При взгляде на карту (рис. 106) становится вполне понятным этот антагонизм севера и юга. Глубокое проникновение холодов в Средиземноморье развивается вдоль ультра полярной Сибирской оси Б. П. Мультановского, тогда как весь северо-запад Европы остается открытым для теплой тяги из Атлантического океана. В сущности говоря, этот процесс наблюдается нормально почти каждую зиму (см. стр. 191), но были, очевидно, целые эпохи, когда ультраполярное воздействие оказывалось чрезвычайно затяжным и глубоким, что на языке климатолога может быть характеризовано как "изменение климатических условий".
Рис. 106.Операция основной зимней оси, по Б. П. Мультановскому (черная стрелка) и тепловые воздействия Гольфстрима (белая стрелка).
Подобного рода древние известий оказываются очень интересными для истории климата и помогают проследить колебание его за большой промежуток времени.
Недавно исследование о древних зимах в Западной Европе предпринял К. Истон; он выпустил целую книгу, в которой собрал и изучил древние известия о зимах с 396 г. до нашей эры, причем особенно полно и подробно — за время XIII–XVIII вв. нашей эры. Этот материал автор сравнил с подобного же рода заметками на более позднюю эпоху уже инструментальных наблюдений; характер зим этой эпохи возможно было классифицировать по метеорологическим наблюдениям. Получив таким образом классификацию зим в коэффициентах, он перенес ее на период до-инструментальных наблюдений, и таким образом была составлена таблица "коэффициентов зим" с 1205 г. Все коэффициенты зим представляют собою 100-балльную шкалу. Баллами до 25 отмечаются суровые зимы, от 26 до 38 — холодные, от 39 до 60 — нормальные, от 61 до 75 — теплые, от 76 до 85 — мягкие и свыше 85 — очень мягкие зимы. Наиболее суровые зимы, названные у автора "великими", имеют коэффициент 4. Таких зим оказалось очень немного: 1408, 1435, 1565, 1608 и 1709 гг. Немного оказалось и очень мягких зим — именно зимы 1289, 1409, 1478 и 1507 гг., — все с коэффициентом 90.
В прилагаемой диаграмме (рис. 107), составленной на основании работ Истона, дается ход числа холодных и теплых зим отдельно по четвертям столетий, а внизу вековое колебание самого "среднего коэффициента", вычисленного для каждого столетия. Картина получается весьма интересная, она свидетельствует, во-первых, о том, что заметно какое-то, хотя и неясно выраженное, периодическое колебание процесса; во-вторых — что из века в век число суровых зим теперь сокращается, а теплых увеличивается. Сам Истон полагает, что существует циклическое повторение всего процесса в 89 лет, причем за время с 1205 по 1916 г. этот цикл повторился восемь раз.
Рис. 107. Ход холодных и теплых зим для Западной Европы. Диаграмма, составленная на основании исследования К. Истона.
ЯЗЫК ДЕРЕВЬЕВ
Все знают, что по слоям срубленного дерева легко определить его возраст (рис. 108). Таким образом, ботаники давно уже установили, что сибирские кедры, лиственницы и сосны могут жить до 600 лет, ели и липы — до 1000, каштаны, дубы, ливанские кедры — до 2000, кипарисы же, тиссы и американские веллингтонии (секвойи) — до 3000 лет, последние даже и больше.
Рис. 108.Кольцевые слои деревьев — летопись местного климата.
Рассматривая внимательно дерево, можно заметить, что годичные кольца не одинаковой толщины: в некоторые годы они очень тонки, в другие — значительно утолщаются. Это свидетельствует о внешних причинах, влияющих на рост деревьев. Причин этих искали в окружающих условиях — в почве, затененности, в ограниченных климатических условиях, вызывающихся влиянием площади, где произрастали деревья. Однако, все эти мелкие причины не объясняют того, что колебание в величине ежегодного прироста однородно на протяжении целых стран. Язык деревьев гораздо более красноречив, чем думали раньше. Под зеленою вековой кроной, в свитках своих концентрических слоев, деревья хранят немую летопись климатов минувших времен. Нужно только уметь прочитать эту летопись.
Попытки такого чтения делались давно. Профессор Ф. Н. Шведов еще в 1892 г. по слоям одной одесской акации пытался судить о характере погод прошлых лет, отметив ряд засушливых годов. Скандинавские ученые подметили соотношение между шириною колец у сосен их полуострова и температурой Гольфстрима. Недавно американский ученый А. Э. Дуглас издал большой труд, где собраны результаты изучения деревьев из Аризоны; Калифорнии, Канады, Норвегии, Швеции, Англии, Германии и Австрии. Одних секвой было изучено 4700 спилов, из них 23 экземпляра было в возрасте от 1323 до 3117 лет (рис. 109).
Рис. 109.Разрез ствола секвойи сравнительно с ростом человека. Ярлычки на слоях отмечают разные исторические события.
Согласно работам Дугласа, изменения в годовых кольцах на обширных пространствах показывают такое сходство у отдельных деревьев, что легко отличить кольца за определенный, установленный по одному дереву год на всех других деревьях; другими словами, от более молодых деревьев можно постепенно переходить к более старым, год порубки которых неизвестен.
Далее установлена тесная зависимость между ростом деревьев и количеством осадков. В сухих климатах кольца совпадают по времени с осадками в 70 % всех случаев. Но самое замечательное то, что в некоторых местах северной Европы с влажным климатом, а также отчасти в Америке, деревья красноречиво рассказывают нам о ходе пятнообразовательной деятельности Солнца, причем максимум роста опережает солнечный максимум на 1–3 года. Все группы обследованных срезов показывают либо цикл солнечных пятен (10–13 лет), либо кратные величины — двойной (21–24 года), тройной (32–35 лет), соответствующий климатическому периоду Э. Брюкнера в 35 лет, и трижды - тройной в 100–105 лет. Одна секвойя в возрасте 3200 лет дала ряд колец, укладывающихся лучше всего в 101-летние периоды. Вообще, чем дерево старее, тем периодичность лучше выражена, а в местностях с однообразным растительным покровом можно совершенно точно проследить влияние солнечного цикла на ход растительной жизни и климатические колебания в разных частях земного шара.
Летописи древесных стволов подтвердили, между прочим, предположение, что в начале XIV века нашей эры произошли резкие климатические изменения. Все исландские летописи начинают с этого времени перечень почти ежегодных несчастий и нужд, связанных с "ледяной блокадой", пришедшей из Арктики, и полосой суровых зим в Скандинавии. На восточных берегах Атлантического океана изменения в океанической циркуляции сказались в громадных штормовых подъемах воды, преимущественно зимою, и с этой-то эпохи берег Немецкого моря получил тот изрезанный вид, который он сейчас имеет. В 1300 г. погибла от наводнения Ландскрона — шведская крепость на месте нынешнего Ленинграда. В ту же эпоху уровень Каспийского моря необычайно поднялся и потопил прибрежное укрепление.
И вот, как раз в эту-то эпоху, с 1306 г., на срезах секвой заметно резкое увеличение роста слоев, — доказательство значительного увеличения осадков в этот период.
Летопись древесных слоев может рассказать и еще кое-что. Проф. А. В. Тюрин во время рубки леса в Брянском опытном лесничестве обнаружил на деревьях повреждения некоторых средних годовых колец. Повреждения были в виде отлупа разной величины с оставшимися кусочками старой почерневшей коры. От каждого отлупа отходила в виде стрелки щель кнаружи, иногда принимая вид впадины или ложбины, делающей ствол неправильным. В некоторых отлупах кусочки оставшейся коры были обуглены. Ясно, что деревья сохранили следы лесных пожаров и своим немым языком могут назвать даты этих пожаров. Материал, собранный проф. Тюриным, позволял с точностью установить, что в Брянском лесном массиве на значительном пространстве бушевала огненная стихия весною 1872, 1860, 1852, 1836, 1810, 1797, 1776 и 1753 гг. А климатолог отсюда делает вывод: стало быть в эти эпохи летом стояли засухи, благоприятствовавшие лесным пожарам.
Вот как много могут рассказать нам древесные спилы. К сожалению, материал этот для нашей страны гибнет после всякого рода порубок, никем неисследованный. А его надо бы собирать! Деревья 300 — 400-летнего возраста, ведь, нередки в наших лесах. Они бы могли рассказать нам историю климата нашей страны до времен не только Смутного времени, но даже и опричнины Ивана Грозного. Если к этим срезам прибавить те, из которых построены старые здания, а также взятые от мореных дубов, находимых в руслах наших рек и с остатков, деревьев из торфяников, — то открывается возможность по древесным срезам установить историю климата лет за 10000.
Если трудно сохранить срез дерева, то можно собирать фотографии таких спилов или просто даже снимать отпечатки на бумаге. Для этого на гладкий срез дерева накладывают лист обыкновенной, не очень плотной, но и не совершенно тонкой бумаги. Края листа заворачиваются на ствол и закрепляются кнопками. Затем поверх листа трут мягким карандашом или кусочком оловянной бумаги, в которую заворачиваются конфекты, пока все детали среза не выступят достаточно отчетливо.
ПЕЧКА ЕВРОПЫ
Если бы Земля представляла собой сплошной материк, то единственным регулятором температуры на ее поверхности был бы ветер, происходящий от смены теплого и холодного воздушных течений, причем, под влиянием движения Земли вокруг оси, холодное течение воздуха (в северном полушарии) направлялось бы к экватору с СВ, а теплое уходило бы от него с ЮЗ, образуя систему ветров, называемых пассатами. Эти пассаты и существуют в действительности, но только простираются не выше 35° широты в обе стороны от экватора.
Если бы Земля была окружена сплошной водной поверхностью, то под влиянием пассатов образовались бы водные течения, сгонявшие воду к экватору, по которому она текла бы с востока на запад, причем такое движение воды происходило бы по всему земному шару, постепенно ослабевая в скорости от экватора к полюсам.
Если, однако, представить себе на пути такого океанического течения поперек экватора материк с береговой линией, наклоненной с СВ на ЮЗ, каким в действительности является восточный берег северной Америки, то экваториальное, сильно нагретое Солнцем течение, движущееся с В, встретив препятствие в виде материка, должно будет отклониться и устремиться к северу вдоль берега, омывая и согревая его теплой водой. Попадая же в более северные широты, оно, под влиянием замедляющегося здесь вращения поверхности земного шара, начнет отклоняться к востоку. Это мы и в