Климатические катастрофы: пособие по физике для старших школьников и младших студентов

Важнейшая особенность циркуляции воздуха и воды на Земле (и других планетах) – синергетический характер их возникновения. Наиболее известное из таких течений – Гольфстрим. Он называется «грелка Европы», потому что переносит тепло от экватора к Северной Америке и Европе. Течение возникает самопроизвольно. Нельзя найти каких-либо насосов или других машин, которые перекачивают воду в Атлантике, на протяжении нескольких тысяч километров. Существуют и иные течения, в частности, Куросио в Тихом океане и т.д.. Существуют и воздушные синергетические структуры: сезонные ветра, циклоны, антициклоны, ураганы, пассаты, ячейки, струйные течения и множество других.

Подробное описание процессов возникновения циркуляции воды и воздуха на поверхности Земли, требует отдельной книги. Отметим лишь, что они возникают синергетически, то есть самопроизвольно, катастрофично и непредсказуемо. Одной из научных сенсаций последних лет послужила теория возможной остановки Гольфстрима и последующего охлаждения северных областей Европы и Америки. Согласно этой теории в ближайшие 500 лет может произойти формирование нового ледникового периода, https://www.kp.ru/daily/27245.5/4374098/?utm_referrer=https%3A%2F%2Fzen.yandex.com .

Заключение

Тема «Климатические катастрофы» использовалась ранее автором для проведения самостоятельных занятий студентов ряда вузов Екатеринбурга: УрФУ, ЕАСИ и УрТИСИ,, реализуемых как в аудиторном, так и в удаленном (для заочников) форматах. Ряд особенностей предлагаемой методики подробно отражен в статье автора: «Sachkov, I., Kuanishev, V., Turygina, V., Ford, V., & Matkovskaya, A. (2019). Methods of introducing scientific achievements over the last seven years into the physics course. CEUR Workshop Proceedings, 2562, 185-191».

Текст предыдущей редакции удаленного занятия по настоящей теме можно найти в файле https://www.dropbox.com/s/om5mms6rw0kcfs3/k1.docx?dl=0 , в котором отражены научные данные по состоянию на 2019 год. В настоящей брошюре представлены новые сведения о климатических катастрофах, полученные в основном в последние два года. Более давние материалы скорректированы. По мнению автора, бурное развитие науки, в частности физики, требует регулярной корректировки учебных материалов.

Контрольные вопросы

Автор предлагает читателю вернуться к тексту и освежить восприятие, поискав ответы на следующие вопросы.

1. Во сколько раз средняя абсолютная температура на поверхности Венеры отличается от температуры Земли?

2. В чем особенности климата Марса?

3. Назовите три примера синергетических процессов.

4. В какой период времени происходило Валдайское оледенение?

5. Во сколько раз отличается альбедо поверхности, покрытой сажей, от снеговой?

6. Почему звук самовозбуждения аудио-системы (например, свист) возникает на определенной частоте?

7. Что такое явление прецессии?

8. Какие из перечисленных газов являются парниковыми: кислород, углекислый газ, водяные пары, азот? Почему?

9. Как образуется метан-гидрат?

10. Из каких частиц состоит солнечный ветер?

11. Что такое супервулкан? Чем он отличается от обычного вулкана?

12. В каком океане течет Гольфстрим?

Сведения об авторе

Автор настоящей       брошюры – Сачков Игорь Николаевич, доктор физ.-мат. наук, профессор кафедры «Анализа систем» Уральского Федерального Университета. Автор более 150 научных работ.

В 1971 году окончил физико-технический факультет УПИ, г. Свердловск. Первая научная работа опубликована в 1968 году. В 1980-м году защитил кандидатскую диссертацию, посвященную методам исследования магнитных структур с помощью ядерного гамма-резонанса и методам обработки экспериментальных данных с помощью ЭВМ. В 2000-м году защитил докторскую диссертацию, в которой создал новый подход для описания процессов, происходящих в неоднородных материалах, основанный на использовании FEM-технологий.

Автор более десяти учебных пособий, в частности неоднократно переизданной книги «Электромагнетизм: эффекты, история, парадигма», издательство УРСС, г. Москва.

Научные работы последних пяти лет посвящены исследованию различных синергетических процессов.

Литература

Наиболее интересные, с точки зрения автора, ссылки на литературу по теме «Климатические катастрофы» были приведены в тексте. Ниже представлена дополнительная литература, отражающая напряженные дискуссии исследователей.

[1]. Клименко В.В. Глобальные изменения климата: Что ждет Россию? https://polit.ru/article/2005/01/12/klim/

[2]. Шац М.М. Современное изменение климата севера РФ. Тенденции и последствия. https://www.geoinfo.ru/product/shac-mark-mihajlovich/sovremennoe-izmenenie-klimata-severa-rf-tendencii-i-posledstviya-35141.shtml