Vind och orkaner beror på skog, inte temperaturer

2024 Författare: Seth Attwood | [email protected]. Senast ändrad: 2023-12-16 16:17

Varför blåser vinden? För träden vajar! Många förskolebarn följer denna geofysiska modell. Vuxna skrattar åt detta och förklarar grundläggande sanningar för barn. Men det visar sig att dessa sanningar inte är så enkla. Och "förskoleversionen" är inte så absurd. Geofysikern Anastasia Makarieva föreslog en ny teori som förklarar varför vinden blåser, orkaner bildas och floder flyter.

Grön dammsugare

Vi träffas som spioner – på ett café. Vi kommer överens om lösenord och identifieringsmärken per telefon:

- Jag kommer att ha en enorm bukett i mina händer, - Nastya suckar sorgset, - du känner igen mig.

Dagen innan, på Baltschug Kempinski Hotel, i en atmosfär av hisnande glamour, belönades tio unga flickor med UNESCO-L'Oréal-priserna som de bästa unga vetenskapsmännen i Ryssland. Anastasia Makarieva, Ph. D. i fysik och matematik, seniorforskare vid St. Petersburg Institute of Nuclear Physics vid Ryska vetenskapsakademin är en av dem.

– Har du havregrynsgröt? - Nastya torterar servitrisen.

En enorm bukett från L'Oréal plågar henne i sin tur: Nastya är hjälplös framför honom, och han känner det - klättrar fräckt in i ansiktet och sticker med lekfulla dekorativa nålar. Buketten avslöjar fullständigt Nastyas helt oglamorösa natur. En enkel blå tröja, jeans och en hjälplöst godtrogen look: de pratar inte om sådana människor - de är vackra. Att Nastya är snygg är snarare ett tecken på något annat. Hennes ansikte ser ut som det där kärlet där elden flimrar, enligt Zabolotsky.

Men om branden senare. Och nu står bukett och gröt på agendan. Förutom blommor innebär priset att få 350 tusen rubel. Jag undrar om detta är mycket eller lite för en forskare?

– Jag har en grundlön på 12 500 rubel. Detta är i allmänhet normalt, för för tre år sedan var han 8 tusen. Jag får lite mer från bidrag. Totalt ca 20 000. Naturligtvis är jag glad över att få dessa 350 000.

– Och hur är det nu inom vetenskapen generellt när det gäller välfärden?

– Ja, välbefinnandet lämnar mycket övrigt att önska, – Nastya tittar bort. Hon skäms helt klart. – Men du kan fortfarande leva. Det vill säga att du når medelklassen om du snurrar, ja, gillar att leta efter kontrakt med utländska partners. Det här bidragssystemet förstörde bara vetenskapen, vet du? En person som gör affärer, han vet inte hur man skriver ansökningar om bidrag. Det är också nödvändigt att ange där vad du ska göra. Hur vet jag vad som kommer att hända i slutändan? Vi har nu slutfört en hel del arbete, vi tror att detta är en upptäckt. Men vi kunde inte skriva i ansökan att vi ska göra en upptäckt. Vetenskapen har dött. Över hela världen, inte bara här. Till det kommer folk som vet hur man skriver bidrag. Och de som inte vet hur, får ingenting. Denna förnedring av en specialist förstör honom helt enkelt fysiologiskt - han blir grovt sett täckt av akne och blir sjuk. Bidrag har rensat vetenskapsentusiaster.

Till sist kommer de med gröten. Men Nastya är inte längre upp till henne. Du måste kämpa mot buketten och berätta allt.

- Låt mig förklara för dig vad vi gjorde. Du kommer att förstå, förstaklassarna förstår detta.

Nastya är engagerad i geofysik och har ett mycket högt citeringsindex. Det betyder att nästan hela världens forskarsamhälle hänvisar till vetenskapliga artiklar med hennes medverkan. Hennes senaste arbete, som publicerades förra året i tidskriften European Geophysical Union, blev årets mest kommenterade artikel. I den, på flera sidor, förklaras inte mindre - varför vinden blåser och floderna flyter.

- Här rinner floderna, - Nastya försöker stoppa irriterande bukettnålar under det glansiga omslaget. Hopplöst! Nålarna går in i munnen och i gröten, men Nastya trycker undan dem och böjer envist sina egna. – Floder rinner ut i haven – jorden lutar, så de rinner alla ner där. Fråga: var kommer vattnet ifrån? Till exempel är källorna till Jenisej tusentals kilometer bort från havet. All färskvattenförsörjning på land skulle rinna ut i havet på fyra år. Detta betyder att det är nödvändigt att fuktig luft ständigt strömmar från havet, då kommer nederbörd att falla på land, vatten kommer att falla i floderna, och därmed kommer dess cirkulation att ske. Men vad är den fysiska mekanismen för just denna cykel, som är ansvarig för livet på land? När allt kommer omkring händer ingenting sådant här i öknen. Till exempel Sahara: det ligger vid havet, men vinden blåser i motsatt riktning - från Sahara. Det för inte med sig fukt - tvärtom, allt som någon saxaul avdunstar i Sahara förs bort till havet, som redan är vått. Så vi har beskrivit denna mekanism.

Nastyas idé är lätt till tårar. Inte vår, naturligtvis, men specialister som har sysslat med denna fråga i minst tre århundraden och betraktade mekanismen för luftflödesrörelsen som en värmemotor. Även i skolan undervisar de: det är varmt här, det är kallt här, luften expanderar, blir lättare, stiger och kyla läcker underifrån. Men varför blåser vinden konstant från det varma havet till Amazonas kalla källor, och från det varma Sahara transporterar luften luft mot det svala havet? Allt borde trots allt vara tvärtom. Modellen, byggd på skillnaden "varm - kall", fungerar felfritt endast i ekvatorn. Nastya föreslog att man inte bara skulle införa temperatur i koordinatsystemet, utan även fuktkondensering, vilket ger ett tryckfall.

– När allt kommer omkring, vad är press? – frågar hon retoriskt och fiskar nålar från den svalkande gröten. – Gasmolekyler flyger och slår om dig och mig. Och när vattenånga kondenserar till droppar försvinner dessa molekyler, och vad händer? Det stämmer – trycket sjunker, och luft från sidan börjar sugas in, som i en dammsugare. Det vill säga, just denna kondensering av vattenånga leder till en minskning av trycket och uppkomsten av horisontell sugning. Var tror du kondensen är mest?

- Över havet? – Jag minns smärtsamt skolkursen i fysisk geografi. Och jag slog mot himlen med fingret.

- Inte ordentligt. Kondensationen är större där det finns mer avdunstning. Och det är mer där skogen växer. Om havet kan jämföras med en våt trasa, så är skogen många våta trasor. Skogen har en enorm yta - många löv. Och mer fukt avdunstar där. Skogen drar i lågtryckslinan.

Jag är förvånad över att upptäcka att jag verkligen förstår. Om landet är täckt av skog, ger det en konstant zon med reducerat tryck och fungerar som en pump som drar luftfuktighet från havet.

Denna balans är stabil. Tills skogarna började avverkas i stor skala fanns den i hundratals miljoner år. Alla de stora floder i världen är resultatet av verkan av skogspumpen av atmosfärisk fukt. Men kränkningen av skogstäckets integritet leder till en förändring i vindens riktning: det börjar blåsa inte från hav till land, utan från land till hav. Vilket leder till slutlig ökenspridning.

Det är precis vad som, enligt Nastya, hände med Australien. Föreställ dig en blommande kontinent helt täckt av skog, prickad med inlandssjöar med sötvatten. Enligt paleontologer var det Australien för ungefär hundra tusen år sedan. Och plötsligt blir allt detta nästan över en natt en öken. Varför? Paleontologer konstaterar bara ett faktum, utan att förklara någonting. Nastya försöker förklara. De första nybyggarna dyker upp i Australien. De bor nära havet och här hugger de ved. Vid något tillfälle är det kustnära skogsbältet helt nedhugget. Enligt Nastyas logik är detta liktydigt med att kapa av slangen vid pumpen: vinden ändrade omedelbart riktning och började blåsa mot havet och torkade upp den blommande kontinenten. Skogarna som täckte Australien i miljontals år har torkat ut under flera decennier. Det hela hände blixtsnabbt. Samma öde drabbade Sahara, Sydafrika, vårt Centralasien. Allt du behöver göra är att skära av slangen och det är allt.

- Du förstår, - nästan skriker Nastya och drar till sig uppmärksamhet från folk vid de närliggande borden, - problemet med skog är inte fjärilsfåglar. Det här är problemet med allt – kommer det att finnas liv överhuvudtaget eller inte? Vaughn Luzhkov eller någon där säger: "Nu ska vi vända floderna och vi kommer att sälja vatten." Om vi hugger ner skogen får vi en öken. Har du sett filmen "Kin-dza-dza"? Här blir det likadant hos oss. Och det blir inget att sälja.

Som en av deltagarna i diskussionen om Nastyas arbete noterade, är idén om en "biotisk pump" som bestämmer riktningen för världens luftflöden ungefär densamma för meteorologi som tanken att jorden kretsar runt solen, och inte vice versa, blev för astronomi på sin tid. Den "biotiska pumpen" sätter allt på sin plats och täcker de vita fläckarna.

– Nu kan jag förklara för vem som helst vad en orkan är, – säger Nastya glatt. – Det är bara en omvänd explosion. Tänk dig bara: du tog och hällde vatten på en glödhet spis. Vad kommer att hända? Vattnet avdunstade - pshshsh … och allt det där - trycket ökade kraftigt, och en slags sprängvåg gick av. Och när kondens uppstår, vänds processen: trycket sjunker kraftigt, och luften rusar inte till periferin, utan till mitten. Här kommer orkanen! När allt kommer omkring är orkaner och tornados nödvändigtvis åtföljda av intensiv nederbörd. Det vill säga att det pågår en kraftfull kondensationsprocess. Och spinn uppstår som ett sekundärt resultat av jordens rotation. Detta är ett helt nytt synsätt på orkaner! De betraktas fortfarande som en värmecykel.

Orkaner är orkaner, men Nastyas gröt oroar mig mycket: det blir kallt och unga ryska forskare borde äta gott.

- Nastya, snälla ät, du har inte ätit frukost.

-A? Ja, jag åt inte frukost, okej … gröt … ja, verkligen,”hon tittar förvånat på gröten: var kom den ifrån? – Ja, gud välsigne henne, det vill jag inte. Jag borde berätta för dig nu varför de inte ville publicera oss någonstans.

I Ryssland vågade ingen av de tre tillgängliga specialiserade vetenskapliga tidskrifterna publicera Nastyas data. De sa: allt är fel på dig, sådana människor ska inte alls få komma i närheten av seriösa tidningar. Idén om en "biotisk pump" kommer i oförsonlig konflikt med befintlig meteorologisk teori.

– Låt oss ses om 40 år. För att få Nobelpriset måste man leva länge, – Nastya skojar inte alls, tänker hon bara.

Idén med en "biotisk pump" gör det möjligt att göra något nästan otroligt inom meteorologi, som långtidsväderprognoser. Till exempel, om denna teori dök upp flera år tidigare, skulle det vara möjligt att beräkna möjligheten av förödande orkaner på södra halvklotet.

Alla modeller som finns tillgängliga idag säger att det inte kan finnas några orkaner i Atlanten utanför Brasiliens kust. Enligt Nastyas teori var de inte där just för att Brasilien är täckt av skog, vilket säkerställer enhetlig luftcirkulation. Men nu avverkas brasilianska skogar helt. Detta gör orkaner mycket troliga. "Katarina" 2004 är en vältalig bekräftelse på detta. Fram till sista stund trodde brasilianarna inte att detta var möjligt: vi har inga orkaner - det är allt! Resultatet blev både offer och förstörelse. Och, enligt Nastya, måste brasilianarna vänta på nästa katastrofer - de fortsätter att hugga ner skogen.

Resultatet av vårt samtal är bedrövligt. Buketten var ganska mycket plockad, men den blev inte besegrad, gröten åts inte upp. 2:0 är inte till fördel för Nastya. Men orkanerna verkar vara lösta. Det återstår att ta reda på vilken typ av person Nastya själv är, som vid 33 års ålder lyckades inkräkta på grunden för våra idéer om världen. Den här kvinnan själv liknar en orkan.

- Du förstår, allt detta kommer inte direkt, - Nastya har redan gett den oätna gröten till servitrisen och övergett den fruktlösa kampen med buketten, - när jag kom in på Polytechnic University, vid institutionen för biofysik, såg jag inte vad jag ska ansöka om. Hon kom till predikstolen och sa: "Låt mig göra något bra." Och de säger till mig: ja, bakterier - häll mer vatten. Där fick jag blåsa ett sugrör, men jag blåste åt fel håll, svalde den här blandningen - äckligt, skräck! Men huvudsaken är att jag inte såg var ministeriet låg.

På jakt efter service gick Nastya i hemlighet från sina föräldrar in i den filologiska fakulteten, den matematiska lingvistiken. Sedan övergick hon till skandinavisk filologi. Och hon skulle ha varit en översättare och, som hon uttrycker det, en "värdig person" om det inte hade varit för hennes möte med Viktor Georgievich Gorshkov, en berömd fysiker som undervisade i kursen "Human Ecology" på Polytech.

– Allt som jag berättar här, jag berättar för dig som lärling, förstår du? - säger Nastya. - Här är han - en vetenskapsman. Det var han som skapade konceptet med biotisk reglering av miljön, han visade mig vad storskaliga problem är och vilken fruktansvärd situation vi alla befinner oss i. Vad lockade mig? Att jag inte ligger i anslutning till något förgyllt. Här måste vi kämpa för rättvisa.

- Generellt sett är akademisk vetenskap förknippad med sådana tysta fåtöljstudier …

- Vad tyst där! – Nastya är indignerad. – Det här är något galet! Det är så beroendeframkallande! Innan den där bilden av världen som Gorshkov öppnade för mig är allt synligt framför den - moraliska egenskaper, intelligens, talang. Allt detta vägs på denna våg.

– Varför bestämde du dig för att gå in på naturvetenskap överhuvudtaget?

– Vet du, jag har själv nyligen börjat tänka: varför? – säger Nastya allvarligt. – Varför inte skandinavisk filologi, som jag tog examen med heder, men ändå geofysik? Och nu kan jag nog förklara. När jag var tolv år gammal formulerade jag på något sätt väldigt tydligt för mig själv vad jag vill. Jag vill bära världens sorg. Det är precis dessa ord. Vad är världens sorg? Är hon där? Jag hade ingen aning då. Men av någon anledning visste jag precis vad jag ville göra.

- Säg mig, är du glad?

– Om vi tänker på de enkla grundvärderingarna – så att nära och kära inte blir sjuka, till exempel – ja, jag är glad. Men du förstår, med tanke på vad som händer på planeten nu, har jag nu plockat upp denna världens sorg så mycket att den har blivit en del av mitt personliga liv. Det vill säga, mellan mina intima kvinnliga upplevelser, säg, och mina bekymmer om planeten, är det ingen skillnad i styrkan av förnimmelser, förstår du? Nåväl, man kan inte vara glad när skogar förstörs så barbariskt! Om jag hör på nyheterna hur någon ställföreträdare säger: "Nu ska vi bygga en ny träbearbetningsanläggning," ryser jag som om jag var den siamesiska tvillingen i trädet som kommer att falla först på träbearbetningsmaskinen. En vetenskapsman vars långvariga förutsägelser ignoreras, vars varningar trampas ned av handlingar av hela mänsklighetens omfattning, och främst i sitt hemland, är dömd till sådan plåga, förstår du?

Men egentligen - förstår jag vad Nastya pratar om? Det verkar som att idén om en "biotisk pump" är mycket enklare än önskan att bära världens sorg.

Olga Andreeva, rysk reporter 11 mars 2009, nr 9 (88)

Vad de säger om Anastasia Makarevas artiklar

• Det här är en intressant artikel som jag hoppas kommer generera en bred diskussion … Det faktum att du har visat att du kan få konstant eller ökande nederbörd med en avrinning som inte är noll betyder att det uppenbarligen är någon annan mekanism som fungerar förutom fuktrotation (återvinning, då sker avdunstning och kondensering av fukt). Om detta verkligen är din biotiska pump, så har du gjort ett viktigt bidrag till att förstå kontinental fuktbalans. Professor H. H. G. Savenije chefredaktör, diskussioner om hydrologi och geosystemvetenskap
• Det är förvånande att en så enkel idé att skogar växer där gynnsamma klimatförhållanden har utvecklats, som ger tillräcklig markfuktighet och en mängd energi för sin existens, inte faller in för författarna. Anonym recensent av tidskriften "Water Resources"
• Den biotiska pumpartikeln introducerar ett mycket spännande koncept för att aktivt involvera markvegetation i transporten av vatten från havet till land … Professor Van den Hurk, Royal Meteorological Institute of the Netherlands
• … Min slutsats är enkel: publicera inte verket. Anonym recensent av tidskriften "Physics of the Atmosphere and Ocean"