Катастрофическая эпоха водородной дегазации

10 августа 2017

Средства массовой информации ежедневно приносят сообщения о природных или техногенных катастрофах, происходящих в самых разных районах планеты и уносящих жизни сотен и тысяч людей. Многие природные аномалии по мощности и размаху не имеют аналогов в прошлом. Цепь аномальных явлений в природе стала нарастать с начала — середины 1980-х годов. Это позволяет утверждать, что наша планета вступила в фазу катастрофического развития

Периодическое наступление таких фаз или эпох катастрофического развития — закономерность жизни планеты, открытая в первой трети ХХ века нашим соотечественником А.Л. Чижевским. Поясним, что речь идет о катастрофических эпохах в «человеческом» временном масштабе (годы – десятки лет – столетия). Примечательна и загадочная особенность катастрофических эпох — синхронность самых разных стихийных бедствий, большинство из которых совпадает также с максимумами или минимумами солнечной активности. Из вышесказанного следует, что любая попытка понять и объяснить причину природных аномалий должна учитывать их полный спектр.
Это требование относится и к гипотезам, объясняющим аномальные процессы в атмосфере. Именно они привлекают в последние годы наибольшее внимание мирового сообщества, что оправданно, так как непосредственной средой обитания человека является «дно» воздушного океана. Две самые известные экологические проблемы планетарного масштаба касаются процессов, происходящих в атмосфере. Речь идет о проблеме разрушения озонового слоя и проблеме климатических изменений (так называемого глобального потепления). В обоих случаях угрозу атмосфере сообщество ученых увидело в выбросе промышленных газов. Научные рекомендации беспрецедентно быстро превратились в международные договоры (Монреальский и Киотский), которые наложили строжайшие запреты на развитие целых отраслей промышленности во всем мире. Все это, казалось бы, должно радовать — в истории еще не было примеров столь согласованных международных усилий ни в одной из областей человеческой деятельности. Однако ожидать благоприятного воздействия на глобальные процессы от такой кооперации не приходится. К глубокому сожалению, научные концепции, положенные в основу Монреальского и Киотского протоколов, полностью игнорируют все вышесказанное о катастрофических эпохах развития планеты, процессы в атмосфере рассматриваются ими изолированно от процессов в других оболочках планеты, хотя атмосфера неразрывно связана со всеми иными сферами планеты, включая и внутренние — земную кору, мантию и ядро. Газовая оболочка планеты по массе составляет всего лишь миллионную долю массы всей планеты, и сформировалась она в результате грандиозного процесса планетарной дегазации, который начался миллиарды лет назад и продолжается до сих пор. Без учета этих обстоятельств понять природу планетарных катаклизмов невозможно.
Открытие Чижевского поставило перед учеными трудную задачу — объяснить синхронность разных катастрофических процессов. Какая может быть связь между эпидемиями в Африке и наводнениями в Южной Америке, землетрясениями в Японии и ураганами в Карибском море? Почему повторяемость земных катастроф соответствует ритмам космических явлений? Есть ли у этих катастроф какая-то общая причина, или здесь работает эффект домино? По нашему мнению, такая общая причина глобальных катастроф есть. Это усиление глубинной дегазации — резкое увеличение выброса из глубоких недр Земли восстановительных газов, в первую очередь, водорода.

Дегазационная концепция глобальных катастроф
Водород выделяется при кристаллизации твердого ядра из жидкого и накапливается в верхней его части на границе с мантией на глубине около 2900 км. Отсюда он просачивается к поверхности Земли по постоянно существующим и действующим каналам дегазации. При гравитационном воздействии на земное ядро космических объектов — Солнца и планет, выделение водорода усиливается, что и определяет космическую ритмику земных катастроф. Особенно сильное гравитационное воздействие Земля испытывает со стороны своего спутника — Луны. Усиление глубинной дегазации может быть модулировано и пульсациями жидкого ядра Земли под воздействием флуктуаций геомагнитного поля, вызываемых всплесками солнечной активности. Эта же причина вызывает рост концентрации озона в атмосфере. Дегазационная концепция глобальных катастроф (Сывороткин, 2002) учитывает три «поражающих фактора» процесса глубинной дегазации. Во-первых, это само прохождение глубинных газов из земного ядра в космос. На каждом преодолеваемом геохимическом барьере газовый поток производит эффекты, которые в момент усиления дегазации воспринимаются как катастрофы. С фактором глубинной дегазации связаны землетрясения и извержения вулканов. При выходе газовых потоков на дно водных бассейнов происходит быстрая смена газового режима на восстановительный, что приводит к массовой гибели аэробной биоты. Это гибель донного бентоса, заморы рыбы, выбросы на берег китообразных. На суше водородно-метановый поток глубинной природы мгновенно заполняет горные выработки и взрывается. В угольных шахтах такие взрывы в дни полнолуний и новолуний происходят в 15 раз чаще, чем в другие. В приземном воздухе в выбросы удушающих восстановительных газов попадают стаи птиц, что приводит к их практически мгновенной и массовой гибели. Такие случаи массово происходили на планете в первой половине 2011 года. Если в такой газовый выброс попадут водные или воздушные суда, то резкое и критическое изменение реологических свойств среды приведет к их гибели, причины которой останутся неясными. Прямым следствием процесса глубинной дегазации является аномальное потепление в Арктике. Увеличение концентрации газов в полярных морях приводит, согласно принципу Ле Шателье, к таянию покрывающего их льда. Открываются пространства воды, температура которой на десятки градусов выше температуры воздуха. Вода и нагревает воздух в полярной атмосфере. Это и есть причина аномально теплой погоды над Ледовитым океаном. Арктическая тепловая аномалия столь значительна, что при осреднении температуры ее хватает на «потепление» атмосферы по всему Северному полушарию. При подъеме водородно-метанового потока в атмосферу наиболее значимым эффектом является разрушение озонового слоя над центрами дегазации. Это второй поражающий фактор глубинной дегазации. В образовавшиеся озоновые аномалии к поверхности земли поступает избыточный поток биологически активного ультрафиолета, который оказывает поражающее воздействие на биосферу, вызывая массовое снижение иммунитета у населения, что приводит к вспышкам самых разных инфекционных заболеваний. В экваториальных районах планеты, где поток ультрафиолета максимален, происходит мутация патогенных вирусов. Так возникают новые болезни людей, животных и растений. Третий поражающий фактор — переизлученная в тепловом диапазоне под озоновой аномалией часть УФ-спектра, которая обеспечивает аномальный нагрев локальных участков земной поверхности, дестабилизирующих атмосферу. Многолетний сравнительный анализ карт концентрации озона, погодных аномалий и стихийных бедствий, проведенный автором, позволил выявить следующие эмпирические закономерности:

при понижении концентрации озона приземный воздух нагревается на несколько градусов, давление падает — образуется циклон;

в область пониженного давления под озоновой аномалией (дырой) могут смещаться близ расположенные антициклоны, адвекция значительных масс воздуха резко меняет pt-параметры атмосферы под озоновой аномалией, принося аномальную жару или холод;

при повышении концентрации озона приземный воздух выхолаживается, освобождается от паров воды, давление растет — образуется антициклон;

особенно чревата стихийными бедствиями зона контакта разно-знаковых озоновых аномалий. Здесь соприкасаются огромные массы воздуха с резко различными pt-параметрами. Их градиенты быстро нивелируются, в результате чего выпадают ливневые осадки, ледяные дожди, возникают ураганы, шквалы, бури и наводнения. Синтетическим по генезису бедствием являются природные пожары. Они возникают в зонах тектонического дробления с активной водородно-метановой дегазацией. Неизменной атрибутикой зон интенсивных пожаров являются глубокие озоновые аномалии, в которые втягиваются горячие южные антициклоны. Неугасимость таких пожаров определяют выделяющиеся из-под земли горючие газы — водород и метан. Из обширного спектра вышеперечисленных природных бедствий, связанных с усилением глубинной дегазации, более подробно следует остановиться на разрушении озонового слоя. В данный момент мы считаем эту проблему самой актуальной.

Рис. 1. Среднемесячная аномалия общего содержания озона (ОСО) в Северном полушарии в марте 2011 г. (Все карты аномалий взяты на сайте Select Ozone Maps exp-studies.tor.ec.gc.ca)
Рис. 2. Среднемесячная аномалия ОСО в Северном полушарии в январе 2016 г.
Рис. 3. Аномалия ОСО в Северном полушарии 30 января 2016 г.

Проблема разрушения озонового слоя
В свое время общественное мнение было успокоено апологетами Монреальского протокола по защите озонового слоя, который был принят 16 сентября 1987 года. Его научной основой является техногенно-фреоновая гипотеза, указывающая на промышленные фреоны как главный фактор разрушения озонового слоя. Время показало полную несостоятельность этой гипотезы. Выпуск техногенных фреонов прекращен 20 лет назад, однако степень разрушения озонового слоя планеты продолжает нарастать. Так, самое сильное разрушение озоносферы Северного полушария за весь период наблюдений на тот момент времени произошло в марте 2011 года (рис. 1). Еще сильнее озоновый слой в Северном полушарии был разрушен в январе 2016 года (рис. 2). Озоновая аномалия протянулась от Атлантики до Тихого океана. Центр ее располагался севернее Таймыра, иногда смещаясь внутрь Сибири, где дефицит озона в отдельные дни превышал 50% (рис. 3). Этот факт следует подчеркнуть особо — самое сильное разрушение озонового слоя в Северном полушарии происходит в России. Конкретно — в районе Таймыра и устья р. Лены, таким образом, проблема разрушения озонового слоя может рассматриваться в том числе как национальная проблема России. Из сказанного выше следует, что заявленная авторами Монреальского протокола стабилизация озонового слоя планеты к 2005 году не состоялась, а разрушение озоносферы продолжает нарастать. Вместо научного изучения проблемы в рамках Монреальского протокола осуществляется административный контроль над выпуском более 100 химических веществ, якобы разрушающих озоновый слой. Из использования изъяты самые эффективные и безопасные для человека и природы хладагенты и пропелленты и заменены на взрыво-опасные и отравляющие вещества. По существу, Монреальский протокол затормозил технологический прогресс в мировом масштабе.

Рис. 4. Основные стволы Мировой рифтовой системы — главные каналы глубинной дегазации Земли

Концепция водородной продувки озонового слоя

Водород — озоноразрушающий газ, он в 14 легче воздуха, поэтому быстро достигает стратосферных высот, где запускает водородный цикл разрушения озона. Концепция водородной продувки озонового слоя подтверждается пространственным совпадением озоновых аномалий и дегазирующих геологических структур, а также синхронностью снижения концентрации озона и роста концентрации водорода в центрах озоновых аномалий. Водородный цикл, открытый в 1965 году, включает более 40 реакций. Катализатором в нем является гидроксил. Прерывается цикл образованием воды, которая, застывая, формирует стратосферные облака. С точки зрения химии гипотеза не является оригинальной. Мы лишь привлекаем внимание к геологическим источникам озоноразрушающих газов, которые ранее не учитывались специалистами в области химии атмосферы. Подходя к оценке таких источников озоноразрушающих веществ с геологических позиций, автор пытается показать их решающую роль в планетарном балансе озона. Глубинные потоки водорода, метана, азота и часто сопровождающего их гелия — объективная реальность, подтверждаемая инструментальными измерениями. По нашим представлениям, которые опираются на работы академика А.А. Маракушева, основным хранилищем и источником планетарного потока газов является жидкое ядро Земли. Газы накапливаются здесь при кристаллизации твердого ядра. Важной особенностью процесса глубинной дегазации является неравномерность его как во времени, так и в пространстве. Основной поток глубинных восстановленных газов разгружается в рифтовых зонах срединно-океанских хребтов, что дает нам право называть их главными каналами дегазации Земли (рис. 4).

Рис. 5. Планетарное поле озона 23 октября 2005 г. (toms.gsfc.nasa.gov)
Рис. 6. Планетарное поле озона 27 октября 2005 г. (toms.gsfc.nasa.gov)
Рис. 7. Области минимального содержания озона в атмосфере Северного полушария Земли (черное) в октябре (усредненные данные мировой сети озонометрических станций по В.И. Бекорюкову): I — Исландия; II — Гавайские острова; III — Красное море

Географическое положение планетарных озоновых аномалий и их геологическая позиция

Главным аргументом в пользу водородной концепции разрушения озонового слоя является местоположение озоновых аномалий, а точнее, их геологическая позиция. К настоящему времени накоплен колоссальный объем озоновых карт. На озоновых картах как на фотопластинках проявляется тектоническое строение планеты, проявитель — глубинный водород. Антарктические озоновые дыры. Антарктика — регион, над которым озоновый слой испытывает наиболее сильное и частое разрушение. Срединно-океанские хребты максимально сближаются возле Антарктиды, где и сливаются в единый Циркумантарктический рифт (рис. 4). Таким образом, атмосфера над Антарктидой подвержена максимальной в земных условиях продувке природными озоноразрушающими газами, поэтому здесь эффект разрушения озонового слоя выражен наиболее сильно. Геологический генезис аномалий общего содержания озона (ОСО) над Антарктикой позволяет понять их звездообразную форму (рис. 5). Здесь мы видим проецирование трех лучей аномальной зоны ОСО на продолжения океанских рифтовых зон, которое вряд ли можно объяснить с каких-либо иных позиций. Дегазация рифтовых зон планеты, а соответственно, и конфигурация аномалий ОСО, меняются очень быстро. Реально — в течение суток, хотя общие закономерности поля озона сохраняются дольше (как правило, несколько дней). На рис. 6 видно, что в сравнении с ситуацией от 23 октября 2005 года из четырех главных океанских рифтовых зон продолжает дегазировать только зона Восточно-Тихоокеанского поднятия. Отметим, что линейные озоновые аномалии протягиваются на тысячи километров от Южного полюса до экваториальных широт Тихого и Атлантического океанов, располагаясь точно над срединно-океаническими хребтами. Они мгновенно, за считаные часы, распространяются от Южного полюса до экваториальных широт, пересекая континенты и океаны, ледники, горы, равнины, различные климатические зоны, проявляя при этом полное «безразличие» к геологическому строению, типу земной коры, рельефу, глубинам океана и толщине ледового покрова Антарктиды. Чувствительны они только к тектоническому строению планеты и к динамике атмосферы, что полностью объяснимо в рамках дегазационной концепции. Озоновые минимумы Северного полушария. В Центральной аэрологической обсерватории Росгидромета были проанализированы все ряды наблюдений мировой наземной сети озонометрических станций с целью выявления тех из них, где наиболее часто регистрировались пониженные значения ОСО. В результате проведенных исследований установлены три наиболее устойчивых озоновых минимума Северного полушария (рис. 7). Выделенные центры разрушения озонового слоя максимально удалены от промышленных районов, но являются горячими точками планеты. Они отличаются интенсивной современной вулканической деятельностью, которая сопровождается потоками восстановленных газов. Важная особенность этих центров — высокие отношения изотопов гелия 3He/4He, что указывает на глубинную природу газовых потоков и (или) молодость дегазирующей системы. Очень выразительна также аномалия ОСО, протянувшаяся от Сахалина до Гренландии 22 марта 2011 года (рис. 8). Центр ее с потерей озона до 45% накрыл дельту реки Лена, часть Таймыра и почти всю Восточную Сибирь, а линейная часть протянулась над подводными хребтами Гаккеля и Ломоносова до середины острова Гренландия. Здесь в 2013 году был обнаружен подледный каньон протяженностью 750 км (рис. 9). Озоновые аномалии над территорией России. На рис. 11а представлена карта центров озоновых аномалий (точнее, среднемесячного дефицита ОСО по сравнению со средним многолетним для данной станции), возникших над территорией России в 1991–2000 годах. Карта составлена по оперативным данным Центральной аэрологической обсерватории (г. Долгопрудный). Также нами были использованы около ста карт среднемесячного дефицита озона над Россией и сопредельными территориями, составленных в ЦАО Росгидромета. Отчетливо видно, что центры озоновых аномалий образуют пять обособленных групп, четыре из которых имеют явно выраженную меридиональную ориентировку: Урало-Каспийская, Западно-Сибирско-Памирская, Восточно-Сибирская, Сахалино-Индигирская. Пятая обособленная группа центров — Беломоро-Балтийская, расположена над северо-западом Европейской части России. Она относительно изометрична в плане. Анализ данной карты позволяет сделать вывод о тектоническом контроле положения центров отрицательных аномалий поля ОСО. Контролирующие структуры — дегазирующие зоны субмеридиональных разломов. В их пределах разными авторами в разное время и разными методами были зафиксированы повышенные потоки глубинных газов: водорода, метана, гелия, радона и др. Водородно-метановые источники обнаружены на Кольском полуострове, вокруг озера Байкал, в Якутии, на Урале, в Прикаспии, на плато Устюрт и в других местах. Сравнение этих данных с картой центров озоновых аномалий убедительно показывает наличие источников водорода в регионах, над которыми наиболее интенсивно разрушается озоновый слой. Об этом говорят данные по Восточной Сибири, где большие концентрации водорода обнаружены в кимберлитовых трубках Удачная, Юбилейная, Айхал, Мир. Трубки эти приурочены к системе глубинных субмеридиональных разломов. Особенно интенсивно происходит выделение водорода в трубке Удачная. Здесь его дебит достигал 105 м3/сут (1150 л/с), причем в составе струи на долю водорода приходилось до 56%, а остальное — на метан, так что совокупный дебит озоноразрушающих газов был еще больше. Итак, мы видим, что центры наиболее мощных озоновых аномалий планеты располагаются над зонами и центрами водородно-метановой дегазации: рифтовыми и разломными зонами или узлами их пересечения, а также центрами современного толеитового и щелочного вулканизма или древнего ультращелочного (кимберлитового) вулканизма и щелочного магматизма (Хибины, Ловозеро). Напомним, что процесс выделения глубинных газов неравномерен не только в пространстве, но и во времени. Мощность газовых выбросов может спонтанно увеличиваться в сотни тысяч раз, а площадь такого газодинамического возмущения может охватывать сотни тысяч квадратных километров. Часто усиления газовых выбросов связаны с сейсмическими событиями. Именно с такими залповыми выбросами газов и связано образование локальных аномалий ОСО.

Рис. 8. Аномалия ОСО в Северном полушарии 22 марта 2011 г.
Рис. 9. Карта глубин дна Северного Ледовитого океана

Экспериментальная проверка водородной концепции
Для проверки собственной гипотезы мы предложили организовать мониторинг выделения водорода в известных центрах дегазации, с тем чтобы установить корреляцию между выбросом водорода и падением содержания озона над данной территорией. Синхронность этих процессов — усиления водородной дегазации и падения общего содержания озона — должна означать правоту водородной концепции. Одним из мест установки водородного датчика был выбран Хибинский массив, на котором давно наблюдались интенсивные потоки метана и водорода. С другой стороны, здесь же часто наблюдалось разрушение озонового слоя. В 2003–2004 годах здесь нами была проведена водородная съемка, показавшая зоны наиболее интенсивного выделения водорода. При организационной поддержке Геологического института КНЦ РАН (г. Апатиты) нами был установлен водородный датчик. В полнолуние 26–27 апреля 2005 года он показал пики концентрации водорода. В эти же дни значимое (до 375 Д.Е. — единиц Добсона) снижение ОСО было зафиксировано на озонометрической станции Мурманск (рис. 10). В это же время американский космический спутник «Нимбус», осуществляющий глобальный мониторинг ОСО, зафиксировал над Кольским полуостровом узкую линейную зону пониженных значений ОСО (375 Д.Е. — значение, одинаковое с данными наземной станции). Мы полагаем, что наша концепция подтверждена экспериментально, а результат, вытекающий из основных ее постулатов, был предсказан (заявлен) за 10 лет до его получения.

Рис. 10. Концентрация подпочвенного водорода в Хибинских горах (левая ось) и общее содержание озона (правая ось) над Кольским полуостровом в апреле 2005 г. Черные квадраты — данные наземной озонометрической станции Мурманск, серые квадраты — данные американского спутника Earth Probe

Рис. 11: а) центры аномалий ОСО над территорией России и сопредельных стран в 1991–2000 гг. в реальных координатах;
b) меридиональные разломные структуры на территории России (В.Н. Брюханов и Н.В. Межеловский, 1987)

Выводы
Озоновый слой на планете испытывает сильное и всенарастающее разрушение. В Северном полушарии этот процесс идет повсеместно: в США, Канаде, Западной Европе, но наиболее сильно — в России. Напомним, что избыток ультрафиолета, приходящий через озоновые дыры, в теплое время года угрожает снижением иммунитета, поражением кожи и глаз. В холодные сезоны остается опасность для глаз, когда часть излучения переотражается от снежного покрова. Другая опасность — погодные аномалии, возникающие под аномалиями ОСО. Водородная концепция не просто объясняет причину разрушения озонового слоя, но и способна прогнозировать места наиболее сильного разрушения — центры аномалий ОСО. Они соответствуют центрам глубинной дегазации, которые геологам уже известны или могут быть выявлены. Принципиально возможен и временной прогноз разрушения озоно-сферы. Для этого нужно изучить временные закономерности водородного дыхания планеты. Такая работа нами уже начата. Выше мы писали, что 19 апреля 2005 года нами в Хибинских горах на Кольском полуострове установлен датчик, который каждые 5 минут записывает концентрацию подпочвенного водорода. Датчик работает без перебоев до настоящего времени. Анализ спектров мощности полученных сигналов в низкочастотном интервале выявил следующие пики концентрации водорода: 60,9; 34,7; 13,9; 8,5; 7,2; 6,1; 4,9; 3,1; 2,9; 1,37 суток; 24,1 часа (основной), 12 часов. Здесь очевидно проявлены космические ритмы, обусловленные положением Земли в околосолнечном пространстве.

Сывороткин Владимир Леонидович
Доктор геолого-минералогических наук, ведущий научный сотрудник геологического факультета МГУ имени М.В. Ломоносова, заслуженный научный сотрудник Московского университета, действительный член РАЕН, председатель секции МОИП «Дегазация Земли», руководитель Всероссийского междисциплинарного научного семинара геологического факультета МГУ «Система Планета Земля», автор дегазационной концепции глобальных катастроф

ТЕГИ: сывороткин , дегазация

Катастрофическая эпоха водородной дегазации

Последние новости