Ефектът на пеперудата: как започват наводненията

Зачестилите в последните години мощни летни наводнения и обилни зимни снеговалежи, особено в Европа, ни карат да си зададем въпроса: в какво се състои причината? Климатологията обяснява глобалното затопляне, като продължава дискутирането за степента на влиянието на технологичните процеси върху климата и времето. Предлагам ви да разгледаме една от вероятните хипотези за възникването на дадените природни явления.

От училищните години ни е известно какво е това кръговрат на водата в природата. Зад външната проста схема се крие динамична система с изключителна сложност, която притежава свойства на детерминиран хаос, не допускащи еднозначно, предсказуемо поведение. Именно затова, в продължение на много десетилетия точността в прогнозирането на времето практически не се променя, въпреки ексклузивния прогрес и бързо развитие на мощността на компютърната технология.

И така, водата на земята и моретата, изпарявайки се, се издига в ниските слоеве на атмосферата, където по случайно детерминирани закономерности се събира в облаци. При достигане на определена концентрация, водната пара в облака отначало започва да образува отделни капки, след това ги слива. И най-накрая, влагата се изсипва във вид на дъжд (а зимата във вид на сняг) обратно на земята.

Каква роля играят случайните фактори в това явление? От време на време хаотичното движение на въздушните маси в атмосферата, а също така взаимосвързаните с тях топлинни процеси на земята и във въздуха, водят до формиране на изключително големи облачни обединения, съдържащи огромно количество вода, която покрива достатъчно обширни територии. В крайна сметка, това води до обилни и продължителни валежи. Ако естествените водостоци във вид на реки и почва не успяват да отводнят падналата влага, произтичат наводнения. Мощните снеговалежи се образуват практически по същата схема. Средно за годината в кръгооборота участва примерно едно и също количество вода: в някоя година повече, в друга по-малко. Затова и средностатистическата честота на валежите с различна мощност също са примерно постоянни. Естествено, че събитията от катастрофален характер трябва да са по-рядко, колкото е по-голям техния мащаб. Климатичната динамика се подчинява на този сценарий в продължение на много години и много столетия.

Обаче, започвайки с началото на миналия век, човечеството претърпява все по-активно нарушение в работата на сравнително устойчивия механизъм. Получава се рязко увеличаване на обема на изгаряното гориво с удвояване, примерно на всеки 30 години. От втората половина на века едно от основните видове гориво в Европа става природният газ. При това тук е достатъчно висока концентрацията на населението и има най-високо ниво на енергопотребление. Именно Европа произвежда значителен обем от продуктите за горене, изчислени на квадратен километър от територията й. И работата съвсем не е във въглеродния двуокис, който се смята за виновника на така наречения парников ефект (между впрочем, това е спорна концепция), а в обикновената вода.

Да се обърнем към последствията от изгарянето на природния газ. Повече от 90% от неговата горяща част се състои от метан. Съгласно съотношението на молекулното тегло при изгаряне на 1 кг газ от атмосферата изчезват 4 кг кислород, а в замяна се изхвърлят 2,75 кг въглероден двуокис и 2,25 кг водна пара. По данни на асоциацията EUROGAS, през 2011 година в страните от ЕС са изгорени 470 милиарда кубически метра природен газ. Като следствие само в течение на тази година от европейската атмосфера са изчезнали около 1,3 милиарда тона кислород. В замяна в нея са внесени 0,92 милиарда тона въглероден двуокис и 0,75 милиарда тона вода.

Също така в Европа освен газ ежегодно се изгарят около половин милиард тона течни горива с различен химичен състав. За изгарянето на 1 кг течно гориво се изразходват 3,5 кг кислород, а се образува около 3 кг въглероден двуокис и 1,42 кг водна пара. По този начин за сметка на изгарянето на течни горива в Европа ежегодно се изразходват 1,75 милиарда тона кислород, а в замяна се изхвърлят 1,5 милиарда тона въглероден двуокис и още 0,7 милиарда тона вода. Съпоставимо въздействие на атмосферата оказва и изгарянето на примерно 460 милиона тона въглища (тук водната пара се образува основно за сметка на изпаренията на съдържащата се във въглищата влага). По този начин ежегодно в атмосферата се изхвърлят от порядъка на 2 милиарда тона вода и то в нарастващ обем.

В механизма на кръгооборота на водата, който сравнително устойчиво функционира в продължение на хиляди десетилетия, ние допринасяме за внасянето на все по-голямо и по-голямо количество допълнителна влага. Очевидно е, че постепенно се увеличава количеството на средногодишното количество на валежи. Трябва веднага да признаем, че мащаба на водното «зареждане», в сравнение с общата маса вода, участваща в кръговрата по естествени причини, не е голяма. Но основният й ефект се заключава в друго. При определени условия на сложни детерминирани хаотични системи, към които се отнася и кръговрата на водата, реагират експлозивно на сравнително малки въздействия. В популярната литература явлението е известно като «ефекта на пеперудата». С други думи, с увеличаването на влизащата в кръговрата допълнителна влага все повече нараства вероятността за образуване в атмосферата на свръх огромни натрупвания на вода, която неизбежно пада върху земята във вид на продължителни и обилни валежи. Най-ярко този ефект започна своята проява именно в Европа, която в цели региони има много висока интензивност на изхвърлени продукти при изгаряне. Не е изключено, че станалите наводнение в близките година - две да имат точно тази причина. Иницииращ фактор тук може да е станал интензивното изгаряне на гориво.

За съжаление, на този проблем, по същество няма ефективно решение. Човечеството не е в състояние да намали енерго потреблението, а следователно, и обема на изгаряното гориво. Перспективата на мащабния преход към термоядрените технологии за производство на енергия за сега остава призрачна. Затова и уви, процесът на екстремализация на климата ще продължава.

Мими Атанасова