Потепление или похолодание отрывки из книги

  Кистерский А.П., выдержки из книги (второе издание):

ПОТЕПЛЕНИЕ или ПОХОЛОДАНИЕ
(спросим у солнца)

ПРЕДИСЛОВИЕ

Цель автора этой книги – дать общий обзор того, что мы знаем и думаем относительно Солнца и той возможности, которую Солнце даёт нам – обитателям Земли – в деле прогнозирования «солнечного воздействия» на наше здоровье, нашу среду обитания, нашу погоду.
Ведь само наше светило дает нам возможность, путем прямых измерений (а автор является сторонником использования прямых измерений везде и всегда, когда это только возможно), получать сведения о предстоящих изменениях погоды (и не только погоды) на планете Земля.
 И, естественно, главным героем этой книги стал Анатолий Витальевич Дьяков - человек, который такую «солнечную» возможность открыл и успешно применил на практике.
В 2011 году вышла в свет книга А.В. Дьякова «Предвидение погоды на длительные сроки на энерго-климатической основе». Книга, 58 лет пролежавшая без движения в архивах Госгидромета и Академии наук. Сейчас каждый желающий может купить её и прочесть. И сделать свои выводы, основываясь на своем уровне образования и разумения, о том, - насколько обоснованы прогнозы создателя энергетической климатологии — первого ученого-гелиометеоролога и последнего ученого-одиночки.
Энергетическую климатологию А.Дьякова можно иначе назвать физической, так как прежние климатология и метеорология отличались тем, что были (и есть, и являются до сих пор!) описательными науками, как все науки географического профиля. С Дьяковым же в науку о погоде вошла физика...
Вот мнение доктора физико-математических наук Сазонова: «Наша метеонаука осталась на уровне 1930-х годов. В ней «правят бал» географы. Они не пускают физику в дела прогнозирования, поскольку её просто не знают.
В области исследования солнечно-земных связей мы были впереди американцев, сейчас от них отстали. В основном ведётся исследование атмосферы...».
Основные трудности при составлении метеопрогнозов возникают по той причине, что связи в процессах движений воздуха не выражаются простыми математическими функциями, а носят особый комбинированный функционально-статистический характер, своеобразный в каждом частном физико-географическом регионе. Такие связи мы должны обнаруживать из опыта в виде фазовых соотношений климатической функции, которая даёт закономерное развертывание процессов в атмосфере и на подстилающей поверхности, в связи с колебаниями в поступлениях энергии Солнца. Следовательно, преодоление трудностей в долгосрочном прогнозе погоды сводится к выявлению физических закономерностей в процессах циркуляции атмосферы.
Анатолий Витальевич Дьяков такие связи и закономерности из опыта обнаружил. Открыл!
Дьяков открыл, что главным «возмутителем погоды» является не тепловое, или лучевое, воздействие Солнца (за которое «отвечает» солнечная постоянная), а — электрическое, за которое «отвечает» солнечный ветер, его «порывы» и «шторма»... - Именно они обусловливают «подключение» сил магнитного поля Земли к перемещению воздушных масс, что увеличивает мощность и вызывает изменение направления воздушных потоков.
Им вскрыт и механизм того, КАК это происходит. Иначе говоря, Дьяковым открыт ряд новых погодообразующих факторов, которые в совокупности своей и составляют механизм передачи энергии солнечной активности нижним слоям земной атмосферы, где и формируется погода. Именно учет этих новых факторов позволил Дьякову составлять долгосрочные прогнозы погоды с небывало высокой точностью.
Регулярно составлять и распространять долгосрочные прогнозы погоды по своему методу А.В. Дьяков начал с 1943-го года.
В ту военную пору резкий рост предприятий горно-добывающей и лесной промышленности в Горной Шории и соседнем Кузбассе, а также другие неотложные требования обороны страны, - стимулировали появление настоятельного спроса на такие долгосрочные прогнозы погоды, которые могли бы более правильно ориентировать предприятия, чем прогнозы погоды, исходящие от органов официальной Гидрометслужбы. Прогнозы Анатолия Витальевича Дьякова удовлетворяли этим повышенным требованиям.
По распоряжению академика И.П. Бардина, занимавшего в те годы пост заместителя наркома (министра) чёрной металлургии, было основано Метеобюро Горной Шории. Начальником метеобюро был назначен Дьяков. С тех пор составление долгосрочных прогнозов погоды стало его официальной обязанностью...



ГЛАВА 1
ПОТЕПЛЕНИЕ  ИЛИ  ПОХОЛОДАНИЕ?
На какой планете мы живем? Земля – живой организм?

...в 1960-70-е годы точно также была популярна теория глобального похолодания. Ученые называли это время малым ледниковым периодом – тогда полностью замерзали все северные моря. Параллельно наблюдалось – и было пристегнуто к этой теории – обмеление Каспийского моря, породившее масштабные проекты поворота северных рек.
Причину «тогдашнего» похолодания, «тогда же», как будто бы нашли. Разгадку привез из кругосветной экспедиции научно-исследовательский корабль «Профессор Визе».
Участники экспедиции обнаружили, что водные толщи Северной Атлантики — до полутора-двух километров в глубину — стали холоднее средней многолетней нормы на 1 – 2 градуса. Для океана это очень большое отклонение. Таким образом, в Атлантике возник гигантский по своей емкости источник охлаждения.
Откуда он взялся - этот внеплановый возмутитель атмосферы, никто не знал, но при составлении прогнозов погоды его учитывали, и о глобальном похолодании говорили всерьез.
Однако прошло время, и в Арктике потеплело, и в Атлантике, и уровень Каспийского моря растет. То есть идет нормальный, естественный процесс, которому не следует придавать статус катаклизма.
А можно заглянуть еще на полвека далее в прошлое. Так, с самого начала 20-го века Арктика стала заметно теплеть. Это выразилось, в частности, в уменьшении ледовитости океана, в удлинении срока навигации и т.д. Но с 1940-го года вновь началось похолодание, продолжающееся до конца 1970-х. То есть, мы наблюдаем достаточно уверенное проявление известного цикла Брюкнера, который выражается в смене теплых и сухих периодов холодными и влажными, со средним интервалом между двумя последовательными максимумами 35 лет.
Самая большая ошибка – это делать линейный прогноз. Наблюдения за погодой на Земле ведутся совсем недолго, в сравнении с «возрастом» человечества (и уж тем более с возрастом планеты). И если в течение ряда лет наблюдается какая-то тенденция, по которой можно было бы провести прямую линию до какой-нибудь предполагаемой страшной катастрофы, то не стоит забывать, что на самом-то деле этот прямой отрезок является лишь очень незначительной частью сложной кривой.



ГЛАВА 7
ШКОЛА  ЖИЗНИ
«Такое было время…». Донос. Арест. Ссылка. Первые находки в теории и практике метеопрогноза. Почему случаются и что означают «крещенские морозы»? Долгосрочные прогнозы погоды — неотложное требование обороны страны. Создание обсерватории: первая гелиометеорологическая… Дела семейные.

К делу А.В. Дьяков подошел основательно. Уже «вооруженный» идеями Клоссовского, Г.Дове, Воейкова и других корифеев науки 19-го века, он штудирует все новейшие публикации по метеорологии. И в ряду других «попалась» ему интереснейшая публикация Элеоноры Севериновны Лир.
Э.Лир, рассмотрев синоптические карты за 50 лет, разработала типы сезонной циркуляции, и доказала, что всякому атмосферному потоку сопутствует встречный, текущий слева от него.
Под влиянием «старых» идей и новейших публикаций у Дьякова возникла гипотеза об усилении циркуляции воздуха под действием скачков солнечной активности. С этой точки зрения движение мощных встречных потоков – холодного и теплого – представилось двумя сторонами одного глобального процесса.
В 1938-м году Дьяковым было обнаружено систематическое появление потоков тропического воздуха над территорией Западной Сибири спустя 3-4 суток после кульминации активной области на Солнце. При этой ситуации температура воздуха над Западной Сибирью повышалась на несколько градусов (нередко на 10-15), что, как правило, сопровождалось в данном физико-географическом районе увеличением осадков, штормовыми ветрами, снежными буранами в зимнее время, грозами и ливневыми дождями летом.
В эти же периоды компенсационные течения воздуха, возникающие, согласно теории Э.С. Лир, над Европейской территорией СССР, обусловливают полярные вторжения, т.е. волны холода.
«Вообще в атмосфере Земли существуют так называемые взаимно противоположные области, - говорит  Анатолий Витальевич. - Так вот, зоны над Европейской территорией СССР и над Западной Сибирью - Северным Казахстаном как раз противоположны друг другу по характеру происходящих в них погодных процессов»…
В результате упорных поисков, изучения всего сделанного до него, А.В. Дьякову удалось дать динамическую трактовку многолетнему климатологическому материалу, расшифровать его с точки зрения процессов циркуляции атмосферы и изменений остатка энергии в данном физико-географическом регионе, путем отыскания простой климатологической функции — первой производной средних температур воздуха по времени. На базе этого он изучил фазовые соотношения климатической функции, вскрыв ряд важнейших закономерностей в динамике атмосферных процессов над центром Евразии, с привлечением космических воздействий.
В частности, исследуя годовой цикл атмосферной динамики над Западной Сибирью и Северным Казахстаном, Дьяков в 1942 году обнаружил одно из важнейших соотношений атмосферной жизни, которое он назвал Законом Конца Полярной Ночи. Этому фазовому географическому закону он дал следующую формулировку (для Северного полушария):
состояние динамики циркуляции атмосферы в конце Полярной Ночи (20-30 января) оказывает решающее влияние на последовательный ход развития атмосферных явлений в течение всего данного года.
Это время давно известно в народе как наступление «крещенских» морозов...
В годы же повышенной солнечной активности фазовый ход климатической функции может так сильно нарушаться, что наступление «крещенских» морозов не скажется вовсе, а вместо них будет развиваться сильная циклоническая деятельность. В этом случае сдвиг фаз хода климатической функции обнаружится в течение всего последующего годового цикла. Развитие погоды будет иметь совершенно аномальный облик в течение всего года...
Со второй половины 1943-го года А.В.Дьяков приступил к регулярному составлению и распространению долгосрочных прогнозов погоды для Горной Шории. При этом никаких сомнений в правильности взятого направления методики составления прогнозов погоды у автора не возникло. Он был абсолютно уверен в успехе, так как знал, что опирается на незыблемые классические связи в науке — основные физические законы...
Действительность полностью оправдала эти ожидания. В течение всего второго полугодия 1943 года Дьяков не испытал ни одной неудачи в декадных и месячных прогнозах погоды. 
Вот какую оценку этим прогнозам дал главный инженер рудника Темир-Тау Н.С.Резеда: «За истекший год (1943) Метеобюро Горной Шории, возглавляемое Дьяковым А.В., проделало следующие работы: заблаговременно обеспечивало предприятия высококачественными информациями о предстоящей погоде на периоды от 1 до 10 суток и сезонными на 2-2.5 месяца. При этом, определения состояний предстоящей погоды оправдывались с ничтожными отклонениями, что способствовало руднику, железнодорожному транспорту и пр. предприятиям заблаговременно принимать эффективные меры для обеспечения производственных планов в условиях непостоянного режима погоды Горной Шории».


Шла война. Фронту нужны были танки и пушки. Военным заводам, выпускающим танки и пушки, нужны были металл и уголь. Кузбасс давал и сталь и уголь. Но Кузбассу для стабильной работы нужны были точные метеопрогнозы. Нужды Кузбасса, а также другие неотложные требования обороны страны, - стимулировали появление настоятельного спроса на такие долгосрочные прогнозы погоды, которые могли бы более правильно ориентировать предприятия, чем прогнозы погоды, исходящие от органов официальной Гидрометслужбы. И прогнозы Анатолия Витальевича Дьякова удовлетворяли этим повышенным требованиям.
По распоряжению академика И.П.Бардина, занимавшего тогда пост зам.министра (наркома) чёрной металлургии, было основано метеорологическое бюро Горной Шории при Западно-Сибирском геолого-разведочном тресте. Начальником этого бюро был назначен А.Дьяков, а составление долгосрочных прогнозов погоды стало с тех пор его официальной обязанностью.
Метеобюро Горной Шории в системе Министерства чёрной металлургии (МЧМ) просуществовало до сентября 1951 года.
8 мая 1945 года А.Дьяков выступил перед районной аудиторией в Исполкоме райсовета депутатов трудящихся Кемеровской области с отчётным докладом. Вот выдержка из решения Исполкома: «Заслушав доклад тов.Дьякова, Исполком райсовета отмечает: за период проведенных работ Метеорологическим Бюро Горной Шории проделана работа по изучению неисследованных климата и погоды районов Горной Шории, имеющих большое экономическое значение.
Метеорологическое бюро систематически давало краткосрочные и долгосрочные прогнозы погоды, которые оказались весьма полезными для местных хозяйственных организаций при посевных и уборочных кампаниях. Исполком решил:
проводимые Метеорологическим бюро Горной Шории мероприятия одобрить. Считать необходимым для дальнейшего развития метеорологических работ Метеобюро Горной Шории произвести постройку метеостанции обсерваторного типа. Под постройку здания и организации метеоработ закрепить участок на вершине горы Улу-Даг площадью 15 га под климатический заповедник и 8 га под хозучасток метеостанции»...
Стройка горной метеостанции обсерваторного типа, по проекту Дьякова и под его руководством, была осуществлена на средства Западно-Сибирского геолого-разведочного треста МЧМ в период 1946-1950 гг. Место для станции было выбрано по желанию академика И.П.Бардина: «с учетом обслуживания как существующих предприятий и точек, нуждающихся в метеосводках, так и намечающихся к строительству»...
По мысли А.В.Дьякова, вершину горы Улу-Даг, отличающуюся, благодаря совершенно открытому горизонту, высокой репрезентативностью, следует сделать местом исследования динамики атмосферы Горной Шории. Такие исследования явились бы крайне важными для изучения климата всей Центральной Сибири, сыграли бы решающую роль в предвидении погоды на длительные сроки на этой территории.
…
...По мере развития метеорологии стало окончательно ясно, что вопрос долгосрочного предвидения погоды не есть только синоптическая или механическая проблема, что дело здесь представляется несравненно более сложным, что в данном случае мы встречаемся с комплексной геофизической проблемой, требующей для своего разрешения учета многих факторов, в первую очередь знания изменений энергетического остатка атмосферы, как функции лучистой и корпускулярной энергии, поступающей от Солнца в их соотношениях с запасами энергии подстилающей поверхности.
Другими словами, оказалось, что задачу долгосрочного прогноза невозможно решить без знания динамических закономерностей климата в каждом частном физико-географическом районе.
И такие закономерности уже были найдены и сформулированы Г.Дове, А.И.Воейковым, Э.Лир и В.Бьёркнесом, а Дьяков сумел найти условия применимости этих законов в прогностических целях. В частности, замечательная теорема Бьёркнеса об энергии циркуляции атмосферы, которую с 1903 года применяли только при исследованиях малых локальных циркуляций в атмосфере (бризов, циклонов и пр.), получила, благодаря трудам Дьякова, право гражданства в климатологии, которая от этого, таким образом, становится энергетической. Это совершенно преображает климатологию, позволяя изучать в определенных физико-географических положениях устойчивые физические закономерности в явлениях больших переносов воздуха, рассматривая их как фазовые связи климатической функции.



ГЛАВА  9
ОТКУДА  ВЕТЕР  ДУЕТ?
Энергетические различия циклонов и антициклонов. От интеграла энергии и формулы Сандстрема к индексу солнечной активности. «Закон пауз» А.Дьякова. Как устроен ураган? Слово о тропопаузе. Жуткий январь 2006 года.   

Для подведения физико-математической основы под разрабатываемую теорию А.В. Дьяков применил вариационный принцип механики к интегралу энергии атмосферной циркуляции в формуле Сандстрема.
Известно, что вариационный принцип механики является основой — отправным источником для вывода всех законов сохранения (энергии, момента и пр.). - Этот универсальный принцип устанавливает в самом общем виде критерий для определения изменений состояния определенной материальной системы, в зависимости от экстремумов ее полной энергии. Он гласит, в самой общей форме, что: для изменения состояния какой-либо материальной системы, имеющей связи, необходимо и достаточно, чтобы ее полная энергия дошла до состояния экстремума. Если знать эти связи системы, то можно разрешить задачу о прогнозе её состояния на определенный отрезок времени.
Плодотворность этого принципа исключительно велика, особенно в теориях термодинамики, волновой механики и пр., так как такой подход наиболее правильно отвечает внутренней сущности природы.
Естественно было ожидать, что применение вариационной механики должно также быть крайне плодотворным и при изучении атмосферных процессов. Так оно и оказалось в действительности, как выяснил в результате многолетних работ А.В. Дьяков.
А именно: выяснилось, что состояние экстремумов энергии циркуляции в атмосфере Земли вполне определяется разностью первых производных температуры воздуха по времени двух потоков воздуха, взаимодействующих в циркуляционных процессах.
Когда эта разность положительна, атмосфера находится в состоянии неустойчивого равновесия, а экстремум энергии горизонтальной неустойчивости – есть максимум;
когда такая разность отрицательна, атмосфера стремится к устойчивому состоянию, а экстремум энергии горизонтальной неустойчивости близок к минимуму.
Интервал времени между двумя последовательными состояниями экстремумов одного знака энергии атмосферной циркуляции (ее неустойчивости) Дьяков назвал энергетическим циклом атмосферы (ЭЦА). Средняя величина такого цикла оказалась равной 8.6 суток. Во время же высокой активности Солнца этот период  увеличивается до 12-ти и более суток.
Следовательно, увеличение длительности неустойчивых состояний воздушных потоков - состояний возмущений атмосферной циркуляции - происходит весьма явным образом при увеличении солнечной активности.
…Известно, что в природе решающее значение имеет не сама физическая величина, а ее изменения. Это хорошо знают космонавты, которые испытывают влияние не самой скорости, а ее изменения, т.е. перегрузки. Так происходит и в природе, в любой области явлений – в электромагнетизме или в изменениях циркуляции атмосферы и т.п.
На этом основании за индекс солнечной активности Дьяковым были приняты не просто условные числа Вольфа, основанные на известных субъективных допущениях, а первая производная от текущей общей площади пятен dSd/dt, деленная на предыдущее значение площади солнечных пятен Sd. Этот индекс дает возможность строить прогностические зависимости.



ГЛАВА 11
ОДИН  В  ПОЛЕ  НЕ  ВОИН?
«Неправильный» метод «неправильного» метеоролога. Встреча с мадам Фламмарион. Теория «резонанса погоды». Известная засуха 1972 года, и «неизвестная» засуха 1973-го. Орден Трудового Красного Знамени. Отзывы «потребителей» долгосрочных прогнозов. Печальный 1985-й.

Работы самого А.В. Дьякова, а также его предшественников — астрономов и геофизиков - позволяют с высокой степенью достоверности заключить, что скорости ведущих потоков общей циркуляции атмосферы могут возрастать непосредственно от возмущений, возникающих на поверхности Солнца, минуя тепловые соотношения по той причине, что не вся энергия Солнца превращается в земной атмосфере в тепловую. Значительная часть энергии активности Солнца превращается непосредственно в движения воздуха через воздействие электромагнитного поля Земли. Другая часть этой энергии уходит на электризацию у полярной шапки Земли заряженными корпускулами, исходящими от солнечных вспышек, высоких слоёв атмосферы Земли, где возникают полярные сияния.
   Весь исторический путь метеорологии показал, что наиболее ясно климатическая функция раскрывается только при непосредственном (из опыта) изучении взаимосвязей между: энергией, поступающей от Солнца, потоками воздуха и - подстилающей поверхностью в каждом частном физико-географическом регионе планеты. Такие фазовые связи (фазовые переходы-превращения энергии из одного вида в другой) климатической функции и используются для предвидения явлений в атмосфере на длительные сроки.
Крайне важно отметить, - говорит А.Дьяков, - что механизм и интенсивность перехода одного вида энергии в другой зависят от следующих факторов:
1. физических свойств взаимодействующих потоков воздуха: их температуры, точнее, их разницы; скорости движения, влагосодержания, устойчмвости. Сюда же входят и космические влияния, оказывающие непосредственное воздействие на скорости потоков.
2. Физических свойств подстилающей поверхности, вызывающей основные процесы трансформации движущегося воздуха, так как непосредственно от лучистой энергии тепловые свойства воздуха меняются в слабой степени.
3. Крупных барических полей в атмосфере, обусловленных процессами циркуляции воздуха больших масштабов, в которые вовлекаются основные, так называемые ведущие потоки общей циркуляции атмосферы.
4. Орографических воздействий (воздействия рельефа), благодаря которым потоки воздуха получают то или иное направление.
Каждый из перечисленных факторов имеет свои закономерности, благоприятствующие или, наоборот, неблагоприятствующие процессам преобразования энергии потенциальной в кинетическую. Нетрудно видеть, что от совокупного влияния всех четырех факторов, меняющихся во времени, могут возникнуть всевозможные вариации в интенсивностях процессов циркуляции. Однако наиболее важным, определяющим обстоятельством является то, что воздействия первых трёх факторов имеют периодический характер, связанный с рядом циклов в поступлении на поверхность Земли энергии Солнца, в первую очередь с годовым циклом солнечного тепла, и затем, с одиннадцатилетним циклом солнечной электромагнитной активности. Отсюда ясно, что динамика циркуляции должна испытывать периодические колебания в соответствии с названными циклами.
Новый метод, таким образом, вытекает из самой природы вещей, а не навязывается ей искусственно, как это пытались делать многие ученые.


...Рассказывает Анатолий Витальевич: «В печати уже неоднократно сообщалось, что прогнозы, составляемые нами на единственной в стране научно-исследовательской гелиометеорологической станции Горной Шории, как правило, более точны, чем аналогичные прогнозы Гидрометцентра.
     Не зная, что противопоставить такому факту, противники наших методов утверждают, что нам-де просто «удивительно везет». Надо ли говорить, насколько нелепо подобное утверждение. Предсказание погоды – не игра в рулетку. Любой метеоролог-практик хорошо знает, что тут невозможно добиться успеха, не опираясь в своей работе на достоверно установленные природные закономерности, не опираясь на факты».
…
...Наши научные противники требуют фактов. Фактов, которые подтверждали бы, что влияние солнечной активности на погоду действительно существует. Что ж, требование вполне законное. Однако, когда приводишь эти факты, от них попросту отмахиваются. По-видимому, нужны не только факты – необходимо еще желание их увидеть. Короче говоря, необходим хотя бы минимум объективности»…
Как тут не вспомнить слова великого Ломоносова: «Бесполезны тому очи, кто желает видеть внутренность вещи, лишаясь рук к отверзтию оной. Бесполезны тому руки, кто к рассмотрению открытых вещей очей не имеет»…


...Сейчас появились новые, более обширные, более детальные знания о конкретных формах воздействии солнечного ветра на атмосферу Земли. 
Вот что пишут соратники известного исследователя К.Я. Кондратьева, Никольский Г.А. и Шульц Э.О., в работе «Вехи на пути исследований с К.Я.Кондратьевым радиационного баланса системы «атмосфера – подстилающая поверхность»», (2007г):
«На связь солнечной активности с метеопараметрами указывал талантливый метеоролог А.В. Дьяков. Он настаивал на том, что принципиально важно учитывать при составлении прогнозов тесную связь земной атмосферы с уровнем солнечной активности, ее темпом… Составляемые им по           собственной оригинальной методике долгосрочные прогнозы оказывались несравненно более точными, чем прогнозы погоды Гидрометеоцентра.
Другие исследователи, изучавшие связь солнечной активности с метеопараметрами с разных точек зрения, подтвердили ее наличие, но так же, как и А.В. Дьяков, не смогли определить механизм воздействия активности Солнца на атмосферу Земли. Наши же исследования позволяют решить эту проблему, поднять на новый уровень понимание природы солнечно-земных связей, уточнить и сделать обоснованным, моделируемым прогнозирование погодных (в том числе и катастрофных) процессов.
Но значение полученных нами результатов не ограничиваются этим, хотя и важным, но все же частным прикладным аспектом, ибо они носят всеобщий, фундаментальный характер»…
- Есть такие знания. Но никто не применяет эти знания для практических дел – прогнозов погоды. Почему?!...
А Дьяков еще 50 лет назад говорил, что в метеорологии проблемой является не недостаток информации о состоянии атмосферы, а методика освоения этих сведений, умение сделать правильные аналитические выводы, умение выявить главные факторы, формирующие погоду…
 У м е н и е !…
50 лет назад у Дьякова не было сегодняшних знаний и сегодняшней обширной информации о состоянии атмосферы, но прогнозы Дьяков – «давал»!
Сегодняшние специалисты обладают, как они говорят, и большими знаниями, и более подробной информацией об атмосфере, но - прогнозов никто не «даёт»!
Что бы это значило?...