Vējš un viesuļvētras ir mežu, nevis temperatūras dēļ

2024 Autors: Seth Attwood | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2023-12-16 16:11

Kāpēc pūš vējš? Jo koki šūpojas! Daudzi pirmsskolas vecuma bērni ievēro šo ģeofizisko modeli. Pieaugušie par to smejas un bērniem skaidro elementāras patiesības. Taču izrādās, ka šīs patiesības nav tik viennozīmīgas. Un "pirmsskolas" versija nav tik absurda. Ģeofiziķe Anastasija Makarijeva ierosināja jaunu teoriju, kas izskaidro, kāpēc pūš vējš, veidojas viesuļvētras un plūst upes.

Zaļš putekļu sūcējs

Satiekamies kā spiegi – kafejnīcā. Par parolēm un identifikācijas zīmēm vienojamies pa tālruni:

- Man rokās būs milzīgs pušķis, - Nastja skumji nopūšas, - tu mani atpazīsti.

Dienu iepriekš viesnīcā Baltschug Kempinski elpu aizraujoša glamūra gaisotnē desmit jaunām meitenēm tika pasniegtas UNESCO-L'Oréal balvas kā labākajām jaunajām zinātniecēm Krievijā. Anastasija Makarijeva, fizikas un matemātikas zinātņu doktore, Krievijas Zinātņu akadēmijas Sanktpēterburgas Kodolfizikas institūta vecākā pētniece ir viena no tām.

– Vai jums ir auzu pārslu putra? - Nastja spīdzina viesmīli.

Savukārt milzīgs pušķis no L'Oréal viņu moka: Nastja ir bezpalīdzīga viņa priekšā, un viņš to jūt - nekaunīgi kāpj sejā un dur ar rotaļīgām dekoratīvām adatām. Pušķis pilnībā atklāj Nastjas pilnīgi neglamūrīgo dabu. Vienkāršs zils džemperis, džinsi un bezpalīdzīgi lētticīgs skatiens: viņi nerunā par tādiem cilvēkiem - viņi ir skaisti. Tas, ka Nastja ir izskatīga, drīzāk liecina par kaut ko citu. Viņas seja izskatās kā trauks, kurā, pēc Zabolotska domām, mirgo uguns.

Bet par ugunsgrēku vēlāk. Un tagad darba kārtībā ir pušķis un putra. Papildus ziediem balva nozīmē 350 tūkstošu rubļu saņemšanu. Interesanti, vai tas pētniekam ir daudz vai maz?

– Man ir pamatalga 12 500 rubļu. Tas kopumā ir normāli, jo pirms trim gadiem viņam bija 8 tūkst. Es saņemu nedaudz vairāk no dotācijām. Kopā ap 20 tūkst.. Protams, man ir prieks saņemt šos 350 tūkstošus.

– Un kā šobrīd ir zinātnē vispār attiecībā uz labklājību?

- Jā, labsajūta atstāj daudz ko vēlēties, - Nastja paskatās prom. Viņa ir nepārprotami apmulsusi. – Bet tu vēl vari dzīvot. Tas ir, jūs sasniegsit vidusšķiru, ja griezīsit, nu, piemēram, meklējat līgumus ar ārvalstu partneriem. Šī grantu sistēma vienkārši sagrāva zinātni, vai zināt? Cilvēks, kurš nodarbojas ar uzņēmējdarbību, viņš neprot rakstīt pieteikumus dotācijām. Tur arī jānorāda, ko darīsi. Kā es varu zināt, kas notiks beigās? Tagad esam pabeiguši lielu darbu, uzskatām, ka tas ir atklājums. Bet pieteikumā nevarējām ierakstīt, ka izdarīsim atklājumu. Zinātne ir mirusi. Visā pasaulē, ne tikai šeit. Uz to nāk cilvēki, kuri prot rakstīt grantus. Un tie, kas neprot, neko nesaņem. Šī speciālista pazemošana viņu vienkārši iznīcina fizioloģiski – viņš, rupji sakot, pārklājas ar pinnēm un saslimst. Dotācijas ir attīrījušas zinātnes entuziastus.

Beidzot viņi atnes putru. Bet Nastja vairs nav viņas ziņā. Vajag cīnīties ar pušķi un visu izstāstīt.

- Ļaujiet man jums paskaidrot, ko mēs izdarījām. Jūs sapratīsiet, pirmklasnieki to saprot.

Nastja nodarbojas ar ģeofiziku, un tai ir ļoti augsts citēšanas indekss. Tas nozīmē, ka gandrīz visa pasaules zinātnieku sabiedrība atsaucas uz zinātniskiem rakstiem ar viņas piedalīšanos. Viņas jaunākais darbs, kas pagājušajā gadā tika publicēts Eiropas Ģeofizikas savienības žurnālā, kļuva par gada visvairāk komentēto rakstu. Tajā vairākās lappusēs ne mazāk skaidrots – kāpēc pūš vējš un plūst upes.

- Te plūst upes, - Nastja cenšas zem glancētā iesaiņojuma iebāzt kaitinošas pušķu adatas. Bezcerīgi! Adatas iet mutē un putrā, bet Nastja tās atgrūž un spītīgi noliec savējo. - Upes ietek okeānos - zeme ir sašķiebusies, tāpēc tās visas tek tur lejā. Jautājums: no kurienes nāk ūdens? Piemēram, Jeņisejas avoti atrodas tūkstošiem kilometru attālumā no okeāna. Visi saldūdens krājumi uz sauszemes četru gadu laikā aizplūstu okeānā. Tas nozīmē, ka nepieciešams, lai no jūras pastāvīgi plūst mitrs gaiss, tad uz sauszemes līs nokrišņi, upēs iekritīs ūdens un līdz ar to notiks tā cirkulācija. Bet kāds ir šī cikla fiziskais mehānisms, kas ir atbildīgs par dzīvību uz zemes? Galu galā, tuksnesī nekas tamlīdzīgs nenotiek. Piemēram, Sahāra: tā atrodas jūras krastā, bet vējš pūš pretējā virzienā – no Sahāras. Tas nenes mitrumu - tieši otrādi, viss, ko kāds saksulis Sahārā iztvaiko, tiek aiznests uz jūru, kas jau tā ir mitra. Tāpēc mēs esam aprakstījuši šo mehānismu.

Nastjas ideja ir vienkārša līdz asarām. Protams, ne mūsējie, bet speciālisti, kuri ar šo jautājumu nodarbojas jau vismaz trīs gadsimtus un gaisa plūsmu kustības mehānismu uzskatīja par siltumdzinēju. Pat skolā māca: te ir silts, te auksts, gaiss izplešas, kļūst vieglāks, paceļas, un no apakšas izplūst aukstums. Bet kāpēc vējš pastāvīgi pūš no siltā okeāna uz Amazones aukstajiem avotiem, un no karstās Sahāras gaiss nes gaisu uz vēso jūru? Galu galā visam vajadzētu būt otrādi. Modelis, kas veidots uz starpības "silts - auksts", nevainojami darbojas tikai ekvatorā. Nastja ieteica koordinātu sistēmā ieviest ne tikai temperatūru, bet arī mitruma kondensāciju, kas nodrošina spiediena kritumu.

– Galu galā, kas ir spiediens? - viņa retoriski jautā, makšķerējot skujas no atvēsinošās putras. - Gāzes molekulas lido un pukst ap tevi un mani. Un, kad ūdens tvaiki kondensējas pilienos, šīs molekulas pazūd, un kas notiek? Pareizi – spiediens krītas, un no sāniem sāk iesūkties gaiss kā putekļu sūcējā. Tas ir, šī ūdens tvaiku kondensācija izraisa spiediena samazināšanos un horizontālas sūkšanas parādīšanos. Kur, jūsuprāt, ir visvairāk kondensāta?

- Virs okeāna? - Sāpīgi atceros skolas kursu fiziskajā ģeogrāfijā. Un es ar pirkstu trāpīju debesīs.

- Ne pareizi. Kondensāts ir lielāks tur, kur ir vairāk iztvaikošanas. Un tas ir vairāk tur, kur aug mežs. Ja okeānu var salīdzināt ar vienu slapju lupatu, tad mežā ir daudz slapju lupatu. Mežam ir milzīga virsma – daudz lapu. Un tur iztvaiko vairāk mitruma. Mežs velk zema spiediena virvi.

Es esmu pārsteigts, atklājot, ka es patiešām saprotu. Ja zemi klāj mežs, tā nodrošina pastāvīgu pazemināta spiediena zonu un darbojas kā sūknis, izvelkot atmosfēras mitrumu no okeāna.

Šis līdzsvars ir stabils. Līdz brīdim, kad mežus sāka masveidā izcirst, tas pastāvēja simtiem miljonu gadu. Visas pasaules lielās upes ir atmosfēras mitruma meža sūkņa darbības rezultāts. Bet meža seguma integritātes pārkāpums noved pie vēja virziena maiņas: tas sāk pūst nevis no jūras uz sauszemi, bet no zemes uz jūru. Kas noved pie galīgas pārtuksnešošanās.

Tieši tas, pēc Nastjas teiktā, notika ar Austrāliju. Iedomājieties ziedošu kontinentu, kas ir pilnībā klāts ar mežu un kurā atrodas iekšējie kontinentālie saldūdens ezeri. Pēc paleontologu domām, tāda bija Austrālija pirms aptuveni simts tūkstošiem gadu. Un pēkšņi tas viss gandrīz vienas nakts laikā kļūst par tuksnesi. Kāpēc? Paleontologi konstatē tikai faktu, neko nepaskaidrojot. Nastja mēģina paskaidrot. Austrālijā parādās pirmie kolonisti. Viņi dzīvo netālu no okeāna, un šeit viņi zāģē koku. Kādā brīdī piekrastes meža josla tiek pilnībā nocirsta. Pēc Nastjas loģikas tas ir līdzvērtīgi sūkņa šļūtenes nogriešanai: vējš nekavējoties mainīja virzienu un sāka pūst uz jūru, izžāvējot ziedošo kontinentu. Meži, kas klāja Austrāliju miljoniem gadu, ir izžuvuši vairāku gadu desmitu laikā. Tas viss notika zibens ātrumā. Tāds pats liktenis piemeklēja Sahāru, Dienvidāfriku, mūsu Vidusāziju. Viss, kas jums jādara, ir pārgriezt šļūteni, un viss.

- Redziet, - Nastja gandrīz kliedz, piesaistot cilvēku uzmanību pie kaimiņu galdiņiem, - mežu problēma nav tauriņputni. Tā ir visa problēma – vai dzīvība vispār būs vai nebūs? Vons Lužkovs vai kāds tur saka: "Tagad mēs pagriezīsim upes un pārdosim ūdeni." Ja izcirtīsim mežu, mums būs tuksnesis. Vai esat redzējuši filmu "Kin-dza-dza"? Šeit būs tāpat kā pie mums. Un nebūs ko pārdot.

Kā atzīmēja viens no Nastjas darba diskusijas dalībniekiem, ideja par "biotisko sūkni", kas nosaka pasaules gaisa plūsmu virzienu, meteoroloģijai ir aptuveni tāda pati kā ideja, ka Zeme griežas ap Sauli, nevis otrādi, savā laikā kļuva par astronomiju. "Biotiskais sūknis" visu noliek savās vietās, aizsedzot baltos plankumus.

- Tagad es varu ikvienam izskaidrot, kas ir viesuļvētra, - jautri saka Nastja. - Tas ir tikai apgriezts sprādziens. Iedomājieties: jūs paņēmāt un uzlējāt ūdeni uz karstas plīts. Kas notiks? Ūdens iztvaikoja - pšššš … un tas viss - spiediens strauji pieauga, un tāds kā sprādziena vilnis aizgāja. Un, kad rodas kondensāts, process tiek apgriezts: spiediens strauji pazeminās, un gaiss plūst nevis uz perifēriju, bet uz centru. Šeit nāk viesuļvētra! Galu galā viesuļvētras un viesuļvētras obligāti pavada intensīvi nokrišņi. Tas ir, notiek spēcīgs kondensācijas process. Un griešanās notiek kā sekundārs Zemes rotācijas rezultāts. Šī ir pilnīgi jauna pieeja viesuļvētrām! Tie joprojām tiek uzskatīti par siltuma ciklu.

Viesuļvētras ir viesuļvētras, bet Nastjas putra mani ļoti satrauc: kļūst auksti, un jaunajiem krievu zinātniekiem vajadzētu labi paēst.

- Nastja, lūdzu, ēd, tev nebija brokastis.

- A? Jā, es neēdu brokastis, labi … putra … jā, patiešām,”viņa pārsteigta skatās uz putru: no kurienes tā nāca? – Jā, lai Dievs viņu svētī, es negribu. Labāk tagad pastāstīšu, kāpēc mūs nekur negribēja publicēt.

Krievijā neviens no trim pieejamajiem specializētajiem zinātniskajiem žurnāliem neuzdrošinājās publicēt Nastjas datus. Teica: ar tevi viss nav kārtībā, tādus vispār nedrīkst pie nopietniem žurnāliem laist. Ideja par "biotisko sūkni" nonāk nesavienojamā pretrunā ar esošo meteoroloģisko teoriju.

- Tiekamies pēc gadiem 40. Lai iegūtu Nobela prēmiju, ir jādzīvo ilgi, - Nastja nemaz nejoko, viņa tikai domā.

Ideja par "biotisko sūkni" dod iespēju meteoroloģijā paveikt kaut ko gandrīz neticamu, piemēram, ilgtermiņa laika prognozes. Piemēram, ja šī teorija parādītos vairākus gadus agrāk, būtu iespējams aprēķināt postošu viesuļvētru iespējamību dienvidu puslodē.

Visi šodien pieejamie modeļi norāda, ka Atlantijas okeānā pie Brazīlijas krastiem nevar būt viesuļvētras. Saskaņā ar Nastjas teoriju viņi tur nebija tieši tāpēc, ka Brazīliju klāj mežs, kas nodrošina vienmērīgu gaisa cirkulāciju. Bet tagad Brazīlijas meži tiek pilnībā izcirsti. Tas padara viesuļvētras ļoti iespējamas. "Katarīna" 2004. gadā ir daiļrunīgs apliecinājums tam. Līdz pēdējam brīdim brazīlieši neticēja, ka tas ir iespējams: mums nav viesuļvētru – tas arī viss! Rezultāts bija gan upuri, gan iznīcināšana. Un, pēc Nastjas teiktā, brazīliešiem jāgaida nākamās nelaimes – viņi turpina cirst mežu.

Mūsu sarunas iznākums ir nožēlojams. Pušķis bija diezgan daudz noplūkts, bet tas netika uzvarēts, putra netika ēsta. 2:0 nav par labu Nastjai. Bet šķiet, ka viesuļvētras ir sakārtotas. Atliek izdomāt, kāda ir pati Nastja, kurai 33 gadu vecumā izdevās iejaukties mūsu priekšstatu par pasauli pamatos. Pati šī sieviete atgādina viesuļvētru.

- Redziet, tas viss nenāk uzreiz, - Nastja jau atdeva neapēsto putru viesmīlei un atmeta neauglīgo cīņu ar pušķi, - kad iestājos Politehniskajā universitātē, Biofizikas katedrā, es neredzēju. uz ko sevi attiecināt. Viņa pienāca pie kanceles un teica: "Ļaujiet man izdarīt kaut ko labu." Un viņi man saka: nu, baktērijas - ielejiet vairāk ūdens. Tur bija jāpūš salmiņš, bet es nopūtu ne tā, noriju šo maisījumu - pretīgi, šausmas! Bet galvenais, ka es neredzēju, kur ir ministrija.

Meklējot dienestu, Nastja slepeni no vecākiem iestājās filoloģijas fakultātē, matemātiskajā valodniecībā. Pēc tam viņa pārgāja uz skandināvu filoloģiju. Un viņa būtu bijusi tulkotāja un, kā viņa pati saka, "cienīga persona", ja nebūtu tikšanās ar Viktoru Georgijeviču Gorškovu, slaveno fiziķi, kurš Politehnoloģijā pasniedza kursu "Cilvēka ekoloģija".

- Visu, ko es jums šeit stāstu, es jums stāstu kā māceklis, vai jūs saprotat? - saka Nastja. – Šeit viņš ir – zinātnieks. Tieši viņš radīja koncepciju par biotisko vides regulēšanu, viņš man parādīja, kas ir liela mēroga problēmas un kādā šausmīgā situācijā mēs visi esam. Kas mani piesaistīja? Ka es neesmu blakus kaut kam apzeltītam. Šeit mums jācīnās par taisnību.

- Vispārīgi runājot, akadēmiskā zinātne ir saistīta ar tādām klusām studijām krēslā …

- Cik tur klusi! – Nastja ir sašutusi. - Tas ir kaut kas traks! Tas ir tik atkarīgi! Pirms tās pasaules ainas, ko man pavēra Gorškovs, priekšā ir redzams viss – morālās īpašības, inteliģence, talants. Tas viss tiek nosvērts uz šiem svariem.

– Kāpēc vispār nolēmāt doties zinātnē?

– Zini, es pats nesen sāku domāt: kāpēc? - nopietni saka Nastja. – Kāpēc ne skandināvu filoloģiju, kuru pabeidzu ar izcilību, bet tomēr ģeofiziku? Un tagad es droši vien varu paskaidrot. Kad man bija divpadsmit gadi, es kaut kā ļoti skaidri formulēju sev, ko vēlos. Es gribu nest pasaules bēdas. Tie ir tieši vārdi. Kas ir pasaules bēdas? Vai viņa ir tur? Toreiz man nebija ne jausmas. Bet nez kāpēc es precīzi zināju, ko vēlos darīt.

- Saki, vai tu esi laimīgs?

– Ja paturam prātā vienkāršās pamatvērtības – lai, piemēram, tuvinieki neslimo, – jā, esmu laimīgs. Bet redziet, ņemot vērā to, kas šobrīd notiek uz planētas, es tagad esmu tik ļoti sakrājis šīs pasaules bēdas, ka tās ir kļuvušas par manas personīgās dzīves sastāvdaļu. Tas ir, starp manu intīmo sieviešu pieredzi, teiksim, un manām bažām par planētu, sajūtu stiprumā nav atšķirības, vai jūs saprotat? Nu nevar priecāties, kad mežus tik barbariski izposta! Ja ziņās dzirdu, kā kāds deputāts saka: "Tagad celsim jaunu kokapstrādes rūpnīcu," saraujos tā, it kā es būtu Siāmas dvīnis kokam, kurš pirmais uzkritīs uz kokapstrādes mašīnas. Vai jūs saprotat, zinātnieks, kura ilggadējās prognozes tiek ignorētas, kura brīdinājumus mīda visas cilvēces mērogā un galvenokārt savā dzimtajā zemē, ir lemts šādām mokām?

Bet tiešām - vai es saprotu, par ko Nastja runā? Šķiet, ka ideja par "biotisko sūkni" ir daudz vienkāršāka nekā vēlme izturēt pasaules bēdas.

Olga Andrejeva, krievu reportiere 2009. gada 11. marts, nr.9 (88)

Ko viņi saka par Anastasijas Makarevas rakstiem

• Šis ir interesants raksts, kas, es ceru, izraisīs plašu diskusiju… Tas, ka esat pierādījis, ka ar nulles noteci var iegūt pastāvīgu vai pieaugošu nokrišņu daudzumu, nozīmē, ka, acīmredzot, darbojas kāds cits mehānisms, ne tikai mitruma rotācija (pārstrāde, tad notiek mitruma iztvaikošana un kondensācija). Ja tas patiešām ir jūsu biotiskais sūknis, jūs esat devis nozīmīgu ieguldījumu kontinentālā mitruma līdzsvara izpratnē. Profesors H. H. G. Savenije Hidroloģijas un Zemes sistēmas zinātņu diskusiju galvenā redaktore
• Pārsteidzoši, ka tik vienkārša doma, ka meži aug tur, kur izveidojušies labvēlīgi klimatiskie apstākļi, kas nodrošina pietiekamu augsnes mitrumu un enerģijas daudzumu to pastāvēšanai, autoriem neienāk prātā. Žurnāla "Ūdens resursi" anonīms recenzents
• Raksts par biotisko sūkni iepazīstina ar ļoti intriģējošu koncepciju par sauszemes veģetācijas aktīvu iesaistīšanu ūdens transportēšanā no okeāna uz zemi … Profesors Van den Hurk, Nīderlandes Karaliskais meteoroloģijas institūts
• … Mans secinājums ir vienkāršs: nepublicējiet darbu. Žurnāla "Atmosfēras un okeāna fizika" anonīms recenzents