Поэтому в начале нашего века повторяемость зональной циркуляции была высокая. В 30-е годы уровень солнечной активности в вековом цикле вырос. Резко упала в это время и повторяемость зональной циркуляции, поэтому стал меняться климат: началось потепление Арктики. Это произошло потому, что ветры стали преимущественно меридиональными, значит усилился обмен теплом между горячей экваториальной зоной и холодной приполярной областью. Свидетельств потепления Арктики после 1930 г. много. Так, побережье северных морей в начале нашего столетия было сплошь покрыто льдами. С начала нашего столетия началось потепление Арктики, связанное с усилением солнечной активности в вековом цикле. К 1930 г. льды стали отступать. Показателем изменения ситуации может служить тот факт, что в это время можно было обогнуть Новую Землю со стороны полюса на обычном судне, даже не подготовленном для плавания во льдах. В 1945 г. потепление Арктики достигло своего максимума. После этого средневековая температура воздуха начала падать. Началось очередное похолодание. Льды Арктики снова сползают все ниже и ниже. Из-за похолодания урожайность трав в Исландии уменьшилась на четверть и продолжает падать. Продолжительность вегетационного периода в результате похолодания существенно уменьшилась. Так, в Англии по сравнению с 1950 г. она упала на 2 недели и продолжает падать. По данным наблюдений со специальных метеоспутников было установлено, что в северном полушарии территория, покрытая снегом и льдом, увеличилась в 1971 г. на 12 %. Мало того, она продолжает увеличиваться. Круглый год в настоящее время покрыты снегом Баффинова Земля (в Канадской Арктике), которая раньше полностью освобождалась от снега в летнее время. Таким образом, происходит расширение холодной полярной шапки.
УРОВЕНЬ ВОДЫ В ОЗЕРАХИ СОЛНЕЧНАЯ АКТИВНОСТЬ
К изменению количества осадков и температуры воздуха чувствительны и озера, особенно степные. Чем больше осадков, тем уровень воды в них, естественно, должен быть выше. С другой стороны, увеличение температуры воздуха приводит к ускорению испарения воды с поверхности озера. В результате уровень воды понижается. Таким образом действуют одновременно оба фактора. Ясно, что уровень воды в озере не сразу, не мгновенно изменяется с изменением количества осадков. Имеется определенное опаздывание. Наблюдения показывают, что проходит 2–4 года после времени самых активных осадков, прежде чем уровень воды в озере достигнет максимальной величины. В какой-то мере это понятно, так как озеро не является резервуаром с непроницаемыми стенками. Часть воды из него уходит в почву, а она насыщается не сразу.
Изменение солнечной активности вызывает изменение атмосферной циркуляции, в результате чего изменяется количество осадков. Изменение количества осадков и температуры воздуха приводит к тому, что имеют место колебания уровня воды в озерах относительно «нормы». Годы маловодья (очень низкого, низкого и среднего) сменяются годами многоводья (среднего, высокого, очень высокого). А. В. Шнитников исследовал изменение уровня степных озер между Уралом и р. Обь в течение более чем 200 последних лет. Оказалось, что за это время уровень воды в озерах непрерывно колебался, то озера были «с верхом» заполнены водой, то они полностью высыхали. В. В. Зверинский еще в прошлом веке писал: «Днища многих озер поросли травой и превратились в луга, на которых ставилось сено, а иные возделывались под посев хлеба и льна, с 1854 г. все высохшие озера стали наполняться водой и в 1859 г. сделались настоящими озерами». Всего таких циклов с конца XVII в. до середины нашего столетия имелось 7. Время от одного максимального многоводья до соседнего изменялось за указанные 250 лет так: 45, 39, 34, 39, 29, 19, 36 лет. Примерно в тех же пределах находились периоды, отсчитываемые между соседними наиболее низкими маловодьями (47, 40, 31, 47, 31, 20, 38 лет). Уровень воды в озерах менялся примерно по такой схеме. Вначале в течение 2–3 лет уровень воды повышался. Затем в течение времени от 2 до 6 лет уровень воды сохранялся примерно на постоянной высоте. После этого наступал неустойчивый максимум, то есть уровень воды достигал наибольшей высоты. Этот максимум длился 1–3 года. После этого непродолжительного максимума уровень воды в озерах начинал медленно, в течение 12–20 лет, понижаться. Самый низкий уровень озер сохраняется примерно в течение 6–8 лет. Но он является неустойчивым.
Уровень воды в озерах зависит и от подпитки в результате таяния снегов, то есть от того, сколько выпало снега зимой. Питать озера могут и ледники, поскольку они тают, а также снежники, то есть снежный покров, который не тает летом полностью. Снежники — это сугробы снега, находящиеся в складах местности и поэтому не тающие, или же целые скопления лавинного снега.
Если говорить о тех озерах, которые в минимуме этого периода не высыхают вообще, то есть о крупных озерах, то уровень воды в них может изменяться в пределах примерно 5 метров. У мелких озер эти изменения меньше (примерно 3 метра).
Циклические изменения в пределах векового цикла солнечной активности (их называют внутривековыми) происходят в самых различных природных процессах, а не только в наступлении засух, изменении водоносности рек и уровня воды в озерах. В частности, на изменение солнечной активности в пределах векового цикла реагирует ледовитость северных морей. В. В. Бетиным и Ю. В. Преображенским была исследована ледовитость Балтики и суровость зим в Европе за период с 1770 по 1950 г. Ставилась цель составить прогноз этих измерений на предстоящие тридцать лет, то есть до 1980 г. Предсказанное изменение ледовитости Балтики неплохо оправдалось: предсказанная на 1959–1960 гг. максимальная ледовитость Балтики действительно имела место, а после 1960 г., как и было предсказано, началось уменьшение ледовитости Балтийского моря. Исследования показали, что ледовитость Балтийского моря изменяется с разными периодами продолжительностью 22–20, 15–11, 6–5 лет и даже 3–2 года. Примерно так же изменяется и температура воздуха (использованы данные измерений температуры в Хельсинки).
ВЛИЯНИЕ КОСМОСА НА РАСТЕНИЯ
Самым наглядным проявлением влияния условий в космосе на жизнь растений на Земле является чередование толщины годичных колец деревьев. Таблица годичных колец деревьев зависит от количества осадков, или, другими словами, от характера атмосферной циркуляции. А атмосферная циркуляция зависит от условий в космосе (от солнечной активности) как в пределах 11-летнего цикла солнечной активности, так и в вековом и 1800-летнем цикле.
Профессор Ф. Н. Шведов считал, что характер чередования годичных колец деревьев является такой же достоверной летописью осадочной деятельности атмосферы, как и листки, которые снимают с метеорологических самопишущих аппаратов. Конечно, это не значит, что толщина годичного прироста деревьев зависит только от солнечной активности и является одинаковой в разных регионах Земли, в разных условиях. На росте деревьев сказывается и характер местности, где они растут, и вид самих деревьев. Но тем не менее практически всегда очередность в изменении толщины годичных колец четко связана с изменением солнечной активности. Наиболее полные данные об этой связи были получены астрономом А. Дугласом. Впоследствии они были существенно дополнены другими исследователями. А. Дуглас стремился выбирать долгоживущие деревья, что дало ему возможность проследить влияние солнечной активности на рост деревьев в течение веков и даже тысячелетий. Первое, на что обратил внимание А. Дуглас, было то обстоятельство, что на срезах секвойи, имеющих тысячи годичных колец (3200 лет), обычно чередуются годичные кольца быстрого роста (большой толщины) и годичные кольца медленного роста (тонких).
Но более детальный анализ показал, что жизненная активность растений (а значит и большая толщина годичных колец) проявляется не только один раз в 11 лет в максимуме солнечной активности, но и между максимумами, то есть при минимальной солнечной активности. Это наглядно видно из рис. 40, на котором доказан прирост деревьев (верхняя кривая) и солнечная активность (нижняя кривая), полученные А. Дугласом на основании анализа данных о приросте деревьев в лесах Англии, Норвегии, Швеции, Германии и Австрии. Видно, что максимумы в толщине годичных колец приходятся как на годы максимальной, так и на годы минимальной солнечной активности. Правда, в последнем случае прирост меньше, чем в первом. Как это понять? Что заставляет растения при минимальной солнечной активности развиваться активнее? В сущности, здесь парадокса нет. Просто мы определяем солнечную активность (как это ни странно) не совсем правильно. Уровень солнечной активности определяется величиной чисел Вольфа (относительных чисел солнечной активности). А числа Вольфа определяются числом солнечных пятен. Что же влияет на развитие растений? Конечно, не число солнечных пятен и не число их групп. На развитие растений оказывает влияние прежде всего характер атмосферной циркуляции, а конкретно — количество осадков и температура воздуха. Но характер атмосферной циркуляции зависит от той солнечной энергии, которая переносится от Солнца в верхнюю атмосферу Земли потоками заряженных частиц. Если бы мы определяли солнечную активность не числами Вольфа, а величиной этой энергии, то получили бы на приведенном графике лучшее соответствие кривых. Это произошло бы за счет того, что определенная таким образом (через энергию заряженных частиц) солнечная активность имела бы в продолжение 11 лет не один, а два максимума. Второй, меньший максимум, пришелся бы там, где числа Вольфа дают глубокий минимум. Если большой максимум достаточно хорошо описывается числами Вольфа, то второго максимума они не показывают. В это время (в годы минимальной солнечной активности) солнечная энергия переносится заряженными частицами, которые не связаны с солнечными пятнами. Поэтому и возможна ситуация, что солнечная энергия, переносимая заряженными частицами от Солнца к Земле, довольно велика, а солнечная активность низка, минимальна. Таким образом, два максимума в толщине годовых колец деревьев соответствуют двум максимумам и