenestolstudier …

- Så stille der! – Nastya er indignert. – Dette er noe sprøtt! Det er så avhengighetsskapende! Før det bildet av verden som Gorshkov åpnet for meg, er alt synlig foran det - moralske egenskaper, intelligens, talent. Alt dette veies på denne vekten.

– Hvorfor bestemte du deg for å gå inn i realfag i det hele tatt?

– Du vet, jeg har selv nylig begynt å tenke: hvorfor? - sier Nastya alvorlig. – Hvorfor ikke skandinavisk filologi, som jeg tok eksamen med utmerkelser, men likevel geofysikk? Og nå kan jeg sikkert forklare. Da jeg var tolv år gammel formulerte jeg på en eller annen måte veldig tydelig for meg selv hva jeg vil. Jeg ønsker å bære verdens sorg. Dette er akkurat ordene. Hva er verdens sorg? Er hun der? Jeg hadde ingen anelse da. Men av en eller annen grunn visste jeg nøyaktig hva jeg ville gjøre.

– Si meg, er du glad?

– Hvis vi husker på de enkle grunnverdiene – slik at pårørende ikke blir syke, for eksempel – ja, jeg er glad. Men du skjønner, i lys av det som skjer på planeten nå, har jeg nå plaget denne verdens sorg så mye at den har blitt en del av mitt personlige liv. Det vil si at mellom mine intime kvinnelige opplevelser, si, og mine bekymringer om planeten, er det ingen forskjell i styrken til sensasjonene, forstår du? Vel, man kan ikke være glad når skog blir ødelagt så barbarisk! Hvis jeg hører på nyhetene hvordan en stedfortreder sier: «Vi skal nå bygge et nytt trebearbeidingsanlegg», grøsser jeg som om jeg er den siamesiske tvillingen av treet som skal være den første til å falle på trebearbeidingsmaskinen. En vitenskapsmann hvis langmodige spådommer blir ignorert, hvis advarsler blir trampet ned av handlinger på omfanget av hele menneskeheten, og først og fremst i sitt hjemland, er dømt til slik pine, forstår du?

Men egentlig - forstår jeg hva Nastya snakker om? Det ser ut til at ideen om en "biotisk pumpe" er mye enklere enn ønsket om å bære verdens sorg.

Olga Andreeva, russisk reporter 11. mars 2009, nr. 9 (88)

Hva de sier om artiklene til Anastasia Makareva

• Dette er en interessant artikkel som jeg håper vil generere utbredt diskusjon … Det faktum at du har demonstrert at du kan få konstant eller økende nedbør med en avrenning som ikke er null betyr at det åpenbart er en annen mekanisme i arbeid enn fuktighetsrotasjon (resirkulering, da er det fordampning og kondensering av fuktighet). Hvis dette virkelig er din biotiske pumpe, så har du gitt et viktig bidrag til å forstå kontinental fuktighetsbalanse. Professor H. H. G. Savenije sjefredaktør, diskusjoner om hydrologi og jordsystemvitenskap
• Det er overraskende at en så enkel idé om at skog vokser der det har utviklet seg gunstige klimatiske forhold, som gir tilstrekkelig jordfuktighet og en mengde energi for deres eksistens, ikke faller inn for forfatterne. Anonym anmelder av tidsskriftet "Water Resources"
• Den biotiske pumpeartikkelen introduserer et veldig spennende konsept for aktivt å involvere terrestrisk vegetasjon i transport av vann fra havet til land … Professor Van den Hurk, Royal Meteorological Institute of the Netherlands
• … Min konklusjon er enkel: ikke publiser verket. Anonym anmelder av tidsskriftet "Physics of the Atmosphere and Ocean"