Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Климатология лабы / maket-lobanov-k2.pptx
Скачиваний:
44
Добавлен:
15.03.2019
Размер:
20.87 Mб
Скачать

севере Северо-Американского континента и достигает почти 3000 м, а в Скандинавии около 2500 м [21].

Аналогичные пространственные распределения 21 тыс. лет назад были получены и для других климатических характеристик: осадков, атмосферного давления, гидрологического режима суши. По моделям установлено, что при общей отрицательной аномалии осадков, наибольшие отклонения от современных значений наблю- даются в тропической зоне. В средних и высоких широтах сниже- ние осадков меньше, но в относительных единицах они достигают 50 % от современных. В тропической области уменьшаются мус- сонные осадки, поскольку охлаждение суши существеннее, чем океана. Результаты моделирования также демонстрируют, что в это время произошли существенные изменения циркуляции вод в Се- верной Атлантике и регион образования глубинных вод сместился от современного в Гренландском, Исландском и Норвежском морях далеко к югу на 55–60 ° с.ш. Похолодание в Южном полушарии по модельным расчетам обусловлено не циркуляцией атмосферы и океана, а снижением СО2, развивающимся вместе с понижением

температуры.

В конце 2014 г. стартовала 3-я фаза проекта PMIP, получившая название PMIP3, основными целями которой также остаются: по- нимание механизмов климатических изменений; выявление различ- ных климатических факторов формирующих окружающую среду; оценка возможностей моделей воспроизводить различные типы климатов. Эти цели достигаются через: координацию модельных экспериментов, синтез палеоданных, сравнение модельных данных. Проект PMIP3 сосредоточен на координации следующих основных палеоэкспериментов: середина голоцена (6 тыс. лет назад) и по- следний гляциологический максимум (21 тыс. лет назад), последнее тысячелетие, ранний голоцен, последнее межледниковье (ключевые даты 130, 125, 115 тыс. лет назад) и средний плиоцен.

17.4. Климат голоцена

Голоцен – вторая часть четвертичного периода, которая продол- жается последние 12 тыс. лет [7]. Голоцен подразделяется на пять климатических стадий:

предбореал (9610–8690 гг. до н.э.);

бореал (8690–7270 гг. до н.э.);

атлантик или атлантическая стадия (7270–3710 гг. до н.э.);

–субатлантик или субатлантическая стадия (с 450 г. до н.э. по настоящее время).

По палеоботаническим данным С. Фирбас (1949 г.) установил следующую последовательность послеледниковых климатов в За- падной Европе:

–холодный климат раннего, среднего и позднего субарктиче- ского времени;

–более теплый и сухой предбореальный период;

–еще более сухой бореальный период;

–более влажный и наиболее теплый климат раннего и поздне- го атлантического периода (с наибольшими температурами во вре- мя климатического оптимума, когда было теплее, чем теперь, но, по-видимому, все же несколько холоднее, чем во времена предыду- щих межледниковий и судя по палеофлоре Шпицбергена, во время климатического оптимума в Арктике, вероятно, не было многолет- них льдов);

–более сухой суббореальный период с начинающимся похоло- данием климата;

–более холодный и влажный климат раннего и позднего субат- лантического периода, продолжавшегося приблизительно до чет- вертого века нашей эры.

Быстрое глобальное потепление климата началось примерно за 13 тыс. лет до н.э. В Западной Европе уже за 12,7 тыс. лет до н.э. установился климат, близкий к современному. Относительно те- плый период отмечался около 11 тыс. лет до н.э., в течение которого фиксировались отдельные похолодания. Примерно в 10 000 г. до н.э. климат стал значительно теплее на всем земном шаре, хотя в Север- ном полушарии еще оставались континентальные ледниковые щиты. Скандинавский ледяной щит начал быстро таять в 9000–8000 гг. до н.э.. Между 8500 и 7500 г. до н.э. распался североамериканский ледяной панцирь и к 6000 г. до н.э. на этом континенте осталось три небольших ледника в Северной Канаде, которые вскоре исчез- ли. Лабрадорский лед растаял примерно к 4500 г. до н.э., а льды на Баффиновой Земле, Новосибирских островах сохранились и поны- не. К этому времени субартические леса сместились примерно на 300 км севернее их нынешней полярной границы. На несколько сот километров отступила к северу вечная мерзлота в Восточной Сиби- ри и Северной Америке. Почти везде, за исключением некоторых зон, климат был более влажным, чем теперь. Примечательно, что влажный климат длительное время господствовал во всем засушли- вом поясе,

северо-западе Индии. Даже в засушливом центре нынешней Сахары годовое количество осадков составляло 250–400 мм (сейчас 6 мм в год) [9]. Уровень озера Чад на 40 м превышал современный, а само озеро достигало размеров Каспийского моря. Обширные пастбища использовались скотоводами-кочевниками, интенсивно развивалось земледелие без орошения в районах Ближнего и Среднего Востока, включая северо-запад Индии, то есть в районах, которые ныне от- носятся к засушливым. Некоторые области в полосе 35–40 ° с.ш. в это время были более засушливыми (Калифорния, Невада, Иран, Южная Африка), и это сказывалось на развитии их экономики [14]. В течение голоцена суша и моря приняли современные очерта- ния, сложились нынешние географические зоны и состав атмосфе- ры практически стал близок к современному. Тем не менее, климат голоцена отличался достаточно большим разнообразием [30]. На хронологическом графике изотопных температур рис. 17.14 мож- но выделить 3 минимума, связанные с периодами похолоданий и 2 теплых периода. Так, первый теплый период – климатический оп- тимум голоцена продолжался примерно с 9000 до 5000 лет до н.э. и обычно объясняется положительной фазой циклов Миланковича в это время. В течение этого периода температура была выше совре- менной на 1–3 °С. Похолодание 6200 лет до н.э. (№ 5 на рис. 17.14 внизу) – самое суровое в голоцене и продолжалось от 200 до 400 лет, в течение которых климат

значительно изменился, что привело к ис- чезновению ряда ранних культур. Это похолодание было более су-

ровым, чем малый ледниковый период нашей эры.

Во время теплого периода голоцена и его пика около 6 тыс. лет назад климат менялся в различных районах земного шара не одина- ково. Как отмечает Флон [29], температура воды Куросио в этот пе- риод времени между Японией и Тайванем была почти на 6 °С выше, чем теперь. В то же время на северо-востоке Северной Америки температуры были не так высоки. Некоторые районы Юго-Запад- ной Сибири, Турции в это время были суше. Имеющиеся данные указывают, что подобного рода колебания температуры в 1–1,5 °С в сочетании с колебаниями осадков существенно повлияли на раз- витие культуры целых народов.

Примерно 4 тыс. лет назад во многих района земного шара на- чалось резкое похолодание климата, и он стал суше. Так, в Раджаст- хане около 3700 лет назад примерно в 3–4 раза уменьшилось коли- чество осадков и составило 200 мм в год.

Рис. 17.14. Изотопная температура в течение голоцена по данным Гренландских кернов (вверху) и сглаженные отклонения температуры от современной с характерными максимумами и минимумами (внизу)

Среди прочих открытий в Сахаре самым интересным было обнару- жение на территории современного Алжира нескольких тысяч на- скальных росписей.

На фресках зафиксирована история Сахары с периода, предше- ствующего неолиту. В истории цивилизации можно выделить не- сколько периодов. Первый период (6–7 тыс. лет до н.э.) – «период охотников», или «буйвола». Вероятнее всего, что в это время климат Сахары был влажным. В течение первого периода население Саха- ры было негроидным. Затем следует переходный период, который, судя по изображениям, свидетельствует о высоком для того времени

305

развитии культуры и искусства этой цивилизации. Второй период относится к эпохе неолита и начинается примерно с 4-го тысячеле- тия до н.э. В долинах (как свидетельствуют росписи) появляются новые поселенцы, отличающиеся от коренных жителей Сахары. На фресках изображены люди и огромные стада рогатого скота. Начи- нается «период скотоводства», для которого, бесспорно, должны были существовать только определенные климатические условия, прежде всего вода и сочная растительность. Около 1200 до н.э. на- ступает новый период – «период лошадей», и лишь за несколько де- сятилетий до нашей эры начинается «период верблюда». Климат Са- хары к этому времени уже изменился, и Сахара стала

превращается в пустыню. Изображенные на

самых

древних

фресках травоядные и плотоядные животные

могли

водиться

только там, где выпадают обильные дожди, а земля покрыта густой растительностью. В по- следний дождливый период неолита климат Сахары, по-видимому, напоминал климат района нынешних

саудовских саванн. В это время

характерными для Сахары были

обширные зеленеющие равнины,

лесистые долины, где водились

жирафы, буйволы, слоны, страусы, антилопы.

В водоемах,

наполненных круглый год водой, жили беге- моты, крокодилы. С

иссушением Сахары представителей четвертич-

ной фауны

покинули Северную Африку и нашли убежища в лесах и саваннах

Центральной Африки, где они обитают и по сей день.

 

В Европе за последние 4 тысячи лет по косвенным данным

также установлены существенные колебания климата. Можно вы- делить четыре периода, в течение которые климат Европы до

нашей эры

был более холодный и влажный. Начало периодов

приходится

на 2000, 2600, 3100 и 3600 гг. до н.э. [4] и имевшие

место резкое

похолодания и иссушение климата в это время, по-

видимому, были

повсеместными. Как указывается в ряде

источников, наиболее хо- лодный период после климатического оптимума отмечается меж- ду 2500 и 350 гг. до н.э. Он продолжается в некоторых районах до начала нашей эры. Интересную информацию о климате прошлого оставил римский поэт рубежа нашей эпохи Публий Овидий Назон (43 г. до н.э. – 18 г. н.э.), написавший большое количество писем, в которых содержится описание природы и климата Придунайского региона и Причерноморья. Так, он отмечал, что река Истр (Дунай) замерзает по три года подряд; что во время замерзания Дуная воз- можно пешее и конное движение по льду; что в некоторые годы за- мерзает Черное море.

Тот факт, что на границе нашей эры климат был более суровым

зафиксирован многими источниками. В этой связи представляет- ся оправданной гипотеза о некотором влиянии изменений климата в начале нашей эры на упадок Парфянского царства, занимавшегося в период расцвета (I в. н.э.) территорию от Двуречья до реки Инд и пришедшего в упадок к концу II – началу III в. н.э. Другим при- мером служит Сабейское царство на юго-западе Аравии, просуще- ствовавшее в течение полутора тысячелетий и погребенное в насто-

ящее время песками. «Южноаравийская цивилизация», включавшая такие государства, как Хадрамаут, Катабан, Саба (позднее Маин), отличалась высокой культурой и располагалась на плодородных землях. Древние источники сообщают о Южной Аравии того време- ни, как о благословенной плодородной земле, называемой древними римлянами «Арабия феликс» («Счастливая Аравия»). Технический уровень цивилизации представлен построенной огромной плоти- ной в русле пересохшей ныне реки

Адкына в

восточной части

Йе-

менских

гор

длиной

600 м,

шириной 80 м и высотой

15 м

(плотина

Мариба),

включая

водохранилище, два шлюза, распределительный

и водосборный

бассейны.

Неоднократные

разрушения плотины Ма-

риба

происходили в IV, V и VI вв. н.э., то есть в пору неблагоприят- ного климата. Последняя катастрофа – страшное наводнение – про- изошла в 570 г. н.э. Остальное довершили пески, которые продолжа- ют наступать и ныне. В настоящее время на этой территории растут лишь отдельные кустики мятлика и колючек.

На рис. 17.15 представлен график изменения изотопной темпе- ратуры в слоях ледникового льда со скважины GISP2 в центральной Гренландии. Из этого графика видно, что 5 тыс. лет назад темпе- ратуры были на уровне современных, а затем

наступило некоторое похолодание.

Начиная с 2500 лет до н.э. и вплоть до новой эры эпоха была крайне теплой, с рядом незначительных похолоданий в районе 2000 г. до н.э., 1500 г. и 1000 г. до н.э. причем, даже и тогда температура практически не опускалась ниже современной, а в целом было даже теплее, чем сейчас. Наиболее холодным и резким явился, по всей видимости, локальный минимум II в. н.э., вслед за которым, после примерно трехсотлетнего теплого участка, началось существенное падение температуры, достигшее экстремальных значений в Малый Ледниковый период в XVI–XVII вв. В целом можно сделать вывод, что эпоха с XXV в. до начала нашей эры была весьма теплой, но затем ее сменило глобальное похолодание, продолжавшееся вплоть до начала XIX в.

17.5. Субатлантический этап климата

Этот климатический период начался 2,5 тыс. лет назад и про- должается по сегодняшний день. Колебания температуры субатлан- тического климата при реконструированных данных разной дис- кретности (с 800 г. н.э. – ежегодные данные) показаны на рис.

17.16.На этом графике наглядно выделяются циклические

колебания с периодом примерно 200 лет, включая три климатических миниму- ма: античное похолодание 400–100 гг. до н.э., похолодание раннего средневековья 400–750 гг. н.э., малый ледниковый период (МЛП) 1300–1850 гг.; и два климатических максимума: римский климати- ческий оптимум 0–400 гг. н.э. и средневековый климатический оп- тимум 750–1300 гг. [5].

Первый климатический минимум субатлантического периода имеет название «античного похолодания» с минимумом в III до н.э. По историческим хроникам в 900–300 гг. до н. э. наблюдался холод- ный субатлантический период. Снежная линия в горах повсеместно существенно понизилась, включая районы Ближнего Востока и Эк- ваториальной Африки. Ряд суровых зим, сопровождавшихся замер- занием реки Тибр, отмечался в Италии в 398, 396, 271 и 177 гг. до н.э. Римские писатели Сасерно (отец и сын) писали, что в последнем столетии до нашей эры зимы в Италии были очень суровыми и вызы- вали серьезные осложнения при производстве вина и оливок. В III и II вв. до н.э. отмечалось усиление ледников в Альпах. Другим прояв- лением суровости климата накануне и в начале нашей эры в Север- ной Европе является увеличение

повторяемости штормовых условий

погоды. Наисильнейшие

штормы отмечались в VI в. до н.э. и I в. н.э.

Известны сильные

наводнения на побережьях Ютландии и севе-

ро-запада Германии,

которые привели к миграции кельтов и тевтон-

ских племен из этих

районов. В период между 750–500 и 300–100 гг. до н.э. в Северо- Западной Европе наблюдался влажный климат.

Следующий теплый период начала нашей эры с максимумом во II в. называется «римским потеплением» или «римским климати- ческим оптимумом», который продолжался примерно до 400 г. н.э. Климат Европы потеплел по сравнению с предшествовавшим пери- одом на 1–2 °С, был жарким, но не сухим. Температура примерно соответствовала современной, а к северу от Альп даже была и выше. В Северной Африке и на Ближнем Востоке был более

влажный

климат, чем в настоящее время. Отступление альпийского

ледника

улучшило проходимость альпийских перевалов и

позволило рим- лянам завоевать Галлию, Нижнюю и Верхнюю

Рис. 17.15. Хронологический график изотопной температуры

по данным верхней части керна из скважины GISP2 (последние 5000 лет). Яркая линия – значения, сглаженные по 50-летиям

Рис. 17.16. Отклонения температуры воздуха Северного полушария от нормы 1961–1990 гг. в течение субатлантического климатического периода

иНюрик и на этот период приходится максимальное расширение Римской империи. Начиная с 280 г. н.э. в Германии и Британии на- чинается культивация винограда и производство вина. В Северной Европе растет численность населения, в связи с чем готы, гепиды

ивандалы во II–III в. начинают двигаться на юг в поисках новых земель и проникают на территорию Карпат и Причерноморья.

За римским оптимумом последовало похолодание или клима- тический пессиум раннего Средневековья, который охватывает пе- риод с 250 по 750 г. н.э. В течение этого похолодания температура была на 1–1,5 °С ниже современной. В целом климат стал более влажным, а зима более холодной. Граница распространения де- ревьев в Альпах понизилась примерно на 200 м и ледники увели- чились, римская дорога стала непроходимой. Помимо этого около 535–536 гг. произошла кратковременная всемирная холодная ано- малия. В северных областях и горных районах производство вина и злаков стало убыточным, частыми были неурожаи. Бури и наводне- ния привели к утрате части суши на побережье Северного моря и в Южной Англии. В Италии в VI в. и во Франции в 580-е годы отме- чаются частые наводнения, ливни, непогода, неурожаи, заморозки. Французский историк Пьер Рише указывает, что в

период с 793

по

880

г.

13 лет

были

связаны

с

голодом

и

наводнениями,

а

9 лет

с

край-

не

холодными

зимами

и

эпидемиями. Во время этого похолодания

произошло крушение

Западной Римской

империи

и сокращение населения Южной

Европы с 20 до 10 млн человек. Поскольку вре-

мя пессиума

совпадает с периодом Великого переселения народов

(375–588 гг.),

то некоторые историки именно его и считают главной

причиной

переселения.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Следующие два климатических периода: средневековый кли- матический оптимум и малый ледниковый период (рис. 17.17) ис- следованы и представлены документально в летописях уже более детально, а с XVII в. начались и отдельные инструментальные из- мерения температуры воздуха и осадков.

Примерно с VIII по XIII вв. климат повсеместно стал сравни- тельно теплым, и этот период получил название малого климатиче- ского оптимума. Наиболее теплый период в Северной Америке, на европейской части, в Гренландии приходится на 950–1200 гг. н.э. В Европе наиболее теплый период отмечался между 1150–1300 гг. и характеризовался мягкими зимами, сравнительно теплой и ровной погодой. Среди наиболее ярких исторических свидетельств этого периода: эпоха викингов (800–1000 гг.) и их географических откры-

тий и земледельческий бум и рост населения в Северо-Восточной

Рис. 17.17. Ряд глобальной температуры (30-летнее осреднение в отклонениях от нормы 1961–1990 гг.) с начала новой эры с выделением

основных климатических периодов (R.W. Spencer, 2007)

Руси. Возможные причины потепления – это уменьшение вулканиз- ма, повышенная солнечная активность, а также рост

интенсивности

Гольфстрима. Также средневековый климатический

оптимум обу-

словил по всей Европе заметный рост населения и

сельскохозяй-

ственной продукции за счет расширения пахотных

земель. В лето- писях упоминается о виноделии в Восточной

Пруссии, Померании

и даже на юге Шотландии. В то же время в

Норвегии

восходили

урожаи зерновых на широтах вплоть до

полярного

круга.

В других

частях мира этот период

охарактеризован более влажным климатом, о чем свидетельствуют, например, поселения в пустыне Намиб.

Главными историческим проявлением климатического оптиму- ма стала эпоха викингов, источниками сведений о которой являются древнескандинавские сказания или саги. Согласно этим сказаниям, примерно около 700 г. н.э. ирландские монахи открыли Фарерские острова, а в середине VIII в. ими же была, по-видимому, впервые от- крыта Исландия. Около 800 г. норвежский викинг Грим Камбан со- вершил набег на Фарерские острова и захватил их. В переводе с нор- вежского Фарерские означает овечьи. В то время на этих островах паслись стада диких овец, берега были покрыты растительностью. Исландия же была покрыта льдом и снегом и поэтому названа Стра- ной льдов. В 871 г. на остров отправился

изгнанный из Норвегии за совершенное убийство

Ингольф

Анарсон со своим побратимом Лей- фом. Через три

года они

отправились туда уже с семьями, а в 877 г.

Анарсон нашел

прекрасную незамерзшую бухту на юге Исландии

и основал там

нынешний город Рейкьявик – «дымящаяся бухта».

Соседние файлы в папке Климатология лабы