Сколько теряется тепла над Антарктидой через атмосферу можно судить по количеству конденсирующихся здесь осадков.
В центре материка их величина составляет не более 5 г/см 2 за год, а на восточной его части – до 60 г/см 2 за год. Общее количество накапливающегося снега на всей площади Антарктиды эквивалентно объёму воды в 2 000 км 3 за год. А это значит, что удельная величина осадков на всем материке составляет около 14,3 г/см 2 за год. При конденсации и сублимации такого количества осадков высвобождается и тут же уходит в космос тоже около 40 кДж/см 2 за год. В удельном выражении это в 10 раз меньше, чем теряется над незамерзающими морями Северного Ледовитого океана. А сравнивая площади, с которых теряются эти количества тепла, можно определить, что абсолютные потери тепла над Антарктидой сказываются меньше, чем над приэкваториальными областями примерно в 60 раз и в какой-то мере сопоставимыми с теми, что теряется зимой над незамерзающими полярными морями северного полушария. В атмосфере над Антарктидой тепла от конденсации пара едва хватает, чтобы исключить лунного предела охлаждения её поверхности (минус 120 °C), а конденсация пара вкупе с западным переносном атмосферы над приатлантическими водами Северного Ледовитого океана оберегает от возможного более значительного охлаждения обширную площадь северных территорий Евразийского материка. Антарктида и незамерзающие моря Арктики оказываются примерно равнозначными «растратчиками» общеземного тепла, но побочные эффекты этих «растрат» в нашем субъективном представлении ассоциируются по-разному: Антарктиду мы называем жутким «морозильником», а теплые воды Гольфстрима, которые по сути дела теряют в Арктике общеземное тепло, мы называем благом. Но это благо оборачивается утратой тепла от всего Мирового океана, а значит, и от Земли. Мнение об охлаждающем влиянии Антарктиды въедливо и поэтому нередко ссылаются на то, что отсюда по океану расползаются айсберги, объемом ни много ни мало в 2 000 км3. Верно, что каждый кубический сантиметр льда отнимает от воды при таянии 334 Дж тепла, а весь объём айсбергов забирает уже 0,7 × 1018 кДж за год. Когда же сравним эту потерю тепла с общей потерей его Мировым океаном, то оказывается, что она составляет всего 0,04 %. К тому же льда Северного Ледовитого океана выносится примерно в полтора раза больше, чем из Антарктиды.
Как видно, с какой стороны ни взгляни, Антарктида и в самом деле оказывается без вины виноватой. Но посмотрим на сравнения вовсе уж с неожиданной стороны и получим ещё более неожиданный результат. Всякие теплофизические оценки становятся более строгими и точными, когда отсчет количеств тепла ведется от абсолютного нуля (минус 273 °C). Для Земли подобный отсчет не является абстракцией, поскольку она возвращает тепло, полученное от Солнца, в космос, где температура, близка абсолютному нулю.
Оценим над какой из площадок суши в 1 см 2 содержится больше тепла: над африканской пустыней в воздухе со средней температурой около плюс 20 °C или над Антарктидой со слоем льда высотой около 1800 м, но с температурой минус 30 °C. Перемножаем последовательно удельную теплоёмкость (кал/г× °C) воздуха, количество градусов от абсолютного нуля и массу (г) сначала воздушного столба, затем ледяного:
Оказывается, что в атмосфере над Африкой тепла содержится примерно в 300 раз меньше, чем в массе льда над Антарктидой! Вот вам и цена наших ощущений. Способность льда хранить тепло во много раз больше, чем хранит масса воздуха или любого иного газа, если можно так выразиться, создает своеобразный «ледниковый» тепловой эффект земной коры. Подобные расчеты могут составить основу завлекательных задач, укрепить наши знания об истинном тепловом состоянии Земли как планеты, но все же не только указанные тепловые контрасты освобождают полярные области от огульных обвинений в охлаждении Земли, а об этом же, и главным образом, свидетельствуют особенности тепловой жизни атмосферы, как единственного переносчика тепла между огромными площадями полярного льда и прочими поверхностями нашей планеты. Этому и посвящена следующая глава.
Глава 8. Как атмосфера управляет климатом и погодой
Разве обоснованными взглядами следует считать только те, которые получили наиболее широкое признание?
Очевидно, что общее и региональное тепловое состояние земной поверхности зависит от того, насколько за тот или иной период времени приход тепла солнечной радиации различается от его расхода в космическое пространство. Важная роль в регулировании такого теплообмена принадлежит атмосфере, как активному посреднику теплообмена земной поверхности, в частности океаносферы, с космическим пространством. И как раз особенности взаимодействия океана и атмосферы, где кроются и важнейшие причины колебаний климата, изучены еще очень слабо. Предложено множество сложнейших математических моделей этого взаимодействия, но едва ли не все они страдают теоретическими натяжками и слабой согласованностью с реально происходящими физическими явлениями. А неувязки в основе своей идут от недостаточной осмысленности многих процессов, от слабоизученных или вовсе не изученных их особенностей и из-за недостатка простых методов получения наиболее важных количественных характеристик теплообмена в атмосфере.