Ya. B. Zeldovich All-Moscow Seminar of Astrophysicists

Математический анализ данных по температуре T и концентрации диоксида углерода n_CO2 за последние 800 тыс. лет, полученных при бурении льдов Антарктиды, выявляет их высокую корреляцию. Сглаженные зависимости T(n_CO2) располагаются в узком диапазоне вдоль прямой регрессии

Teq= 0.098n_CO2– 27.1ºC

(температура отсчитывается от уровня конца голоцена, концентрация СО₂ в частях на миллион, ppm). Этот факт дает возможность применить к отклонениям от регрессии уравнения релаксации с постоянными времени, определяемыми из наблюдений. Физический смысл релаксации состоит в том, что океан с его теплоемкостью, много большей теплоемкости атмосферы, отзывается на отклонения от равновесия с временной задержкой 650—850 лет. Переход от температурных возмущений к вариациям потока энергии поверхностного слоя океана позволяет установить, что спектр этих вариаций имеет максимум на частоте, обратной периоду 39.4 тыс. лет, тогда как в спектре

температурных вариаций доминирует период 100 тыс лет. 3%-ное отличие от 40.5 тыс. лет – периода вариаций наклона земной оси – возможно, связано с рассогласованием между астрономической и геологической шкалами времени.

Предложенная теория релаксации дает возможность предсказания будущего потепления в зависимости от текущего потребления ископаемых топлив путем решения простых дифференциальных уравнений.

Бялко А.В. Теория релаксации климата, УФН, т.182, ?1, 111.

Четвертичный период геологии (2.588 млн. лет назад до настоящего времени) характеризуется общим похолоданием климата и регулярной чередой оледенений и межледниковий. При адаптации климатической теории Миланковича к современным данным [1] был поставлен вопрос о возможном воздействии Луны на климат в те периоды, когда эксцентриситет земной орбиты приближался к максимальным своим значениям (е < 0.058).

Наибольшие возмущения океана и атмосферы происходят при прохождении Луной перигея. Для современной эпохи (е = 0.01674) его минимальная величина P_min= 365375 км достигалась 4.01.1912, в следующий раз такое же сближение с Луной произойдет в январе 2257 года при е=0.01660.

Зависимость минимального перигея и максимального апогея от эксцентриситета Земли была получена анализом статистики лунных экстремумов за те периоды, когда численные программы [2] дают достаточную точность расчетов движения Луны (от -2000 до 6000 года), а также их сравнением с лунными экстремумами при гипотетической земной орбите с нулевым эксцентриситетом. Оказалось, что апогей слабо зависит от вариаций земной орбиты.

Даже при наибольших эксцентриситетах земной орбиты Луна сближалась с Землей до расстояний, всего лишь на 3% меньших современного минимума. Соответственно, максимальный прилив был на 8—9% выше современного максимума. Трудно сказать, достаточно ли это для существенного воздействия на климат. Не исключено, что полученное решение имеет только методическую ценность.

[1] Бялко А.В. Палеоклимат: дополнения к теории Миланковича // Природа 2009, ?12, 18—28.

[2] Meeus J. Astronomical Algorithms.Willmann-Bell, 1998.