- •Зыков и.Н. Метеорология и климатология Учебное пособие
- •1. Воздух и атмосфера
- •1.1. Строение и состав атмосферы
- •1.2. Уравнение состояния атмосферы
- •1.3. Статика атмосферы. Барометрическая формула
- •1.4. Адиабатические процессы в атмосфере
- •1.5. Турбулентность в атмосфере
- •2. Солнечная радиация
- •2.1. Общие сведения
- •2.2. Прямая солнечная радиация
- •2.3. Рассеянная и поглощенная радиация в атмосфере
- •2.4. Поглощение и отражение солнечной радиации земной поверхностью
- •2.5. Радиационный баланс земной поверхности
- •2.6. Распределение солнечной радиации
- •3. Тепловой режим земной поверхности и атмосферы
- •3.1. Тепловой баланс земной поверхности
- •3.2. Суточный и годовой ход температуры земной поверхности
- •3.3. Тепловой баланс Земли
- •3.4. Колебания температуры воздуха
- •3.5. Температура воздуха и климат
- •3.6. Стратификация атмосферы
- •3.7. Инверсия температуры
- •4. Вода в атмосфере
- •4.1. Испарение и насыщение
- •4.2. Влажность воздуха
- •4.3. Облака
- •4.4. Туманы и дымка
- •4.5. Осадки
- •4.6. Грозы
- •4.7. Режим осадков
- •4.8. Географическое распределение осадков
- •4.9. Снежный покров
- •4.10. Водный баланс земного шара
- •5. Барическое поле и ветер
- •5.1. Барическое поле
- •5.2. Колебания атмосферного давления
- •5.3. Ветер и его характеристики
- •5.4. Геострофический и градиентный ветер
- •5.5. Трение и ветер
- •5.6. Суточный ход ветра
- •5.7. Барический закон ветра
- •5.8. Атмосферные фронты
- •6. Атмосферная циркуляция
- •6.1. Общая циркуляция атмосферы
- •6.2. Климатологические фронты
- •6.3. Пассаты и антипассаты
- •6.4. Муссоны и центры действия атмосферы
- •6.5. Местные ветры
- •6.6. Типы атмосферной циркуляции во внетропических широтах
- •7. Климат
- •7.1. Климатообразующие процессы и факторы
- •Климатообразующие факторы на Земле формируются в результате взаимосвязанных циклов геофизических процессов глобального масштаба, таких как теплооборот, влагооборот и циркуляция атмосферы.
- •7.2. Микроклимат
- •7.3. Классификация климатов
- •7.4. Изменения климата в геологическом прошлом
- •7.5. Изменения климата в историческую эпоху
- •Библиографический список
- •Содержание
- •Метеорология и климатология Учебное пособие
- •198035, Санкт-Петербург, Межевой канал, д.2
7.4. Изменения климата в геологическом прошлом
Геологические исследования показывают, что изменения климата Земли в далеком прошлом были весьма глубокими. Они охватывают период в сотни миллионов лет, на протяжении которых менялись взаимное расположение материков, орография, океанические течения, вулканическая деятельность состав атмосферы и другие факторы.
Все сведения о состоянии климата в древние геологические эпохи можно считать лишь предположительными. С большей уверенностью можно утверждать, что в течение последнего полмиллиарда или миллиарда лет назад климат Земли был более теплым. В этот период льды в полярных широтах отсутствовали, климатическая зональность была не столь явно выражена. Тропическая флора распространялась далеко в высокие широты. В эту же эпоху происходили и кратковременные похолодания, продолжительностью в сотни тысяч и миллионы лет. Они сопровождались оледенениями в высоких и средних широтах. При этом углублялись климатические различия в высоких и низких широтах. Оледенения сменялись потеплениями, но в целом четвертичный период является холодным в истории Земли.
От начала первого оледенения в четвертичном периоде прошло приблизительно 600–700 тыс. лет, а последнее оледенение закончилось несколько десятков тысяч лет назад. После него на поверхности Земли остались большие ледяные покровы. Климат современной геологической эпохи относится не к нормальным, а к холодным климатам. Мы живем в послеледниковую или междуледниковую эпоху.
Наиболее вероятной причиной изменения климата в геологические эпохи считается изменение уровня солнечной активности. Однако, проверить совпадение циклов солнечной активности с периодами геологических эпох не представляется возможным.
7.5. Изменения климата в историческую эпоху
В историческую эпоху, помимо геологических сведений, используются результаты археологических открытий, исторические памятники, а за последние 2–3 столетия и результаты инструментальных измерений.
Для Европы установлена некоторая последовательность изменений климата в течение последних несколько тысяч лет. Примерно за 500 лет до н.э. количество выпадающих осадков резко увеличилось и климат стал более влажным и прохладным. К началу нашей эры климат стал сходен с современным. В течение 11–13 в.в. климат стал более мягким и сухим. На территории Европы ледники имели наименьшее распространение, В Гренландии занимались скотоводством. В 15–16 веках наступило значительное похолодание, увеличилась ледовитость морей. В 19 веке тенденция снова резко изменилась, и началось современное потепление.
Поскольку за этот период имеются метеорологические измерения, можно утверждать, что современное потепление охватило весь земной шар. Это потепление началось в 50–70 годы 19 века и усилилось к двадцатым годам прошлого века. Средние годовые температуры возросли на 3–5ºС. Уменьшилась ледовитость морей. Во второй половине 20 века потепление, по всей видимости, сменилось похолоданием. В Арктике этот процесс начался еще раньше. В настоящее время вновь происходит процесс некоторого потепления.
Основной причиной климатических колебаний считается изменение солнечной активности с 11-летним и 80-летним циклами. Предполагается, что совместно они создают новый, 250-летний цикл. Современное потепление в этом случае можно связать с совпадением 250-летнего и 80-летнего циклов солнечной активности, минимумы которых совпали в середине 20 века.