<<
>>

ВЛИЯНИЕ КОМЕТНОЙ, МЕТЕОРИТНОЙ АКТИВНОСТИНА ВОДНЫЕ РЕСУРСЫ И УРОВЕНЬ ОЗЕР

  Кометы делят на два основных класса в зависимости от периода их обращения вокруг Солнца. Короткопериодическими называют кометы с периодами обращения менее 200 лет, а долгопериодическими - более 200 лет.
В 1996 г. наблюдалась долгопериодическая комета Хейла-Боппа с периодом около 4000 лет, которая впервые появилась в ближних окрестностях Солнца. Сейчас уже обнаружено около 700 долгопериодических комет, из которых примерно 30 имеют маленькие перигелийные расстояния и называются «царапающими» Солнце кометами. Примерно шестая часть всех известных долгопериодических комет - «новые», т.е. они наблюдались только в течение одного сближения с Солнцем. Очевидно, что их расчетная орбита получается незамкнутой (параболической), поэтому их еще называют параболическими. Наклоны орбит долгопериодических комет по отношению к плоскости эклиптики распределены случайным образом.
Голландский астрофизик Ян Оорт, проанализировав распределение орбит известных в то время 19 долгопериодических комет, обнаружил, что большие полуоси их первичных орбит группируются с приближением к области, удаленной на расстояния более 200 000 а.е. Оорт предположил, что Солнечная система окружена гигантским облаком кометных тел или ледяных планетезималей (по его оценке, насчитывающим до 10й тел), находящихся на расстояниях от 2-104 до 2105а.е. Если в 1950 г. Оорт исходил из предположения о том, что эти тела были «заброшены» на такие расстояния в результате взрыва гипотетической планеты (которая раньше якобы существовала на месте современного главного пояса астероидов), то уже в 1951 г. он стал разделять точку зрения, совпадающую с выводами представителей шмидтовской школы: в процессе роста планет-гигантов (в первую очередь Юпитера и Сатурна), при достижении ими достаточно большой массы их гравитационные возмущения становятся такими сильными, что начинается массовый выброс более мелких первичных тел (планетезималей) из ближайших к орбитам кольцевых зон. Этот процесс не только повлиял на пояс астероидов и планеты земной группы, но заодно мог создать на периферии Солнечной системы резервуар кометных тел, из которого они приходят сейчас. Это кометное облако в дальнейшем стали называть «облаком Оорта».
Короткопериодических комет сейчас известно более 200. Как правило, их орбиты расположены очень близко к плоскости эклиптики. Все эти кометы являются членами разных кометно-планетных семейств.
Самое большое такое семейство принадлежит Юпитеру - это кометы (их известно около 150), у которых афелийные расстояния (от Солнца до точки наибольшего удаления) близки к большой полуоси орбиты Юпитера, равной 5.2 а.е. Периоды обращения вокруг Солнца комет семейства Юпитера находятся в пределах 3.3-20 лет (из них наиболее часто наблюдаемые - Энке, Темпеля-2, Понса- Виннеке, Фая и др.). У других крупных планет таких семейства существенно меньше: сейчас известно около 20 комет семейства Сатурна (Тутля, Неуймина-1, Ван Бисбрука, Гейла и другие с периодами обращения вокруг Солнца 10-20 лет), всего несколько комет семейства Урана (Кроммелина, Темпеля-Тутля и другие с периодами обращения 28-40 лет) и около 10 - семейства Нептуна (Галлея, Ольбер- са, Понса-Брукса и другие с периодами обращения 58-120 лет).
Считается, что все эти короткопериодические кометы вначале были долгопериодическими, но в результате длительного гравитационного влияния на них больших планет они постепенно перешли на орбиты, связанные с соответствующими планетами и стали членами их кометных семейств. Было показано, что преобладание по численности комет семейства Юпитера является следствием его значительно большего гравитационного влияния на эти тела по сравнению с другими планетами (в 10 раз превышающее влияние Сатурна, в 100 и более раз - гравитационное воздействие любой другой планеты). Из всех известных короткопериодических комет самый маленький период обращения вокруг Солнца у кометы Энке, входящей в семейство Юпитера - 3.3 земных года. Эта комета наблюдалась максимальное количество раз при сближениях с Солнцем: 57 раз в течение примерно 190 лет.
Но все же наиболее известной в истории человечества является комета Г аллея, входящая в семейство Нептуна. Имеются записи о ее наблюдениях начиная с 467 г. до н.э. За минувшие тысячелетия она 32 раза проходила перигелий на расстоянии от Солнца всего лишь 0.59 а.е.
В марте 1986 г. космические аппараты «ВЕГА-1» и «ВЕГА-2» (СССР), а также аппарат «Джотто» (Европейское космическое агентство) сблизились с кометой Галлея. В тот момент масса ядра кометы была близка к 6Т011 т. Тогда были получены и другие чрезвычайно интересные результаты. Так было обнаружено, что ядро кометы Галлея представляет собой ледяную глыбу, напоминающую по форме стоптанный башмак. Размер этого тела вдоль большой оси был равен около 14 км, а вдоль двух малых осей - примерно по 7.5 км. Ядро кометы вращается вокруг малой оси, проходящей через «каблук», с периодом, равным 53 ч. Температура поверхности кометы на ее расстоянии 0.8 а.е. от Солнца была примерно равна 360 К, или 87°С.
Поверхность ядра кометы оказалась очень темной и отражает только 4% падающего на него света. Для сравнения напомним, что поверхность Луны в среднем отражает 7%, а Марса - 16% падающего света. Скорее всего, ледяное тело кометы покрыто теплоизолирующим слоем из тугоплавких частиц (металлы, сера, кремний, их окислы и другие соединения), о существовании которого в своей модели предполагал Уиппл. Там, где лед тает, струи водяного пара, углекислого и других газов вместе с пылью вырываются из-под корки. Было подсчитано, что в момент прохождения перигелия комета за каждую секунду теряет около 45 т газообразных соединений и 5-8 т пыли. По оценкам запасов, летучего вещества комете Галлея должно хватить на сотню тысяч лет. За это время она может еще совершить около 1300 оборотов вокруг Солнца, а затем, вероятно, пополнит число вымерших комет.
Это бывшие ядра комет, которые уже не проявляют никаких признаков комет- ной активности и по наблюдаемым характеристикам ничем не отличаются от астероидов. В конце концов, кометы разрушаются, некоторые из них порождают рой метеорных тел - ледяных и пылевых частиц, вращающихся по прежней орбите, и называемых метеорными потоками. В частности, считается, что «матерью» самого известного потока Персеид является комета Свифта-Туттля. Другой, нашумевший в 1999 и 1998 гг. поток Леонид, порожден кометой Темпеля-Туттля.
При прохождении Земли через кометные хвосты не было замечено никаких, даже самых незначительных эффектов. Опасность для Земли могут представлять только кометные ядра.
Для понимания проблемы влияния кометной, астероидной и метеоритной активности на водные ресурсы, режим рек и озер необходимо кратко ознакомиться с астрогеофизическими характеристиками этих явлений. По характеру периода обращения различают длиннопериодические и короткоперидические кометы. Длиннопериодические - те, которые появляются однажды и уже не возвращаются при жизни одного поколения людей, приходят, как считается, непосредственно из обширной области, называемой облаком Оорта, находящимся дальше внешних планет. А кометы с короткими периодами обращения, как считается, появляются из пояса Квипера, находящемся за орбитой Плутона. Период обращения длиннопериодических комет более 200 лет. Так, комета Боппа-Хейла, наблюдавшаяся в 1996 г., имеет период обращения 3700, Хуякутаки - 600 лет.
В строении комет выделяется ядро, состоящее из льда и твердых веществ. Головы комет могут иметь различные размеры: от нескольких до сотен тысяч километров. Хвост кометы состоит из газо-пылевых частиц и всегда направлен от Солнца. Когда расстояние от Солнца большое (хвост отсутствует или очень мал), хорошо видна только кома кометы. Быстрое наращивание хвоста кометы начинается интенсивно при сближении ее с Солнцем, примерно до 1 а.е. (расстояние от Земли до Солнца). В это время обычно хвост растет с большой скоростью, порядка 106км в сутки, пока не достигнет величины около 108 км (Воронцов-Вельяминов, 2004).
Явление метеоров известно с времен глубокой древности. В 1852 г. в России начаты первые систематические наблюдения метеоритов. Интенсивные работы по изучению метеоров начались с наступлением эпохи освоения Космоса. С 1968 г. в Харьковском техническом университете радиоэлектроники начала работать метеорная автоматическая радиолокационная система «МАРС», позволявшая в доли секунды фиксировать прохождение космических частичек, определить их орбиты, оценивать количество метеоритов с различной массой. Основной задачей современной метеорной астрономии в настоящее время является изучение: 1) проникновения метеоров в земную атмосферу, 2) метеорного вещества, его движения и развития в космическом пространстве, 3) роли метеоров в происхождении и развитии Солнечной системы.
Астрономами изучены радианты основных метеорных потоков, вычислены параметры их орбит, определено зенитное часовое число (ZHR), скорости вхождения и другие характеристики. По регулярным наблюдениям наиболее активных потоков, изучено распределение метеорной материи по орбите. Эти сведения позволяют рассчитать траектории частиц в околоземном пространстве и с точностью до минут спрогнозировать встречи Земли с плотными сгустками метеорной материи (Борисевич, Границкий, 2005).
Несмотря на грандиозные успехи метеорной астрономии в части наблюдений и расчетов параметров орбит, сроков прохождения метеорных дождей, их проецирование на земную поверхность, вопрос влияния кометной, метеоритной активности на режим вод суши не изучался, и в гидрологической литературе публикаций по нему нет. Между тем еще в 1932 г. В. И. Вернадский (1972) говорил о необходимости изучения влияния космической материи на Землю для метеорологии и других геофизических наук. Об этом говорили многие исследователи. И. Ньютон считал, что кометы являются источником влаги и жизни на Земле.
Кометы являются непосредственным источником воды, а также источником ядер конденсации. При этом особенностью комет является наличие рентгеновского излучения, открытого в 1996 г. при сближении с Землей и Солнцем кометы Хуяку- таки. Чем именно объясняется рентгеновское излучение комет, состоящих, как считают, изо льда и пыли, пока точно не известно. Но существует несколько теорий, объясняющих это явление. Во-первых, рентгеновское излучение может испускаться при взаимодействии сильноионизованных частиц солнечного ветра (углерод, азот или кислород) с газом, испаряющимся с поверхности кометы. Во-вторых, рентгеновское излучение может быть следствием тормозного излучения электронов (когда быстрое движение электронов из потока солнечного ветра замедляется ядрами атомов, входящих в состав кометы). Третье объяснение - рентгеновское излучение Солнца рассеивается и переизлучается частицами пыли кометы. Четвертый вариант объяснения - взаимодействие ионизированной плазмы из солнечного ветра с плазмой, находящейся в окрестностях кометы. 14 июля орбитальная рентгеновская обсерватория Чандра смогла получить данные по комете Linear, имеющие достаточную детализацию, чтобы раскрыть эту тайну.
Ключ к решению оказался в испускаемом Солнцем необычном ветре, состоящем из быстрых ионов. Эти ионы сталкиваются с газом, испущенным кометой, и в результате некоторым ионам удается захватить электрон. Захваченные электроны сначала попадают на высокие энергетические уровни, а затем, приближаясь к ядру иона, испускают рентгеновские кванты. По мере появления во внутренних областях Солнечной системы других комет изучать это открытие позволят непрерывно изменяющееся состояние газовых облаков, окружающих кометы, а также состав солнечного ветра (Борисевич, Границкий, 2005).
По мнению Ф. Н. Шведова, кометы порождают циклоны. По данным С. П. Голе- нецкого с соавторами (1981), Ф. Хойла и других исследователей, минимальный ежесуточный приход на Землю кометного атмофильного вещества составляет более 108т. Отмечен факт связи с кометной активностью климата, стихийных бедствий, сейсмической и вулканической деятельности (Joe Rao, 1998; Дмитриев, Куз- менко, 1965). Имеются материалы (Максимов, 1976; Bowen, 1953 и др.) о кометной и метеорной природе космической пыли, аэрозолях, температуре воздуха, помутнении атмосферы и увеличении атмосферных осадков в связи с прохождением комет и метеорных потоков вблизи Земли. Связь атмосферных осадков с речным стоком позволяет предполагать, что кометная и метеоритная активность влияет на водный режим рек и водоемов через осадки. В целях установления опосредованного влияния комет на материковый сток нами были сопоставлены их данные с данными о стоках рек всех континентов, включая острова (за исключением Антарктиды), с 1918 по 1967 г. (Мировой водный баланс..., 1974) (табл. 4.1).
В настоящее время известно около 30 крупных метеорных потоков регулярно посещающих окрестности Земли и несколько сотен более мелких, поведение которых еще недостаточно исследовано. В сутки на поверхность Земли выпадает до 21010 метеоров, что, по современным оценкам, составляет около 150 т метеорной материи.
В табл. 4.2 приведены величины Ф, равные отношению фактической частоты совпадения максимумов (пиков) стока рек с пиками (максимумами) числа комет, прошедших перигелий, к вероятной частоте совпадения при случайном событии (последняя равна произведению частот этих событий). При положительной корреляции (прямая связь) Ф gt; 1.00. Согласно данным табл. 4.2, для всех континентов Земли сток рек увеличивается с ростом приведенных показателей кометной активности.
Для максимумов стока рек всех континентов Q и числа короткопериодических комет с перигейным расстоянием Атlt; 1.0а.е., прошедших перигей в I—XII, Ф= 1.56; для максимумов Q и пиков числа короткопериодических КПК и долгопериодических комет с #lt;1, где КПК взяты из (Леонов, Яковлев, Хайруллин, Резникова, 1994), Ф= 1.20. Для максимумов Q и числа комет с А lt; 1 а.е. и rlt; 1 а.е. (А - расстояние до Земли, г - расстояние до Солнца) Ф = 1.14.
Для пиков числа комет с q lt; 1.0, прошедших перигелий в XI-X, и стока рек Ф равна в целом для всех континентов 1.14; в том числе: для Европы - 1.31, Азии - 1.47, Африки - 1.47, Северной Америки - 1.14, Южной Америки - 1.14, Австралии и Океании - 1.14.
Использование критерия Ф как свидетельства наличия связи кометной активности с гидрометеорологическими характеристиками является недостаточным. Критерий независимости признаков основан на том, что при числе наблюдений N, локальных максимумов стока т и числе лет кометной активности п количество совпадений кометной активности с локальными максимумами стока М подчиняется гипергеометрическому распределению с математическим ожиданием М— (lt;n rri)IN и средним квадратическим отклонением
_ д/~n m(N-n)(N -т) Ащ              /¦              ¦ ¦
N-JN-1

ТАБЛИЦА 4.1
Годовой суммарный сток рек при прохождении кометы Энке через перигелий

Год

Q, км3

N

M,lt;1 XI-VI

M/lt;1 1V-V1I

Год

Q, км1

N

М/lt;1 XI-VI

N4lt;i iv-vii

1918

43490

5

1

0

1943

44570

5

0

0

1919

43070

5

0

0

1944

44000

5

1

0

1920

43150

3

1

0

1945

43390

7

1

1

1921

47700

5

0

1

1946

46910

7

2

0

1922

44440

2

1

1

1947

46080

13

3

3

1923

44510

3

1

0

1948

45540

13

5

1

1924

46490

4

1

0

1949

46280

6

1

0

1925

42060

12

1

0

1950

45010

7

0

0

1926

44580

7

2

0

1951

45550

10

2

0

1927

47580

9

3

1

1952

45100

7

2

0

1928

45400

4

3

0

1953

44450

7

1

0

1929

44050

3

1

0

1954

45500

13

4
/>4

1930

43790

8

2

0

1955

43620

8

1

1

1931

43480

5

1

1

1956

46700

6

1

1

1932

45830

10

1

1

1957

43770

9

2

1

1933

44750

5

0

0

1958

44180

6

1

0

1934

45410

3

0

0

1959

44540

10

0

0

1935

44720

4

1

0

1960

45480

9

1

0

1936

44390

5

0

1

1961

45160

9

1

1

1937

45100

6

2

1

1962

43000

8

3

2

1938

44240

1

1

0

1963

43400

8

1

0

1939

46420

10

2

1

1964

44380

10

3

3

1940

41450

4

2

0

1965

42590

9

1

1

1941

42690

8

4

1

1966

45500

6

1

0

1942

43430

9

1

1

1967

43990

14

3

1

Примечание. Некоторые характеристики кометной активности, полученные из каталогов появления комет (Беляев и др., 1986): N - число комет, прошедших перигелий за год, Nqlt;xi-vi, Nqlt;i iv-vii - за месяцы, обозначенные в индексе.

Связь величины Ф с максимумами числа комет, прошедших перигелий

Бассейны океанов

Комета
Энке




Континенты



Азия

Европа

Северная
Америка

Южная
Америка

Африка с о. Мадагаскар

Австралияи
Океания

Итого

Атлантический


0.55

0.92

0.55

1.56

0.98


1.10


N

0.33

0.65

0.49

0.39

1.22

-

1.31


Nqlt;\ XI-V1

0.18

0.92
/>1.10
0.98

1.95

-

1.29


Nqlt;\ iv-ii

0.62

0.69

0.87

1.29

1.29

-

1.38

Тихий


1.29

-

1.65

1.04

-

0.87

1.37


N

1.31

-

1.47

1.30

-

1.04

1.56


Nqlt;\ X1-VI

1.04

-

1.25

0.89

-

0.98

1.11


N4lt;\ iv-vn

1.73

-

1.38

1.18

-

1.31

1.47

Северный Ле


1.29

0.42

1.76

-

-

-

1.46

довитый

N

0.82

0.74

1.04

-

-

-

1.11


N4lt;\ xi-i

0.74

1.25

1.17

-

-

-

1.11


Nqlt; i iv-vh

0.52

0.78

1.29

-

-

-

1.18

Индийский


1.10

-

-

-

1.47

0.99

1.17


N

1.63

-

-

-

0.98

1.02

1.56


Nqlt;\ xi-i

0.92

-

-

-

0.55

1.16

0.78


Nqlt;\ iv-ii

1.38

-

-

-

0.87

1.24

1.29

Все континен


1.37

0.74

1.10

1.22

2.00

1.29

1.56

ты без Антарк

N

1.39

0.49

0.98

1.08

1.47

1.23

1.47

тиды

Nqlt;\ xi-i

0.98

0.92

1.29

0.69

1.65

1.35

1.10


Nqlt; i iv-ы

1.47

0.87

1.04

0.82

1.38

1.41

1.38

Примечание. Ф - отношение фактической частоты совпадения максимумов стока рек континентов Земли (с островами) к вероятной частоте совпадений при случайном событии.

Условия признания статистически достоверной связи определяется неравенством

где /(а) - квантиль нормального распределения с параметрами (0.1) обеспеченности а.
В нашем случае с годовым глобальным стоком для а = 10% имеем:
alt="" />
Следовательно, с вероятностью 90% связь между числом лет локальных максимумов годового стока и числом лет с высокой кометной активностью можно считать достоверной.

Таким образом, мы видим, что в связи с прохождением комет через перигелий и сближением их с Землей учащается количество лет с большим стоком рек в глобальном масштабе. Распределение же этих осадков и стока в локальном плане (по континентам и географическим районам) зависит от блокирования атмосферы антициклонами. На данный момент времени по эфемеридам комет можно предсказать на несколько лет вперед увеличение или уменьшение увлажненности Земли в глобальном масштабе.
При сопоставлении лет с минимумами значений среднегодовой температуры воздуха на южной половине ЕТС за 1891-1990 гг. по материалам Л. В. Клименко (1992) и Е. А. Леонов и др. (1994) с годами прохождения кометы Энке через перигелий получаем Ф=1.23; для лет с максимумами среднегодовой температуры и годами прохождения кометы Энке через перигелий Ф = 0.83, т.е. между температурой воздуха юга ЕТС и кометной активностью отмечаются отрицательная корреляция, обратная зависимость. За период 1900-1990 гг. для лет с минимумами температуры и максимумами числа короткопериодических комет, сблизившихся с Землей в I—XII, Ф = 1.41. За период 1891-1965 гг. для минимумов температуры и максимумов числа комет с #lt;1.0а.е., прошедших перигелий в 1-ХП, Ф=1.16; для максимумов числа короткопериодических комет с #lt;1.0а.е., прошедших перигелий в I-ХП, и минимумов температуры Ф = 1.04; для максимумов числа комет с Дlt;1.0а.е. и гlt;1.0а.е. и минимумов отмеченной температуры Ф=1.16. То есть на юге ЕТС с прохождением комет уменьшается температура воздуха, что и понятно.
За период 1859-1984 гг. среднегодовой уровень Ладожского озера был наибольшим в 1924 г. На этот год приходится и пик речного стока, и пик числа комет с q lt; 1.0 а.е., прошедших перигелий в Х1-Х. На метеостанциях бассейнов Ладожского озера и Балтийского моря в период Х1.1923-Ш.1924гг. пик количества осадков пришелся на ноябрь 1923 г. Отметим, что 18.XI.1923 г. проходила перигелий долгопериодная комета 1923 III (q = 0.778). Осадки зимнего сезона повлияли на увеличение среднегодового стока 1924 г. Ниже приводятся показатели данного района по выпавшим осадкам (табл. 4.3; Иещерская, Блажевич, 1990).
Влияние комет при сближении с Землей связано с изменением электроэнергетики околоземного пространства, ростом запыленности и обводненности атмосферы, что ведет к снижению прозрачности атмосферы, выпадению осадков и повышению водности рек. В год прохождения кометы или на следующий год наблюдается скачок годового стока, что хорошо видно из рассмотрения табл. 4.4. В среднем величина скачка составляет от 38 % для р. Рейна и до 4% для р. Невы. Таким образом, знание дат прохождения комет и их астрономических характеристик с учетом специфики гидрологического режима реки позволяют качественно оценить кратковременное изменение в межгодовом режиме годового стока. Второй важной особенностью влияния комет на годовой сток связано с тенденцией превышения стока по отношению к его норме (табл. 4.5). Для различных рек превышение нормы в среднем достигает от 13 до 27%. Эти закономерности, относящиеся к влиянию комет, используются при погодичном прогнозе стока на интервале в 15 лет для коррекции общего прогноза.

ТАБЛИЦА 4.3
Среднее количество осадков (в % от нормы)


Год

1922

1923

1924

1925

Северо-Западный район, XI—III

102.2

66.9

162.8

114.1

Прибалтийский район, XI—III

115.8

72.7

139.0

111.9

Осадки ноября в Выборге, мм

66

163

49

50

ТАБЛИЦА 4.4
Средний годовой сток рек в годы прохождения комет и в следующий год

Г од прохождения кометы

Название кометы

Средний годовой сток рек, м3/с

Рейн

Неман

Нева

до

после

до

после

до

после

1843

Исполинская

1655

2420

350

484



1866

Темпеля-Туттля

1554

2163

456

552

2580

2940

1900

»

1964

2146

604

524

3200

3440

1910

Галлея

1771

2782

507

574

2270

2400

1914

Делована

1980

2523

587

588

2610

2210

1957

Мркоса

1941*

2446

515

775

2580

2770

1965
/>Икея-Секи
1355

2955

403

455

2150

1940

1966

Темпеля-Туттля

2364*

2651

479

481

1940

2420


Средний

1823

2510

488

554

2480

2590


Рост, %


38


14


4

ТАБЛИЦА 4.5
Средний годовой сток рек в годы прохождения комет

Г од прохождения кометы

Название кометы

Средний годовой сток рек, м3/с

Рейн

Неман

Нева

Амур

Дунай

Луара

1843

Исполинская

2515

745+|





1866

Т емпел я-Туттля

2854

771+1

3140+2


5770+|

1050

1900

»

2146

741+3

3440

11200

6050

720

1910

Галлея

2782

574

2660+2

11900

6760

1960

1914

Делована

2523

799+2

2220

12600

8050+|

1020+1

1957

Мркоса

2446

775+1

3310+|

11100

5630

1090

1965

Икея-Секи

2955

455

2420+|

7800

7220

985

1966

Темпеля-Туттля

2867

479

2670+|

8800

6700

1310

Средний


2636

667

2840

10480

6600

1160

Норма стока


2082

541

2520

8380

5410

931

Превышение, %


27

23

13

25

22

24

Примечание. Индексы 1+, 2+ означают, что наибольший сток в 15-летии отмечен спустя 1-2 года после прохождения кометы.

Поскольку кометная активность меняется во времени от наибольшей до наименьшей, то для иллюстрации влияния отсутствия или слабой кометной активности на отдельные реки России в табл. 4.6 приведены данные среднегодового стока по восьми рекам России в годы слабой кометной активности, из которой видно, что в целом сток в эти годы был ниже нормы. При этом следует отметить, что при общем фоне пониженного стока на территории России в отдельные годы наблюдалось превышение годового стока над нормой. Так, по данным стока Волги он был выше в 1909, 1946 и 1974 гг., что связано с влиянием других факторов, в частности с солнечной активностью, прохождением Эль-Ниньо и случайными вариациями стока.
30 июня 1908 г. в междуречье Кимчу и Хушмо (притоки Подкаменной Тунгуски) произошел взрыв космического тела, получивший название Тунгусского метеорита. Тунгусская катастрофа относится к числу хорошо изученных, но вместе с тем к одному из самых загадочных явлений XX столетия. На месте катастрофы в 1909 г. побывал небольшой отряд местного охотопромышленника К. И. Суздалева, наблюдавший необычные водовороты в озере у р.Чамбы (недалеко от порога). Помимо этого, местные эвенки-охотники рассказывали о таких явлениях, как бьющий из-под земли фонтан воды на Южном болоте, появление новых родников в районе р. Чамбы, про «жгучую лицо воду», светящиеся камни, «сухую речку» и др. Даже если исходить из логических соображений, сведения о «сухой» речке в эпицентре падения метеорита представляются достоверными, так как при взрыве и пожарах вода испаряется, и сток прекращается.
ТАБЛИЦА 4.6
Среднегодовой сток рек России в годы слабой кометной активности

Год

Волга

Дон

Сев .Двина

Тихвинка

Днепр

Неман

Тобол

Обь

1907

6500

284

3000

15.2

112

496

1500


1909

8250

182

3960

18.2

145

507

2700


1911

7170

217

3710

1.6

70

471

1600


1912

7990

310

3060

16.4

78

492

2370


1920

6660

539

2630

13.2

73

432

1850


1934

6370

254

3250

19.0

97

556

1450

11600

1939

5700

270

2870

11.6

68

465

1670

11700

1946

8800

352

3100

18.8

85

605

3030

14800

1954

6350

174

2940

21.0

83

485

1740

10800

1964

6830

453

3140

19.2

66

403

1850

10800

1967

5710

333

2210

21.1

76

481

1280

8490

1974

8280

266

3340

19.8

77

545

2080

12800

1988

7280


2630

20.9


549

1790

11900

Средний

6620

303

3060

18.2

79.2

499

1920

11600

Норма стока

7550

326

3320

20.0

96.6

540

2150

12500

Отклонение от нормы, %

-21

-8

-8

-22

-8

-12

-12

-8

Последствия этого взрыва в атмосфере Земли ощущались на всем Северном полушарии Земли. Взрывная воздушная волна, дважды обогнувшая земной шар, была зарегистрирована многими метеорологическими обсерваториями мира. До сих пор остается неясным, каким образом взрыв 1908 г. вызвал изменение магнитного поля Земли. Магнитная буря, отмеченная вблизи Иркутска, продолжалась около 3.5 ч. Странные последствия столкновения Земли с неизвестным космическим телом на этом не закончились. В ночь с 30 июня на 1 июля, т.е. через 15-20ч. после катастрофы, от западных берегов Атлантики до Центральной Сибири и от Ташкента до Санкт-Петербурга, на территории площадью более 12 млн км2, началось необычное свечение земной атмосферы и появление ночных светящихся облаков (noctilucent clouds). Облака, образовавшиеся на высоте около 80 км, интенсивно отражали солнечные лучи, тем самым создавая эффект светлых ночей даже там, где их прежде не наблюдали. В течение двух лет отмечалось появление перистых облаков, ярких закатов и других проявлений метеорологического режима.
В настоящее время существует несколько взаимоисключающих механизмов кометного и вулканического происхождения, каждый из которых дает разумное объяснение той или иной группе фактов, относящихся к этому событию, тем более что в 1908 г. наблюдалось извержение вулканов Сопутан, Акутан и др. По мнению В. А. Ромейко, взрыв Тунгусского тела в атмосфере Земли, ставший источником внутренних гравитационных волн, дополнительно генерировал образование серебристых облаков над Евразией, где уже существовали условия для их образования.
Многие работы (всего по природе возникновения этого явления было выдвинуто около 80 гипотез) по Тунгусскому метеориту носят часто дискуссионный характер, о чем можно судить по работе Н. В. Васильева (2000) и А. Е. Злобина (1996). Несмотря на многочисленные экспедиции и участие выдающихся ученых в разгадке тайны Тунгусского метеорита, проблема остается не до конца ясной.
Вместе с тем Комитет по метеоритам Академии наук СССР опубликовал в июньском номере журнала «Ломоносов» (совместно с New Scientist 6.12.2003 г.) окончательную официальную позицию Комитета по метеоритам. Было заявлено, что проблема Тунгусского метеорита решена; основанием явилось установление его южной траектории, которая в 1962 г. была единогласно признана всеми авторитетнейшими исследователями: Л. А. Куликом, И. С. Астаповичем, Е.Л.Криновым и выдающимся астрономом, астрофизиком, председателем Комитета по метеоритам АН СССР академиком В. Г. Фесенковым.
За 38 лет проведено более 50 экспедиций в район катастрофы и зафиксированы некоторые контрольные точки, собран уникальнейший материал, опубликовано более десятка монографий и тематических сборников, сотни статей научных и популярных. Однако проблема до сих пор не ясна в полной мере, и по-прежнему можно сказать: «Многие о нем знают немного, немногие много, но никто не знает, что это».
Отклик речных водосборов России и стран Европы на прохождение Тунгусского метеорита косвенно можно оценить по межгодовому изменению стока, происшедшему спустя один-два года после этого явления (табл. 4.6).
Как видно из табл. 4.7, отклик для большинства рек европейской части России сток 1909 и (или) 1910 гг. был больше стока 1908 г., чего, в общем, и следовало ожидать. Для рек США, Южной Америки сток в 1908 г., наоборот, выше, чем в 1909-1910 гг. Такое распределение стока смежных лет достаточно оправданно, так как водность рассматриваемых регионов России и США обычно находится в противофазе. Поскольку падение Тунгусского метеорита было локальным явлением (мощность взрыва оценивается в 10-50Мт), то его воздействие на водные ресурсы могло сказаться в основном вблизи падения, а отдаленно - на территории России, Западной Европы и непосредственно в Сибири. На сибирских реках - Енисее, Ангаре, Оби, Иртышу - четко прослеживается уменьшение стока от 1908 к 1909 и 1910 гг. Однако отнести эти направленные изменения за счет разового взрыва вряд ли будет корректно, так как взрыв даже такой мощности не мог существенно повлиять на изменение общей циркуляции атмосферы в пределах Северного полушария. К сожалению, данных наблюдений за стоком по малым рекам, находящимся в непосредственной близости от эпицентра взрыва, в то время еще не было, поэтому для анализа были взяты только большие сибирские реки.
Значительная мощность взрывов во время столкновения Земли с космическими телами (метеоритами, астероидами, кометами) предопределяется их высокими скоростями и большой массой. В результате колоссальная кинетическая энергия космического тела мгновенно превращается в тепло, вызывающее испарение воды
ТАБЛИЦА 4.7
Средний годовой сток (в м3/с) рек России, Европы, Африки, США за 1908-1910 гг.

Река

1908 г.

1909 г.

1910г. | Река

1908 г.

1909 г.

1910 г.

Россия

Свирь

513

581

586

Кама

1580

1980

1290

Онега

126

138

ПО

Волга

8470

8250

5600

Нева

2100

2270

2340

Днепр

1100

1610

1180

Вуокса

499

422

561

Енисей

8930

7110

6740

Нарва

276

283

320

Обь

1720

1330

1240

Северная Двина

2950

3960

2980

Ангара

2290

2010

1920

Вятка

397

444

245

Иртыш

3080

2700

1640

Белая

766

798

535

Тура

243

204

115

Европа

Венерн
/>563
551

717

Дунай

4110

4710

6760

Лаба

224

312

453

Влтава

85

150

214

Рейн

1860

1771

2782

Белый Нил

953

1200

1060

Луара

287

332

730





США, Южная Америка

Св. Лаврентия

7352

6753

6485

Виннипег

969

623

803

Миссури

3124

2980

2135

Сускочеван

1022

1012

847

Миссисипи

1513

1261

960

Парана

18272

13164

12674

из большой массы горных пород. В воздух поднимается много пыли, которая в случае мощных взрывов может вызвать значительные климатические изменения (уменьшение солнечной инсоляции, похолодание и т.п.).
Проблема кометной опасности детально проанализирована во множестве публикаций. Следует отметить, что наибольшую опасность представляют собой массивные долгопериодические кометы, их появление чаще всего бывает неожиданным из-за произвольной траекторной ориентации. Более того, многие из этих комет - апериодические, т.е. с движением по незамкнутым траекториям (параболическим или гиперболическим), и поэтому действительно являются новыми. У этих комет возможна более высокая скорость столкновения с Землей - до 72 км/с (встречные траектории), что может привести к глобальным катастрофическим последствиям. Возможность подобных катастрофических событий имеет немало подтверждений.
К настоящему времени на поверхности Земли обнаружено свыше 230 больших ударных кратеров. На рис. 4.1 приведен общий вид ударного кратера в штате Аризона, США.
На Украине (Днепропетровская область, вблизи с. Болтишка, найден заполненный осадочными породами кратер диаметром 25 км. Он образовался в результате падения большого метеорита 100 млн лет тому назад. Еще больший кратер, с диаметром, близким к 100 км, выявлен в Сибири, в бассейне р. Хатанги. Еще одно подтверждение реальности столкновений кометных ядер с планетами - уникальное событие, которое произошло «на глазах» у всего современного человечества. Имеется в виду падение фрагментов кометы Шумейкера-Леви 9 на Юпитер в июле 1994 г. Картина этого грандиозного столкновения зафиксирована на фотоснимках.

Рис. 4.1. Ударный кратер в штате Аризона, США. Диаметр кратера 1.2 км, глубина 170 м.


Кометы, в отличие от астероидов, состоят из смеси водяного льда и пыли с вмороженными легколетучими веществами. Они движутся по вытянутым орбитам и по мере приближения к Солнцу начинают испаряться, в результате чего вокруг ядра кометы появляется газопылевая оболочка в виде «хвоста». В настоящее время обнаружено около 200 комет, сближающихся с Землей. Общее же их число может составлять более 20 тыс.
По оценкам астрономов, орбиту Земли пересекает около двух миллионов астероидов диаметром более 50 м. Такой размер имел и Тунгусский метеорит. Подобные объекты пролетают в окрестностях Земли в среднем каждую неделю. И поскольку в настоящее время обнаружено всего только около 400 АСЗ, т.е. ничтожная часть этих потенциально опасных небесных тел, то падение такого объекта можно ожидать в любое время (Астероидно-кометная опасность, 1996).
Вероятности пересечения орбиты Земли и кометы практически в одной точке достаточно малы, но какова количественная оценка этой малости? Для ответа на вопрос достаточно учесть, что из наблюдений около 200 долгопериодических комет известны, что около пяти из них в год пересекают плоскость орбиты Земли (напомним, что речь идет только об уже известных кометах типа Карла V или Г аллея). Кроме того, ежегодно вблизи Земли проходит от 15 до 24 короткопериодных комет. Часть из них приближается на расстоянии меньше 1 а.е., оказывая влияние на электрофизическое состояние атмосферы, усиление выпадения осадков и увеличение материкового стока (Дмитриев, Кузменко, 1965).
До настоящего времени на русском языке опубликовано только три работы обобщающего характера по данной проблеме (Зайцева, 1999; и др). В 2003 г. группой сотрудников Института прикладной астрономии РАН была выпущена книга «Каталог потенциально опасных астероидов и комет» (2003), содержащая информацию о 493 потенциально опасных астероидах и 46 периодических и близкопараболических кометах, орбиты которых проходят в опасной близости к земной. Кроме того, в этой книге затрагиваются вопросы, имеющие отношение к астероидной опасности (происхождение астероидов, сближающихся с Землей, их структура, свойства, оценка вероятности столкновения с Землей, описание Туринской и Палермской шкал для оценивания столкновения Земли с тем или иным телом и др.).
Важной задачей современной астрономии является изучение проблемы астероидной опасности, получения надежной оценки падения на Землю крупных астероидов, комет, метеоров, космической пыли.
Итоги компьютерного моделирования, а также изучения ударных кратеров на Земле на других планетах и их спутниках показывают, что в результате столкновения с объектами диаметром 50-100 м возможна катастрофа локального характера. При этом произойдет воздушный или наземный взрыв, мощность которого эквивалентна мощности взрыва термоядерной бомбы (50 Мт), например, испытанной в СССР в 1961г., а также взрыва при падении Тунгусского метеорита. Зона разрушения при этом может достигать в поперечнике 40-100 км.
В результате столкновения Земли с небесным телом размером до 0.5-1 км возможна катастрофа регионального масштаба, которая затронет территории на удалении в сотни и тысячи километров от места его падения. Падение небесного тела в океан может стать причиной возникновения цунами, волна которого способна проникнуть на 100-200 км в глубь материка.
При столкновении же с объектами размером 1-2 км произойдет катастрофа глобального масштаба. Процессы, которыми будет сопровождаться эта катастрофа, во многом схожи с «ядерной зимой», которая может возникнуть в результате термоядерной войны. При взрыве в атмосферу Земли будет выброшено огромное количество пыли и газов. Это приведет к ослаблению солнечной радиации и соответственно - к значительному понижению температуры атмосферы, поверхности Земли и океана. В сочетании с пожарами, землетрясениями, отравлением почвы и воды из-за кислотных дождей это может привести к гибели большей части биосферы Земли.
Падение Тунгусского метеорита (30 июня 1908 г.) диаметром около 60-80 м в междуречьи р. Нижней Тунгуски и Лены вызвало взрыв мощностью, по разным оценкам, от 10 до ЮОМт. Его ударной волной был выкорчеван лес на площади около 2000 км2; кроме того, возникло множество очагов пожара в тайге, длившегося около двух лет.
13 августа 1930 г. подобная катастрофа произошла в джунглях на северо-западе Бразилии. Три взрыва мощностью около 1 Мт привели к многочисленным жертвам среди местного населения.
12 февраля 1947 г. упал железный метеорит диаметром около 3 м в горах Сихо- тэ-Алиня. После разрушения метеорита, его осколки выпали на площади примерно 5x20 км и образовали свыше сотни воронок диаметром от 0.6 до 28 м.
10 августа 1972 г. астероид, диаметр которого оценивается в 80 м, а масса в 1 млн. т, вошел со скоростью 15 км/с в атмосферу Земли над американским штатом Юта. Однако, по счастливой случайности, ввиду того что траектория входа в атмосферу оказалась очень пологой, падения небесного тела на Землю не произошло. Пролетев около 1500 км над ее поверхностью, над территорией Канады, астероид ушел за пределы атмосферы и далее - в космическое пространство. Можно только предполагать, к каким последствиям могло бы привести падение этого небесного тела на американский континент. Поскольку интервалы между указанными событиями составляют от 17 до 25 лет, вполне можно ожидать подобного случая и в ближайшее время.
Рано или поздно, но на Землю обязательно свалится какое-нибудь крупное небесное тело, если, конечно, мы не предпримем мер защиты от этой угрозы. Вероятность столкновения Земли с крупным астероидом оценивается как один случай на 100 тыс. лет.
Отметим, что падение крупных метеорных тел двояко отражается на режиме вод суши; в эпицентре падения из-за испарения наблюдается иссушение территории, поэтому сток уменьшается: в зоне атмосферного загрязнения аэрозолями при соответствующих метеорологических условиях увеличивается речной сток. Радиус влияния падения космического объекта определяется местными условиями и масштабом падающего тела.
Необходимо отметить, что приоритет того или иного планетарного или космического показателя в целях его использования в качестве предиктора для прогноза стока определяется долей вклада и его специфическими возможностями отражать наиболее значимую суть явления; при этом необходимо учитывать время воздействия, его радиус и продолжительность влияния.
Помимо комет, ежегодно вблизи Земли проходят различные метеорные потоки. В настоящее время известно около 30 таких потоков. В сутки на поверхность Земли выпадает 2-1010 метеоров с общей массой 150 т. По разным данным, количество метеорной материи, выпадающей на Землю за сутки, оценивается от 100 до 10000 т. Выпадение метеорного вещества в атмосфере Земли обеспечивает большое количество ядер конденсации, что инициирует выпадение осадков.
Боуэн впервые (Bowen, 1953) установил величину запаздывания между датой метеоритных потоков и пиком ежедневных норм осадков примерно на 30 сут. Крупные метеорные потоки - Ориониды, Тауриды, Гемениды, Урсиды, Квадратиды - он сопоставлял с осадками семи метеостанций, расположенных в Южном полушарии, - Сидней, Дурбан, Перт, Алис-Серинг, Брисбен, Окленд, Крисчерч, а в Северном - Британские острова. Его работа подвергалась критике со стороны некоторых метеорологов в связи с недостаточно строгим статистическим обоснованием.
В отличие от Боуэна А. А. Дмитриев и др. (1990) вместо нормы осадков рассматривал количество станций, где одновременно на каждую дату ±2 дня выпадали осадки. На кривой годового хода многолетних скользящих средней частоты осадков выбирались лишь пики, статистически не случайные (с вероятностью 95%). Оказалось, что каждой дате метеорного потока соответствует увеличение дождливости. На территории СССР проведен подробный анализ увеличения дождливости и соответствующих метеорных потоков. Подтверждается наличие влияния метеорных потоков на осадки в климатологическом аспекте.
В табл. 4.8 приведены ежегодные главные метеорные потоки. Влияние их на обводненность атмосферы и увеличение стока рек аналогично воздействию вулканов и комет, т.е. за счет поступления твердых пылевых частиц, растет концентрация аэрозолей, что вызывает усиленное каплеобразование, выпадение снега и дождя. В частности, в некоторых работах отмечается совпадение периодов активности метеорных потоков, роста атмосферных аэрозолей и периодов интенсивного выпадения осадков. Оценки количества пыли метеорного происхождения в столбе атмосферы неоднозначно - от « = 3-1010 част./м2 по Джиованелпи до 5.5-1010част./м2 по Швесгка.
В работе К. Я. Кондратьева, Г. А. Никольского, Э. О.Шульц (1988) отмечается, что каждой дате метеорных потоков соответствует увеличение дождливости со сдвигом на 28-34 дня. Аналогичные данные приводятся в монографии Д.Я.Мартынова (1998): «... 30 дней спустя после прохождения потока Геменид, 11-13 января каждого года, по всей Земле наблюдается повышенное выпадение осадков». Гемениды ежегодно наблюдаются с 7 по 15 декабря со средним часовым числом в максимуме около 100. Мощный метеорный поток Леонид, порожденный кометой Темпеля-Туттля, период обращения которой 33.3 года, проходит ежегодно с 14 по 20 ноября, имеет переменную интенсивность, усиливающуюся в годы сближения кометы с Землей.
По данным регулярных наблюдений, наиболее активно изучено распределение метеорной материи по орбите. Эти сведения позволяют рассчитать траектории

Главные ежегодные метеорные потоки (по Д.Я. Мартынову)

Название потока

Дата

а, град.

6, град.

V, км/с

N

Родительское тело

Квадрантиды

03.01

231

+ 50

41

140

Мачхолца 1986 VIII

Лириды

22.04

271

+ 34

48

12

Тэтчер 18611

Tj-Аквариды

03.05

336

0

66

30

Галлея 1910II

Дневные Ариетиды

07.06

43

+ 23

39

60

Мачхолца 1986 VIII

^-Персеиды

07.06

62

+ 23

27

40

Энке 1971 II

Р-Тауриды

29.06

86

+ 19

30

30

То же

Южные 5-Аквариды

29.07

333

-16

41

30

Мачхолца 1986 VIII

Северные 5-Аквариды

12.08

339

-5

42

20

То же

а-Каприкорниды

30.07

307

-10

23

30

Адонис (2101)

Южные /-Аквариды

05.08

333

-15

34

15

???

Северные /-Аквариды

20.08

327

-6

31

15

???

Персеиды

12.08

46

+ 57

59

70

Свифта Туттля

К-Цигниды

18.08

286

+ 59

25

5

???

Дневные Секстантиды

29.09

152

0

32

30

Фаэтон (3200)

Дракониды

09.10

262

+ 54

20

Д

Джиакобини-Циннера

Ориониды

21.10

94

+16

66

30

Галлея 1910II

Южные Тауриды

03.11

50

+14

27

7

Энке 1971 II

Северные Тауриды

13.11

58

+ 2

29

7

То же

Леониды

17.11

152

+ 2

71

Д

Темпеля-Туттля 1866

Андромедиды

27.11

25

+ 4

16

Д

Биэлы 1846 II

Декабрьские Фенициды

05.12

15

-55

12

20

Бланпейна 1819IV

Геминиды

14.12

112

+ 32

34

70

Фаэтон (3200)

У рейды

22.12

217

+ 76

33

20

Мачхолца 1986 VIII

Примечание. Дата -день и месяц проявления максимальной активности потока; а - прямое восхождение, a 8 - склонение радианта в градусах; V - геоцентрическая скорость метеороидов; N - число метеоров в час в максимуме активности по визуальным наблюдениям, для дневных потоков - по радиолокационным (Д - метеорный дождь, т.е. N gt; 10 000). В графе «Родительское тело» даны названия периодической кометы и ее условное обозначение, а для астероидов - название и (в скобках) порядковый номер по каталогу малых планет. Координаты радианта а и 8 - координаты точки на небесной сфере, в которой пересекаются видимые пути метеоров потока.


частиц в околоземном пространстве и с точностью до минут прогнозировать встречи Земли с плотными сгустками метеорной материи (Обрубов, 1999).
Наиболее сильные потоки отмечались в 1799, 1833, 1866, 1933, 1966, 1998, 1999 гг. Наибольшее часовое число в 1999 г. достигало 5000 метеоров в час. По расчетам, метеорная пыль, служащая ядрами конденсации в атмосфере Земли, осаждается с высоты 100 км на поверхность около недели. При изучении поведения среднесуточной концентрации аэрозолей по данным TOR станции Института оптики атмосферы с ноября 1999 по февраль 2000 г., были обнаружены пики, появление которых авторы связывают с прохождением трех мощных зимних метеорных потоков: Леонид, Геменид и Квадратид (рис. 4.2).
В ходе исследования многолетних температурных рядов получены пики, по времени соответствующие активности Леонид. Исследованы первые производные рядов среднесуточных температур, выявлено пять точек перегиба. Две из них (начало мая и середина сентября) объясняются естественным годовым ходом солнечной радиации, остальные по времени совпадают с периодами активности наиболее мощных метеорных потоков.
В 1908 г. на европейской части России произошло небывалое наводнение в бассейне Верхней Волги. Из-за чрезвычайно дружной весны снег, запасы воды в котором превышали норму на 170-200%, сошел за очень короткий промежуток времени. Почва сильно промерзла за зиму, что повлияло на ее инфильтрацион- ную способность. Прохождение весеннего половодья усугубилось еще и тем, что в конце апреля в течение нескольких недель шли проливные дожди. В результате были затоплены сотни тысяч домов и различных построек, десятки тысяч гектаров посевов. Без крова остались свыше 50 тыс. человек. Страна понесла огромные убытки. Необходимо отметить, что ежегодно с 16 по 25 апреля проходит метеорный рой Лирид. Обычно интенсивность Лирид составляет около 23 метеоров в час. Однако наблюдается повышенная активность через 12 лет (Ишму-

хаметова, Кондратьева, 2007). Не исключено, что проливные дожди в бассейне Волги весной 1908 г. в какой-то степени были дополнительно инициированы прохождением метеорного роя.
Прогнозы появления метеорных потоков и их местоположения достаточно точны, что позволяет эти данные использовать для учета в прогнозах выпадения осадков и колебаний водности рек с большой заблаговременностью. В качестве примера в табл. 4.9 приведены теоретические прогнозные и наблюдаемые характеристики метеорных потоков, из которых видно, что между собой они хорошо согласуются.
В работе Д. Я. Мартынова отмечается, что интервалы, в которых находятся геоцентрические радианты наблюдаемых и модельных метеорных потоков кометы Мачхолца, а также радианты метеорных потоков «астероида» Фаэтон (3200), позволяют заключить, что наши представления соответствуют реальным процессам, происходящим в метеороидных роях.
В 1985 г. советские астрономы Е. Д. Кондратьева и Е. А. Резников (г. Казань) опубликовали статью, посвященную возвращению Леонид в 1999-2002 гг. Они стали первыми, кому удалось построить модель этого метеорного потока. По этой модели, метеорные тела покидают свою прародительницу, комету Темпеля-Туттля, через джеты (газо-пылевые выбросы).
В настоящее время мы переживаем эпоху очередного возвращения Леонид. В табл. 4.10, отражены условия наблюдений этого метеорного потока в ближайшие прошедшие годы.
Из табл. 4.10 видно, что, начиная с 2003 по 2007 г., интенсивность Леонидов будет низкая, а это значит, что они не повлияют на выпадение мощных осадков, которые наблюдались с 1999 по 2002 г. Однако полное представление о будущих осадках в прогнозируемых космоатмосферных условиях может быть получено только при освещении всех комет и метеорных потоков и правильном прогнозе за данный период Леонидов.
Особую роль в нарушении гидрологического режима ограниченных территорий, а иногда всей территорий Земли, играет падение больших метеоритов. В истории Земли неоднократно происходили столкновения с большими метеоритами, что приводило к мощнейшим взрывам, местным, региональным и глобальным катастрофам.
Большая мощность взрывов во время столкновения Земли с космическими телами (метеоритами, астероидами, кометами) предопределяется их высокими
ТАБЛИЦА 4.9
Теоретические и наблюдаемые геоцентрические радианты метеорных потоков роя Фаэтона (Мартынов, 1988)

Название потока

Теоретические данные

Наблюдаемые данные

дата

а

5

V

дата

а

5

V

Г еминиды

14.12

113

33

34

14.12

112

32

34

Канис-Минориды

14.12

ПО

11

34

11.12

108

10

36

а-Леониды

05.10

170

16

34

01.10

170

15

35

Дневные Секстантиды

05.10

161

-4

34

08.10

157

-8

30

скоростями и большими массами. В воздух поднимается много пыли, которая в случае мощных взрывов может вызвать значительные климатические изменения (уменьшение солнечной инсоляции, похолодание и т.п.).
Проблема опасности со стороны комет детально проанализирована во множестве публикаций. Следует отметить, что наибольшую опасность представляют собой массивные долгопериодические кометы, их появление чаще всего бывает неожиданным из-за произвольной ориентации плоскостей орбит и больших или очень больших периодов обращения. Более того, многие из этих комет - апериодические, т.е. движутся по незамкнутым траекториям (параболическим или гиперболическим) и поэтому действительно являются новыми. У этих комет возможна более высокая скорость столкновения с Землей - до 72 км/с (на встречных траекториях), что может привести к глобальным катастрофическим последствиям. Возможность подобных катастрофических событий подтверждается многими фактами. К настоящему времени на поверхности Земли обнаружено свыше 230 больших ударных кратеров.
Ниже приводится краткий анализ материалов статей (Зайцев, 1999; Астеро- идно-кометная опасночть, 1996; Виноградова и др., 2003) по проблеме астероидной, кометной опасности. Повторимся, что иногда кометную опасность существенно завышают.
Результаты компьютерного моделирования, а также изучения ударных кратеров на Земле, на других планетах и их спутниках показывают, что в результате столкновения с объектами 50-100 м возможна катастрофа локального характера.
ТАБЛИЦА 4.10
Леониды над Россией

Дата

Время (московское)

ZHR

Районы видимости с территории России

17.11.1998 г.

04:55

357

Европейская часть

»

23:33

136

Восточная, северо-восточная, европейская части, Сибирь
/>18.11.1999 г.
05:03

3700

Европейская часть

»

19:00

180

Восточная Сибирь, Дальний Восток

17.11.2000 г.

11:07

130

Не видно

18.11.2000 г.

06:24

290

Западнее линии Архангельск-Москва»Курск

»

10:12

480

Не видно

18.11.2001 г.

13:39

1620

Чукотка

»

21:16

3730

Восточнее линии Мурманск-Омск

19.11.2002 г.

07:02

4500

Калининградская,Ленинградская,Псковская области, Кольский полуостров, Карелия

»

13:44

7400

Чукотка

13.11.2003 г.

с 16 до 22

250

Восточнее линии Архангельск-Екатеринбург

19.11.2006 г.

07:48

gt;50

Калининградская область, Мурманск

20.11.2007 г.

01:55

gt;30

Европейская часть, Сибирь до оз. Байкал

При этом произойдет воздушный или наземный взрыв, мощность которого эквивалентна взрыву нескольких десятков миллионов тонн (мегатонн) тринитротолуола. Такую мощность имела самая мощная в мире термоядерная бомба, испытанная в СССР в 1961 г., а также взрыв при падении в Сибирской тайге Тунгусского метеорита. Зона разрушений при этом может достигать в поперечнике 40-100 км.
В заключение настоящей главы необходимо отметить, что влияние кометной и метеоритной активности на водный режим чаще всего носит региональный характер, так как проекция прохождение метеоритных потоков захватывает определенные территории в виде полосы рассеивания, в которой с запаздыванием около месяца выпадает масса мелких частичек, являющихся ядрами конденсации, и активизируют выпадения снега и дождей.
Влияние комет при их близком прохождении (менее 1 а.е.) около Солнца и Земли сказывается на возбуждении электромагнитного состояния и запыленности атмосферы с запаздыванием в глобальном масштабе, это в конечном счете приводит к увеличению стока рек, что и отражено в табл. 4.1. Поскольку интенсивность метеоритных потоков (ZHR) меняется во времени, то меняется и реакция атмосферы. Например, с 2003 по 2007 г. интенсивность Леонидов будет низкая, а это значит, что мощных осадков не будет - осадков, которые наблюдались с 1999 по 2002 г. в Европе. Прохождение Леонидов приурочено к 17 ноября, и для районов России это означает, что осадки выпадут в виде снега. Прогнозы и наблюденные данные о сроках и интенсивности главных ежегодных метеорных потоков - Леонидах, Геминидах, Урсидах, Квадрантидах (см. табл. 4.8) - позволяют четко прогнозировать снежность зимы, а также весенний годовой сток рек. В оперативной практике пока эти данные не используются, как и данные о прохождении комет. Необходимо отметить, что влияние кометно-метеоритного «канала» всегда проходит при участии процессов других глобально-космических «каналов». Здесь важно понять, что наибольшее влияние любого канала происходит при экстремальных значениях определяющих факторов. Поэтому при оценке и прогнозе межгодовых колебаний стока следует оценить интенсивность и величину характерного показателя всех «каналов» воздействия. Например, при совпадении по времени максимума солнечной активности или при мощных солнечных вспышках с максимумом метеоритной активности будут создаваться условия для увеличения месячного, сезонного и годового стока. Аналогичным образом следует ожидать усиления воздействия метеорных потоков в годы, когда конфигурация между Юпитером и Сатурном определяется углами 90 и 270°. Совпадение минимальной метеоритной активности с великими противостояниями Марса соответствует наступлению минимального стока.
Поскольку космические явления, в том числе кометы и метеоритные ливни, проходят «по расписанию», то это обстоятельство делает возможным при составлении прогнозов стока рек, уровня озер выполнять качественный и количественный анализы глобально-космической обстановки и сопоставлять ее с прогнозными оценками.
Вопрос об учете коллективного воздействия главных факторов пяти «каналов» на сток рек пока окончательно не решен и потребует усилий многих спе

циалистов. В части же проблемы влияния комет и метеоритных дождей на формирование экстремальных паводковых ситуаций на речных водосборах необходимо провести специальные исследования по сопоставлению летних и весенних выдающихся паводков с моментами прохождения комет и метеорных дождей. Отдельные сопоставления, приведенные выше в данной работе, дают обнадеживающий повод к решению этой проблемы с учетом эффекта запаздывания реакции речных водосборов на прохождение метеорных потоков.
<< | >>
Источник: Леонов Е. А.. Космос и сверхдолгосрочный гидрологический прогноз. 2010

Еще по теме ВЛИЯНИЕ КОМЕТНОЙ, МЕТЕОРИТНОЙ АКТИВНОСТИНА ВОДНЫЕ РЕСУРСЫ И УРОВЕНЬ ОЗЕР:

  1. 3.2.4. Водное хозяйство Водные ресурсы
  2. Водные ресурсы. Использование и загрязнение
  3. 13.1. Водные ресурсы и водное хозяйство страны
  4. 3.4. Влияние аварийных подъемов на ресурс зубчатой передачи
  5. И. Б, Басаев ВЛИЯНИЕ ТРУДО-ФОНДООБЕСПЕЧЕННОСТИ НА ИО ПОЛЬЗОВАНИЕ ПРИРОДНЫХ РЕСУРСОВ В АГРОПРОМЫШЛЕННОМ ПРОИЗВОДСТВЕ.
  6. Происхождение озер
  7. ОТ ВЕЛИКИХ ОЗЕР ДО МИССИСИПИ
  8. Водные инфекции
  9. 4.9. Организация и наведение переправ через          водные преграды
  10. Как информация становится информационным ресурсом? Основные понятия и сущность информационных ресурсов
  11. Классификация ресурсов является одной из основных методологических задач наряду с выработкой общейконцепции и концептуальных подходов изыскания и мобилизации экономических ресурсов для реализацииструктурообразующих программ развития региона.
  12. Использование твердых отходов в качестве вторичных энергетических ресурсов (ВЭР) и вторичных материальных ресурсов (BMP)
  13. Разработка модели организации информационных ресурсов и банка информационных ресурсов
  14. создании и эксплуатации виртуального банка информационных ресурсов. Разработка модели виртуального маршрута и маршрутизации информационных ресурсов
  15. 3. Определения долговечности (ресурса) планетарной коробки перемены передач 3.1. Оценка долговечности (ресурса) зубчатой передачи
  16. 4.2. ПРОИЗВОДСТВО И РЕСУРСЫ. ПРОИЗВОДСТВЕННЫЕ РЕСУРСЫ И ИХ КЛАССИФИКАЦИЯ. ФАКТОРЫ ПРОИЗВОДСТВА
  17. Федеральный уровень