Мир путешествий и приключений - сайт для нормальных людей, не до конца испорченных цивилизацией

| планета | новости | погода | ориентирование | передвижение | стоянка | питание | снаряжение | экстремальные ситуации | охота | рыбалка
| медицина | города и страны | по России | форум | фото | книги | каталог | почта | марштуры и туры | турфирмы | поиск | на главную |


OUTDOORS.RU - портал в Мир путешествий и приключений

На суше и на море 1978(18)


Зарубежные научные вести

Изучение ледникового периода

В противоположность распространенному представлению в разгар последнего ледникового периода (около 18 тыс. Лет назад) осадки в виде снега выпадали сравнительно редко.

Исследование этой проблемы было проведено в 1971 — 1976 гг. рядом научных учреждений США. Оно показало, что глобальный ледниковый покров начал образовываться около 80 тыс. лет назад, причем этот процесс сперва шел исключительно быстро. Однако по мере распространения ледников они стали так влиять на атмосферную циркуляцию, что все большие области Земли становились аридными (засушливыми). Так оледенение несло в себе зародыш собственного исчезновения в дальнейшем. Замедленное наступление ледников все же продолжалось вплоть до момента, отстоящего от нашего времени примерно на 18 тыс. лет.

Начавшийся затем процесс отступания ледника не был единым. Как ныне выяснилось, освобождение от ледникового покрова большей части Северной Америки не распространялось длительное время на территории современных штатов Вашингтон и Орегон (крайний северо-запад США), где наибольшее оледенение наблюдалось около 14 тыс. лет назад.

Считалось ранее, что важнейшей причиной, вызвавшей ледниковый период, были обильные снегопады. Теперь же установлено, что 18 тыс. лет назад количество осадков было на 15% меньше, чем ныне.

Таким образом, не должно вызывать удивления и малое количество осадков, выпадающих ныне в глубинных районах Антарктиды. Ледяное нагорье этого континента отличается исключительно сухим климатом. В период, когда и в северном полушарии существовали аналогичные условия, аридный климат был свойствен почти всей планете. Возможным исключением были лишь отдельные, сравнительно небольшие области, среди которых называют район Большого Соленого озера (нынешний штат Юта на юго-западе США), занимавшего тогда значительно большую площадь, чем теперь, и содействовавшего плювиальному (дождливому) климату в прилегающей местности.

В Гренландии, очевидно, начало ледникового периода ознаменовалось исключительно быстрым накоплением льда, затем этот период сменился практически «застоем». По-видимому, значительные снегопады тогда происходили только вдоль фронта наступления ледника, где и находилась его зона питания, а не в центральных областях острова.

Исследователи предполагают, что главное влияние на климат в глобальном масштабе оказало тогда похолодание экваториальных поверхностных вод в Мировом океане, связанное с подъемом глубинных холодных вод на поверхность, что привело к снижению температуры на поверхности океана более чем на 10°С. Сейчас теплые экваториальные воды, находясь на поверхности океана, служат основным источником пополнения атмосферы влагой, выпадающей в виде осадков.

Похолодание океана было сравнительно незначительным, но оно повлекло за собой весьма существенные последствия для климата. Уровень Мирового океана понизился примерно на 100 м, что привело к осушению большой части континентальных шельфов, включая и Берингию — полосу, соединявшую в ледниковый период Чукотку с Аляской. В то время в южной части Аляски и почти на всей территории Канады лежал ледяной покров.

Типичный пример интенсивных изменений природных условий — смещение Гольфстрима к югу и вторжение холодных вод в область Атлантического океана, лежащую севернее границы нынешних штатов Северная и Южная Каролина и побережья Испании. В это время восточная и центральная части Канады были покрыты ледником мощностью 3000 м.

Для всестороннего анализа палеоклимата было использовано большое количество образцов льда, взятых при бурении в Антарктиде и Гренландии, пыльцы древней растительности, собранной на всех континентах, колонок донных осадочных пород в различных акваториях Мирового океана, остатков морской и сухопутной фауны отдаленных эпох.

Физико-математический анализ причины циклических оледенений включает проверку гипотезы, согласно которой они связаны с изменениями околосолнечной орбиты Земли и ее оси вращения, в результате которых смещается угол падения солнечных лучей в высоких широтах.

Палеоклимат Индийского океана

Изучение климата отдаленного прошлого — один из важнейших методов определения тенденции изменения климата нашей планеты. Группа американских палеоклиматологов и океанологов выполнила реконструкцию температурных условий, существовавших в области Индийского океана 18 тыс. лет назад.

Карты, представленные этой группой на конференции Американского геологического общества (ноябрь 1976 г.), основаны более чем на сорока образцах донных пород, взятых в различных районах океана. Изучение полученных материалов привело исследователей к выводу, что за эти 18 тыс. лет общая температурная структура Индийского океана изменилась в значительно меньшей степени, чем Атлантического и Тихого океанов.

Карты за август показывают, что температуры в районах к северу от экватора были подобны нынешним, но южная граница теплых поверхностных вод (с температурой до 27°С) продвинулась на север примерно на 10°. К югу от 20° ю. ш. поверхностные воды претерпели существенное охлаждение.

На картах, относящихся к февралю, видно, что территория теплых (до 27°С) вод в ту отдаленную эпоху была сильно ограничена. Особенно это касается области между экватором и 15° с. ш. Таким образом, Аравийское море и Бенгальский залив были 18 тыс. лет назад значительно холоднее, чем ныне. Воды, омывающие Южную Африку, были тогда холоднее на 4°С.

Аномалии в уровне океана

Запущенный в 1975 г. американский искусственный спутник «GEOS-3» снабжен оборудованием, позволяющим измерять высоту подстилающей поверхности с точностью до 50 см.

Изучая собранные этим спутником данные, профессор университета штата Новый Южный Уэльс (Австралия) Рон Мазер сделал вывод о характерных отклонениях топографии Мирового океана от стандартного «уровня моря». Так, на протяжении более 3200 км восточного побережья Австралии наблюдается перепад высот уровня океана: в северной его части он на 2 м выше, чем в южной. Очевидно, как полагает Р. Мазер, это может быть связано с тем, что господствующее направление прибрежных морских течений в этом районе — южное.

Автоматическая метеостанция на Южном полюсе

На полярной станции Амундсен-Скотт завершились продолжавшиеся в течение всей южнополярной зимы 1975 г. испытания автоматической метеорологической станции. Несмотря на исключительно трудные погодные условия, испытания прошли успешно. Приборы собирают данные об атмосферном давлении, температуре, скорости и направлении ветра. Их показания не только регистрируются на месте, но и передаются на борт запущенного в июне 1975 г. спутника «NIMBUS-6». Он движется по полярной орбите и каждые 107 мин. проходит зону радиовидения станции Амундсен-Скотт.

Гигантский кратер в Антарктиде?

Более 16 лет назад Антарктическая экспедиция США обнаружила в австралийском секторе этого континента на расстоянии примерно 400 км от побережья, в пункте с координатами 71° ю. ш., 140° в. д., весьма крупную депрессию ледникового покрова. Ледник в этом районе в необычной для глубинных районов Антарктиды степени изборожден трещинами. Геофизики Джон Дж. Уэйхаупт и Франц Вандерховен выполнили здесь серию гравиметрических измерений. Это позволило построить схему поверхности, служащей ложем для ледника. Оказалось, что под полу-торакилометровым покровом ледника находится впадина шириной 250 км и глубиной около 800 м.

Геофизик Ричард А. Шмидт высказал предположение, что это кратер, возникший после падения гигантского метеорита. В пользу такого утверждения говорили и частые находки в Австралии тектитов — мелких стекловидных сферических обломков, явно подвергшихся оплавлению при вхождении из космоса в атмосферу Земли.

Анализ строения кратерного вала, окольцовывающего депрессию в Антарктиде, и размер всей подледной долины указывают на сходство ее с кратерами на Марсе и Луне (эрозию, вызываемую ледником, можно считать незначительной).

Возраст австралийских тектитов составляет около 600 — 700 тыс. лет, что позволяет примерно датировать момент падения гигантского небесного тела. Подсчеты показывают, что его поперечник составлял 4000 — 6000 м, а масса — около 13 млрд. т. Скорость движения метеорита при столкновении с Землей — примерно 70,5 тыс. км в час.

Таким образом, это крупнейшее из всех известных до сих пор небесных тел, падавших на нашу планету. Его падение должно было привести к очень серьезным последствиям. Высказывается предположение, что выброшенные в атмосферу пылевые частицы могли вызвать похолодание климата в глобальных масштабах.

Исследование подводного Галапагосского рифта

В феврале — марте 1977 г. американская научно-исследовательская подводная лодка «Алвин» и надводное судно «Кнорр» участвовали в изучении Галапагосского рифта — разлома земной коры на дне Тихого океана.

Ученые на подлодке «Алвин» сделали 11 погружений непосредственно в той области, где, согласно гипотезе дрейфа континентов, происходит растяжение морского дна в результате подвижки гигантских плит земной коры. Кроме того, с борта научно-исследовательского судна «Кнорр» на дно была спущена буксируемая платформа, с которой производилось детальное фотографирование этого интереснейшего для изучения района.

На дне были обнаружены источники горячей воды, очевидно связанные с глубинной вулканической деятельностью, а также отдельные скопления бугорчатой «подушечной» лавы, причем каждый ее выступ достигает примерно 30 см. в диаметре. В других же районах дна лава образовала гладкие, выровненные потоки. Такие черты топографии дна характерны и для ранее изучавшихся Кайманова желоба в Карибском море и Срединно-Атлантического хребта, где также проходят границы соседствующих плит земной коры.

Однако Галапагосский рифт отличается тем, что здесь наблюдается активное выделение горячих вод из отверстий, образовавшихся в «подушечной» лаве.

По мнению Ричарда фон Герцена, работающего в Вудсхолском океанографическом институте, обнаружению таких отверстий способствовала малопересеченная топография дна в данном районе. В Срединно-Атлантическом подводном хребте встречаются вершины, достигающие 2 км, тогда как в районе Галапагосских островов на дне океана максимальное возвышение составляет лишь 200 м.

Такие горячие источники объясняются массивным конвекционным движением морской воды сперва под ложе океана, сквозь осадочные породы и даже сквозь породы основания на глубину до нескольких километров. Там эти воды нагреваются, соприкасаясь с вулканическими породами, и затем снова, фильтруясь, поднимаются наверх.

Неожиданным было открытие в 20 км к югу от Галапагосского рифта цепочек холмов, достигающих 20 м в высоту. Температура их значительно выше, чем у дна в данном районе.

Астрометаллургия зарождается?

Исследования показывают, что малые планеты Солнечной системы — астероиды на 80 — 90% состоят из металлов, в основном из железа и никеля, запасы которых на Земле нельзя считать неисчерпаемыми.

Группа инженеров и астрофизиков — научных сотрудников Массачусетского технологического института (США) предложила проект, по которому к астероиду, подошедшему сравнительно близко к Земле, посылают ракету. Она садится на астероид, плотно прикрепляется к нему; включает мощные двигатели и... буксирует его к Земле. На некотором расстоянии от нашей планеты на астероиде включают специальную печь, получающую энергию от Солнца. Металл постепенно переплавляют в слитки, которые «сбрасываются» на Землю, благо теперь расстояние невелико, а сила земного притяжения «работает» безотказно.

Подсчеты показывают, что один астероид сравнительно небольших размеров (диаметром примерно 1 км) может удовлетворять нужды всего человечества в железе в течение 15 лет, а никеля при нынешнем уровне потребности в нем может хватить и на целое тысячелетие. Кроме того, в состав астероидов входит немало меди и кобальта, которые тоже становятся весьма дефицитными.

Цитадель, построенная индейцами

Группа сотрудников Национального археологического института Боливии, возглавляемая его директором д-ром Карлосом Понсе Санхинесом, производя раскопки в районе Исканвайя (300 км к северу от Ла-Паса), обнаружила развалины крупного сооружения, возведенного жителями доколумбовой Америки.

Изучение руин показало, что это укрепление было построено представителями ранее совершенно неизвестной индейской культуры. Оно расположено в джунглях на высоте около 1600 м над уровнем моря и занимает площадь около 14 га. Это одно из крупнейших укреплений Южной Америки, возведенных до появления белого человека.

Цитадель расположена на восточном склоне Анд. Используя естественный рельеф, древние строители сумели провести оросительные каналы общей протяженностью 3 км. По этим каналам подводилась вода к полям и домам, расположенным на искусно построенных террасах.

Новый метод измерения загрязнения атмосферы

Профессор Университета штата Пенсильвания (США) Пиллей разработал новый метод, позволяющий устанавливать загрязненность природной среды. Метод основан на бомбардировке ядерными частицами данного образца. Характер возникающего в ходе этого гамма-излучения показывает присутствие тех или иных загрязняющих элементов. Применение этого метода позволило по этим образцам установить присутствие и распространенность 30 различных агентов, загрязняющих природную среду.

Так, по образцам, взятым в парках, окружающих Пенсильванский университет, было обнаружено, что с 1953 г. в атмосфере началось увеличение содержания серебра. Около 1960 г. соответствующая кривая на графике достигла максимума. Это совпадает с широким применением методики «засевания» облаков кристаллами йодистого серебра для искусственного вызывания осадков.

Уровень содержания ртути в воздушной среде, как оказалось, также начал расти в 50-х годах. В этот период промышленность США расширила использование этого элемента в разнообразных химических процессах.

В первом десятилетии XX в., согласно определениям Пиллея, в древесине, взятой в центральной части штата Пенсильвания, заметно снижение содержания железа. Как раз в это время металлургическая промышленность в данном районе США начала свертываться.

Обнаружение цунами по ионосферным эффектам

Вслед за землетрясением, происшедшим 16 мая 1968 г. в Токачи-Оки (Япония), высокочастотная система радиообсерватории в Гонолулу зарегистрировала необычные быстрые колебательные изменения в высотах радио-отражающего слоя ионосферы.

Специалисты связали эти колебания с акустическими волнами в атмосфере, генерированными вертикальным перемещением поверхности Земли при землетрясении. Впоследствии такое предположение подтвердилось при наблюдении эффектов, связанных с землетрясением на Курильских островах 11 августа 1969 г. и на Камчатке 23 ноября 1969 г.

Сотрудники Гавайского университета создали высокочувствительную радиоаппаратуру для измерения динамических вариаций в верхних слоях атмосферы и изменений свойств ионосферы, вызываемых вертикальными движениями земной поверхности. Лучше всего регистрируются сейсмические волны с периодом между 50 и 200 сек.

Подобные сейсмические волны расходятся из эпицентра землетрясения по земной поверхности и вызывают атмосферные волны, распространяющиеся вплоть до самых верхних пределов газообразной оболочки планеты. Тем самым они в принципе служат предвестником различных явлений, относящихся к области сейсмологии.

Предполагается в дальнейшем использовать новый метод в международной Тихоокеанской системе предупреждения о цунами, в которой участвуют соответствующие службы США, СССР, Японии и других стран данного региона.

Вулканы в Тихом океане

Экипаж самолета, пролетавшего 27 декабря 1976 г. над о. Святого Матвея (территория Новой Зеландии), наблюдал извержение вулкана, расположенного на этом острове.

В момент сближения самолета с вулканом из кратера взметнулось облако серого пепла. Оно поднялось до высоты 350 м. Почувствовался острый запах серы.

Воды океана вокруг острова изменили свою окраску. Течение разносило мутные потоки главным образом на юго-восток.

В январе 1977 г. самолет-лаборатория японского Управления безопасности судоходства установил, что со дна моря в районе о. Минами (архипелаг Волкано, 23° с. ш., 142° в. д.) поднимаются огромные пузыри. Вода вокруг окрасилась в пепельно-коричневый цвет, на ее поверхности появились плавающие обломки вулканической породы (вероятно, пемзы), имеющие оранжевый и желтый цвет. Был сделан вывод, что происходит извержение подводного вулкана. За последние три года в этом районе, охватывающем острова Бонин (Огасавара), Марианские и Волкано, отмечено семь подводных извержений. . В декабре 1976 г. группа ученых, возглавляемая д-ром Коулом (Университет им. Виктории, Новая Зеландия), посетила о. Уайт, расположенный у берегов Северного острова Новой Зеландии, в заливе Пленти. Они установили, что поверхность почвы в районе кратера Нойзи Нелли, образовавшегося в 1971 г., продолжает вздыматься. Температура почвы необычно высока. В сутки здесь происходит в среднем не менее 50 подземных толчков. 21 декабря из расщелины внезапно вырвался столб пара, достигавший 700 м в высоту. 26 декабря из кратера поднялось облако черного пепла.

Новозеландские вулканологи

С. Хьюсон и С. Натан совершили 30 декабря облет о. Уайт на самолете. Они заметили, что вся его восточная половина покрыта пеплом горчично-зеленого цвета. Вблизи главной расщелины его толщина достигала 1 м. Эта расщелина расположена рядом с кратером Рудольф, через который шло извержение в 1967 г. Ширина расщелины составляет около 20 м.

В январе 1977 г. новая группа ученых совершила облет вулкана. Они наблюдали, как поток серо-коричневого 4 пепла, окутанный клубами пара, спускался по склонам горы до отметки 800 м над уровнем моря. 15 января произошло два сильных взрыва, причем облако дыма поднялось до высоты 1300 м.

6 января 1977 г. в 6 ч. 11 мин., по Гринвичу, на дне моря Бисмарка (у берегов Новой Гвинеи) произошло мощное землетрясение. Его интенсивность составляла 6,6 балла по шкале Рихтера. Фокус землетрясения лежал на глубине всего 5 км, эпицентр — в точке с координатами 3,8° ю. ш., 144,4° в. д.

Долгосрочный климатологический прогноз

Метеоролог Хард С.Уиллетт из Масса-чусетского технологического института (США) проанализировал развитие цикличности солнечной активности (в особенности ее пятнообразующей составляющей) за несколько последних десятилетий. В результате он построил климатологический прогноз в глобальном масштабе, охватывающий первую половину XXII в.

По мнению Уиллетта, в ближайшее время похолодание будет развиваться неуклонно. Примерно через 125 лет можно ожидать наступления «малого ледникового периода», который продлится около 30 лет, между 2110 и 2140 гг., когда активность Солнца достигнет максимума в нынешнем 720-летнем цикле. «Полный» же ледниковый период должен наступить примерно через 10 — 30 тыс. лет.

Прогноз содержит указание на то, что в ближайшие 25 лет средние температуры будут значительно ниже, чем в последнее десятилетие. В Канаде, северных районах Европы и относительно высоких широтах предстоит преимущественно сухой период, Африка и южная часть Азии уже вступили в полосу жестокой засухи, которая продлится около 10 лет. Между 2000 и 2030 гг. можно ожидать резкого потепления, за которым, однако, довольно быстро последует сильное похолодание в глобальном масштабе.

53-й рейс «Гломара Челленджера»

В мае 1977 г. научно-исследовательское судно «Гломар Челленджер» своим 53-м рейсом возобновило работы по изучению дна Атлантического океана к югу от Бермудских островов.

Это была седьмая попытка пробурить вулканические породы ложа Атлантического океана в этой весьма интересной для науки области. Несмотря на неблагоприятные метеорологические условия, в трех районах Срединно-Атлантического хребта, где глубина превышает 5500 м, удалось проникнуть на сотни метров в породы основания дна. В двух точках обнаружены свежие, недавно излившиеся из недр магматические породы, образующие жесткие литосферные плиты, каждая из которых имеет характерные магнитные и химические параметры.

В третьей точке, неоднократно меняя износившийся бур и снова вводя бурильную колонну в скважину (что при глубине моря 5519м представляет немалую техническую трудность), удалось пройти около 550 м, добившись тем самым рекордного проникновения в древнюю кору океанического дна. Эта точка находится примерно в 700 милях от нынешней «оси» Срединно-Атлантического хребта, где, согласно новой гипотезе глобальной тектоники, происходит образование молодой земной коры. Как оказалось, прежняя кора образовалась в меловой период и имеет возраст более 110 млн. лет.

Таким образом, возникла подробная картина геологической активности, приведшей к созданию в меловом периоде земной коры, ставшей ложем зарождавшегося тогда Атлантического океана.

Значительную часть (72%) колонок пройденного бурением грунта удалось поднять на борт судна. Изучение химических и физических свойств этих пород в судовых лабораториях позволило найти свидетельства вулканической активности и мощных тектонических движений земной коры, сопровождавших в отдаленную геологическую эпоху образование морского дна. Эта картина оказалась чрезвычайно сложной.

Земная кора в данном районе, очевидно, возникла в результате целой серии извержений базальтовых пород. Некоторые из них представляли собой лишь спорадические излияния, другие же — мощные выбросы из глубинных вулканических каналов, очевидно связанных с глубоко залегающей зоной плавления в мантии Земли.

Отдельные участки лавы, обладающей весьма различными химическими свойствами, говорят о том, что она поступала на поверхность в течение длительного периода. Обнаруженные здесь существенные аномалии в интенсивности теплового потока, идущего из недр Земли и вызывающего крупномасштабные процессы плавления пород, пока еще не нашли себе исчерпывающего объяснения. Необходимы дальнейшие исследования магм, чтобы восстановить картину их возникновения и эволюции под гребнем подводного хребта и дальнейшего изменения в результате воздействия морской воды.

Наиболее интересным открытием участники рейса считают тот установленный факт, что образование коры происходит в результате целой серии процессов, в которых периоды без вулканической активности не менее важны, чем более краткие, но, по-видимому, бурные моменты излияния магмы. Очень существенны процессы наклонных движений окраинных блоков земной коры и горизонтальное смещение оси, вдоль которой происходят вулканические события.

Как известно, направление магнитного поля в момент излияния лавы фиксируется в ней по мере остывания и может служить свидетельством смены таких направлений. В данном районе обнаружено по крайней мере пять палеомагнитных изменений полярности в ходе накопления лавовых потоков в ложе океана. Кроме того, зафиксировано еще несколько более мелких ее изменений. Это позволило построить подробную модель движения блоков земной коры.

Все эти исследования осуществляются в соответствии с Международной программой глубинного бурения в море, участниками которой являются ученые СССР, США, Англии, ФРГ, Японии и других стран.

Б. И. Силкин


 
Рейтинг@Mail.ru
один уровень назад на два уровня назад на первую страницу