باد و طوفان به خاطر جنگل هاست نه دما

2024 نویسنده: Seth Attwood | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2023-12-16 16:03

چرا باد می وزد؟ چون درختان در حال تاب خوردن هستند! بسیاری از کودکان پیش دبستانی به این مدل ژئوفیزیک پایبند هستند. بزرگسالان به این موضوع می خندند و حقایق ابتدایی را برای کودکان توضیح می دهند. اما معلوم می شود که این حقایق چندان سرراست نیستند. و نسخه "پیش دبستانی" چندان پوچ نیست. آناستازیا ماکاریوا، ژئوفیزیکدان، نظریه جدیدی ارائه کرد که توضیح می‌دهد چرا باد می‌وزد، طوفان‌ها شکل می‌گیرند و رودخانه‌ها جاری می‌شوند.

جاروبرقی سبز

ما به عنوان جاسوس - در یک کافه - ملاقات می کنیم. ما در مورد رمز عبور و علائم شناسایی از طریق تلفن توافق می کنیم:

- من یک دسته گل بزرگ در دستانم خواهم داشت - نستیا با ناراحتی آه می کشد - شما مرا شناختید.

روز قبل، در هتل Baltschug Kempinski، در فضایی پر زرق و برق، به ده دختر جوان جوایز یونسکو-لورئال به عنوان بهترین دانشمندان جوان روسیه اهدا شد. آناستازیا ماکاریوا، دکترای فیزیک و ریاضیات، محقق ارشد موسسه فیزیک هسته ای سنت پترزبورگ آکادمی علوم روسیه یکی از آنهاست.

- فرنی بلغور جو دوسر دارید؟ - نستیا پیشخدمت را شکنجه می دهد.

یک دسته گل بزرگ از L'Oréal به نوبه خود او را عذاب می دهد: نستیا در مقابل او درمانده است و او آن را احساس می کند - با گستاخی به صورتش می رود و با سوزن های تزئینی بازیگوش می خزد. دسته گل کاملاً ماهیت کاملاً غیر جذاب نستیا را نشان می دهد. یک ژاکت آبی ساده، شلوار جین و ظاهری ساده لوحانه: آنها در مورد چنین افرادی صحبت نمی کنند - آنها زیبا هستند. این واقعیت که نستیا خوش قیافه است بیشتر نشانه چیز دیگری است. صورت او شبیه آن کشتی است که به گفته زابولوتسکی، آتش در آن سوسو می زند.

اما در مورد آتش سوزی بعد. و در حال حاضر در دستور کار دسته گل و فرنی است. علاوه بر گل، جایزه شامل دریافت 350 هزار روبل است. نمی دانم این برای یک محقق زیاد است یا کم؟

- من حقوق پایه 12500 روبل دارم. این به طور کلی طبیعی است، زیرا سه سال پیش او 8 هزار بود. من کمی بیشتر از کمک های مالی دریافت می کنم. در کل حدود 20 هزار.البته از دریافت این 350 هزار راضی هستم.

- و الان در علم به طور کلی با توجه به رفاه چطور است؟

- بله، بهزیستی چیزهای زیادی برای دلخواه باقی می گذارد، - نستیا به دور نگاه می کند. او به وضوح شرمنده است. - اما هنوز هم می توانی زندگی کنی. یعنی اگر بچرخید، خوب مثل دنبال قرارداد با شرکای خارجی باشید، به طبقه متوسط می رسید. این سیستم کمک هزینه فقط علم را خراب کرد، می دانید؟ فردی که تجارت می کند، نمی داند چگونه درخواست های کمک مالی بنویسد. همچنین لازم است در آنجا مشخص کنید که چه کاری انجام خواهید داد. از کجا بدانم در نهایت چه اتفاقی خواهد افتاد؟ ما اکنون کارهای زیادی را تکمیل کرده ایم، معتقدیم که این یک کشف است. اما ما نتوانستیم در برنامه بنویسیم که کشف خواهیم کرد. علم مرده است. در همه جای دنیا، نه فقط اینجا. افرادی که می دانند چگونه کمک هزینه بنویسند به آن مراجعه می کنند. و آنهایی که نمی دانند چگونه چیزی به دست نمی آورند. این تحقیر یک متخصص به سادگی او را از نظر فیزیولوژیکی از بین می برد - او، به طور کلی، آکنه می شود و بیمار می شود. کمک های مالی، علاقه مندان به علم را پاکسازی کرده است.

بالاخره فرنی را می آورند. اما نستیا دیگر به او بستگی ندارد. شما باید با دسته گل مبارزه کنید و همه چیز را بگویید.

- بذار برات توضیح بدم چیکار کردیم. متوجه خواهید شد، کلاس اولی ها این را می فهمند.

نستیا به ژئوفیزیک مشغول است و شاخص استناد بسیار بالایی دارد. یعنی تقریباً تمام جامعه علمی جهان با مشارکت او به مقالات علمی مراجعه می کنند. آخرین کار او که سال گذشته در ژورنال اتحادیه ژئوفیزیک اروپا منتشر شد، به عنوان پر نظر ترین مقاله سال تبدیل شد. در آن، در چندین صفحه، کمتر توضیح داده شده است - چرا باد می وزد و رودخانه ها جاری می شوند.

- اینجا رودخانه ها جاری هستند - نستیا سعی می کند سوزن های دسته گل آزار دهنده را زیر لفاف براق فرو کند. ناامیدانه! سوزن ها به داخل دهان و داخل فرنی می روند، اما نستیا آنها را کنار می زند و سرسختانه سوزن خود را خم می کند. - رودخانه ها به اقیانوس ها می ریزند - زمین کج شده است، بنابراین همه آنها به آنجا می ریزند. سوال: آب از کجا می آید؟ به عنوان مثال، سرچشمه های Yenisei هزاران کیلومتر از اقیانوس فاصله دارند.تمام ذخایر آب شیرین در خشکی در عرض چهار سال به اقیانوس تخلیه می شود. این بدان معناست که لازم است هوای مرطوب دائماً از دریا جاری شود، سپس نزولات جوی در خشکی بیفتد، آب به رودخانه ها بیفتد و بدین ترتیب گردش آن رخ دهد. اما مکانیسم فیزیکی این چرخه که مسئول حیات در خشکی است چیست؟ بالاخره در بیابان چنین اتفاقی نمی افتد. به عنوان مثال، صحرا: در ساحل دریا قرار دارد، اما باد در جهت مخالف - از صحرا می وزد. رطوبت به ارمغان نمی آورد - برعکس، هر چیزی که مقداری ساکسائول در صحرای صحرا تبخیر می شود به دریا که قبلاً خیس است منتقل می شود. بنابراین ما این مکانیسم را شرح داده ایم.

ایده نستیا برای اشک ساده است. البته نه مال ما، بلکه متخصصانی که حداقل سه قرن است که با این موضوع سروکار داشته اند و مکانیسم حرکت جریان های هوا را موتور حرارتی می دانند. حتی در مدرسه هم تدریس می‌کنند: اینجا گرم است، اینجا سرد است، هوا منبسط می‌شود، سبک‌تر می‌شود، بالا می‌آید، و سرما از پایین نشت می‌کند. اما چرا باد مدام از اقیانوس گرم به سمت منابع سرد آمازون می وزد و از صحرای گرم صحرا هوا را به سمت دریای خنک می برد؟ پس از همه، همه چیز باید برعکس باشد. این مدل که بر اساس تفاوت "گرم - سرد" ساخته شده است، فقط در خط استوا بی عیب و نقص کار می کند. نستیا پیشنهاد کرد که نه تنها دما را به سیستم مختصات وارد کند، بلکه تراکم رطوبت را نیز وارد کند، که باعث کاهش فشار می شود.

- بالاخره فشار چیست؟ - او با لفاظی می پرسد، از فرنی خنک کننده سوزن ماهیگیری می کند. - مولکول های گاز پرواز می کنند و در مورد من و تو می کوبند. و وقتی بخار آب به صورت قطرات متراکم می شود، این مولکول ها ناپدید می شوند و چه اتفاقی می افتد؟ درست است - فشار کاهش می یابد و هوا از کنار شروع به مکیدن می کند، مانند یک جاروبرقی. یعنی همین تراکم بخار آب منجر به کاهش فشار و پیدایش مکش افقی می شود. به نظر شما تراکم بیشتر کجاست؟

- بالای اقیانوس؟ - من دوره مدرسه در جغرافیای فیزیکی را با درد به یاد می آورم. و با انگشتم به آسمان زدم.

- نه به درستی تراکم در جایی که تبخیر بیشتر باشد بیشتر است. و بیشتر جایی است که جنگل رشد می کند. اگر بتوان اقیانوس را با یک پارچه خیس مقایسه کرد، آنگاه جنگل پارچه های خیس بسیاری است. جنگل دارای یک سطح بزرگ است - برگ های زیادی. و رطوبت بیشتری در آنجا تبخیر می شود. جنگل طناب کم فشار را می کشد.

از کشف اینکه واقعاً درک می کنم شگفت زده شدم. اگر زمین پوشیده از جنگل باشد، یک منطقه ثابت با کاهش فشار ایجاد می کند و به عنوان یک پمپ عمل می کند و رطوبت اتمسفر را از اقیانوس می کشد.

این تعادل پایدار است. تا زمانی که جنگل‌ها در مقیاس وسیع قطع شدند، صدها میلیون سال وجود داشت. تمام رودخانه های بزرگ جهان حاصل عملکرد پمپ جنگلی رطوبت جو هستند. اما نقض یکپارچگی پوشش جنگل منجر به تغییر جهت باد می شود: نه از دریا به خشکی، بلکه از خشکی به دریا دیگر شروع به وزش می کند. که منجر به بیابان زایی نهایی می شود.

این دقیقاً همان چیزی است که به گفته نستیا در مورد استرالیا اتفاق افتاد. قاره‌ای در حال شکوفه را تصور کنید که کاملاً پوشیده از جنگل است، که پر از دریاچه‌های آب شیرین قاره‌ای داخلی است. به گفته دیرینه شناسان، استرالیا حدود صد هزار سال پیش چنین بوده است. و ناگهان همه اینها تقریباً یک شبه تبدیل به یک بیابان می شود. چرا؟ دیرینه شناسان فقط یک واقعیت را بیان می کنند، بدون اینکه چیزی توضیح دهند. نستیا سعی می کند توضیح دهد. اولین مهاجران در استرالیا ظاهر شدند. آنها در نزدیکی اقیانوس زندگی می کنند و در اینجا چوب می برند. در مقطعی کمربند جنگلی ساحلی به طور کامل قطع می شود. طبق منطق نستیا، این مساوی است با قطع کردن شلنگ در پمپ: باد بلافاصله تغییر جهت داد و شروع به وزیدن به سمت دریا کرد و قاره در حال شکوفه را خشک کرد. جنگل هایی که میلیون ها سال استرالیا را پوشانده بودند، طی چندین دهه خشک شده اند. همه چیز با سرعت رعد و برق اتفاق افتاد. همین سرنوشت برای صحرا، آفریقای جنوبی، آسیای مرکزی ما رقم خورد. تنها کاری که باید انجام دهید این است که شلنگ را ببرید و تمام.

- می بینید، - نستیا تقریباً فریاد می زند و توجه مردم را در میزهای همسایه جلب می کند - مشکل جنگل ها پرندگان پروانه نیست.مشکل همه چیز این است - آیا اصلاً زندگی وجود خواهد داشت یا خیر؟ وان لوژکوف یا کسی آنجا می‌گوید: «حالا رودخانه‌ها را می‌چرخانیم و آب می‌فروشیم». اگر جنگل را قطع کنیم بیابان خواهیم داشت. فیلم "Kin-dza-dza" را دیده اید؟ اینجا با ما هم همینطور خواهد بود. و چیزی برای فروش وجود نخواهد داشت.

همانطور که یکی از شرکت کنندگان در بحث کار نستیا خاطرنشان کرد، ایده "پمپ زنده" که جهت جریان هوای جهان را تعیین می کند، برای هواشناسی تقریباً مشابه این ایده است که زمین به دور خورشید می چرخد و نه. برعکس، در زمان خود برای نجوم تبدیل شد. "پمپ بیوتیک" همه چیز را در جای خود قرار می دهد و لکه های سفید را می پوشاند.

نستیا با خوشحالی می گوید - حالا می توانم برای هر کسی توضیح دهم که طوفان چیست. - این فقط یک انفجار معکوس است. فقط تصور کنید: آب را گرفتید و روی یک اجاق داغ ریختید. چه اتفاقی خواهد افتاد؟ آب تبخیر شد - پششش … و اینها - فشار به شدت افزایش یافت و یک جور موج انفجار رفت. و هنگامی که تراکم اتفاق می افتد، روند معکوس می شود: فشار به شدت کاهش می یابد و هوا نه به محیط، بلکه به مرکز می رود. اینجا طوفان می آید! از این گذشته، طوفان ها و گردبادها لزوماً با بارش شدید همراه هستند. یعنی یک فرآیند تراکم قوی در حال انجام است. و چرخش به عنوان یک نتیجه ثانویه از چرخش زمین رخ می دهد. این یک رویکرد کاملا جدید برای طوفان است! آنها هنوز به عنوان یک چرخه گرما در نظر گرفته می شوند.

طوفان ها طوفان هستند، اما فرنی نستیا من را بسیار نگران می کند: هوا سرد می شود و دانشمندان جوان روسی باید خوب غذا بخورند.

- نستیا، لطفا بخور، صبحانه نخوردی.

- آ؟ بله، من صبحانه نخوردم، خوب … فرنی … بله، در واقع، او با تعجب به فرنی نگاه می کند: از کجا آمده است؟ - آره خدا رحمتش کنه نمی خوام. بهتره الان بهتون بگم چرا نمیخواستن ما رو جایی منتشر کنن.

در روسیه، هیچ یک از سه مجله علمی تخصصی موجود جرأت انتشار داده های نستیا را نداشتند. گفتند: همه چیز شما را خراب کرده است، اصلاً نباید این گونه افراد را به مجلات جدی نزدیک کرد. ایده "پمپ زنده" در تضاد آشتی ناپذیری با نظریه هواشناسی موجود است.

- بیا 40 سال دیگه همدیگه رو ببینیم برای گرفتن جایزه نوبل باید مدت زیادی زندگی کنی - نستیا اصلا شوخی نداره فقط فکر میکنه.

ایده "پمپ زیستی" انجام کاری تقریبا غیرقابل باور در هواشناسی مانند پیش بینی های بلند مدت آب و هوا را ممکن می کند. به عنوان مثال، اگر این نظریه چندین سال زودتر ظاهر شود، می توان احتمال وقوع طوفان های ویرانگر در نیمکره جنوبی را محاسبه کرد.

تمام مدل‌های موجود امروزی نشان می‌دهند که هیچ طوفانی در اقیانوس اطلس در سواحل برزیل وجود ندارد. طبق نظریه نستیا، آنها دقیقاً آنجا نبودند زیرا برزیل پوشیده از جنگل است که گردش هوای یکنواخت را تضمین می کند. اما اکنون جنگل های برزیل به طور کامل قطع می شوند. این باعث می شود که طوفان بسیار محتمل باشد. «کاتارینا» در سال 2004 تأییدی شیوا بر این موضوع است. تا آخرین لحظه، برزیلی ها باور نمی کردند که این امکان پذیر است: ما طوفان نداریم - همین! نتیجه هم تلفات بود و هم ویرانی. و به گفته نستیا، برزیلی ها باید منتظر فجایع بعدی باشند - آنها به قطع جنگل ادامه می دهند.

نتیجه گفتگوی ما تاسف بار است. دسته گل تقریباً کنده شد، اما شکست خورد، فرنی خورده نشد. 2: 0 به نفع نستیا نیست. اما به نظر می رسد که طوفان ها مرتب شده اند. باقی مانده است که بفهمیم خود نستیا چه نوع فردی است که در سن 33 سالگی موفق شد به پایه های ایده های ما در مورد جهان تجاوز کند. این زن خودش شبیه یک طوفان است.

- می بینید، همه اینها فوراً به دست نمی آید، - نستیا قبلاً فرنی نخورده را به پیشخدمت داده است و مبارزه بی ثمر با دسته گل را رها کرده است، - وقتی وارد دانشگاه پلی تکنیک، در گروه بیوفیزیک شدم، ندیدم. برای چه کاری از خودم استفاده کنم آمد بالای منبر و گفت: بگذار یک کار خوب انجام دهم. و به من می گویند: خب باکتری - بیشتر آب بریز. در آنجا مجبور شدم نی را باد کنم، اما به روش اشتباهی منفجر کردم، این مخلوط را قورت دادم - نفرت انگیز، وحشتناک! اما نکته اصلی این است که من ندیدم وزارتخانه کجاست.

در جستجوی خدمت ، نستیا مخفیانه از والدینش وارد دانشکده زبانشناسی ، زبان شناسی ریاضی شد. سپس به فیلولوژی اسکاندیناوی منتقل شد.و اگر ملاقاتش با ویکتور جورجیویچ گورشکوف، فیزیکدان مشهوری که درس "اکولوژی انسانی" را در پلی تک تدریس می کرد، نبود، او یک مترجم و به قول خودش "شخصی شایسته" بود.

- هر چی اینجا بهت میگم شاگردی بهت میگم فهمیدی؟ - می گوید نستیا. - او اینجاست - یک دانشمند. او بود که مفهوم تنظیم زیستی محیط را ایجاد کرد، او به من نشان داد که مشکلات در مقیاس بزرگ چیست و همه ما در چه وضعیت وحشتناکی هستیم. چه چیزی مرا جذب کرد؟ اینکه من با چیزی تذهیب همجوار نیستم. در اینجا ما باید برای عدالت مبارزه کنیم.

- به طور کلی، علم آکادمیک با چنین مطالعات صندلی راحتی همراه است …

- چقدر اونجا خلوت! - نستیا عصبانی است. - این یک چیز دیوانه است! این خیلی اعتیاد آور است! قبل از آن تصویری از جهان که گورشکوف به روی من باز کرد، همه چیز در مقابل آن قابل مشاهده است - ویژگی های اخلاقی، هوش، استعداد. همه اینها روی این ترازو سنجیده می شود.

- اصلاً چرا تصمیم گرفتید وارد علم شوید؟

- می دانید، من خودم اخیراً شروع به فکر کردن کرده ام: چرا؟ - نستیا با جدیت می گوید. - چرا فیلولوژی اسکاندیناوی که با ممتاز فارغ التحصیل شدم نه، اما هنوز ژئوفیزیک؟ و حالا احتمالاً می توانم توضیح دهم. وقتی دوازده ساله بودم، به نوعی به وضوح آنچه را که می خواهم برای خودم فرموله کردم. می خواهم غم دنیا را تحمل کنم. اینها دقیقاً همان کلمات هستند. غم دنیا چیست؟ آیا او آنجاست؟ آن موقع هیچ نظری نداشتم. اما به دلایلی دقیقاً می دانستم که می خواهم چه کار کنم.

- بگو خوشحالی؟

- اگر ارزش های ساده اولیه را در نظر داشته باشیم - مثلاً عزیزان بیمار نشوند - بله خوشحالم. اما می بینید، با توجه به اتفاقاتی که اکنون روی کره زمین می گذرد، من اکنون این غم و اندوه جهان را آنقدر به وجود آورده ام که به بخشی از زندگی شخصی من تبدیل شده است. یعنی بین تجربیات زنانه صمیمی من، مثلاً، و نگرانی های من در مورد سیاره، تفاوتی در قدرت احساسات وجود ندارد، می فهمید؟ خوب، وقتی جنگل ها اینقدر وحشیانه نابود می شوند، نمی توان خوشحال بود! اگر در اخبار می شنوم که فلان معاون می گوید: «الان کارخانه نجاری جدید می سازیم»، دلم می لرزد که انگار همزاد سیامی آن درختی هستم که اولین کسی است که روی ماشین نجاری می افتد. دانشمندی که پیش‌بینی‌های دیرینه‌اش نادیده گرفته می‌شود، هشدارهایش با اقداماتی در مقیاس کل بشریت و در درجه اول در کشور مادری‌اش پایمال می‌شود، محکوم به چنین عذابی است، می‌دانی؟

اما واقعا - آیا می فهمم که نستیا در مورد چه چیزی صحبت می کند؟ به نظر می رسد که ایده "پمپ زنده" بسیار ساده تر از میل به تحمل غم و اندوه جهان است.

اولگا آندریوا، گزارشگر روسی 11 مارس 2009، شماره 9 (88)

آنچه آنها در مورد مقالات آناستازیا ماکاروا می گویند

• این مقاله جالبی است که امیدوارم بحث های گسترده ای را ایجاد کند … این واقعیت که شما نشان داده اید که می توانید با رواناب غیر صفر بارندگی ثابت یا فزاینده ای داشته باشید به این معنی است که، بدیهی است که مکانیسم دیگری غیر از چرخش رطوبت در کار است (بازیافت، سپس تبخیر و تراکم رطوبت وجود دارد). اگر واقعاً این پمپ زیستی شماست، پس سهم مهمی در درک تعادل رطوبت قاره ای داشته اید. استاد H. H. G. Savenije سردبیر، بحث های هیدرولوژی و علوم سیستم زمین
• جای تعجب است که چنین ایده ساده ای که جنگل ها در جایی رشد می کنند که شرایط آب و هوایی مساعد ایجاد شده است که رطوبت کافی خاک و مقداری انرژی برای وجود آنها فراهم می کند، به ذهن نویسندگان نمی رسد. داور ناشناس مجله "منابع آب"
• مقاله پمپ زیستی یک مفهوم بسیار جذاب از مشارکت فعال پوشش گیاهی زمینی در انتقال آب از اقیانوس به خشکی را معرفی می کند. پروفسور ون دن هورک، موسسه سلطنتی هواشناسی هلند
• … نتیجه گیری من ساده است: کار را منتشر نکنید. داور ناشناس مجله "فیزیک اتمسفر و اقیانوس"