книги из ГПНТБ / Дружинин, И. П. Космос - Земля. Прогнозы

Издательство «Мысль» Москва. 1974

ГЛАВНАЯ РЕДАКЦИЯ ГЕОГРАФИЧЕСКОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

Дружинин И. П. и др.

Д76 Космос — Земля. Прогнозы. М., «Мысль», 1974.

288 с. с нл.

Перед загл. авт.: Дружинин И. П., Сазонов Б. И., Ягодинский В. Н.

I

Книга посвящена солнечно-земным связям. В ней рассматриваются механизмы космического влияния на Землю, прослеживается зависи­ мость между солнечной активностью и ходом природных процессов на Земле — в атмосфере, гидросфере и биосфере. Авторы показывают воз­ можность и большую экономическую эффективность долгосрочного про­ гнозирования природных процессов, основанного на космических данных.

© Издательство «Мысль». 1974

Предисловие

Предлагаемая читателю книга посвящена изложению современных представлений о влиянии космических фак­ торов на земные процессы. Но в отличие от многих работ подобного рода исследование ведется с позиций поиска путей и методов прогнозирования хода природ­ ных, в том числе биологических, явлений на основе ис­ пользования космических данных.

Уже в первой главе авторы показывают, что даже ограниченный успех прогнозирования может привести к столь большой экономии средств в народном хозяйстве, что это намного перекроет все затраты на проведение работ по прогнозу. Особенно показательно значение свое­ временного прогноза опасных природных явлений,' ко­ торые имеют исключительное значение для экономики и жизни людей. Научное предвидение срока наступления засух, наводнений или эпидемий поможет предотвратить их нежелательные последствия, вовремя подготовиться к проведению защитных мероприятий, перераспределить ресурсы и снизить заболеваемость и смертность людей.

Что же дает право использовать именно космические данные для прогнозирования?

Каких-нибудь двадцать лет назад такая постановка вопроса казалась преждевременной. Ныне, с развитием космической техники, естествознание получило массу ма­ териалов, позволяющих с новых позиций подойти к ана­ лизу существующих 'Связей между Землей и космиче­ ским пространством. Проблема влияния Космоса на Землю переживает сейчас второе рождение, и многие ранее известные факты, касающиеся этой проблемы, по­ лучают совершенно иное звучание и приобретают допол­ нительное научное обоснование.

Исследования последних лет показали, что традици­ онные подходы, где рассматриваются только земные ус­ ловия и, 'Следовательно, земные причины изменений при­

родных процессов, не дают перспектив к их долгосроч­ ному прогнозированию и только привлечение данных о динамике космического пространства позволит ре­ шить эту задачу. Таково научное кредо авторов книги «Космос — Земля. Прогнозы».

Авторы взяли на себя нелегкий труд, ибо, расска­ зывая о космическом влиянии на Землю, они должны ■сказать не только о космических факторах, но и о ме­ ханизмах их воздействия на земные явления. Сейчас уже ясно, что это воздействие может быть прямым и ко­ свенным, и не подлежит сомнению, что главным источ­ ником такого воздействия является активность Солнца. Несмотря на кажущуюся простоту, это на сегодняшний день самые основные и самые сложные вопросы косми­ ческого естествознания. В книге дается объективный взгляд на положение дел в этой новой и бурно растущей области научных знаний.

Так, для солнечной активности одним из возможных факторов, ответственных за влияние на земные оболоч­ ки, является переменное магнитное поле и его периоди­ ческие возмущения, главным образом, за счет корпу­ скулярных частиц. Кроме того, существует планетарное воздействие на Землю, где важнейшими факторами яв­ ляются приливные силы, гидродинамические волны и потоки частиц высоких энергий из Космоса. Именно на основе учета этих сил авторы книги строят свои прогно­ стические выкладки в отношении земных процессов.

Вместе с тем для читателя ясно, что наука о косми­ ческом влиянии на Землю еще очень далека от своего завершения и создания законченной теории. Поэтому понятно стремление авторов представить проблему кос­ мического влияния на Землю как можно полнее, выяв­ ляя спорные вопросы, находящиеся в стадии изучения,

ипоказывая принятые современной наукой положения.

Вкниге, как правило, анализируется весь доступный изучению комплекс факторов земного и космического происхождения, необходимый для составления прогно­ стических схем.

С такой же ответственностью авторы подходят и к другому важному вопросу — о характере связей Кос­ мос — Земля. Показывается сложная цепь взаимоот­ ношений, соподчинений и регулирования, существующая между земными и космическими явлениями. Особенно наглядно это выражено в главах, посвященных изуче-

4

От авторов

В эпоху интенсивного освоения Космоса -каждый раздел естествознания рано или поздно должен столкнуться с необходимостью определить свое отношение к процес­ сам, происходящим в космическом пространстве. Сейчас уже не подлежит сомнению, что многие 'природные яв­ ления на Земле зависят от космических условий, преж­ де всего от активности Солнца. Вопрос состоит в том, чтобы установить степень этой зависимости и особенно­ сти космико-земных связей, важные в практическом от­ ношении.

«Знать — значит предвидеть»,.—говорил Д. И. Мен­ делеев. Действительно, если космические процессы об­ ладают определенной ритмикой и поддаются расчету на длительное время вперед, вероятно, это можно исполь­ зовать при прогнозировании земных -событий. Однако эти предпосылки пока еще должным образом не -реа­ лизуются в практической деятельности человека. Целью настоящей книги и является подготовка общественного и научного мнения к восприятию идеи о том, что дол­ госрочные прогнозы климата, погоды, водных ресурсов и явлений биосферы необходимо строить с учетом ди­ намики космического пространства, в том числе дея­ тельности Солнца. На примере рассмотрения столь раз­ личных явлений нам хотелось 'бы подчеркнуть глубокую

•связь между ними как отражение единства природы и на этой основе показать закономерности многолетних колебаний земных процессов и возможности их долго­ срочного прогнозирования.

Постановка этого вопроса вполне своевременна. Тра­ диционные подходы не дают перспектив к прогнозиро­ ванию природных явлений на годы и десятилетия. Так, метеорология за долгий период своего развития пере­ жила несколько этапов, когда какой-то определенный вопрос считался ключевым для решения прикладных и

6

теоретических аспектов этой науки. Одно время основ­ ное внимание уделялось Арктике — «кухне погоды», за­ тем аэрологии, а в последние годы 1большой интерес вызывает проблема «океан — атмосфера». Однако до сих пор в метеорологии заблаговременность прогнозовобычно не превышает длительности прохождения цик­ лонов и антициклонов.

Вероятно, для прогнозирования на годы и десятиле­ тия необходима иная информация, и здесь совершенно исключительное значение приобретают космические дан­ ные. Проблема заключается в том, чтобы выделить кос­ мический «сигнал» среди массы других условий, опреде­ ляющих развитие природных процессов.

Большинство недоразумений, возникающих при • об­ суждении данной проблемы, обычно связано именно с переоценкой роли одного фактора, имеющего отноше­ ние к колебаниям земных процессов, и недооценкой остальных сил. В связи с этим в предлагаемой книге анализируется широкий комплекс различных факторов земного и космического порядка, которые должны учи­ тываться при долгосрочном прогнозировании земных явлений.

Но какое значение имеют долгосрочные прогнозы с практической точки зрения? Имеет ли смысл затрачи­ вать силы и средства на решение задач прогнозирования с привлечением космических данных?

Вопросы экономической целесообразности постановки таких исследований специально рассмотрены в первом разделе книги. Проведенные расчеты показали, что та­ кие прогнозы могут дать очень большую экономию средств в народном хозяйстве.

В следующем разделе мы рассматриваем Космос как источник информации, .необходимой для долгосрочного и сверхдолгосрочного прогнозирования земных процес­ сов. В части возможных механизмов связи Космос — Земля мы ограничиваемся лишь вопросами непосред­ ственного воздействия высокоэнергичных частиц на ниж­ нюю атмосферу. Все рассматриваемые до сих пор ме­ ханизмы космического влияния в большей или меньшей мере гипотетичны. Но механизм, о котором мы говорим, на наш взгляд, имеет два очень важных достоинства: он объясняет многие до сих пор не объясненные яв­

7

срочный прогноз стал возможным и успешным. Настоя­ щую работу можно рассматривать как своеобразную программу исследования этого механизма.

Заранее можно предвидеть, что наиболее важную роль .в воздействии Космоса на Землю играют солнеч­ ные излучения, хотя в расчет должны приниматься все факторы, контролирующие межпланетные магнитные по­ ля и тем самым оказывающие влияние на приток кос­ мических лучей к Земле. На этом фоне обращают на себя внимание резкие изменения солнечной активности, с которыми, вероятно, связаны чередования серий лет повышений и понижений интенсивности течения земных процессов. Здесь мы встречаемся не только с не изучен­ ной ранее разновидностью солнечно-земных связей, но и с перспективной основой создания прогнозов годовой заблаговременности. Данному вопросу посвящен третий раздел книги.

Затем нами рассматриваются те источники прогно­ стической информации, которые позволяют строить про­ гнозы с большей заблаговременностью. К их числу от­ носится цикличность — неправильная периодичность земных явлений. Несмотря на давний срок изучения, этот вопрос все еще служит предметом ожесточенных споров. Одни авторы считают, что цикличность вызва­ на действием внешних, космических сил, другие — при­ чинами чисто земного происхождения, а третьи пола­ гают, что это свойство любой случайной последова­ тельности. Эти противоречия во многом связаны с отсутствием общепринятой методики изучения циклов. Именно поэтому в данном разделе мы обращаем внима­ ние на методические вопросы решения этой задачи.

Цикличность присуща не только процессам нежи­ вой природы, но и самым разнообразным явлениям био­ сферы. Это и понятно, ибо, например, развитие растений во многом определяется состоянием температуры и. влажности окружающей среды. Несмотря на ограничен­ ность материалов, мы постарались в доступной форме показать важность учета космических данных в прогно­ зах развития процессов биосферы. Однако в биологии имеются и свои источники и приемы прогнозирования. Еще в 1892 г. Ф. Н. Шведов охарактеризовал дерево как летопись засух, а ныне стало очевидным, что ши­ рина годичных колец деревьев отражает колебания не только климатических, но и космических условий. По­

8