История климата с 1000 года
Шрифт:
Но дендроклиматические работы в определенной степени представляют также и непосредственно исторический интерес: разумеется, ничто не позволяет переносить выводы, полученные на основе изучения метеорологических условий в Америке, на сходные условия в Европе. Шульман энергично восставал против попыток шведа Э. де Йеера применить так называемую телесвязь. Йеер хотел датировать балки в скандинавской крепости, сопоставляя ряды характерных годичных колец со шкалой, полученной... по калифорнийским секвойям. Попытка, явно обреченная на неудачу! Нельзя переносить выводы метеорологии, сделанные для одной страны, на другую, если их разделяет целый материк или океан. Американские деревья не могут пролить свет на то, что мы должны раскрыть по европейским деревьям. Тем не менее они могут помочь сделать предположения, создать полезные гипотезы о некоторых аспектах истории климата нашего континента. Так, например, отсутствие или незначительность вековых колебаний в приросте деревьев в Соединенных Штатах и в Канаде между 1450 и 1850 гг. заставляет сомневаться, разумеется, не в существовании эпохи «малого оледенения» (это почти достоверный факт), а в степени влияния этого события на жизненные условия. Если бы в Европе биологические показатели в современную эпоху были столь же нечувствительными к вековым колебаниям климата, как и в Америке, то следовало бы допустить, что малое оледенение было длительным, но слабым, не оказавшим хоть сколько-нибудь измеримого влияния на жизнь людей.
Различные предпосылки, рабочие гипотезы — вот, что дают нам американские деревья для изучения длительных тенденций изменений климата Европы. Зато о кратковременных тенденциях можно говорить с некоторой уверенностью: систематическое изучение очень старых деревьев, проведенное в Северной Европе, выявило не столько вековые колебания за последнее тысячелетие, сколько последовательности внутридесятилетних или десятилетних, или междесятилетних групп лет, в которые отмечалось преобладание то жарких, то прохладных летних сезонов ([342], Приложение 8 в настоящей книге). Эти последовательности сходны с обнаруженными в Америке, хотя они и не синхронны с ними. Когда число подобных исследований возрастет, они, возможно, осветят по-новому историю сельского хозяйства и, следовательно, историю экономики. Но и тогда не следует слишком упрощенно представлять себе воздействие тех или иных метеорологических условий на урожаи.
Наконец последний вопрос. Данные, полученные при изучении деревьев, представили бы еще больший интерес, если бы они позволяли не только получить метеорологические ряды в их эмпирической последовательности, но и установить некую регулярную закономерность, что в свою очередь открыло бы возможность предвидеть повторение в этих рядах, их периодичность. Тогда в историю климата, как и в прогноз, был бы введен вполне рациональный элемент.
Опираясь на работы Дугласа и Антева, считали возможным утверждать, что дендроклиматология устанавливает влияние на климат цикла солнечных пятен, равного 11,4 года. Кривая прироста деревьев как будто обнаруживает периодические колебания длительностью в одно десятилетие, превосходно отражающие солнечный цикл. Временное исчезновение десятилетнего цикла в ходе кривых прироста в период между 1645 и 1715 гг. заставило Дугласа даже предположить, что царствование Людовика XIV было отмечено «подлинной скудостью» солнечных пятен. Надо признать, что создатель американской дендрохронологии не следовал в этом вопросе по пути чистой дедукции: в 1922 г. один исследователь, по фамилии Маундер, работая с документами старых обсерваторий, указал на поразительно малое число солнечных пятен именно в период между 1645 и 1715 гг. Свидетельство Маундера, к которому я еще вернусь, не является окончательным, далеко нет. Но оно, однако, интересно и малоизвестно. Поэтому небесполезно упомянуть о нем здесь хотя бы вскользь: это краткое отступление лишь ближе подведет нас к теме, которая в данной главе связана в основном с проблемой прироста деревьев.
В 1922 г. английский астроном Маундер опубликовал в «Журнале британской астрономической ассоциации» заслуживающую большого внимания статью. В этой статье, продолжая работы своего немецкого коллеги Шпёрера, Маундер сообщает о «длительном минимуме солнечных пятен с 1645 по 1715 г.».
Аргументация обоих астрономов основана на исторических и документальных материалах: известно, что к 1610—1611 гг. благодаря использованию хороших обсервационных приборов относится окончательное открытие солнечных пятен (хотя нельзя сказать, что они были совершенно не известны раньше). С тех пор их тщательно изучали Галилей, Шейнер и др. По этим первым сведениям (эпоха классицизма) можно обнаружить два минимума солнечных пятен — в 1619 и в 1634 гг. и хорошо выраженные максимумы — в 1625 и в 1639 гг. Считалось, что следующий максимум должен наступить к 1650 г. В действительности же в дальнейшем пятна появляются исключительно редко, и сведения о них поступают от случая к случаю. Лишь как крайне редкие явления отдельные пятна отмечаются в 1650, 1655, 1660 и 1661 гг.
Тем не менее 9 апреля 1671 г. Кассини наблюдает большое пятно. Он пишет: «Вот уже приблизительно двадцать лет, как астрономы не видели значительных солнечных пятен, хотя до этой эпохи, после изобретения телескопа, они иногда и наблюдались».
Секретарь Королевского общества в Лондоне Ольденбург настолько взволнован этим открытием Кассини, что вновь публикует старое сообщение Бойля, наблюдавшего пятно 27 апреля 1660 г. Он пишет в «Трудах по философии»: «В Париже достопочтенный Кассини недавно вновь обнаружил пятна на солнце, хотя их не видели уже на протяжении многих лет». Маундер приводит еще и другие тексты: текст Вейгеля из Йены (1665 г.), Пикара, который открыл пятно 1671 г. независимо от Кассини. Пикар писал: «Я был тем более доволен открытием этого пятна, что за целых десять лет не видел ни одного, несмотря на все мои большие старания их увидеть».
Затем вслед за Шпёрером Маундер перечисляет «случайные» пятна, о которых поступали сведения между 1672 и 1713 гг.
Он приходит к выводу, что солнечная активность на протяжении сорока лет была исключительно слабой (что касается этих заключительных хронологических данных нашего автора, то здесь вероятно, не лишней была бы строгая критика цитированных текстов, которая позволила бы подтвердить или опровергнуть его выводы).
Начиная с 1714—1715 гг. малое число солнечных пятен, характерное для периода царствования Людовика XIV, сменяется обилием их и заметным возобновлением солнечной деятельности. В «Истории Академии» в 1716 г. мы читаем: «В этом году наблюдалось еще больше пятен, чем в предыдущем, и возможно, что ни в одном году не было такого их количества. Все они отмечались двадцать один раз, если считать за один случай одновременное возникновение нескольких пятен. Солнечные пятна отсутствовали лишь в феврале, марте, октябре и декабре... Одновременное возникновение двух отдельных пятен — теперь совсем не редкое явление...». Возобновление солнечной активности постепенно нарастало, она достигла в 1718 г. четко выраженного максимума. С этого времени период «длительного недобора» солнечных пятен заканчивается.
Итак, начало периода «длительного недобора», по всей вероятности, можно отнести к 1645 г. (после «затухания» максимума, наблюдавшегося в 1639 г.). Затем, если верить Маундеру (который, возможно, был склонен к замалчиванию текстов), этот период прерывался лишь крайне редким, от случая к случаю, появлением какого-либо одного изолированного пятна и слабым оживлением солнечной деятельности в 1703—1707 гг. Закончился он с наступлением максимума в 1715—1720 гг.
Вывод Маундера содержится в одной фразе, которую я оставлю на его ответственности: «Таким образом, с 1645 по 1715 г. цикл солнечных пятен как бы затих, и наблюдения за эти семьдесят лет дают общее число солнечных пятен, едва равное числу пятен, отмечавшихся за один год их обычного минимума, по наблюдениям на протяжении века».
Несмотря на некоторые преувеличения, тезис британского астронома способен довольно хорошо противостоять различным возражениям, которые могут быть выдвинуты против него. Можно ли в действительности сказать, что отсутствие пятен объясняется просто несовершенством приборов XVIII столетия?
Совсем нет. Чтобы обнаружить солнечные пятна, нет надобности иметь совершенные приборы. Во всяком случае в период семидесятилетнего «недобора» приборы были лучше, чем в предшествующую эпоху, во времена Галилея и Шейпера, которые наблюдали достаточно солнечных пятен.
Далее, в ответ на другие возражения, можно сказать, что в период 1645—1715 гг. уже были хорошие наблюдатели. Маундер насчитывает шестерых в Англии (в том числе Бойль, Дирхам и Галлей), одного в Голландии (Гюйгенс), четверых во Франции (в том числе Кассини, Пикар и Дагир) и пятерых в германских государствах. Как пишет в 1711 г. Дирхам: «Вне всякого сомнения существуют длительные периоды, когда на солнце нет пятен, как, например, с 1660 по 1671 г. или с 1676 по 1684 г. В это время пятна вряд ли могли ускользнуть от внимания стольких наблюдателей, непрерывно следивших с помощью приборов за солнцем в Англии, Франции, Италии, Германии...»
Нельзя все же полностью отвергать тезис Маундера, хотя он и преувеличен. К тому же этот тезис опирался на другую предположительную связь: продолжительный период минимального числа солнечных пятен сопровождался (по-видимому, это так) между 1645 и 1715 гг. заметным ослаблением магнитных возмущений, которые проявляются в полярных сияниях. По меньшей мере именно это вытекает из документальной сводки данных о полярных сияниях, составленной Маундером (однако и по данному вопросу следовало бы продолжить анализ. История северных полярных сияний и сбор относящихся к ним текстов еще далеко не завершены).