Коливання рівня Каспійського моря
Жарких М.І.
Погляди Гумільова на цей предмет, як і на коливання зволоженості, сформувались під впливом однієї роботи А.В.Шнитникова, на яку він часто посилається. В статті "Гетерохронність зволоження Євразії в середні віки" [Р, с. 292] та в книзі "Відкриття Хозарії" [ОХ, с. 64] він навіть подає діаграму рівня Каспію за період 2 ст. до н.е. – 20 ст., на якому, однак, не відрізняються дані спостережень від інтерполяцій між спостереженнями (гуманітарна звичка).
Як оцінити ці досягнення Гумільова?
Проблема рівня Каспійського моря вивчається дуже інтенсивно, так що нині утворилась ціла бібліотека зі статей та окремих книжок на цю тему [1]. Перш за все, треба чітко собі уявляти, що на рівні Каспію позначаються коливання різних часових масштабів. Спеціалісти нараховують цих масштабів до п’яти [2], з періодами від кількох десятків років до десятків чи сотень тисяч років. Тому коли говориться про коливання рівня, перш за все треба з’ясувати – чи йдеться про коливання за історичний час, тобто не більше 3 000 років, чи за геологічний час, який може охоплювати мільйони років.
Нас цікавлять коливання за історичний період, які з геологічного погляду є короткоперіодичними. Тим не менше за цей час встигають проявитись процеси принаймні двох часових масштабів, що приводить до надзвичайної складності картини. Ситуація ще більше ускладнюється наявністю стабільних та нестабільних положень рівня. Тим не менше практично ні в кого не викликає сумнівів твердження, що для короткотривалих процесів визначальними є кліматичні фактори, а тектонічні фактори (рухи земної кори, які змінюють об’єм ложа моря) є незначними [3].
Комплексні метеорологічні та гідрологічні спостереження ведуться з 1830 р., і тому дослідники часто оперують статистичними даними за ці останні 160 років. Ці дані показують:
- рівень Каспійського моря коливався довкола позначки -25.5 м в 1830 – 1930 рр. і довкола позначки?28 м в 1950 – 1975 рр. Періоди 1931 – 1949 рр. та після 1975 р. є перехідними між цими рівнями;
- рівень стоку рік коливався навколо 300 куб.км/рік;
- рівень опадів над морем коливався навколо 80 куб.км/рік [4];
- рівень опадів у басейні Волги та число дощів в цьому районі мають лише якісну кореляцію з рівнем моря і не можуть пояснити це явище кількісно [5];
- математичне моделювання показало, що роль коливань випаровування з поверхні моря є досить незначною [6].
Ці дані дають підстави стверджувати, що прямої залежності між рівнем опадів чи стоком річок та рівнем моря нема. Тобто не можна уявляти собі цей процес так, як уявляли його члени брежнєвського політбюро: що Каспій є посудиною з діркою, через яку вода моря постійно витікає (роль дірки відігравало випаровування); тому для підняття рівня моря треба, по-перше, наливати в нього більше води (проект перекидання північних рік) і по-друге, залатати по можливості дірку (дамба, що відділила затоку Кара-Богаз-Гол від моря).
На жаль для політбюро (яке виявилось не в змозі керувати навіть такою дрібницею, як Каспійське море), дійсність є складнішою, і працездатної математичної моделі, яка пояснювала б дане явище, поки що не створено.
Малюнок 17. Відгук лінійної системи на зовнішній вплив.
Малюнок 18. Відгук нелінійної системи на зовнішній вплив.
Однією з найбільш захоплюючих є гіпотеза про наявність нелінійних коливань довкола двох рівнів стабільності [7]. Вона ґрунтується на припущенні, що існує поки що невідомий фізичний механізм, який забезпечує нелінійний відгук рівня моря на зовнішні впливи. Кількісні параметри цього механізму можна оцінити методами математичної статистики, які показують, що існують два стійких рівня (на позначках -25.4 та -27.9 м). Незначні відхилення від цих рівнів вмикають механізми стабілізації, які повертають рівень до стійкого значення. Критичним є рівень -26.4 м: якщо збурення рівня моря досягло цієї позначки, то море вже не повертається до старого рівня, а переходить до нового стійкого рівня. Ці перехідні епохи займають по 20 – 40 років, між якими є періоди в 200 – 400 років дрібних коливань довкола стійких рівнів. Переходи моря від одного стійкого стану до іншого є також коливаннями, але вищого ієрархічного рівня. На думку авторів гіпотези, ці коливання можуть бути стохастичними, тобто детально непередбачуваними.
В світлі цієї гіпотези стає зрозумілим падіння рівня Каспію в середині 20 ст.: виключна маловодність Волги в 1930-х рр. вивела море зі стійкого стану і запустила процес його переходу в інший стан [с. 12]. Ясно, що це – зовсім не те, що уявляли собі Гумільов та політбюро. Коливання клімату та стоку рік в цій моделі є тільки поштовхами, які запускають значно потужніші механізми самостабілізації рівня моря.
Суттєвим недоліком даної гіпотези є неясність фізичного механізму цих нелінійних коливань. Тому завершити обговорення можна такою оцінкою: "Надійність реконструкції рівня Каспію, навіть у порівняно недавні часи, ще вимагає додаткових досліджень" [8]. Але незаперечно, що рівень Каспійського моря не може служити однозначним індикатором рівня зволоження басейну Волги, тому всі палеокліматичні реконструкції, які спираються на рівень Каспію, потребують перегляду.
Примітки
[1] Крицкий С.Н., Коренистов Д.В., Раткович Д.Я. Колебания уровня Каспийского моря. – М.: 1975 г.;
Варущенко С.И., Варущенко А.Н. Уровень Каспийского моря и колебания климата Русской равнины в средневековье. – Известия АН СССР, сер.географ., 1984 г., № 4, с. 61 – 70;
Варущенко С.И., Варущенко А.Н., Клиге Р.К. Изменение режима Каспийского моря и бессточных водоёмов в палеовремя. – М.: 1987 г.;
Свиточ А.А. Колебания уровня Каспийского моря в плейстоцене: классификация и систематическое описание. – "Каспийское море", М., 1991 г., с. 5 – 100;
Голицын Г.С., Панин Г.Н. О водном балансе и современных изменениях уровня Каспия. – Метеорология и гидрология, 1989 г., № 1;
Найдёнов В.И. Почему меняется уровень Каспия? – Природа, 1992 г., № 1;
Кренке А.Н., Попова В.В. Колебания уровня Каспийского моря и глобальная циркуляция атмосферы. – Материалы метеорологических исследований (М.), 1992 г., т. 15;
Рычагов Г.И. Уровенный режим Каспийского моря за последние 10 000 лет. – ВМУ, 1993 г., сер. 5, № 2;
Рычагов Г.И. Изменение уровня Каспийского моря за историческое время. – ВМУ, 1993 г., сер. 5, № 4.
[2] Свиточ А.А., Янина Т.А. Будущее Каспия – в его прошлом. – Природа, 1996 г., № 2, с. 45 – 57.
[3] Рычагов Г.И., Лукъянова С.А., Варущенко А.Н., Никифоров Л.Г. Прогноз уровня Каспийского моря на основе палеогеографической реконструкции. – ВМУ, 1994 г., сер. 5, № 3, с. 71 – 75 (робота спеціально присвячена зважуванню різних факторів, що впливають на рівень моря); Свиточ А.А., Янина Т.А., с. 51. Певні застереження висловив О.Дрозодов: "Категорично твердити, що окрім клімату не було значущих факторів, що викликали коливання Каспійського моря, поки що не можна" (Дроздов О.А. Изменение уровня Каспия и связи их с климатом за 10 000 лет. Ч. 2. – ВСУ, 1994 г., сер. 7, № 1, с. 54), але вони стосуються більш тривалих періодів.
[4] Найдёнов В.И., Кожевникова И.А. Предсказуем ли уровень моря? – Природа, 1994 г., № 5, с. 6.
[5] Исаев А.А., Клименко Л.В., Жильцова О.В. Повторяемость "дождливых" и "сухих" синоптических процессов в бассейне Волги и водно-балансные характеристкии Каспия в периоды относительной стабилизации, устойчивого падения и роста его уровня. – ВМУ, 1995 г., сер. 5, № 1, с. 70 – 77.
[6] Кислов А.В., Суркова Г.В. Колебания видимого испарения с акватории Каспийского моря и изменения его уровня в голоцене и позднем плейстоцене. – ВМУ, 1996 г., сер. 5, № 2, с. 75 – 83.
[7] Найдёнов В.И., Кожевникова И.А. Предсказуем ли уровень моря? – Природа, 1994 г., № 5, с. 4 – 12.