Отзыв оппонента Обридко В.Н. (Воздействие солнечных и межпланетных факторов на атмосферу и климат Земли)

Диссертационный Совет по геоФизике Д 601,001.63 Физический Факультет МГУ им. М.В. Ломоносова Ленинские горы, д.1, стр2 119991. г. Москва Ученому секретарю Совета В.Б. Смирнову уегвап 'и з~св.гпво.го Уважаемый Владимир Борисович, Направляю Вам отзыв на диссертации. Е.А. Касаткиной. С уважением В.Н. Обридко 16 апреля 2016 года Отзыв официального оппонента на диссертацию Елены Алексеевны Касаткиной, ВОЗДЕЙСТВИЕ СОЛНЕЧНЫХ И МЕЖПЛАНЕТНЫХ ФАКТОРОВ НА АТМОСФЕРУ И КЛИМАТ ЗЕМЛИ, представленную на соискание ученой степени доктора физико-математических наук По специальности 25.00.29- Физика атмосферы и гидросферы Проблема воздействия космических факторов на погоду и климат является сегодня одной из наиболее актуальных научных проблем. От правильного отношения к этой проблеме зависят многие межгосударственные отношения, проблемы международной и внутренней финансовой политики. Именно поэтому вокруг этой проблемы скопилось так много научных споров и так много ненаучных аргументов.

То, что мы наблюдаем общее потепление климата, является достаточно очевидным фактом. Вопрос состоит в том, является ли это потепление чисто антропогенным или работают еще и другие естественные механизмы. Особую остроту проблеме придает тот факт, что термодинамические модели атмосферы разработаны еще недостаточно, чтобы дать уверенный количественный прогноз. В результате прогнозы могут предсказывать как катастрофическое потепление, так и отсутствие оного вплоть до похолодания.

Одной из основных причин такого положения явилось отсутствие ясного физического механизма, а также, видимо, то обстоятельство, что воздействие космофизических агентов на атмосферу и климат носит нелинейный и многофшторный характер, поэтому поиск простых корреляционных связей в солнечно-земных взаимодействиях не всегда приводил к успеху. Недооценка роли естественных факторов в изменениях окружающей среды способствовала возникновению и последующему доминированию целого ряда научных теорий, объясняющих глобальные изменения окружающей среды (озонная «дыра», «глобальное потепление»), исключительно только действием антропогенных источников.

При этом акцент придается борьбе с отрицательными последствиями потепления и совсем не учитываются возможные положительные следствия. Работа представляет собой результаты многолетних (более 15 лет) исследований автора по воздействиям различных внешних агентов (солнечная активность, космические лучи, вулканические извержения) на атмосферу и климат высоких широт и по существу представляет собой один из наиболее сильных аргументов, указывающих на значимость этих факторов. Основным достоинством диссертации является то, что диссертантка изучила самые разные аспекты солнечно-климатических связей. Перечислим кратко эти аспекты.

° Впервые обнаружены озонные «минндыры», вызываемые солнечными протонами релятивистских энергий; установлено, что озонные «минидыры», сопровождающие события СКЛ, образуются местной весной и сосредоточены вдоль кольцевых зон„окружающих полярные шапки. ° Создан банк палеоклнматическнх (дендрохронологических) данных по Кольскому п-ову для изучения цикличности климатических вариаций в Евро-Арктическом регионе.

° Обнаружены эффекты минимумов солнечной активности Шперера (1416- 1534)„Маундера (1645-1715) и Дальтона (1801-1816), которые вызвали похолодания и уменьшения радиального прироста. Выявлены при помощи спектрального н вейвлет-анализа в древесно-кольцевых хронологиях Кольского и-ова периодичности 11.7, 20-22, 30-33 и 80-90 лет, соответствующие основным циклам солнечной активности. ° Впервые выявлены особенности воздействия наиболее мощных (УЕ1>5) вулканических извержений на региональный климат Евро-Арктической зоны по палеоклиматическим данным за период, превышающий 560 лет.

Показано, что наблюдается существенное снижение древесного прироста, в среднем, в течение 8 лет после начала извержения. ° По денлрохронологическнм данным обнаружено аномальное увеличение роста деревьев после взрыва Тунгусского болида 30 нюня 1908 г., зафиксированное на значительном (более 1500 км) расстоянии от источника на территории (60-75'с,ш,; 80-110'в.д.) площадью около 2.5 млн. км~ Кроме этих результатов, вынесенных диссертанткой в число защищаемых положений, я хотел бы отметить еще два. В результате спектрального и вейвлет-анализа региональных климатических записей (вариации температур, древесно-кольцевые хронологии) установлено, что проявления солнечной активности в климатических вариациях носят макрорегиональный характер, и наиболее ярко выражены в зонах температурных контрастов подстилающей поверхности, например, вблизи границы океан-материк.

Впервые показано, что проявление циклов солнечной активности в изменениях температуры воздуха и годичного прироста деревьев ослабевает прн удалении от береговой линии системы Северная Атлантика — Европа, которая, в свою очередь, является узловой линией, разделяющей этот регион на две зоны относительной стабильности, и простирается от Северной Финляндии и Кольского и-ова до Пиренейского и-ова. Полученные результаты имеют принципиальное значение для прогноза будущих глобальных и региональных изменений климата, Здесь мне приятно вспомнить одну из наших старых и полузабытых работ ОЬг1око У.Х., Огаечз)су УМ, 0пп1г1е~а 1Х., ЕаЬого~а Е,Р.

Боте азресгз о1 Ье))отеГеого1ой)са1 соир11пя, Азггопош1са1 апд АзцорЬуз1са! 1гапзасйопз, 1995, Ч.9, 149-157„ в которой вводилось понятие Гелиометеорологнческих зон управления погодой ~Не11оте1еого1орс Феагйег Соп1го1 Еопез). Очень важно понимать (и это хорошо показано в диссертации), что связь явлений погоды с космическими факторами является сложной нелинейной и может зависеть от локальных условий на поверхности Земли. Впервые выдвинута гипотеза, что 20-22 — летняя периодичность, наблюдаемая в вариациях различных климатических параметров практически повсеместно, связана с увеличением количества космической пыли внутри солнечной системы вследствие ослабления величины магнитного поля Солнца при смене знака во время солнечных максимумов 11-летнего цикла.

Сама по себе эта гипотеза чрезвычайно интересна, однако здесь необходимы дальнейшие исследования, Дело в том, что нельзя безоговорочно говорить об ослаблении магнитного поля в период максимумов солнечной активности. Определяющим здесь конечно должно являться магнитное поле в гелиосфере, оно связано как с полярным полем, так и с локальными полями на Солнце. Суммарная вариация может быть довольно сложной. Жаль, что диссертант не привела график зависимости магнитного поля по космическим измерениям. Кроме того этот механизм должен зависеть от электрических зарядов пыли, что тоже подлежит отдельному обсуждению, Совокупность огромного количества использованного в работе материала производит очень хорошее впечатление и дает основание для уверенности в статистической достоверности полученных результатов.

Прямое использование этих результатов, несомненно, возможно в практических работах по прогнозированию климата и погоды. Следует, однако, заметить, что именно в силу многосторонности гелиометеорологических связей трудно обеспечить стандартную статистическую обработку, при которой вьщеляется связь только двух факторов. Обычная схема, принятая в статистике 1если есть А, то будет и Б, если нет А, то нет и В), у диссертантки не реализована. Вероятно, это и нельзя было реализовать, во-первых, поскольку невозможно набрать достаточнъгй для статистики материал, и, во-вторых, именно в силу многофакторности каждый исследованный случай в чем-то индивидуален. Это проблема будущего — многофакторынй анализ в единой системе солнечно-климатических связей.

Конечно, как и во всякой работе есть значительное количество мелких недостатков, Рисунки выполнены не очень качественно и иногда объяснения к ним неполны нли вообще непонятны. Есть случаи повторов отдельных кусков текста в разных местах диссертации. В целом диссертантка правильно показывает, что основные факторы воздействия на погоду не связаны с изменением светимости, однако в одном нз разделов все-таки приводит недостоверные мнения о возможном очень сильном изменении светимостн. Диссертантка является горячим сторонником влияния космических факторов на погоду, но в ряде случаев, увлекаясь, она называет космические факторы основным агентом, что вообще говоря, не доказано„и скорее всего в общем случае неверно. Многое зависит от того какие явления обсуждаются„каково их характерное время и, увы, на какой стадии эволюции цивилизации мы находимся.

Вообще, в работе недостаточно отражены точки зрения противников концепции. Впрочем„это неизбежно привело бы к многократному увеличению объема работы. Независимо от этих замечаний, можно констатировать, что в диссертации решена крупная научная проблема, имеющая важное фундаментальное и прикладное значение, Результаты работы могут быть рекомендованы для обсуждения и применены в организациях, ответственных за прогнозы климата и разработку экономических решений в будущем.

Диссертация удовлетворяет всем требованиям ВАК, а ее автор Елена Алексеевна Касаткина заслуживает присуждения ей степени доктора физикоматематических наук. Главный научный сотрудник ИЗМИРАН Профессор Д.ф,-м.н В.Н. Обридко .