Надо бы вернуться к изменению средних температур на разных расстояниях от эллипса отбора холода. Неспроста там использовано слово «иллюстративно». Нет уверенности, что температуры поодаль от эллипса изменятся в таком желательном для нас спектре. Сомнения относительно Воркуты и Норильска. Нельзя сказать, что эти сомнения снимают надежды на потепление. Эти сомнения — плод очень сырой гипотезы, не столько отвечающей на вопросы, сколько их ставящей. Эта шаткая гипотеза усложняет наши представления о последствиях «уборки» холодного воздуха с тех или иных морозных территорий. Однако умолчать о соображениях в её пользу нельзя.

Надо задуматься о механизмах теплообмена между низкими широтами и высокими. Можно считать, что в основе этого теплообмена — расширенный закон сообщающихся сосудов. Казалось бы, что общего между двумя сосудами, сообщающимися понизу и атмосферой? Много общего. И там и там текучая среда под действием силы гравитации, и там и там в разных объёмах-столбах может быть среда с разной плотностью. Разница в том, что в отличие от классических сообщающихся сосудов сообщение в атмосфере между её объёмами-столбами идёт не только по низу, но и по верху. Как повели бы себя сообщающиеся сосуды, будь у них так? Представим два сообщающихся сосуда с жидкостями разных плотностей. Высота заполнения больше, где плотность меньше. При появлении возможности перетечь «по верху»‘ жидкость меньшей плотности стекает с высоты своего уровня в соседний сосуд, на высоту уровня более плотной жидкости. Чем нарушается равенство давления в нижнем «сообщении» сосудов: под сосудом с более плотной жидкостью давление растёт. Из этого сосуда жидкость «по низу» перетекает в соседний. Результат зависит от смешиваемости/не смешиваемости жидкостей: либо выравнивается состав жидкости в сосудах, либо более плотная жидкость занимает нижние части сосудов на одном уровне, а над нею также с одинаковой высотой «столба» в двух сосудах расположится менее плотная жидкость. Суммарный уровень двух жидкостей в сосудах будет одинаков. Интересно, а что будет, если разница плотности жидкости в сосудах будет поддерживаться нагреванием жидкости в одном сосуде и охлаждением в другом? Будет циркуляция. Т.е. постоянный ток плотной (холодной) жидкости «по низу» из охлаждаемого сосуда в нагреваемый (назовём этот ток донорством), и постоянный ток менее плотной (тёплой) жидкости «по верху» из нагреваемого сосуда в охлаждаемый сосуд (назовём этот ток акцептом). Что перед нами? Водяная отопительная система.

Зачем мы так пространно размышляем о столь очевидном? Чтобы довести наше понимание до ясности звенящей и, опершись, составить представление о менее очевидном. Коль обратились мы к водяной отопительной системе, для проведения в дальнейшем аналогий с нею, то недурно озвучить для себя ее интересные нам свойства.

~ Независимо от температур нагреваемого и охлаждаемых «стояков», «донорство» из стояка (поступление воды в обратку) вызывается акцептом, и в установившейся циркуляции равно акцепту.

~ При наличии в системе нескольких параллельных охлаждаемых стояков наибольший ток воды — через тот стояк, который охлаждается интенсивнее других. Иными словами, скорость тока через стояк пропорциональна интенсивности его охлаждения.

~ Поскольку суммарный акцепт охлаждаемых стояков ограничивается возможностями нагреваемого стояка, то при ускорении охлаждения в одном из стояков ток через него увеличивается, а ток через остальные стояки уменьшается.

~ Ток воды через стояк определяется не только температурными условиями, но и гидравлическим сопротивлением обратки. Увеличение сопротивления обратки для тока воды через стояк равносильно уменьшению интенсивности охлаждения и приводит к уменьшению тока. Уменьшение сопротивления обратки приведет, естественно, к увеличению тока.

Можно переходить к атмосфере. Посмотрим, прежде всего, какие территории в зимнее время являются несомненно крупнейшими акцепторами экваториальных воздушных масс. Несомненными, крупнейшими акцепторами экваториальных воздушных масс в зимнее время являются Северо-восточная Сибирь и Гренландия. Нет, все, что в полярном круге и неподалеку от него теплоту акцептирует, но часто опосредованно: и теплоту, и холод туда, как правило, приносят достаточно сильные ветры. У классического акцептора, каковым является Восточная Сибирь по-другому: холод всегда свой, доморощенный — результат длинноволнового излучения в космос своей поверхности и в какой-то мере воздушных масс над поверхностью. И тепло своё: это тепло адиабатически сжимающихся воздушных масс, спускающихся на место медленно уползающих, остывших.

Почему на севере Восточной Сибири, хоть она и южнее, зимой холоднее, чем в Гренландии? Вряд ли можно найти иное объяснение, кроме того, что для Гренландии сопротивление «обратки» ниже. Посудите сами, Гренландия — остров. Уход охлаждённых воздушных масс ни чем не затруднён: соскочил с ледника и по ровной океанской поверхности на юг. А хоть и на юго-запад. Не высокая Баффинова Земля, за нею огромный Гудзонов залив. А дальше — широкая равнина между Аппалачами и Скалистыми горами до самого тёплого, полузамкнутого Карибского моря. Путь лёгок и недолог. А теперь проследим путь на юго-восток с намеченного нами эллипса с полюсами в Верхоянске и Оймяконе… М-да… Местность для движения по ней тяжелых, холодных воздушных масс — не подарок: везде высоко и не ровно, а местами очень высоко и очень не ровно. Потому и плох этот «стояк» в отопительных целях. Сильно охлаждается в нём воздушная масса: сопротивление «обратки» велико — ток воздуха сверху вниз замедленный.

— А почему мы никогда не рассматриваем верхнюю «трубу», её сопротивление?

— Поскольку она верхняя, рельеф местности под нею значения практически не имеет. Для разных широт это разная высота. К экватору выше, к полюсам ниже. Интервал приблизительно 8-12 км. Кроме того, движущиеся поверху воздушные массы не придавлены собственным весом к земной поверхности, им «предоставлен» для движения слой большой высоты. Поэтому можно не рассматривать сопротивление этого слоя. Кстати, если Вас заинтересует циркуляция в атмосфере планеты Земля, Вам попадётся множество картинок, на которых циркуляция разбита на три независимых ячейки: Хадли, Феррела и полярную.

Глядючи на эти картинки можно подумать, что воздушные массы циркулируют в ячейке, допустим, Хадли, никогда не покидая её, и сторонние воздушные массы не присоединяются. Не заблуждайтесь. Это неудачные картинки. Если бы было так, тепловой баланс разных широт Земной поверхности не сросся бы. На самом деле часть воздуха, устремившегося по верхней «трубе» от экватора на север опускается к поверхности в зоне пустынь, но другая его часть продолжает движение на север. Есть картинки, на которых показан компонент воздушного потока с экватора, пересекающий зону пустынь.

Но эти картинки тоже забавны, потому что поток, покидающий циркуляцию в ячейке Хадли, есть, а потока, входящего в эту циркуляцию, нет. Тезис о том, что на картинках показаны доминирующие воздушные потоки проблемы не решают, потому что не доминирующие воздушные потоки не смогут восполнить дефект массы, создаваемый доминирующими. Возможно, решение в том, что при определении доминантности/не доминантности надо учитывать не только скорость и продолжительность ветра, но и плотность, а, может быть, и влажность. Это даст возможность выйти на массу переносимого воздуха. И выяснится, что вынос воздушных масс из системы (ячейки), которую так хочется считать замкнутой (Википедия), строго таков же по массе, каков и внос. И картинку надо перерисовывать. Ибо доминирование исходящего из ячейки воздушного потока не таково, чтобы игнорировать входящий. Единственное боль-мень объяснение «дефекта массы» (если он есть) воздуха в атмосферном обмене между ячейкой Хадли и соседством можно увидеть в том, что в этом широтном интервале — зоны апвелинга океанской воды, некогда насытившейся кислородом на поверхности (а скорее от медленно тающих снизу плавучих льдов), и сопутствующая апвелингу дегазация… Чушь, конечно. Объёмы не те… Впрочем, не стану напрягаться. Может быть, какое-то разумное объяснение есть. А нет — эта задача для настоящих учёных, получающих гранты РФФИ. Картинку перерисовать — серьезная, достойная тема исследований. А я продолжу заниматься своей умозрительной, бесцельной мелочевкой, за которую ни копейки, «ни чинов, ни прославлений, доходит дело до взаимных… «:-) Взаимных… не надо, но и без чинов, и прославлений проживу как-нибудь. Или с некоторым небольшим удовольствием. Надеюсь, будут всё-таки читатели, кто оценит мой труд. И сделают ту малость для меня, от которой будет приятно: дадут ссылки на текст и разделы везде, где предположителен интерес. А может быть, даже сообщат о каких-то позициях этого текста людям, которым эти позиции могут быть интересны. Людям, которые вряд ли просматриват форумы. Заранее благодарен моим добрым читателям…

Теперь мысленный эксперимент. Представим Землю внутри сферической непрозрачной поверхности, температура которой равна нынешней средней температуре на планете. Естественно, никакой теплопередачи между низкими и высокими широтами нет. Разницу температур мы сейчас вернём, но прежде мысленно прорисуем в атмосфере поверхность, по которой будут двигаться воздушные массы с юга на север. Образно, мы прорисуем верхнюю трубу системы, отапливающей высокие широты. Пожалуй, это и будет поверхность с давлением 300 мбар. Изогипсы этой изобарической поверхности на следующей иллюстрации.

Как видим, ниже всего рассматриваемая поверхность располагается над полярной акваторией. А из суши — над северо-западной частью Гренландии и над прибрежной территорией Сибири восточнее Таймыра. Понятно, что за счёт этого уклона именно сюда стекает основная масса тёплого воздуха, поступающего к границе полярной ячейки. Высота рассматриваемой изобарической поверхности над полюсами холода северного полушария хотя и не высока, но всё-таки выше.

Картинка радикально поменяется, когда начнём интенсивно, в геофизических объёмах удалять морозный воздух с эллипса избранной нами территории. Снижение давления и плотности воздуха в приповерхностном слое не может не передаться слоям, расположенным выше и соседним территориям. Соответственно ниже будет здесь расположена изобарическая поверхность 300 мбар. Возникнет воронка изобарической поверхности. Естественно, в неё и предпочтёт стекать тёплый воздух, поступающий к границам полярной ячейки.

Последствия очевидны. Акцепт теплоты территориями под воронкой возрастёт. На них потеплеет. Потеплеет на избранном нами эллипсе, потеплеет на соседних территориях. Но приток теплоты, несомой воздухом к границам полярной ячейки ограничен. Он лимитируется нагревательными возможностями низких широт. Поэтому на расположенных поодаль территориях — хронических, мощных акцепторах теплоты воздуха похолодает. Похолодает в Гренландии. Что и требуется. Но и потепление в Воркуте сомнительно. Тут уж решать: либо просчитать, выяснить, что будет, определить, устраивает ли оно нас, и влиять к своей пользе, если не устраивает, либо пустить на самотёк.

Вывод из последних абзацев: отбор морозного воздуха из Восточной Сибири с переброской его в низкие широты способствует сохранению Гренландского ледового щита не только опосредованно, через снижение температуры Гольфстрима, но более непосредственно, через снижение акцепта Гренландией теплоты воздушных масс.