Каким был бы климат Земли, если бы земная ось имела другой наклон?

Земная ось имеет наклон в 23.44 градуса, благодаря чему происходит смена времён года, радующая нас зеленью лета и белоснежными просторами зимой.

А если бы земная ось имела другой наклон, то климат на Земле был бы хуже или лучше? Может, мы круглогодично наслаждались бы летним теплом, как в Сочи? А может, наоборот, замерзали бы даже летом?

Рассмотрим три варианта «альтернативной географии» с наклонами земной оси в ноль градусов, 45 градусов и 90 градусов в предположении, что конфигурация материков осталась такая же, как есть сейчас.

А как сейчас?

Современная карта климатических зон по Кёппен-Гейгеру выглядит так:

Под бореальным климатом в данном случае условно можно понимать климат северных лесов, хотя некоторые исследователи относят к этому климату только зону тундры и лесотундры.

Возможно, кому-то больше по нраву тропический вечнозелёный климат, но многим больше по душе климат средней полосы с её чередованием времён года.

Времена года — это то, что больше всего будет затронуто изменением наклона земной оси. Далее попытаемся оценить возможные изменения.

Вариант 1: наклона земной оси нет (0 градусов)

Итак, для анализа это — самый простой вариант: нет наклона, нет и смены времён года.

Климатические пояса Земли делятся на вечную зиму, вечную весну (она же вечная осень) и вечное лето.

Вечная весна и вечное лето — это хорошо, но давайте оценим, сколько места займёт вечная зима. Она займёт те места, где сейчас среднегодовая температура составляет ниже нуля градусов (т.е. территории, находящиеся в зоне вечной мерзлоты). А это (внимание!) — большая часть Сибири и Канады!

Сейчас на этих территориях снег и лёд тают поздней весной и летом, а при отсутствии наклона земной оси здесь круглый год температура будет ниже нуля и ничего таять не будет! Наоборот, здесь будет накапливаться лёд от выпадающих осадков.

В итоге на этих огромных территориях вырастает огромный же ледник из воды, испарившейся из океана и выпавшей здесь в виде осадков. Уровень океана падает, площадь суши увеличивается.

До наиболее удалённых от океана территорий доходит всё меньше влаги, площадь пустынь увеличивается.

В итоге — суши много, а жить негде!

Климатическая карта мира примет примерно такой вид (с учетом некоторых грубых допущений):

Белым на этой карте обозначены вечные льды. Пригодной для жизни остаётся прибрежная полоса в местах, занимаемых сейчас тропическим и субтропическим климатом.

Впрочем, для последних типов климата почти ничего не изменится, они такими и останутся. Физически немного увеличится доля солнечного тепла, получаемая экваториальными областями за счет приполярных территорий.

Площадь умеренного климата сократится. Москва станет городом вечной весны. Сейчас её среднегодовая температура +6.3 градуса, теперь она станет такой навсегда (вечный апрель). Яблони при такой температуре не растут (равно как и берёзки). Оленеводство станет главной отраслью сельского хозяйства на необъятных просторах тундры Московской области. А сама Москва из просто столицы станет столицей оленеводства! :)

Какая-то безрадостная картина получается, давайте перейдём к следующему варианту.

Вариант 2: наклон земной оси 45 градусов

Если при уменьшении наклона земной оси до нуля сезонные различия пропадают, то при увеличении наклона вдвое (до 45 градусов) они будут увеличиваться.

При усреднении по всему году тепло будет распределяться более равномерно: на экваторе его будет меньше, в полярных областях — больше (они будут сильнее летом «подставляться» солнечному теплу), но на всё это будут накладываться огромные сезонные колебания.

Теперь даже на экваторе будет происходить смена времён года. Если сейчас она выражается в чередовании сухого и влажного сезонов, то теперь придут холодный и тёплый сезоны. Когда на полюсах будет зима или лето, то на экваторе Солнце будет уже не в зените, а с наклоном 45 градусов к горизонту; и тепла будет приходить меньше (холодный сезон).

В полосе нынешнего умеренного климата лето станет жарче, а зима — холоднее.

А в Краснодарском крае (не путать с Красноярским!) зимой уже будет приходить на короткое время полярная ночь, а летом — полярный день.

Соответственно, зимой здесь будут морозы сибирского уровня; зато летом, при сочетании круглосуточного дня и Солнца в зените, дни с температурой ниже 50 градусов будут считаться прохладными.

Летней жары хватит даже для таяния Гренландии, уровень океана поднимется, что несколько смягчит жару на островах. Но на суше в зоне умеренного климата многие территории превратятся в выжженные пустыни.

У ледяного панциря Антарктиды будет шанс уцелеть, но это не совсем точно.

Зато зимой в той же зоне умеренного климата морозы будут уже совсем не умеренными: минус 60-80 градусов будут совсем не редкостью.

Лучшим местом для жизни станут экваториальные области: здесь будет господствовать умеренное тепло, чередующееся с умеренной прохладой (выше нуля) в холодные сезоны.

Вариант 3: наклон земной оси 90 градусов

Такой вариант, между прочим, не такой уж и фантастический. В Солнечной системе как раз есть такая планета, вращающаяся вокруг Солнца «лёжа на боку». Это — Уран. И планета эта — довольно крупная (масса — 14 земных), а не мелкий «камешек», кувыркающийся в космосе, как угодно.

Для климата Урана (ледяного гиганта с мощнейшей водородно-гелиевой атмосферой) такой наклон оси серьезного влияния на климат не оказывает: на высоте, где давление составляет около 1 атм, температура колеблется вблизи минус 200 градусов, так что плюс-минус 50 градусов серьёзно ничего не изменят. Это вполне объяснимо: здесь на единицу поверхности падает примерно в 400 раз меньше солнечного тепла, чем на Земле.

Как планета оказалась на боку, учёным до сих пор не ясно. Возможно, так произошло в результате столкновения с другим крупным небесным телом. А может, так раскачал ось вращения планеты крупный спутник, впоследствии утерянный.

А что же будет с Землёй, которая получает гораздо больше солнечного тепла?

Во-первых, солнечное тепло, которого сейчас больше достаётся экваториальным областям, теперь будет распределяться в среднем по году почти равномерно по всей планете: планета в течение года по очереди будет подставлять Солнцу все свои бока, включая полюса. Среднегодовая температура везде будет около +15 градусов (такова средняя температура Земли сейчас), как в начале июня в средней полосе России. Красота?!

Но, во-вторых, это в среднем будет одинаково, а распределение по временам года усилится до запредельного контраста.

И что же будет происходить на полюсах, когда они будут прямо под Солнцем?!

Они будут получать в эти моменты тепла примерно в 2.8 раза больше, чем сейчас получает экватор!

Антарктида полностью растает. Оставшиеся на твёрдой поверхности под Антарктидой озёра летом будут выкипать (чуть больше 1 кВт солнечной энергии на квадратный метр круглосуточно — это Вам не кофе над зажигалкой подогревать!).

Картину слегка сглаживает облачко, постоянно висящее над полюсом из-за конденсации выкипевшей воды.

Но океан, благодаря огромной теплоёмкости, не кипит, хотя и прогревается хорошо.

Растительности здесь нет, сухопутных животных — тоже. Растительность и животные начинают появляться только в средних широтах и ближе к экватору, где в это время нет такой жары.

Но затем горячее полярное лето сменяется ледяной полярной зимой (полюс уходит в полную и долгую тень). Океан замерзает от полюса почти до самого экватора. Растения впадают в глубокую заморозку, животные мигрируют в другое полушарие, чем и спасаются от верной гибели при температурах в минус 100 градусов и ниже.

К этому остаётся добавить постоянные ураганные ветра, дующие из-за колоссальных температурных перепадов между полушариями.

Если кто не догадывается, что происходит в аду, то вот Вам наглядная картина!

А может ли на самом деле сместиться земная ось?

В отличие от магнитных полюсов Земли (которые систематически «гуляют» и даже переворачиваются), географическая ось Земли крайне стабильна из-за высочайшего момента инерции, свойственного вращению Земли.

Из-за этого сместить ось может только соударение Земли с крупным космическим телом, летящим с большой скоростью. Примерно такая ситуация была описана в знаменитом фильме «Армагеддон».

Однако же, в случае такого столкновения, изменение климата — это последнее, что будет интересовать уцелевших жителей Земли (если таковые окажутся).

Так что бояться реального изменения угла наклона земной оси не надо; описанная в этом материале ситуация — лишь гипотетическая с вероятностью, близкой к нулю; хотя и не совсем нулевая. Так что на всякий случай уже работают программы обнаружения и расчета траекторий движения опасных астероидов, подробности - в статье «Защита от астероидов» (Википедия).

Итоги и выводы

Вывод будет простым, но совсем не очевидным: мы живём в лучших из миров! И давайте же его беречь, чтобы своими руками не создать бедствий, подобных тем, от которых нас уберегла Природа!

Другие статьи о природе и климате:

Национальный парк «Лосиный Остров» (московская часть). Полная инструкция по применению

Почему Антарктида такая холодная — даже по сравнению с ледяной Гренландией?

Глобальное потепление климата: почему это скорее плохо, чем хорошо?