Tuul ja orkaanid on tingitud metsadest, mitte temperatuuridest

2024 Autor: Seth Attwood | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2023-12-16 16:03

Miks tuul puhub? Sest puud kõiguvad! Paljud koolieelikud järgivad seda geofüüsikalist mudelit. Täiskasvanud naeravad selle peale ja selgitavad lastele elementaarseid tõdesid. Kuid tuleb välja, et need tõed polegi nii otsesed. Ja "eelkooliealine" versioon polegi nii absurdne. Geofüüsik Anastasia Makarieva pakkus välja uue teooria, mis selgitab, miks tuul puhub, orkaanid tekivad ja jõed voolavad.

Roheline tolmuimeja

Kohtume spioonidena – kohvikus. Paroolide ja tunnusmärkide osas lepime kokku telefoni teel:

- Mul on käes tohutu kimp, - Nastja ohkab kurvalt, - tunnete mu ära.

Päev varem anti Baltschug Kempinski hotellis hingematva glamuuri õhkkonnas kümnele noorele tüdrukule üle UNESCO-L'Oréali auhinnad kui Venemaa parimad noored teadlased. Anastasia Makarieva, Ph. D füüsika ja matemaatika erialal, Venemaa Teaduste Akadeemia Peterburi Tuumafüüsika Instituudi vanemteadur on üks neist.

- Kas teil on kaerahelbeputru? - Nastja piinab ettekandjat.

Hiiglaslik lillekimp L'Oréalilt omakorda piinab teda: Nastja on tema ees abitu ja ta tunneb seda - ronib jultunult näkku ja torkab mänguliste dekoratiivnõeltega. Kimp paljastab täielikult Nastja täiesti ebaglamuurse olemuse. Lihtne sinine kampsun, teksad ja abitult kergeusklik välimus: sellistest inimestest ei räägita – nad on ilusad. See, et Nastja on hea välimusega, on pigem märk millestki muust. Tema nägu näeb välja nagu see anum, milles Zabolotski sõnul väreleb tuli.

Aga tulekahjust hiljem. Ja nüüd on päevakorras kimp ja puder. Lisaks lilledele tähendab auhind 350 tuhande rubla saamist. Huvitav, kas seda on teadlase jaoks palju või vähe?

- Minu põhipalk on 12 500 rubla. See on üldiselt normaalne, sest kolm aastat tagasi oli ta 8 tuhat. Saan toetustest veidi rohkem. Kokku umbes 20 tuhat. Muidugi on mul hea meel neid 350 tuhat kätte saada.

- Ja kuidas on lood praegu teaduses üldiselt heaoluga?

- Jah, heaolu jätab soovida, - Nastja vaatab kõrvale. Tal on selgelt piinlik. - Aga sa saad ikkagi elada. Ehk siis keskklassi jõuad, kui keerutad, noh, nagu välispartneritega lepinguid otsid. See stipendiumisüsteem hävitas lihtsalt teaduse, tead? Inimene, kes ajab äri, ta ei oska toetuste taotlusi kirjutada. Sinna tuleb ka märkida, mida teete. Kuidas ma tean, mis lõpuks juhtub? Oleme nüüdseks suure töö lõpetanud, usume, et see on avastus. Aga me ei saanud rakendusse kirjutada, et teeme avastuse. Teadus on surnud. Kogu maailmas, mitte ainult siin. Sinna tulevad inimesed, kes oskavad toetusi kirjutada. Ja need, kes ei oska, ei saa midagi. Spetsialisti selline alandamine hävitab ta lihtsalt füsioloogiliselt – jämedalt öeldes kattub ta aknega ja jääb haigeks. Toetused on teaduse entusiaste puhastanud.

Lõpuks toovad nad pudru. Kuid Nastja ei sõltu enam temast. Peate kimbu vastu võitlema ja kõike rääkima.

- Las ma selgitan teile, mida me tegime. Saate aru, esimese klassi õpilased saavad sellest aru.

Nastya tegeleb geofüüsikaga ja tal on väga kõrge viiteindeks. See tähendab, et peaaegu kogu maailma teadusringkond viitab tema osalusega teadusartiklitele. Tema viimane töö, mis avaldati eelmisel aastal Euroopa Geofüüsika Liidu ajakirjas, sai aasta enim kommenteeritud artikliks. Selles pole mitmel leheküljel seletatud vähematki – miks tuul puhub ja jõed voolavad.

- Siin voolavad jõed, - Nastja üritab läikiva ümbrise alla suruda tüütuid kimpu nõelu. Lootusetult! Nõelad lähevad suhu ja pudru sisse, kuid Nastja lükkab need eemale ja painutab kangekaelselt omasid. - Jõed voolavad ookeanidesse - maa on viltu, nii et nad kõik voolavad seal alla. Küsimus: kust vesi tuleb? Näiteks Jenissei allikad asuvad ookeanist tuhandete kilomeetrite kaugusel. Kõik maismaal olevad mageveevarud voolaksid nelja aastaga ookeani. See tähendab, et on vaja, et merest voolaks pidevalt niisket õhku, siis sajab maismaale sademeid, jõgedesse langeb vesi ja seeläbi tekib selle ringlus. Kuid mis on selle tsükli füüsiline mehhanism, mis vastutab elu eest maal? Kõrbes ju midagi sellist ei juhtu. Näiteks Sahara: see asub mererannas, kuid tuul puhub vastupidises suunas - Saharast. Niiskust see ei too – vastupidi, kõik, mis mõni saksu Saharas välja aurustab, kandub merre, mis on niigi märg. Seega oleme seda mehhanismi kirjeldanud.

Nastja idee on pisarateni lihtne. Muidugi mitte meie, vaid spetsialistid, kes on selle teemaga tegelenud vähemalt kolm sajandit ja pidasid õhuvoolude liikumise mehhanismi soojusmasinaks. Isegi koolis õpetatakse: siin on soe, siin on külm, õhk paisub, muutub kergemaks, tõuseb üles ja alt imbub külma. Miks aga puhub tuul pidevalt soojast ookeanist Amazonase külmade allikateni ja kuumast Saharast kannab õhk õhku jaheda mere poole? Lõppude lõpuks peaks kõik olema vastupidi. Mudel, mis on ehitatud erinevusele "soe - külm", töötab veatult ainult ekvaatoril. Nastya soovitas lisada koordinaatsüsteemi mitte ainult temperatuuri, vaid ka niiskuse kondenseerumist, mis tagab rõhulanguse.

- Lõppude lõpuks, mis on surve? - küsib ta retooriliselt jahutavast pudrust nõelu püüdes. - Gaasi molekulid lendavad ja pekslevad sinu ja minu ümber. Ja kui veeaur kondenseerub tilkadeks, siis need molekulid kaovad ja mis juhtub? See on õige - rõhk langeb ja küljelt hakkab õhku imema, nagu tolmuimejas. See tähendab, et just see veeauru kondenseerumine viib rõhu languseni ja horisontaalse imemise ilmnemiseni. Kus on teie arvates kõige rohkem kondensaat?

- Üle ookeani? - Ma mäletan valusalt füüsilise geograafia koolikursust. Ja ma lõin näpuga vastu taevast.

- Mitte korralikult. Kondensatsioon on suurem seal, kus on rohkem aurumist. Ja see on rohkem seal, kus mets kasvab. Kui ookeani võib võrrelda ühe märja kaltsuga, siis metsas on palju märga kaltsu. Metsal on tohutu pind – palju lehti. Ja niiskust aurustub sealt rohkem. Mets tõmbab madalrõhuköit.

Olen üllatunud, kui avastan, et ma tõesti mõistan. Kui maa on kaetud metsaga, tagab see alandatud rõhu alalise ala ja toimib pumbana, tõmmates ookeanist õhuniiskust.

See tasakaal on stabiilne. Kuni metsi massiliselt maha raiuma hakati, eksisteeris see sadu miljoneid aastaid. Kõik maailma suured jõed on atmosfääri niiskuse metsapumba tegevuse tulemus. Kuid metsakatte terviklikkuse rikkumine toob kaasa tuule suuna muutumise: see hakkab puhuma mitte merelt maale, vaid maalt merre. Mis viib lõpliku kõrbestumiseni.

Täpselt nii juhtus Nastja sõnul Austraaliaga. Kujutage ette õitsvat mandrit, mis on täielikult kaetud metsaga ja mis on täis sisemaa mageveejärvi. Paleontoloogide sõnul oli selline Austraalia umbes sada tuhat aastat tagasi. Ja järsku muutub see kõik peaaegu üleöö kõrbeks. Miks? Paleontoloogid väidavad ainult fakti, midagi selgitamata. Nastja üritab selgitada. Esimesed asukad ilmuvad Austraaliasse. Nad elavad ookeani lähedal ja siin lõikavad nad puitu. Mingil hetkel raiutakse rannametsavöönd täielikult maha. Nastja loogika järgi võrdub see pumba juurest vooliku äralõikamisega: tuul muutis kohe suunda ja hakkas puhuma mere poole, kuivatades õitsva kontinendi. Austraaliat miljoneid aastaid katnud metsad on mitme aastakümne jooksul kuivanud. See kõik juhtus välgukiirusel. Sama saatus tabas Saharat, Lõuna-Aafrikat, meie Kesk-Aasiat. Kõik, mida pead tegema, on voolik läbi lõigata ja ongi kõik.

- Näete, - karjub Nastja peaaegu, tõmmates naaberlaudade inimeste tähelepanu, - metsade probleem pole liblikalinnud. See on kõige probleem – kas elu üldse tuleb või mitte? Vaughn Lužkov või keegi seal ütleb: "Nüüd keerame jõgesid ja müüme vett." Kui me metsa maha võtame, on meil kõrb. Kas olete näinud filmi "Kin-dza-dza"? Siin saab olema meiega samamoodi. Ja müüa pole midagi.

Nagu märkis üks Nastja töö arutelus osaleja, on maailma õhuvoolude suuna määrava "biootilise pumba" idee meteoroloogia jaoks umbes sama, mis idee, et Maa tiirleb ümber Päikese, mitte aga. vastupidi, sai omal ajal astronoomia jaoks. "Biootiline pump" paneb kõik oma kohale, kattes valged laigud.

- Nüüd saan kõigile selgitada, mis on orkaan, - ütleb Nastya rõõmsalt. - See on lihtsalt plahvatus. Kujutage vaid ette: võtsite ja valasite kuumale pliidile vett. Mis juhtub? Vesi aurustus - pshshsh … ja kõik see - rõhk tõusis järsult ja mingi lööklaine läks lahti. Ja kui kondensatsioon tekib, on protsess vastupidine: rõhk langeb järsult ja õhk tormab mitte perifeeriasse, vaid keskele. Siit tuleb orkaan! Orkaanide ja tornaadodega kaasnevad ju tingimata intensiivsed sademed. See tähendab, et toimub võimas kondensatsiooniprotsess. Ja pöörlemine toimub Maa pöörlemise sekundaarse tulemusena. See on täiesti uus lähenemine orkaanidele! Neid peetakse endiselt soojustsükliks.

Orkaanid on orkaanid, aga Nastja puder teeb mulle suurt muret: läheb külmaks ja noored vene teadlased peaksid hästi sööma.

- Nastja, palun söö, sa ei söönud hommikusööki.

- A? Jah, ma ei söönud hommikusööki, okei … puder … jah, tõepoolest,”vaatab ta üllatunult putru: kust see tuli? - Jah, jumal õnnistagu teda, ma ei taha. Ma parem ütlen teile nüüd, miks nad ei tahtnud meid kuskil avaldada.

Venemaal ei julgenud Nastja andmeid avaldada ükski kolmest kättesaadavast erialasest teadusajakirjast. Öeldi: sinuga on kõik valesti, selliseid inimesi ei tohiks üldse tõsiste ajakirjade lähedusse lasta. "Bootilise pumba" idee satub olemasoleva meteoroloogilise teooriaga lepitamatusse vastuollu.

- Kohtume 40 aasta pärast. Nobeli preemia saamiseks peate kaua elama, - Nastja ei tee üldse nalja, ta lihtsalt mõtleb.

"Bootilise pumba" idee võimaldab meteoroloogias teha midagi peaaegu uskumatut, näiteks pikaajalisi ilmaprognoose. Näiteks kui see teooria ilmuks mitu aastat varem, oleks võimalik välja arvutada laastavate orkaanide võimalus lõunapoolkeral.

Kõik täna saadaolevad mudelid kinnitavad, et Brasiilia ranniku lähedal Atlandil ei saa orkaane esineda. Nastja teooria kohaselt ei olnud nad seal just seetõttu, et Brasiilia on kaetud metsaga, mis tagab ühtlase õhuringluse. Nüüd aga raiutakse Brasiilia metsad täielikult maha. See muudab orkaanid väga tõenäoliseks. 2004. aasta "Katarina" on selle kõnekas kinnitus. Kuni viimase hetkeni ei uskunud brasiillased, et see võimalik on: meil pole orkaane – see on kõik! Tulemuseks oli nii inimohvreid kui ka purustusi. Ja Nastja sõnul peavad brasiillased ootama järgmisi katastroofe – nad jätkavad metsa raiumist.

Meie vestluse tulemus on kahetsusväärne. Kimp sai päris palju kitkutud, aga lüüa ei saanud, putru jäi söömata. 2:0 ei ole Nastja kasuks. Kuid orkaanid näivad olevat lahendatud. Jääb üle välja mõelda, milline inimene on Nastja ise, kes suutis 33-aastaselt tungida meie maailma ideede alustesse. See naine ise meenutab orkaani.

- Näete, see kõik ei tule kohe, - Nastja on söömata pudru ettekandjale juba andnud ja viljabuketiga võitlusest loobunud, - kui astusin polütehnilisse ülikooli biofüüsika osakonda, ma ei näinud mille järgi ennast rakendada. Ta tuli kantsli juurde ja ütles: "Las ma teen midagi head." Ja nad ütlevad mulle: noh, bakterid - vala rohkem vett. Seal pidin kõrsi puhuma, aga puhusin valesti, neelasin selle segu alla - vastik, õudus! Aga põhiline on see, et ma ei näinud, kus ministeerium on.

Teenust otsides astus Nastja vanemate juurest salaja filoloogiateaduskonda, matemaatilise keeleteaduse erialale. Seejärel läks ta üle Skandinaavia filoloogiasse. Ja ta oleks olnud tõlkija ja, nagu ta ise ütleb, "vääriline inimene", kui poleks kohtunud Viktor Georgievitš Gorškoviga, kuulsa füüsikuga, kes andis polütehnikumis kursust "Inimökoloogia".

- Kõik, mida ma teile siin räägin, räägin ma teile kui õpipoiss, kas saate aru? - ütleb Nastja. - Siin ta on - teadlane. Just tema lõi keskkonna biootilise reguleerimise kontseptsiooni, ta näitas mulle, mis on mastaapsed probleemid ja kui kohutavas olukorras me kõik oleme. Mis mind köitis? Et ma ei külgne millegi kullaga. Siin peame õigluse eest võitlema.

- Üldiselt seostatakse akadeemilist teadust selliste vaiksete tugitooliõpingutega …

- Kui vaikne seal! - Nastja on nördinud. - See on midagi hullu! See on nii sõltuvust tekitav! Enne seda maailmapilti, mille Gorshkov mulle avas, on selle ees näha kõik – moraalsed omadused, intelligentsus, andekus. Seda kõike kaalutakse nendel kaaludel.

- Miks sa üldse otsustasid teadusesse minna?

- Tead, ma ise olen viimasel ajal hakanud mõtlema: miks? - ütleb Nastja tõsiselt. - Miks mitte Skandinaavia filoloogia, mille lõpetasin kiitusega, aga ikkagi geofüüsika? Ja nüüd ma ilmselt seletan. Kaheteistkümneaastasena sõnastasin enda jaoks kuidagi väga selgelt, mida ma tahan. Ma tahan kanda maailma kurbust. Need on täpselt sõnad. Mis on maailma kurbus? Kas ta on seal? Mul polnud siis õrna aimugi. Kuid millegipärast teadsin täpselt, mida teha tahan.

- Ütle mulle, kas sa oled õnnelik?

- Kui me peame silmas lihtsaid põhiväärtusi - et näiteks lähedased ei jääks haigeks - jah, ma olen õnnelik. Aga näete, planeedil praegu toimuvat silmas pidades olen ma seda maailma kurbust nii palju üles ajanud, et sellest on saanud osa minu isiklikust elust. See tähendab, et minu intiimsete naisekogemuste ja mure planeedi pärast pole aistingute tugevuses vahet, kas saate aru? No ei saa olla õnnelik, kui metsi nii barbaarselt hävitatakse! Kui kuulen uudistest, kuidas mõni asetäitja ütleb: "Ehitame nüüd uue puidutöötlemistehase," tõmbun kripeldama, nagu oleksin selle puu siiami kaksik, kes esimesena puidutöötlemismasinale kukub. Teadlane, kelle kauakannatanud ennustusi eiratakse, kelle hoiatused jalge alla tallavad kogu inimkonna mastaabis ja eelkõige tema kodumaal, on sellisele piinale määratud, kas saate aru?

Aga tõesti – kas ma saan aru, millest Nastja räägib? Tundub, et "biootilise pumba" idee on palju lihtsam kui soov kanda maailma kurbust.

Olga Andreeva, Vene Reporter 11. märts 2009, nr 9 (88)

Mida nad Anastasia Makareva artiklite kohta ütlevad

• See on huvitav artikkel, mis loodetavasti tekitab laialdast diskussiooni … See, et olete näidanud, et nullist erineva äravoolu korral võib sademete hulk pidevalt või suureneda, tähendab, et ilmselgelt töötab peale niiskuse pöörlemise ka mõni muu mehhanism (ringlussevõtt, siis toimub niiskuse aurustumine ja kondenseerumine). Kui see on tõesti teie biootiline pump, siis olete andnud olulise panuse mandri niiskustasakaalu mõistmisse. Professor H. H. G. Savenije hüdroloogia ja maasüsteemi teaduste arutelude peatoimetaja
• On üllatav, et nii lihtsat mõtet, et metsad kasvavad seal, kus on välja kujunenud soodsad kliimatingimused, mis tagavad nende eksisteerimiseks piisava mulla niiskuse ja hulga energiat, ei tule autoritele pähe. Ajakirja "Water Resources" anonüümne retsensent
• Biootilise pumba artikkel tutvustab väga intrigeerivat kontseptsiooni maismaa taimestiku aktiivsest kaasamisest vee transportimiseks ookeanist maale … Professor Van den Hurk, Hollandi Kuninglik Meteoroloogia Instituut
• … Minu järeldus on lihtne: ärge avaldage teost. Ajakirja "Atmosfääri ja ookeani füüsika" anonüümne retsensent