Правильно приняв температуру, которая потребовала бы испарения всей несвязанной воды и ее взвешивания над нагретой поверхностью, ученый должен следовать результатам до их законного и логического завершения, а не пренебрегать существованием условия, неизбежно сосуществующего с принятыми.
Устранение окутывающих облаков не нужно предполагать; такое устранение было запечатлено на земном шаре широкими зонами климата и жизни, которые могла поддерживать только солнечная энергия. Эти линии столь же отчетливо отличаются от тех, что были начертаны внутренним теплом Земли, как дневной свет от тьмы.
Когда это устранение действительно произошло, факт был выгравирован на нашей планете таянием массивных ледников, отложившихся во время и до такого устранения, и установлением существующих условий.
Все расчеты и дискуссии, опускающие эти три фактора, должны приходить к нелогичным и ошибочным выводам. Опущение хотя бы одного из них было бы фатальным и лишило бы результат права на дальнейшее рассмотрение, что оправдывает циничный взгляд: «В науке есть что-то завораживающее. Получаешь такие колоссальные возвраты домыслов при таких ничтожных вложениях фактов».
Астрономические причины и их влияние.
Теперь мы рассмотрим влияние астрономических причин. Д-р Кролл подробно обсудил изменения в солнечном воздействии, которым подвергались и подвергаются два полушария нашей планеты.
Выдающийся королевский астроном Дублинской обсерватории д-р Болл показал, что 63% валовой солнечной энергии, получаемой любым полушарием, достигает его летом, а остальные 37% — зимой. Высокие авторитеты, как до, так и после этих публикаций, обсуждали различные фазы этих влияний, а также предлагали замечательные и непроверяемые гипотезы относительно температуры космоса, солнечной энергии и теплопоглощающей способности солнечной оболочки. Нет необходимости пытаться обсуждать или развивать эти взгляды. Если представленная здесь интерпретация верна, то из этого следует, что изменения в расстоянии или степени солнечной энергии не могли напрямую влиять на температуру поверхности земного шара до кульминации Ледникового периода, и что только после этого периода эти незначительные изменения могли действовать, за исключением консервативного способа. Несомненно, что в течение многих лет температура северного полушария росла быстрее, чем южного. Это состояние доказывается не только правильными дедукциями из фактических условий и законов, но и наблюдениями. Это также геологически зафиксировано большим устранением ледниковых условий в северном полушарии — хотя в обоих это устранение все еще продолжается.
На земном шаре, окутанном массой пара из-за испарения, поддерживаемого на поверхности собственным теплом и конденсирующегося на внешней поверхности сфероидальной облачной оболочки, не имеет значения, насколько касается температуры поверхности, какой степени внешнего тепла он может подвергаться. Единственно возможные эффекты изменений в расстоянии или интенсивности внешнего источника тепла заключаются во влиянии на продолжительность внутреннего запаса и расстояние от него, на котором происходит конденсация облаков.
На таком окутанном земном шаре следовал бы тот же порядок температур поверхности, вращался ли он по орбите Венеры или Нептуна — фактическими влияниями были бы большая скорость потери в более удаленном положении, более быстрая последовательность геологического климата и большее время, необходимое для устранения ледниковых условий и установления солнечного климатического контроля. Если бы Земля могла быть перемещена в Архейскую эру на орбиту Юпитера, не нарушая других условий, никаких изменений в порядке последующего геологического климата до Ледникового периода не могло бы произойти. Скорость получения солнечной энергии была бы в отношении (5,2)²:1; и фактическое замедление потери было бы в этом отношении, как и скорость установления солнечного климатического контроля; кора остыла бы быстрее и, следовательно, была бы тоньше и менее стабильна, чем сейчас.
Наблюдаемые движения в облачной оболочке Юпитера представляют явления, оправдывающие веру в то, что его атмосфера является теплонепрозрачной. В этом отношении она напоминает облачную атмосферу Земли и указывает на состояние, аналогичное состоянию Земли в доледниковые эпохи. Меньшие планеты из-за своих меньших масс потеряли свое доступное резидентное тепло. Их атмосферы очистились и стали как светопрозрачными, так и теплопрозрачными. Их поверхности можно наблюдать, а их объемы и плотности рассчитать с разумной степенью точности. В случаях больших планет наблюдения ограничиваются поверхностью их сфероидальных облачных оболочек, и поэтому этим планетам приписываются объемы и плотности, аномально отличающиеся от тех, чьи фактические объемы можно измерить. Спутники Юпитера обладают гораздо большими плотностями, чем та, что приписывается великой планете — если бы можно было измерить фактический объем его окутанной массы, эта кажущаяся аномалия была бы полностью или частично устранена.
Не зная температур поверхности, точного состава атмосфер, ни размеров планетарных масс, расстояния, на которые могут расширяться облачные оболочки Юпитера, Сатурна, Урана и Нептуна, пока являются предметом догадок. Все, что известно об этих планетах, подтверждает представленную здесь интерпретацию летописи геологического климата Земли.
Установление солнечного климата.
К моменту кульминации Ледникового периода снеговая линия была намного ниже, чем сейчас, и возвышенности на всех широтах были глубоко оледенелы; моря были чрезвычайно холодными. Очевидно, что со времени кульминации Ледникового периода и в установлении нынешнего климата произошло значительное повышение температуры в тропической, умеренной и субхолодной зонах. Существуют также неоспоримые доказательства того, что этот рост температуры все еще продолжается. Это приращение тепла должно, следовательно, объясняться правильным применением законов и сил, действующих в настоящее время, и нет необходимости выходить за рамки этих известных законов и сил, чтобы дать правильную интерпретацию установления и поддержания существующих ныне зон климата.
Будет замечено, что когда океаны исчерпали свое тепло, а суша была глубоко оледенела, земная кора сжалась внутрь к внутренней массе, будучи равномерно охлажденной до самой низкой температуры, которой может подвергаться планета, на которой существуют вода и атмосфера. Атмосфера была тогда очищена от облаков, и тепловые лучи из внешних источников получили возможность достигать планетарной поверхности. Сразу же эти лучи начали превращаться в темные тепловые лучи, особенно те, что исходят от воды, и последовало улавливание тепла; с этой даты должен был последовать общий рост температуры от приращения тепла из внешних источников, пока он не был ограничен умеренными пределами, очерченными ниже.
Процесс улавливания, таким образом начатый, не зависит от фактического количества полученного тепла, будь то от солнечных или звездных источников.
Если бы было возможно, чтобы ныне сдерживаемое внутреннее тепло подняло температуру океанов, коры на дне океанов и под полярными ледяными шапками до средней температуры, скажем, 68 градусов по Фаренгейту, приток тепла из внешних источников был бы перекрыт, как в ранние четвертичные времена, плотными облаками; внешняя часть была бы снова сжата ледниковыми условиями, воздух очищен, как прежде, и тепло из внешних источников в любых количествах, в которых оно тогда достигало поверхности, улавливалось бы, как это было после Ледникового периода.
Это действие должно, в свою очередь, происходить на любой планете, на которой существуют вода и атмосфера, напоминающая нашу. Скорость, с которой планета приобретает тепло из внешних источников, зависит от способности ее атмосферы улавливать тепло; очень незначительные изменения в атмосферных составляющих производят большие изменения в способности улавливания тепла.
Поскольку процесс улавливания не является функцией орбитального расстояния или фактического количества полученного тепла, а является функцией состава атмосферы, этот рост, будучи лишь функцией полученного количества, а не процесса улавливания, этот рост температуры столь же неизбежно последует в одном положении, как и в другом.
Будучи таким образом подвергнуты максимальным напряжениям сжатия, самые слабые части коры были разорваны. Лава, выброшенная из этих разрывов, была распределена по слабым областям последовательными слоями толщиной в несколько десятков футов, пока добавленная прочность не достигла той, что принадлежит тысячам футов твердой породы.
Отвлечемся на мгновение —
Эти лавовые излияния, очевидно, выполняли еще одну важную функцию. Тепло, высвобождаемое каждым последующим слоем, не могло быть потеряно путем излучения в космическое пространство, ибо окутывающие облака еще не были устранены. Воздух и облака улавливали это тепло и, неся его на восток в своем общем движении, вызывали выпадение теплых дождей вместо снега на прилегающий регион. Таким образом, «неоледенелая область» избежала оледенения; в этой области находятся «бедленды» Дакоты, чья топография отчетливо показывает, что субаэральная денудация, а не ледниковый лед, сформировала определяющие черты. В этой области находятся великие отложения третичной ископаемой жизни в идеальной форме — не раздавленные могучей поступью ледников, которые окружали их со всех сторон, кроме запада. Из таких областей вышла жизнь, пережившая ледниковую зиму.
То, что изотерма, отмеченная ледниковым льдом, все еще медленно отступает вверх, зафиксировано не только традицией и историей, но и геологически и физически, как наблюдал каждый ученый, изучавший существующие ледники.
Это отступление является положительным доказательством либо уменьшения осадков на приточных областях, либо повышения температуры, либо обоих этих факторов, действующих совместно. Нет никаких доказательств того, что уменьшение осадков синхронно происходит в субхолодных, умеренных и тропических регионах обоих полушарий, как это происходит с отступлением ледников; и существуют положительные и активные причины, которые повлияли и все еще влияют на повышение температуры. Мы должны, следовательно, заключить, что этот подъем изотермы, отмечающей ледниковый лед, обусловлен прежде всего, если не полностью, приращением тепла.
Было продемонстрировано, что к моменту кульминации Ледникового периода существовали гораздо более холодные условия, чем в настоящее время. Теперь остается объяснить условия, действующие для создания существующих климатов. По исчерпании последнего доступного остатка внутреннего тепла Земли — оставшегося в океанах из-за высокой удельной теплоемкости воды — подача пара, поддерживающего облачный покров, была прекращена, и солнечное тепло получило возможность достигать планетарной поверхности.
То, что прямые солнечные лучи преобразуются в неясные или темные тепловые лучи при контакте с планетарной поверхностью и что атмосфера нашей планеты более теплопрозрачна для первых, чем для вторых, было полностью продемонстрировано Тиндалем, хотя и слегка модифицировано Буффом.
Как бы мала ни была разница между теплопрозрачностью атмосферы для прямых солнечных лучей и для темных лучей, в которые прямые преобразуются, должен последовать постепенный рост температуры. Этот рост должен последовать независимо от того, является ли солнечная энергия постоянной или медленно убывающей, причем рост обусловлен не фактическим количеством полученного тепла, а разницей между скоростью получения и скоростью потери.
Значительное увеличение средней температуры поверхности в экваториальных, умеренных и субтропических областях обусловлено этой небольшой, но положительной разницей между скоростями получения и потери; как только что было показано, это действие все еще продолжается.
Эти дедукции радикально расходятся с мнением высоких авторитетов в метеорологии, как можно видеть из следующей цитаты: «Очевидно, что наша планета, рассматриваемая в целом и в среднем за многие годы, теряет все тепло, которое она получает от солнца, но все детали этого процесса еще не разработаны».
Автор не может найти никаких фактов, подтверждающих этот взгляд — все они стремятся опровергнуть его. Улавливание тепла парами и газами атмосферы — постепенное отступление ледников в обоих полушариях — и значительный рост температуры со времени кульминации Ледникового периода — все это убедительно подтверждает только что достигнутые дедукции, а именно: что средняя температура поверхности земного шара росла и все еще растет из-за улавливания тепла.
Из этого не следует, что этот рост имеет неопределенный или чрезмерный предел, так как по мере того, как океаны становятся теплее, они охлаждаются, отдавая больше пара. Этот пар, частично конденсируясь в облака, перехватывает солнечное тепло в верхних слоях атмосферы, и интенсивная белизна верхней поверхности облаков отражает больше тепла в космическое пространство, чем более темная планетарная поверхность под ними.
Огромный запас холода в континентальных ледяных щитах был значительно исчерпан; все еще остается более обширный запас в ледяных глубинах океанов, консервативное влияние которого невозможно оценить; ибо помимо трудностей нагревания воды с поверхности вниз, все еще остается охлаждающий эффект поверхностного испарения. Таким образом, представлена чрезвычайная медленность методов, которыми совершаются огромные изменения. Здесь действуют силы, результаты которых настолько незначительны, что их невозможно обнаружить термометрическими методами — однако они записывают свои эффекты в великие эры климата по всей Земле.
Планета Марс особенно интересна, имея массу менее одной девятой (1/9,4) массы Земли. Его потеря внутреннего тепла произошла на эры раньше, чем у Земли; поэтому Марс был теплособирающим телом дольше, чем Земля, и наслаждается более мягкой общей температурой, хотя эта планета получает менее половины тепла и света, получаемых Землей. Юпитер находится в состоянии, через которое, как доказывает наша геологическая история, прошла Земля; Марс находится в состоянии, к которому постепенно стремится Земля.
Теперь просто проследить шаги, с помощью которых были устранены ледниковые условия и установлены зоны климата.
Солнечная энергия впервые установила свой контроль в той зоне, которая наиболее подвержена ее воздействию — а именно, в жарком поясе. Из этой зоны ледниковые условия были устранены первыми, и это устранение продолжалось на север и юг вдоль линий, параллельных нынешним изотермам.
При рассмотрении астрономических причин и физических результатов, вызванных ими, утверждалось, что эти причины стремились нагреть северное полушарие быстрее, чем южное. Д-р Кролл и другие физики настолько полно обсудили этот вопрос, что остается добавить лишь немногое.
Основная причина, однако, по-видимому, была упущена, и она просто такова: северное полушарие, содержащее столь значительное преобладание площади суши, было легче прогреть, чем южное. Это неравномерное нагревание, однажды начавшись, установило бы течения как воздуха, так и воды, стремящиеся увековечить это действие, подкрепленное географическими и космическими факторами.
Когда благодаря этому постепенному приращению тепла условия и температуры, напоминающие те, что существовали до Ледникового периода, были восстановлены, мы находим эти новые условия ограниченными широтными поясами, заметно параллельными экватору, но измененными высотой и океаническими течениями; тогда как соответствующие доледниковые климаты были независимы от широты.
Благодаря улавливанию солнечного тепла постепенный рост температуры был начат в тот период, когда с исчерпанием внутреннего тепла Земли, оставшегося в океанах, окутывающие облака были устранены. Тогда, и только тогда, мы находим устранение условий, закрывающих солнечное тепло, записанное в зонах жизни, опоясывающих Землю. В этих новых зонах климата развились более высокие, более благородные типы жизни, и с рождением времен года на Землю был привнесен тот Свет, который развивает Психозойскую жизнь.
Сноски
[1] В 1821 году Венетц обратил внимание на некогда большее распространение ледников; а в 1824 году профессор Эсмарк сделал аналогичные наблюдения относительно ледников Норвегии. Phil. Mag., том XXVII, стр. 321.
Еще в 1821 году Гельветическое общество естественных наук предложило премию в 300 ливров за сбор фактов об увеличении или уменьшении распространения ледников в Альпах. Tillock’s Phil. Mag., том LVII, стр. 307.
Но Агассису принадлежит честь первым указать на существование Ледникового периода, когда все ледники были значительно более обширны, чем в настоящее время.
[2] Автор предпочитает номенклатуру д-ра Гейки и других, использующих термин «Ледниковый период» (Ice Age), а не «Ледниковая эпоха» (Glacial Epoch) или «Период». Продолжительность этого века не была записана таким же образом и в таких же терминах, как предыдущие или последующие века; это связано с бездеятельностью или даже абсолютной приостановкой великих сил, тепла и влаги, над континентальными областями в течение этого века; таким образом, возможны недооценки его продолжительности.
[3] Этот вопрос настолько важен и имеет столь широкое значение, что к нему будет возвращено позже под заголовком «Палеозойское оледенение».
[4] Труды Технического общества Тихоокеанского побережья, сентябрь 1891 г., том VIII. См. также «Климатическая полемика», С. В. Вуд-мл., Geol. Mag., 1876 и 1883. «Климат и время», «Климат и космология», Кролл. «Жизнь островов», Альфред Рассел Уоллес, член Королевского общества и др. Philosophical Magazine, май 1864 г. Отчеты Британской ассоциации, часть 2, стр. 11. Труды Королевского общества, том XXVIII, стр. 15. Quart. Jour. Geological Soc., февраль 1878 г. Nature, 4 июля 1878 г. Trans. Geological Soc., Глазго, 22 февраля 1877 г. «Ледниковый период в Северной Америке», д-р Фред. Г. Райт, приложение Уоррена Апхэма. «Причина Ледникового периода», сэр Роберт Болл, член Королевского общества и др. «Революции моря. Периодические потопы», Альфонс Жозеф Адемар.
[5] См. также «Дата последней ледниковой эпохи». Ген. Дрейсон, R. A. Science, 25 ноября 1892 г.
[6] «Основы геологии», Ле Конт, 2-е издание, страница 578.
[7] Звездное тепло, имеющее ту же функцию, что и солнечное тепло, и являющееся заметно константой неизвестной величины, но гораздо меньшей, чем солнечное тепло, не требует отдельного рассмотрения в дальнейшем обсуждении вопроса.