Глава 3. Последствия эль-ниньо

3.1. Климатические последствия явления

Эль-Ниньо – глобальное гидрометеорологическое явление, которое характеризуется не только потеплением верхнего слоя вод экваториальной зоны Тихого океана, но и глобальными изменениями, которое происходят в атмосферной циркуляции. Перестройка общей циркуляции атмосферы сопровождается климатическими аномалиями на всех континентах, а климатические последствия этого явления ощущаются на протяжении нескольких лет.

Воздействие Эль-Ниньо сказывается на пространственно-временной изменчивости всех метеорологических полей. Наиболее существенно Эль-Ниньо воздействует на атмосферные осадки. Особенно ярко зависимость количества атмосферных осадков от Эль-Ниньо проявляется в экваториальной области Тихого океана.

Обычно в период формирования Эль-Ниньо начинает развиваться интенсивная конвекция в районе Маркизских островов. Тут, как правило, длительное время идут интенсивные и проливные дожди – аномалии осадков достигают +350…+400мм/мес. Области, где выпадает аномальное количество осадков, постепенно перемещаются на восток. Над теплыми водами океана вдоль экватора и около побережья Эквадора и Перу происходит интенсивное конвекционное поднятие воздуха, развиваются процессы конденсации и облакообразования, которые сопровождаются сильными ливневыми дождями. На побережье Центральной и Южной Америки выпадает рекордно высокое количество осадков, что приводит к катастрофическим паводкам, гибели людей и разбурению поселений.

В тоже время в атмосфере над Австралийско-Индонезийским районом преобладают нисходящие движения воздуха, стоит малооблачная погода, количество осадков аномально низкое – до – 350мм/мес. Ясная устойчивая погода обеспечивает очень высокий радиационный баланс. В этот период в Австралии, Индонезии и странах Индийского океана отмечаются засухи. Из-за ослабления летнего Индийского муссона уменьшается количество осадков в Индостане и Индокитае.

Многочисленные исследования свидетельствуют о том, что Эль-Ниньо управляет погодой не только Тихого океана, но и всеми погодно-климатическими процессами на земном шаре. Например, В период Эль-Ниньо углубляется Алеутский минимум, который вызывает штормовую погоду и ливни вдоль побережья Южной Америки – от Калифорнии до Аляски. Над бассейном Амазонки возникают компенсационные нисходящие движения воздуха, которые приводят к изменению погоды. Обычно тут господствует влажная дождливая погода, а в период Эль-Ниньо устанавливается засуха. В такие периоды зимы в Южной Америке бывают теплые, а на востоке Евразии Охотское море и Татарский пролив вообще не замерзают.

По данным М.А. Петросянца и Д. Я. Фащука, механизм распространения атмосферного отклика с экваториальной зоны Тихого океана в другие регионы земного шара обусловлены образованием огромных волн Россби. Эти волны возникают в результате повышения температуры поверхности океана в экваториальной зоне и взрывных выбросов скрытого тепла конденсации в период Эль-Ниньо. За счет тепла конденсации в верхней тропосфере над центральными и восточными районами Тихого океана формируется антициклон. Возникновение антициклона в верхней тропосфере над экватором возбуждает длинные, в несколько тысяч километров волн Россби, которые распространяются на всем земном шаре и проявляются в аномалиях погоды разных его регионах.

Повышение температуры поверхности вод в экваториальной зоне Тихого океана приводит к ослаблению циклональной циркуляции в севеоном полушарии и ее усиления в южном. При этом усиливается антициклональная циркуляция в Гавайском и Маскаренском антициклонах.

Атмосферные процессы, которые развиваются в период гидрометеородогического феномена Ла-Нинья – Эль-Ниньо, служат индикаторами формирования особых типов погоды и используются в долгосрочном прогнозировании погоды и климата [11].

Климатические явления, вызванные течением Эль-Ниньо, являются причиной засух в странах от Индии до Австралии, паводков от Эквадора до Новой Зеландии, лесных пожаров на западе Африке и в Бразилии. В это время на побережье Колумбии и Эквадора идут проливные дожди, вызывая подъём воды в реках, что приводит к интенсивным паводкам, развитию эрозионных процессов и оползней.

Установлено, что в те года, когда в тропической акватории Тихого океана наблюдается Эль-Ниньо, происходят засухи в Австралии, грозы с проливными дождями в пустынях Южной Америки, над безводной местностью Израиля выпадают сильные зимние осадки. Засухи на Ближнем Востоке приходятся на «паузы» между Эль-Ниньо.

Связь явления Эль-Ниньо также отмечается с экстремальными погодными условиями, которые возникают в других регионах земного шара. В настоящее время метеорологи обладают способностью прогнозировать Эль-Ниньо на один год. Таким образом, появление Эль-Ниньо является индикатором соответствующего типа погоды во многих регионах Земли.

В период самого интенсивного явления Эль-Ниньо в 1982 – 1893 гг. от наводнений, засух и других стихийных бедствий в разных концах света погибло свыше двух тысяч человек, а материальные убытки составили более 13 млрд. долл. США. Люди оказались безоружными перед лицом стихии, т.к. не знали о грядущих катастрофах, хотя механизм их развития прост.

Поле поверхностной температуры воды определяет расположение над поверхностью океана областей конвекции, в которых происходит интенсивное облакообразование. Чем больше разность температур воды и атмосферы, тем активней протекает этот процесс. При явлении Ла-Нинья вдоль тихоокеанского побережья Латинской Америки контраст температур вода – воздух из-за развитого апвеллинга невелик. Облака здесь не образуются и дожди редки, хотя из-за относительно низкой температуры воды в прибрежной зоне побережье Перу представляет собой страну холодов и туманов. Песчаная полоса суши шириной 40 км (от океана до подножья Анд) и длиной 2375 км, несмотря на близость океана, остаётся засушливой пустыней, т.к. вся влага оседает на склонах гор. В это же время над Индонезией, Австралией и прилегающей к ним западной части Тихого океана конвекция хорошо развита. Здесь идёт процесс интенсивного облакообразования, определяющий дождливый, влажный климат.

При развитии явления Эль-Ниньо ситуация меняется. Разворот пассатных ветров в обратном направлении (на восток) приводит к смещению из запад­ной части Тихого океана вдоль экватора в центральную и восточную его части (к побережью Америки) масс теплой воды и, соответственно, области интенсивного облакообразования и обильных осадков. В результате в Авст­ралийско-Индонезийском и даже Африканском регионах, где обычно стоит влажная дождливая погода, наступает засуха, а на западном побережье Южной и Северной Америки, обычно засушливом, начинаются проливные дожди, наводнения, оползни.

Кроме того, в период «теплой» фазы Южного колебания атмосфера получает огромное количество избыточного тепла, что отражается на режиме ветров и погоде обширных пространств различных континентов. Так, в январе 1983 г. во всем Западном полушарии по вине Эль-Ниньо на высоте 9000 м над уровнем моря положительная аномалия температуры воздуха составила 2-4 °С. В ноябре этого же года погода на Северо-Американском континенте была на 10 °С теплее нормы. Зимой 1983/84 гг. Охотское море практически не замёрзло, а в Татарском проливе припай наблюдался только в северной, самой узкой части. В мае 1983 г. в некоторых районах Перу выпало 20 годовых норм осадков.

Наконец, при продолжительном сохранении положительных аномалий температуры поверхностных вод в периоды Эль-Ниньо океан успевает выделить в атмосферу гигантские объемы углекислого газа, которые, несомненно, вносят вклад в «парниковый эффект». Точных количественных оценок таких поставок СO₂ океаном пока нет. Тем не менее, учитывая известные примеры превосходства мощности природных процессов над человеческими возможностями, трудно отказаться от предположения, что виновником «парникового эффекта» является не человек, сжигающий органическое топливо, а все то же Эль-Ниньо?!

Несмотря на кажущуюся простоту механизмов экологических катастроф и природных явлений, связанных с Эль-Ниньо, предупредить мир о предстоящем бедствии ученые, к сожалению, пока не могут. Как и в случае с океаническими фронтами, крупномасштабными течениями и синоптическими вихревыми образованиями, обменивающимися энергией и поддерживающими таким образом друг друга, это явление представляет собой самоподдерживающееся колебание. Температурные аномалии воды в экваториальной части Тихого океана, например, влияют на интенсивность пассатных ветров, которые управляют океаническими течениями, формирующими в свою очередь аномалии ТПО. Кроме того, изменения параметров атмосферы и океана «раскачивают» Землю, что влияет на колебания океана и атмосферы. В этом круговороте до сих пор не ясно, кой же из перечисленных механизмов является стартовым. Что в цепочке событий, связанных с Эль-Ниньо, причина, а что - следствие?

Возможно, прояснить этот вопрос поможет гипотеза профессора Иллинойского университета Пола Чандлера, который предположил, что процесс Эль-Ниньо инициируют вулканы. Действительно, мощные извержения охлаждают ту широтную зону, где они происходят. Таким образом, по мнению ученого, если вулкан «заработал» в высоких широтах, то он увеличит контраст температур между экватором и полюсом, что приведет к усилению пассатов и развитию Ла-Нинья. Если же мощное извержение произошло в экваториальной области, то температурный контраст, наоборот, будет меньшим. Пассаты ослабеют, и воз­никнет Эль-Ниньо. Такой механизм подтверждается статистическими расчета­ми: один из циклов Эль-Ниньо (3,8 года) практически совпадает с частотой низкоширотных тропических извержений (3,9 года).

Так как вулканическая деятельность зависит от солнечной активности, ци­клы которой изучены достаточно хорошо, то появляется возможность долго­срочного прогнозирования Эль-Ниньо. Однако математические сложности, возникающие при решении этой задачи, заставляют нас констатировать, что разгадка секрета Эль-Ниньо пока остается делом будущего.

Рассмотрим некоторые примеры влияния Эль-Ниньо в разные годы.

Эль-Ниньо в 1982г. опустошила поля и луга фермеров. Во многих местах земли урожаи полностью погибли. Безводье достигло широт Центральной Америки. Из-за него обмелело Гатукское озеро — часть трассы Панамского канала. Оно заполняется стоком рек, текущих в сторону Атлантики. Из-за большой суши реки оскудели, озеро обмелело, и теперь через Панамский канал могут проходить только суда с небольшой осадкой.

Президент США Клинтон созвал в октябре 1997 года совет, который рассмотрел все аспекты разыгравшейся экологической катастрофы. Была сформулирована задача: всем промышленным предприятиям страны, сбрасывающим в атмосферу парниковые газы, уменьшить их выделение к 2000 году до уровня 1990 года.

Пока еще никто не может сказать, принесет Эль-Ниньо сейчас больше или меньше несчастий, чем в 1982 году. Но одно важное отличие уже определенно есть. Оно в том, что на этот раз все эти беды не обрушились на людей так неожиданно, как это было 15 лет назад. Контрольные буи, установленные в океане, начали посылать предупредительные сигналы задолго до того, как нагретые воды вернулись к берегам Перу.

Обычно пассатные ветры гонят слой теплой воды от американского побережья в сторону Азии, примерно в районе Индонезии течение останавливается. Уровень поверхности океана там в это время превышает отметку у перуанского побережья на 60 сантиметров. Над нагретым океаном образуются облака, которые обычно проливаются как муссонные дожди над югом Азии. Но когда Эль-Ниньо проявляет пожары, наводнения, засухи, ураганы и смерчи — все это дружно свалилось на нашу Землю в 1997 году. Пожары превратили в пепел тропические леса Индонезии, потом забушевали на просторах Австралии. Они дошли до предместья Мельбурна. Пепел долетел до Новой Зеландии — за 2000 километров. Смерчи проносятся там, где их никогда не было. Солнечная Калифорния подверглась атаке торнадо (так в США называют смерч) «Нора» небывалых размеров — 142 километра в диаметре. Он промчался над Лос-Анджелесом, чуть не сорвал крыши с киностудий Голливуда. Две недели спустя другой смерч — «Паулине» — обрушился на Мексику. Знаменитый курорт Акапулько был атакован десятиметровыми океанскими волнами — разрушены постройки, улицы завалены обломками строений, мусором и пляжной мебелью. Наводнения не пощадили и Южную Америку. Сотни тысяч крестьян Перу спасались бегством от наступления воды, обрушившейся с неба, поля погибли, затопленные грязью. Там, где раньше журчали ручейки, пронеслись бурные потоки. На чилийскую пустыню Атакама, которая всегда отличалась необыкновенной сухостью, такой, что НАСА именно там испытывала марсианский вездеход, обрушились проливные дожди.

В других частях планеты буйства климата принесли иные несчастья. На Новой Гвинее — одном из крупнейших островов планеты, — главным образом в восточной его части, земля растрескалась от жары и засухи. Тропическая зелень высохла, колодцы остались без воды, урожай погиб. Полтысячи человек умерло от голода. Нависла угроза эпидемии холеры.

Причиной всех этих бедствий метеорологи считают возвратное движение течения Эль-Ниньо в Тихом океане. Огромная масса воды, нагретой в экваториальной зоне океана, обычно перемещается от берегов Южной Америки вдоль экватора в сторону Азии. Время от времени — период от 2 до 9 лет — поворачивает обратно и течет от Азии к Америке. Впервые метеорологи обратили внимание на странное поведение Эль-Ниньо в 1982 году. И тогда же в Южной Америке и в землях, лежащих в западной части Тихого океана, появились опасные признаки: засухи и наводнения в тех местах, где до той поры их обычно не бывало. События 1997 года приняли такой масштаб, что о них заговорили во всем мире.

Течение тянется от берегов Перу до архипелага, окружающего юго-восток азиатского континента. Эль-Ниньо в плане — это вытянутый язык сильно нагретой воды. По площади он равен территория США. Нагретая вода интенсивнее испаряется и быстрее «накачивает» атмосферу энергией. Эль- Ниньо передает ей 450 миллионов мегаватт, что равносильно мощности 300 000 больших атомных электростанций. Понятно, что энергия эта, согласно закону сохранения энергии, не исчезает. И вот уже в Индонезии во всю силу разразилась катастрофа. Сперва там, на острове Суматра, свирепствовала засуха, затем начали гореть высохшие леса. В непроглядном дыме, окутавшем весь остров, разбился самолет при приземлении, в море столкнулись танкер и сухогруз. Дымы дошли до Сингапура и Малайзии... Во всем этом тоже повинно Эль-Ниньо.

А на американское побережье Тихого океана течение принесло длительные дожди и ураганы с градом. В Коста-Рике, Боливии и Перу пришлось вводить чрезвычайное положение. Южная Африка живет под угрозой засухи, в Австралии она уже характерна», пассаты ослабевают либо совсем не дуют. Нагретая вода растекается в стороны, идет обратно к американскому берегу. Теперь исследователи поняли этот феномен и назвали его «южными колебаниями». Они, словно в ванне, раскачивают океанские нагретые воды с запада на восток и обратно. Только в океане все это протекает гораздо медленнее, чем в ванне. За раскачиваемой водой, как бы сопровождая ее, тянутся и дождевые облака, которые обычно проливались в сентябре- октябре над Индонезией и Австралией.

Ранней весной 1997 года космические спутники, вооруженные инфракрасными камерами, показали, что в районе экватора, в восточной части Тихого океана, образовалось пятно нагретой воды. Слой толщиной в 10-12 сантиметров имел температуру до 30 градусов Цельсия — на 5 градусов выше обычного. Это насторожило метеорологов. Здесь мог сформироваться центр тропической системы тайфунов. Нагретая вода могла ослабить пассатные ветры или повернуть их в обратную сторону и тем усилить разрушительное действие Эль-Ниньо, как было в 1982 году.

Когда потом, в июне, разница в атмосферном давлении над австралийским портом Дарвин и над островом Таити существенно изменилась (южное колебание), а рыбаки Перу в своих водах, ко всеобщему удивлению, выловили пару акул-молотов (рыбы, живущие в очень теплых водах), служба погоды и средства массовой информации забили тревогу. Основания для этого были: изменение атмосферного давления над экваториальной областью Тихого океана — признак того, что течение там повернуло вспять. Поэтому и теплолюбивые акулы оказались у берегов Перу.

Прошло еще полтора месяца, и появились новые факты, подтверждающие худшие опасения: у берегов Мексики и Коста-Рики стали гибнуть кораллы — существа, очень чувствительные к температуре воды. В Чили изголодавшиеся бакланы начали совершать налеты на рыбные рынки. В Перу из-за нехватки сырья пришлось закрыть несколько фабрик, перерабатывавших рыбу в муку. На Чили обрушились сильнейшие ливни, а после них началось нашествие крыс. Принесенные крысами вирусы вызвали вспышки болезней. Жертвой дождей оказались древнейшие постройки Южной Америки — пирамиды сложенные из необожженного кирпича. Возраст многих из них — около 1500 лет. И вот сейчас они могут быть размыты льющейся с неба водой. Ученые забили тревогу. Над памятниками срочно надстраивают крыши из парусины и пластика.

Некоторые из археологов уже говорят о том, что Эль-Ниньо в далеком прошлом могло стать одной из причин гибели высокоразвитых культур народов Южной Америки. Археолог Рикардо Моралес высказал предположение, что в годы 550- 600 после Pождества Xристова знаменитая Лунная пирамида была размыта дождями, вызванными, как он считает, сверхсильным Эль-Ниньо. Селение, располагавшееся недалеко от пирамиды, по мнению ученого, было смыто потоками воды. В Перу, по утверждению археолога М. Мосели, 1100 лет назад мощное Эль-Ниньо, вернее, порожденные им стихийные бедствия, разрушили систему оросительных каналов и тем погубили высокоразвитую культуру большого государства.

Предсказания метеорологов подтвердились: катастрофические события, связанные с течением Эль-Ниньо, одно за другим обрушиваются на землю. Конечно, очень грустно, что все это сейчас происходит. Но все же нельзя не отметить, что человечество впервые встречает глобальную природную катастрофу, зная ее причины и ход дальнейшего развития.

Феномен Эль-Ниньо уже довольно хорошо изучен. Наука разгадала загадку, которая мучила перуанских рыбаков. Им было непонятно, почему иногда в рождественский период океан становится теплее и косяки сардин у берегов Перу исчезают. Поскольку приход теплой воды совпадал с Рождеством, течение назвали Эль-Ниньо, что по-испански означает «младенец-мальчик».

Рыбаков, конечно же, интересует непосредственная причина ухода сардин. Дело в том, что сардины (и не только они) питаются фитопланктоном, фитопланктоном, составная часть которого — микроскопические водоросли. А водорослям нужен солнечный свет и биогенные элементы — прежде всего азот, фосфор. Они есть в океанской воде, и запас их в верхнем слое постоянно пополняется вертикальными токами, идущими от дна к поверхности. Но когда течение Эль-Ниньо поворачивает обратно, в сторону Южной Америки, его теплые воды «запирают» выход глубинных вод. Биогенные элементы не подымаются к поверхности, размножение водорослей приостанавливается. Рыба уходит из этих мест — ей не хватает корма.

Даже в те годы, когда Эль-Ниньо не приносит большой беды, за ним стоит следить, поскольку в нем заложено и закодировано будущее развитие атмосферы: чего ждать от следующей зимы, будет весна ранней или поздней и т.д.

В периоды Ла-Нинья биопродуктивность океана увеличивается, и соответственно количество рыбы в нем, не только за счёт понижения температуры воды, но в первую очередь за счет интенсификации вертикальных её движений.