20
Хотелось бы подчеркнуть, что проблема эволюции планетных атмосфер отнюдь не является отвлеченной. Даже небольшое изменение состава атмосферы и климата на Земле весьма опасно, и поэтому очень важно понять, как формируется состав планетной атмосферы, какими эволюционными факторами определяется климат. Детальное изучение других планет Солнечной системы может дать ключ к решению этой важнейшей для всего человечества проблемы.
А. МОНИН, профессор, директор Института
океанологии Академии наук СССР
С. ЗИЛИТИНКЕВИЧ, доктор физико-
математических наук
НА ВЕНЕРУ РАДИ ЗЕМЛИ
Открытие планеты Плутон с помощью математического расчета стало хрестоматийным примером научного предвидения. Однако методы и инструменты, которыми обладает ученый сегодня, позволяют решать более трудоемкие и сложные задачи.
Лишь в самое последнее время благодаря работам радиоастрономов и полетам автоматических станций удалось получить некоторые сведения о свойствах атмосферы Венеры и вращении планеты. Однако экспериментальными данными о ветрах, дующих там, мы до сих пор не располагали. Между тем накопленный материал уже позволил поставить задачу о теоретическом расчете системы ветров и распределения температуры, т. е. общей циркуляции атмосферы этой планеты. Расчеты «погоды» Венеры были выполнены в 1969-1972 годах в Институте океанологии Академии наук СССР.
Поясним, что представлял собой наш численный эксперимент. Сначала было принято, что ветры в атмосфере Венеры полностью отсутствуют, температура на поверхности всюду одна и та же, а по высоте падает по так называемому адиабатическому закону (что соответствует полному перемешиванию). Затем «включался» солнечный источник тепла и рассчитывались изменения состояния атмосферы с течением времени. Таким образом, численный эксперимент воспроизводил воображаемое поведение атмосферы, каким оно получилось бы, если, выровняв температуру и «остановив» циркуляцию, мы дали бы ей возможность снова начать развиваться. Были все основания ожидать, что после более или менее длительного периода приспособления модель атмосферы придет к режиму динамического равновесия с внешними условиями.
Расчеты показали, что режим равновесия достигается примерно за один земной месяц, а в результате всего эксперимента были получены сведения об изменениях во времени скорости и направления ветра, температуры, атмосферного давления, вертикальных движений газа, тепловых потоков, трения газа о поверхность в течение всего венерианского суточного цикла - примерно 117 земных суток.
Результаты эксперимента сводятся к следующему. Циркуляция атмосферы Венеры практически симметрична относительно экватора и развивается как следствие температурных различий между дневным и ночным полушариями. Эти различия постоянно поддерживаются тем, что дневная сторона планеты нагревается Солнцем, а ночная охлаждается из-за собственного излучения.