У добу на поверхню Землі випадає до 2 * 1010 метеорів, що за сучасними оцінками складає близько 150 т метеорної матерії. В даний час відомо близько 30 великих метеорних потоків регулярно відвідують околиці Землі і кілька сотень більш дрібних, поведінка яких ще недостатньо досліджено.
Астрономами досить добре вивчені радіанти основних метеорних потоків, обчислені параметри їх орбіт. У ряді випадків ототожнені прабатьки потоків - комети. Регулярні спостереження найбільш активних метеорних потоків дозволили вивчити розподіл матерії по всій орбіті. Всі ці відомості дозволяють розраховувати траєкторії польоту часток у навколоземному просторі і з точністю до хвилин прогнозувати зустрічі Землі з найбільш щільними згустками метеорної матерії. Деякими дослідниками зафіксовано збіг періодів активності найбільш потужних метеорних потоків з періодами інтенсивного випадання опадів.
Так, наприклад, зазначається: "... 30 днів після проходження потоку Гемінід, а саме 11 - 13 січня кожного року, по всій Землі спостерігається підвищене випадання опадів ...". Гемініди - це відносно стабільний потік із середнім годинниковим числом в максимумі близько 100. Вони щорічно спостерігаються з 7 по 15 грудня, максимум припадає на 12 грудня.
Потужний метеорний потік Леонід представляє великий інтерес, як приклад можливої залежності посилення опадів від астрономічних явищ. Комета, що породила цей потік добре відома - це комета Темпеля-Туттля, період обертання якої становить 33,3 року. Цей потік спостерігається щорічно з 14 по 20 листопада з середнім годинниковим числом в максимумі близько 10 - 15. Але, приблизно з тією ж періодичністю - 33 роки, спостерігається потужне посилення активності потоку - метеорні дощі. Вони викликані регулярним проходженням комети через перигелій поблизу земної орбіти (мал. 1). Згадки про зоряні дощі Леонід можна зустріти ще в стародавніх літописах китайців та єгиптян. А в сучасності в 1799, 1833, 1866, 1966 роках спостерігалися дощі з годинниковим числом до 150000. Таким чином, подібний потік може перекрити середньомісячну норму випадання метеорних тіл відразу в кілька десятків разів. Трохи слабкіше за потужністю потік Леонід спостерігався в 1933, 1998 і 1999 роках. Тим не менш, зими 1933, 1966, 1998 і 1999 років характеризуються підвищеною кількістю опадів, що випали
З 1995 року, у зв'язку з черговим проходженням комети Темпеля-Туттля в 1998 році через перигелій, знову спостерігалося зростання метеорної активності потоку Леонід. І якщо в 1995 році фіксувалося близько 50 метеорів за годину, в 1996 - 60-70, у 1997 - близько 80, то в 1998 спостерігалося 500, а в 1999 активність досягла 5000 метеорів на годину. Отже в 1998 і 99 роках Земля знову пройшла через щільну область потоку Леонід. Наслідки чого не забарилися. У ряді районів Росії і за кордоном на грудень - лютий зим 1998 і 1999 року кількість опадів було перекрито у кілька разів у порівнянні з попередніми роками за ці ж періоди. Ці аномалії призвели в ряді районів до катастрофічних явищ. Спостерігалися небувало потужні снігопади і, як наслідок, транспортні проблеми в Північноамериканських штатах напередодні різдвяних свят 1998 року.
На території Російської Федерації у 1998 році, по Уральському і Сибірському регіонах також було зареєстровано величезну кількість снігу (рис 2), що призвело до напруженої паводкової ситуації навесні 1999 року. У нас, у центральних і південних районах Красноярського краю, у грудні та першій половині січня зим 98 і 99 років відзначалася аномально висока температура з нетиповим для цієї пори року, перевищенням 0 ° С (рис. 3). У 1999 році перший удар стихії припав на Східну Європу, 24 листопада буквально завалило снігом Україні, і як наслідок аварії на струмовідних обладнанні та снігові замети на шляхах повідомлень. У цей же час, і по середину грудня над північною частиною Росії на три тижні «завис» потужний циклон. Велика кількість опадів випало за захід Сибіру. Протягом зимових місяців 1999 - 2000 року в Альпах відзначений самий потужний снегопадний сезон за останні 50 років. Надійшли повідомлення про небувалі туманах в прісредіземноморскіх країнах (зокрема на Піренейському півострові). У північному Алжирі вперше за останні 50 років випав сніг. Зливові дощі і ураганні вітри обрушилися в грудні на Англію і Францію.
Навесні 2000 року, по державах східної Європи, як наслідок грудневих снігопадів пройшла серія повеней. Опис маси подібних аномальних явищ можна зустріти в прес-релізах провідних світових центрів новин. Так само про виключної аномальності погодних умов грудні 1999 говориться в офіційних звітах NCDC (National Climatic Data Center). Аномальне випадання опадів після проходження потужного метеорного потоку може пояснюватися тим, що метеорна пил грає роль ядер конденсації. В абсолютно чистому повітрі конденсація водяної пари може відбуватися тільки у випадку дуже великих пересичень. Оскільки таких пересичень в реальних атмосферних умов ніколи не спостерігається, то необхідною умовою утворення продуктів конденсації в атмосфері є наявність ядер конденсації. Таким чином, у разі відсутності в повітрі ядер конденсації неможливо було б виникнення туманів хмар і, отже, опадів. В даний час прийнято вважати, що розподіл ядер у атмосфері за їх походженням наступне: 1. ядра морського походження (частинки морської солі) - 20% 2. продукти згоряння - 40% 3. частки грунту (вивітрювання земної поверхні) - 20% 4. ядра невідомої природи - 20%
За нашими припущеннями більша частина ядер невідомої природи - це космічний пил, що осідає в атмосфері землі. Таким чином, у випадках потужних метеорних потоків може виявлятися підвищений вміст ядер конденсації. Отже, після проходження потоку повинна збільшуватися хмарність по всій земній поверхні і, як наслідок, підвищення кількості випадання опадів і інші аномальні погодні зміни. Такі явища мали місце протягом зим 1998 -1999 та 1999 - 2000 років у зв'язку з посиленням потоку Леонід і досить потужним в останні роки потоком Гемінід. Запізнення випадання опадів у вигляді дощу і снігу після зустрічі землі з метеорний потік може бути пояснено таким чином. Одна частина часток потоку вторгається в атмосферу Землі, аблірует (відбувається процес здування часток з метеорного тіла зустрічним потоком повітря, руйнування і дроблення метеорного тіла при вторгненні в атмосферу) і, залежно від розміру, осідає на поверхню через 10 - 200 годин. Друга частина, увійшовши у верхні шари атмосфери під певними кутами, аблірует і, загальмувати до швидкості 8 - 11 км / с., Виходить на еліптичні орбіти навколо Землі. Період обертання частинок потоку може досягати сотень годин. Сформована орбіта в перигеї буде лежати в межах 50 - 150 км. (Див. Рис 1.) Природно, якась частина потоку на наступних витках буде повторно абліровать, втратить швидкість і, пройшовши атмосферу, випаде на поверхню Землі, поповнюючи атмосферу ядрами конденсації. Частина речовини знову вийде на орбіту, але її апогей на наступних витках буде знижуватися. Повертаючись до погодних аномалій листопада - грудня 1999 року, можна припустити таке пояснення спостерігався явищам. У цьому році, як і прогнозувалося, максимум метеорного потоку Леонід припав на країни Середземномор'я. Метеорні частки, що потрапили в цей максимум абліровалі, загальмувалися на висотах близько 100 км, і стали осідати. За нашими розрахунками, в умовах рівноваги частка діаметром близько мікрона падає в атмосфері з висоти 100 км на поверхню землі близько тижня. На висотах від 6 до 1,5 км на осідають частинках почався процес конденсації вологи. Паралельно з осіданням частинок і конденсацією вологи їх переносили природні потоки повітряних мас. Результат - небувалі снігопади на Україну, які завдали цій країні відчутний економічний втрат.
Деякі результати
У ході дослідження за даними NCDC (National Climatic Data Center) побудований річний ряд середньодобових температур за даними багаторічних спостережень з 1900 року, на прикладі н. п. Greensboro (Alabama, USA). Часовий ряд підданий частотної фільтрації й виділені частоти, періоди яких менше 30 діб. Інтерес викликає пік з найбільшою позитивною амплітудою в 3 ° F. За часом він відповідає даті активності метеорного потоку Леонід (Мал. 6). За даними RIHMI-WDC (Research Institute of Hydrometeorological Information - World Data Center) побудований річний ряд середньодобових температур за даними багаторічних спостережень з 1914 року, для н. п. Хатанга (п-ов. Таймир). Взято перша похідна за часом річного ходу середньодобових температур, та виявлено 5 точок перегину. Дві з них, на початку травня і в середині січня, пояснюються природним річним ходом Сонячної радіації, викликаним рухом Землі по орбіті. Трьом іншим можливо знайти пояснення, якщо припустити вплив регулярних метеорних потоків (рис. 7). Перша аномальна точка перегину в середині серпня, що характеризує збільшення швидкості зменшення добових температур, відповідає загальному і потужному метеорного потоку Персеїди (щорічна активність з 10 по 25 серпня, ZHR в максимумі близько 150). Ще дві точки перегину на початку грудня і лютого можна віднести до загального посилення метеорної активності з листопада до початку січня кожного року і дією трьох потужних метеорних потоків: Леоніди (14-20 листопада), Гемініди (10-18 грудня), Квадрантіди (початок січня ). За даними ТOR станції Інституту оптики атмосфери досліджено низку середньодобового ходу атмосферних аерозолів з листопада 1999 по феваль 2000 року. Виявлено три явних піку, поява яких можна пов'язати з проходженням трьох потужних зимових метеорних потоків: Леоніди, Гемініди і Квадрантіди. У зв'язку з цим вивчений хід метеорної активності, отриманий методом реєстрації радіохвиль відображених іонізованими метеорними слідами, за даними IMO (International Meteoric Organisation) (рис. 8). Побудована кореляційна функція цих часових процесів. У кореляційної функції знайдений максимум, відповідний запізнюванню ходу атмосферного аерозолю щодо метеорної активності на величину близько 6 діб (рис. 9). Ці дані узгоджуються з нашими попередніми розрахунками про час падіння метеорних частинок на Земну поверхню.
Висновок
Таким чином, наведені приклади говорять про можливу ступеня впливу "космічних" факторів на формування клімату нашої планети і їх ролі у виникненні таких аномалій як аномально сніжні зими і, як наслідок, повені в теплу пору року та інші небезпечні гідрометеорологічні явища. В даний час метеорний потік Леонід досить добре вивчений. І з досвіду попередніх років, досить точно вдається прогнозувати місця на Землі де у майбутньому будуть спостерігатися зоряні дощі. Так по 1999 році прогноз повністю виправдався за розподілом потужності потоку в різних регіонах Землі. І виходячи з прогнозів на листопад 2000, а особливо 2001 і 2002 років знову очікується досить сильна метеорна активність Леонід. Отже при правоті нашої концепції знову можна очікувати аномальне протягом зим наступних 3-х років. Особливо сильними погодні аномалії очікуються по північноамериканським штатам і Західній Європі. Таким чином, можливе створення моделей за якими можна було б прогнозувати аномально сніжні зими і можливості повеней в теплу пору року. Але поки метеорологи, роблячи прогнози погоди, не враховують вплив метеорних потоків на формування погодних умов.
Список літератури
А. Н. Борисевич, Л. В. Граніцкій Науково-Дослідний Фізико-технічний інститут Красноярського Державного Університету. Вплив метеоритів на погоду Землі.