Посмотрим теперь, что нам из­вестно об изменениях климата в настоящем и относительно не­давнем прошлом. Начнем с ре­зультатов инструментальных на­блюдений. Данные по температу­ре воздуха за последние 100 лет удалось представить в виде кри­вых, осредненных по всему север­ному полушарию для широт уме­ренного пояса (рис. 1, а). Что же оказалось?

От года к году отмечаются сильные температурные, в несколько градусов, колебания. В этих коле­баниях для температур и особен­но осадков во многих районах наблюдается квазидвухлетняя

цикличность. Такую цикличность объясняют как эффект удвоения периодов годовых сезонных ко­лебаний. Однако двухлетняя цикличность удерживается лишь 5-7 лет. Затем происходит пере­бой - аномалии одного знака два раза подряд, после чего цик­личность восстанавливается вновь на 5-7 лет. Эта цикличность наиболее четко проявляется в смене направления циркуляции в нижнем слое стратосферы в экваториальном поясе - с запад­ного на восточное и обратно. Поэтому и фазы циклов получили название «западная» и «восточ­ная», хотя, если принять гипотезу о резонансе с сезонными колеба­ниями, правильнее было бы гово­рить о «зимней» и «летней» фазах и ожидать сдвига циркуляции в течение соответствующих лет к зимнему или летнему типам.

Наряду с сильными межгодо­выми существуют меньшие, но устойчивые изменения между климатическими эпохами длиной порядка 30 лет. Их амплитуда - доли градуса, но речь идет о сред­них за десятки лет на площади в десятки миллионов квадратных ки­лометров. В 1960-1980-е годы в умеренном поясе и, по-види­мому, на всей Земле произошло небольшое похолодание относи­тельно предыдущих десятилетий 1930-1950-х годов. Но температу­ры на земном шаре в современ­ную эпоху в среднем на 0,5° выше, чем в начале XX столетия. В срав­нении с предыдущими десяти­летиями намного усилилась измен­чивость условий погоды.

Это, как показал советский климатолог профессор Б. Л. Дзер­дзеевский, отражает изменения типа циркуляции атмосферы. Если возмущения поля давления - циклоны и антициклоны - пере­двигаются вдоль широты, а вместе с ними перемещаются и воздуш­ные массы, то мы говорим о зо­нальной форме циркуляции. Если же широтная полоса атмосферных фронтов разрывается, а циклоны и воздушные массы смещаются по меридиану между широтами, то следует говорить о меридио­нальной форме циркуляции. Уси­ление меридиональной циркуля­ции приводит к частым северным и южным вторжениям и усили­вает изменчивость погод. На рис. 1, б отражена повторяемость зональной и меридиональной форм циркуляции. Из сопостав­ления с температурной кривой (см. рис. 1, а) видно, что в умерен­ных широтах в среднем за год зо­нальная циркуляция сопровожда­лась потеплением, а меридиональ­ная - похолоданием. Заметно также, что в начале века и в по­следние десятилетия меридио­нальная циркуляция повторялась чаще, а в середине века - реже, чем в среднем за столетие.

Подобное учащение перемен погоды (рост частоты аномалий) в современную эпоху - не исклю­чение. Анализ разрозненных ме­теорологических данных позволя­ет предполагать большие аномалии и в прошлом. Вспомним «Евге­ния Онегина»: «Снег выпал только в январе, на третье… (т. е. на пятнадцатое по новому стилю) в ночь». И произошло это где-то в Твери.

Заглянем глубже в прошлое. Сведения о погодных явлениях содержатся в исторических доку­ментах. Летописцы сообщают о засухах, наводнениях, морозах, полегании хлебов от дождей. В Москве уже с 1650 г. караульные стрельцы Приказа тайных дел Московского Кремля вели записи о погодных явлениях по балль­ной системе («мороз не велик», «морозец», «мороз», «великий мороз», «мороз непомерно лют»). Известно 2000 таких записей. Со­хранилось 7000 походных журна­лов эпохи Петра Первого, содер­жащих также записи о погоде. Сотрудником Института географии АН СССР М. Е. Ляховым сделана попытка количественной интер­претации летописей. Разность холодных и теплых аномалий за обозримый период он связал со средними температурами и осад­ками и по разности аномалий восстановил эти средние осадки и температуры по сезонам для Центральной России и Киева с 1200 г.

Другой пример. В Японии изве­стны даты цветения вишни за последние 1100 лет. Они испыты­вали колебания по годам в десятки дней, но и в среднем, например, в XI!-XIV в. вишня зацветала на 6 дней позже, чем в IX-X веках. Потепление в IX-X вв. охватило все северное полушарие. Известны исторические данные об уменьше­нии в это время льдов в Север­ной Атлантике (плавания Эрика Рыжего и его сына до Америки), смещение земледелия на север вплоть до Гренландии. Уменьша­лась ледовитость и в XVI в., когда западноевропейские путешествен­ники проникли на крайний север Западной Сибири и основали здесь богатый город Мангазею. Новое уменьшение ледовитости пришлось на середину XX в., создав благоприятные условия для развития Северного мор­ского пути. И наоборот, ледо­витость увеличивалась, а земледе­лие в Европе отступало к югу в холодные эпохи XIII-XIV и XVII-XIX вв. В теплый же XVI в. Москва снабжалась хлебом из вологодчины, а не с Поволжья и Черноземья, как впоследствии. В XII в. славились английские вина, виноделие распространялось до северной Германии. Затем северная его граница резко от­ступила. Однако, например, в Саксонии оно процветало и в XVI в. и вновь зарождается в XX в., т. е. в века потеплений. Спи­сок таких исторических примеров можно продолжать долго.

О многих изменениях природы, вызванных колебаниями климата, мы можем судить не по историче­ским документам, а по «записям», оставляемым самой природой. Высоко в горах и в полярных странах сохраняются ледники - скопления льда из выпадающего там снега, не успевающего стаять за короткое лето. Наблюдения за инструментальный период показы­вают, что колебания «языков» ледников связаны с изменением типов циркуляции атмосферы и средней температуры воздуха (рис. 1, в). Действительно, доля наступавших ледников в Альпах, которая была значительной в хо­лодный период начала XX в., ока­залась ничтожной при потеплении середины века и снова увеличилась в последние десятилетия.

Значит, и по данным о наступании ледников в прошлом мы мо­жем судить о прежних климати­ческих условиях. Следы ледни­ков - морены - иногда удается датировать по радиоуглеродному возрасту находящихся в них или перекрытых ими древесных ство­лов, остатков торфа или другой органики (метод состоит в измерении относительной концентрации радиоактивного изотопа углерода 14 С в образцах органических материалов. Живот­ные и растения, части которых представлены в образцах, при жизни ассимилировали 14 С из атмо­сферы, а после смерти, прекратив углеродный обмен с окружающей средой, постепенно теряют его вследствие распада. Период полураспада ра­диоуглерода равен 5570+30 лет, в связи с чем этот метод применим к отложениям, возраст ко­торых лежит в интервале от 500 до 40 тыс. лет). Дополнительные дан­ные о возрасте морен, образован­ных за последние 700-1500 лет, получают по диаметру «пятен» (слоевищ) некоторых видов ли­шайников, растущих столетиями на камнях. Далекие от нынешних ледников морены имеют возраст более десятка тысяч лет и отно­сятся, следовательно, к леднико­вой эпохе, а ближайшие к ледни­кам морены датируются XVII- XX, XIII и I-11 вв. (но очень редко промежуточными датами). Оче­видно, именно на эти периоды приходились стадии наступания ледников, а следовательно, они были холодными и (или) богатыми снегом.

Однозначно разделить вклад похолоданий или роста осадков в продвижение ледников на основа­нии только наблюдений за ними невозможно. Но есть и другой признак изменений климата - ширина, плотность, изотопный со­став древесных колец. Все эти характеристики зависят от клима­тических условий, собственного возраста, здоровья, местных условий питания, освещенности дере­ва и т. д. Климатический вклад выделяется при осреднении дан­ных по многим деревьям или на отдельных деревьях-великанах, выживших благодаря оптималь­ным местным условиям.

Совмещение характерных ано­малий ширины или плотности ко­лец на разных деревьях позволяет составить типовые «дендрохроно­логические» шкалы за тысячи лет. Сложен вопрос об их клима­тическом истолковании. Так же как и рост ледников, прирост деревьев может зависеть от коле­баний и тепла и влаги. Но в целом к теплу более чувствительны де­ревья, растущие в условиях его дефицита, т. е. у полярной или верхней (в горах) границы леса. К влаге же чувствительны деревья, растущие в условиях ее дефици­та, - в Евразии на южной, степ­ной границе леса.

Наконец, источником информа­ции о климатических условиях прошлого служит состав раститель­ных остатков (семян, пыльцы и др.), сохраняющихся в отложениях озер и торфяников. Колебания доли влаго- и сухолюбивых, теплолюби­вых и морозоустойчивых растений указывают на соответствующие изменения климата. Сходство на­боров видов растений, определяе­мое по составу пыльцы, собран­ной в древних отложениях, с их набором в современной раститель­ности других местностей указы­вает на сходство климата прошлого с современным климатом там, где такие растения живут теперь. О количестве осадков в прошлом судят и по степени разложения торфа в его глубоких слоях.

Все перечисленные здесь мето­ды восстановления климата, взя­тые в отдельности, недостаточно надежны. Но если применение нескольких методов дает соглас­ные результаты, такая надеж­ность намного возрастает. Кривые изменения состава пыльцы, шири­ны древесных колец, числа упоми­наний об аномалиях климата в летописях, изотопного состава льда для северной половины евро­пейской территории СССР за по­следнее тысячелетие согласно свидетельствуют об основных кли­матических изменениях. Начало тысячелетия отмечалось потепле­нием более сильным, чем в нашем столетии, затем в XII-XV вв. по­следовало похолодание, в XVI в. новое потепление, сравнимое с со­временным, в XVII-XIX вв. - новое похолодание, когда обыч­ным стало передвижение на конь­ках по редко замерзающим ныне голландским каналам, а в XX в. - новое потепление.Эпоху XIII - XIX вв. нередко называют «малым ледниковым периодом», хотя фак­тически было два холодных пе­риода, разделенных теплым XVI столетием.

Исходя из анализа изменений климата за последнее тысячеле­тие, можно считать, что потепле­ние XX в. подходит к концу. Оно не является исключительным, и по­этому его нельзя приписывать росту индустриализации. Вековые колебания климата за 1000 лет со­ставляли около 1,5-2,0°С, что отвечает колебаниям границ при­родных зон и условий земледе­лия на 200-300 км по широте или на 250-300 м по высоте в горах. В начале нашей эры в холодную эпоху Ливия служила хлебной житницей древнего Рима.

Таким образом, вековые ко­лебания климата в прошлом про­исходили так же, как и в наше время, и они влияли не только на хозяйство, но и на ход истории.

На протяжении всего тысячеле­тия не обнаружено ясного тренда в изменениях климата, который колебался около некоторого сред­него, что свидетельствует о посто­янстве условий на суше за это время. Вспомним, что ветра в Средиземноморье не изменились со времен плавания Одиссея, т. е. за 3000 лет. Распашка лесов зашла достаточно далеко и 1000 лет назад, о чем можно судить, например, по большой плотности земледельческих культур поздних «дьяковцев» на месте Москвы 1500 и более лет назад (Дьяковцы - культура, выделенная по рас­копкам у села Дьяково в Москве около Коломен­ского). Наконец, в последнее тысячелетие не заме­чено правильных колебаний клима­та. Эти колебания отражают слу­чайные аномалии стационарного процесса, причем их энергия воз­растает с ростом периода подобно амплитуде колебаний молекул в броуновском движении.

Однако, как мы уже говорили, судя по геологическим данным, климат не остается стационарным вечно. Если колебания климата в силу обратных связей приво­дят к изменению влияющих на него факторов, например, к расши­рению заснеженных площадей и появлению ледниковых покровов на равнине, стационарность клима­та нарушается, он попадает в не­устойчивое состояние, чреватое климатическими катастрофами, т. е. переходами из одного устой­чивого стационарного состояния в другое. Такое же неустойчивое состояние может быть вызвано и резким внешним вмешатель­ством - астрономической ката­строфой или ядерной войной.

Случайность очень важных для человечества колебаний климата делает крайне затруднительным их определенный прогноз с указа­нием даты и размаха. Такой прог­ноз станет возможным только на основе достаточно полного моде­лирования климатической систе­мы, по оценкам экспертов, лишь примерно через 50 лет, хотя по­пытки такого моделирования с учетом отдельных факторов уже делаются. Зато случайный харак­тер колебаний делает возможным вероятностный прогноз - оценку вероятности тех или других ано­малий климата на основе его изученной истории. Внедрение такого прогноза в практику плани­рования народного хозяйства так, как это уже сделано с вероят­ностным прогнозом речного сто­ка, - дело ближайшего буду­щего.

Пределы вероятностному прог­нозу кладутся допущением о не­изменности факторов, формирую­щих климат и его изменения. Учет физических основ климата и их изменений может коренным образом повлиять на вероятност­ный прогноз.

Введение
Вопрос об изменениях климата привлекал внимание многих исследователей, работы которых были посвящены главным образом сбору и изучению данных о климатических условиях различных эпох. Исследования этого направления содержат обширные материалы о климатах прошлого.

Меньше результатов было получено при изучении причин изменений климата, хотя эти причины уже давно интересовали специалистов, работающих в данной области. Из-за отсутствия точной теории климата и недостатка, необходимых для этой цели материалов специальных наблюдений при выяснении причин изменений климата возникли большие трудности, не преодоленные до последнего времени. Сейчас не существует общепринятого мнения о причинах изменений и колебаний климата, как для современной эпохи, так и для геологического прошлого.

Между тем вопрос о механизме изменений климата приобретает в настоящее время большое практическое значение, которое он еще недавно не имел. Установлено, что хозяйственная деятельность человека начала оказывать влияние глобальные климатические условия, причем это влияние быстро возрастает. Поэтому возникает необходимость в разработке методов прогноза изменений климата для того, чтобы предотвратить опасное для человека ухудшение природных условий.

Очевидно, что такие прогнозы нельзя обосновать только эмпирическими материалами об изменениях климата в прошлом. Эти материалы могут быть использованы для оценки климатических условий будущего путем экстраполяции наблюдаемых сейчас изменений климата. Но этот метод прогноза пригоден лишь для очень ограниченных интервалов времени из-за нестабильности факторов, влияющих на климат.

Для разработки надежного метода прогноза климата будущего в условиях возрастающего влияния хозяйственной деятельности человека на атмосферные процессы необходимо использование физической теории изменений климата. Между тем, имеющиеся численные модели метеорологического режима являются приближенными и их обоснования содержат существенные ограничения.

Очевидно, что эмпирические материалы об изменениях климата имеют очень большое значение, как для построения, так и для проверки приближенных теорий изменений климата. Аналогичное положение имеет место в изучении последствий воздействий на глобальный климат, осуществление которых, по-видимому, возможно в ближайшем будущем.
Климат

Климат - [греч. klima наклон (земной поверхности к солнечным лучам)], статистический многолетний режим погоды, одна из основных географических характеристик той или иной местности. Основные особенности климата определяются поступлением солнечной радиации процессами циркуляции воздушных масс характером подстилающей поверхности. Из географических факторов, влияющих на климат отдельного региона, наиболее существенны: широта и высота местности, близость его к морскому побережью, особенности орографии и растительного покрова, наличие снега и льда, степень загрязненности атмосферы. Эти факторы осложняют широтную зональность климата и способствуют формированию местных его вариантов. Понятие “климат” гораздо сложнее определения погоды. Ведь погоду можно все время непосредственно видеть и ощущать, можно сразу описать словами или цифрами метеорологических наблюдений. Чтобы составить себе даже самое приблизительное представление о климате местности, в ней нужно прожить, по крайней мере, несколько лет. Конечно, не обязательно ехать туда, можно взять за много лет данные наблюдений метереологической станции этой местности. Однако такой материал - это многие и многие тысячи различных цифр. Как же разобраться в этом изобилии цифр, как найти среди них те, что отражают свойства климата данной местности? Древние греки думали, что климат зависит только от наклона падающих на Землю солнечных лучей. По-гречески слово “климат” означает наклон. Греки знали, что чем выше солнце над горизонтом, чем круче солнечные лучи падают на земную поверхность, тем должно быть теплее. Плавая на север, греки попадали в места с более холодным климатом. Они видели, что солнце в полдень здесь стоит ниже, чем в то же время года в Греции. А в жарком Египте оно, наоборот поднимается выше. Теперь нам известно, что атмосфера пропускает в среднем три четверти тепла солнечных лучей до земной поверхности и только одну четверть задерживает. Поэтому сначала земная поверхность нагревается солнечными лучами, и только потом уже от нее начинает нагреваться воздух. Когда солнце стоит высоко над горизонтом, участок земной поверхности получает шесть лучей; когда более низко, то лишь четыре луча и шести. Значит, греки были правы, что тепло и холод зависят от высоты солнца над горизонтом. Этим определяется разница в климате между вечно жаркими тропическими странами, где солнце в полдень круглый год поднимается высоко, а дважды или один раз в год стоит прямо над головой, и ледяными пустынями Арктики и Антарктики, где несколько месяцев солнце вообще не показывается. Однако не одной и той же географической широте даже по одной степени тепла климаты могут очень резко отличаться друг от друга. Так, например, в Исландии в январе средняя температура воздуха равна почти 0°, а на той же широте в Якутии она ниже -48°. По другим свойствам (количеству осадков, облачности и т.д.) климаты на одной широте могут отличаться друг от друга даже сильнее, чем климаты экваториальных и полярных стран. Эти различия климатов зависят от свойств земной поверхности, воспринимающей солнечные лучи. Белый снег отражает почти все падающие на него лучи и поглощает только 0,1-0,2 части приносимого тепла, а черная мокрая пашня, наоборот, почти ничего не отражает. Еще важнее для климата разная теплоемкость воды и суши, т.е. разная их способность запасать тепло. Днем и летом вода значительно медленнее нагревается, чем суша, и оказывается холоднее ее. Ночью и зимой вода остывает гораздо медленнее, чем суша, и оказывается, таким образом, теплее ее. Кроме того, на испарение воды в морях, озерах и на влажных участках суши затрачивается очень большое количество солнечного тепла. За счет охлаждающего действия испарения в орошаемом оазисе бывает не так жарко, как в окружающей его пустыне. Значит две местности могут получать совершенно одинаковое количество солнечного тепла, но по-разному его использовать. Из-за этого температура земной поверхности даже на двух соседних участках может отличаться на много градусов. Поверхность песка в пустыне летним днем нагревается до 80°, а температура почвы и растений в соседнем оазисе оказывается на несколько десятков градусов холоднее. Соприкасающийся с почвой, растительным покровом или водной поверхностью, воздух либо нагревается, либо охлаждается в зависимости от того, что теплее - воздух или земная поверхность. Так как именно земная поверхность в первую очередь получает солнечное тепло, то она в основном передает его воздуху. Нагревшийся самый нижний слой воздуха быстро перемешивается с лежащим над ним слоем, и таким путем тепло от земли все выше распространяется в атмосферу. Однако так бывает далеко не всегда. Например, ночью земная поверхность охлаждается быстрее воздуха, и он отдает ей свое тепло: поток тепла направляется вниз. А зимой над заснеженными просторами материков в наших умеренных широтах и над полярными льдами такой процесс идет непрерывно. Земная поверхность здесь или совсем не получает солнечного тепла, или получает его слишком мало и поэтому непрерывно отбирает тепло у воздуха. Если бы воздух был неподвижен и не существовало ветра, то над соседними различно нагретыми участками земной поверхности покоились бы массы воздуха с разными температурами. Их границы можно было бы проследить до верхних пределов атмосферы. Но воздух непрерывно движется, и его течения стремятся уничтожить эти различия. Представим себе, что воздух движется над морем с температурой воды 10° и на своем пути проходит над теплым островом с температурой поверхности 20°. Над морем температура воздуха такая же, как воды, но, как только поток переходит через береговую линию и начинает продвигаться в глубь суши, температура его самого нижнего тонкого слоя начинает повышаться, и приближается к температуре суши. Сплошные линии одинаковых температур - изотермы - показывают, как нагревание распространяется все выше и выше в атмосфере. Но вот поток доходит до противоположного берега острова, вступает снова на море и начинает охлаждаться - тоже снизу вверх. Сплошные линии очерчивают наклонную и сдвинутую относительно острова “шапку” теплого воздуха. Эта “шапки” теплого воздуха напоминает форму, которую принимает дым при сильном ветре. То, что мы видим на рисунке, повторяется всюду над малым и большим различно нагретыми участками. Чем меньше каждый такой участок, тем ниже над ним будет уровень в атмосфере, до которого успеет распространиться нагревание (или охлаждение) воздушного потока. Если воздушное течение с моря переходит на покрытый снегом материк и движется над ним многие тысячи километров, то оно охладится на несколько километров вверх. Если холодный или теплый участок простирается на сотни километров, то его влияние на атмосферу можно проследить только на сотни метров вверх, при меньших размерах - высота еще меньше. Различают три основных вида климатов - большой, средний и малый. Большой климат складывается под влиянием только географической широты и самых больших участков земной поверхности - материков, океанов. Именно этот климат изображают на мировых климатических картах. Большой климат изменяется плавно и постепенно на больших расстояниях, не менее тысяч или многих сотен километров.

Особенности климатов отдельных участков протяженностью в несколько десятков километров (большое озеро, лесной массив, большой город т т.д.) относят к среднему (местному) климату, а более мелких участков (холмы, низины, болота, рощи и т.д.) - к малому климату. Без такого разделения нельзя было бы разобраться, какие различия климата главные, какие второстепенные. Иногда говорят, что создание Московского моря на канале имени Москвы изменило климат Москвы. Это неверно. Площадь Московского моря для этого слишком мала. Различный приток солнечного тепла на разных широтах и неодинаковое использование этого тепла земной поверхности не могут полностью объяснить нам все особенности климатов, если не учесть значение характера циркуляции атмосферы. Воздушные течения все время переносят тепло и холод из разных областей земного шара, влагу с океанов на сушу, а это приводит к возникновению циклонов и антициклонов. Хотя циркуляция атмосферы все время меняется и мы ощущаем эти изменения в сменах погоды, все же сравнение разных местностей показывает некоторые постоянные местные свойства циркуляции. В одних местах чаще дуют северные ветры, в других - южные. Циклоны имеют свои излюбленные пути движения, антициклоны - свои, хотя, конечно, в любом месте бывают любые ветры, и циклоны всюду сменяются антициклонами. В циклонах выпадают дожди.
Человек и климат

Влияние человека на климат начало проявляться несколько тысяч лет тому назад в связи с развитием земледелия. Во многих районах для обработки земли уничтожалась лесная растительность, что приводило к увеличению скорости ветра у земной поверхности, некоторому изменению режима температуры и влажности нижнего слоя воздуха, а также к изменению режима влажности почвы, испарения и речного стока. В сравнительно сухих областях уничтожение лесов часто сопровождается усилением пыльных бурь и разрушением почвенного покрова, заметно изменяющими природные условия на этих территориях.
Вместе с этим уничтожение лесов даже на обширных пространствах оказывает ограниченное влияние на метеорологические процессы большого масштаба. Уменьшение шероховатости земной поверхности и некоторое изменение испарения на освобождённых от лесов территориях несколько изменяет режим осадков, хотя такое изменение сравнительно невелико, если леса заменяются другими видами растительности.
Более существенное влияние на осадки может оказать полное уничтожение растительного покрова на некоторой территории, что неоднократно происходило в прошлом в результате хозяйственной деятельности человека. Такие случаи имели место после вырубки лесов в горных районах со слабо развитым почвенным покровом. В этих условиях эрозия быстро разрушает не защищённую лесом почву, в результате чего становится невозможным дальнейшее существование развитого растительного покрова. Похожее положение возникает в некоторых областях сухих степей, где естественный растительный покров, уничтоженный вследствие неограниченного выпаса сельскохозяйственных животных, не возобновляется, в связи с чем эти области превращаются в пустыни.
Поскольку земная поверхность без растительного покрова сильно нагревается солнечной радиацией, относительная влажность воздуха на ней падает, что повышает уровень конденсации и может уменьшать количество выпадающих осадков. Вероятно, именно этим можно объяснить случаи невозобновления естественной растительности в сухих районах после её уничтожения человеком.
Другой путь влияния деятельности человека на климат связан с применением искусственного орошения. В засушливых районах орошение используется в течение многих тысячелетий, начиная с эпохи древнейших цивилизаций, возникших в долине Нила и междуречье Тигра и Ефрата.
Применение орошения резко изменяет микроклимат орошаемых полей. Из-за незначительного увеличения затраты тепла на испарение снижается температура земной поверхности, что приводит к понижению температуры и повышению относительной влажности нижнего слоя воздуха. Тем не менее, такое изменение метеорологического режима быстро затухает за пределами орошаемых полей, поэтому орошение приводит только к изменениям местного климата и мало влияет на метеорологические процессы большого масштаба.
Другие виды деятельности человека в прошлом не оказывали заметного влияния на метеорологический режим сколько-нибудь обширных пространств, поэтому до недавнего времени климатические условия на нашей планете определялись в основном естественными факторами. Такое положение начало изменяться в середине ХХ века из-за быстрого роста численности населения и особенно из-за ускорения развития техники и энергетики.
Современные воздействия человека на климат можно разделить на две группы, из которой к первой относятся направленные воздействия на гидрометеорологический режим, а ко второй - воздействия, являющиеся побочными следствиями хозяйственной деятельности человека.
Данная работа ставит своей целью рассмотреть в первую очередь вторую группу воздействий, и, в частности, влияние человека на углеродный цикл.

Климаты прошлого
Четвертичный период
Характерной чертой последнего (четвертичного) геологического периода была большая изменчивость климатических условий, в особенности в умеренных и высоких широтах. Природные условия этого времени изучены гораздо подробнее по сравнению с более ранними периодами, но, несмотря на наличие многих выдающихся достижений в изучении плейстоцена, ряд важных закономерностей природных процессов этого времени известен еще недостаточно. К их числу относится, в частности, датировка эпох похолоданий, с которыми связаны разрастания ледяных покровов на суше и океанах. В связи с этим оказывается неясным вопрос об общей длительности плейстоцена, характерной чертой которого было развитие крупных оледенений.

Существенное значение для разработки абсолютной хронологии четвертичного периода имеют методы изотопного анализа, к числу которых относятся радиоуглеродный и калиево-аргонный методы. Первый из указанных методов дает более или менее надежные результаты только для последних 40-50 тыс. лет, то есть для заключительной фазы четвертичного периода. Второй метод применим для гораздо более продолжительных интервалов времени. Однако точности результатов его использования заметно меньше, чем радиоуглеродного метода.

Плейстоцену предшествовал длительный процесс похолодания, особенно заметный в умеренных и высоких широтах. Этот процесс ускорился в последнем отделе третичного периода - плиоцене, когда, по-видимому, возникли первые ледяные покровы в полярных зонах северного и южного полушарий.

Из палеографических данных следует, что время образования оледенений в Антарктиде и Арктике составляет не менее нескольких млн. лет. Площадь этих ледяных покровов вначале была сравнительно невелика, однако постепенно возникла тенденция к их распространению в более низкие широты с последующим отсутствием. Время начала систематических колебаний границ ледяных покровов по ряду причин определить трудно. Обычно считают, что перемещения границы льдов начались около 700 тыс. лет тому назад.

Наряду с этим к эпохе активного развития крупных оледенений часто добавляют более длительный интервал времени – эоплейстоцен, в результате чего длительность плейстоцена возрастает до 1,8 – 2 млн. лет.

Общее число оледенений, по-видимому, было довольно значительным, поскольку установленные еще в прошлом веке главные ледниковые эпохи оказались состоящими из ряда более теплых и холодных интервалов времени, причем последние интервалы можно рассматривать как самостоятельные ледниковые эпохи.

Масштабы оледенений различных ледниковых эпох значительно отличались. При этом заслуживает внимания мнение ряда исследователей, что эти масштабы имели тенденцию к возрастанию, то есть что оледенение в конце плейстоцена были крупнее первых четвертичных оледенений.

Лучше всего изучено последнее оледенение, которое происходило несколько десятков тыс. лет назад. В эту эпоху заметно возросла засушливость климата.

Возможно, это объяснялось разным уменьшением испарения с поверхности океанов из-за распространения морских льдов в более низкие широты. В результате понижалась интенсивность влагооборота, и уменьшалось количество осадков на суше, на которые влияло увеличение площади материков вследствие изъятия воды из океанов, израсходованной при образовании материкового, ледяного покрова. Не подлежит сомнению, что в эпоху последнего оледенения произошло громадное расширение зоны вечной мерзлоты. Это оледенение закончилось 10 – 15 тыс. лет тому назад, что обычно считают концом плейстоцена и началом голоцена – эпохи, в течение которой на природные условия начала оказывать влияние деятельность человека.
Причины изменений климата
Своеобразные климатические условия четвертичного времени, по-видимому, возникли из-за содержания углекислого газа в атмосфере и в результате процесса перемещения континентов и подъема их уровня, что привело к частичной изоляции Северного полярного океана и размещению антарктического материка в полярной зоне южного полушария.

Четвертичному периоду предшествовала обусловленная изменениями поверхности Земли длительная эволюция климата в сторону усиления термической зональности, что выражалось в снижении температуры воздуха в умеренных и высоких широтах. В плиоцене на климатические условия начало оказывать влияние уменьшения концентрации атмосферной углекислоты, что привело к снижению средней глобальной температуры воздуха на 2 – 3 градуса (в высоких широтах на 3 – 5). После чего появились полярные, ледяные покровы, развитие которых привело к снижению средней глобальной температуры.

По-видимому, по сравнению с изменениями астрономических факторов, все другие причины оказывали меньшее влияние на колебания климата в четвертичное время.
Дочетвертичное время
По мере отдаления от нашего времени количество сведений о климатических условиях прошлого уменьшается, а трудности интерпретации этих сведений возрастают. Наиболее надежную информацию о климатах отдаленного прошлого мы имеем из данных о непрерывном существовании на нашей планете живых организмов. Мало вероятно, чтобы они существовали вне пределов узкого интервала температуры, от 0 до 50 градусов С, который в наше время ограничивает активную жизнедеятельность большинства животных и растений. На этом основании можно думать, что температура поверхности Земли, нижнего слоя воздуха и верхнего слоя водоемов не выходила из указанных пределов. Фактические колебания средней температуры поверхности Земли за длительные интервалы времени были меньше указанного интервала температур и не превосходили нескольких градусов за десятки млн. лет.

Из этого можно сделать вывод о трудности исследования изменений термического режима Земли в прошлом по эмпирическим данным, так как погрешности определения температуры, как методом анализа изотопного состава, так и другими известными сейчас методами составляют обычно не меньше нескольких градусов.

Другая трудность изучения климатов прошлого обусловлена неясностью положения различных областей по отношению к полюсам в результате движения континентов и возможностью перемещения полюсов.

Климатические условия мезозойской эры и третичного периода характеризировались двумя основными закономерностями:

На протяжении этого времени средняя температура воздуха у земной поверхности была значительно выше современной, в особенности в высоких широтах. В соответствии с этим разность температур воздуха между экватором и полюсами была гораздо меньше современной;

В течение большей части рассматриваемого времени преобладала тенденция к снижению температуры воздуха, в особенности в высоких широтах.

Эти закономерности объясняются изменением содержания углекислого газа в атмосфере и изменением положения континентов. Более высокая концентрация углекислого газа обеспечивала повышение средней температуры воздуха примерно на 5 градусов по сравнению с современными условиями. Низкий уровень континентов повышал интенсивность меридионального теплообмена в океанах, что увеличивало температуру воздуха в умеренных и высоких широтах.

Повышение уровня континентов уменьшало интенсивность меридионального теплообмена в океанах и приводило к постоянному снижению температуры в умеренных и высоких широтах.

При общей высокой устойчивости термического режима в мезозойское и третичное время, обусловленной отсутствием полярных льдов, в течение сравнительно редко коротких интервалов могли происходить резкие понижения температуры воздуха и верхних слоев водоемов. Эти понижения были обусловлены совпадением во времени ряда вулканических извержений взрывного характера.
Современные изменения климата
Наиболее крупное изменение климата за время инструментальных наблюдений началось в конце 19 века. Оно характеризовалось постепенным повышением температуры воздуха на всех широтах северного полушария во все сезоны года, причем наиболее сильное потепление происходило в высоких широтах и в холодное время года. Потепление ускорилось в 10-х годах 20 века и достигло максимума в 30-х годах, когда средняя температура воздуха в северном полушарии повысилась приблизительно на 0,6 градусов по сравнению с концом 19 века. В 40-х годах процесс потепления сменился похолоданием, которое продолжается до настоящего времени. Это похолодание было довольно медленным и пока еще не достигло масштабов предшествующего ему потепления.

Хотя данные о современном изменении климата в южном полушарии имеют менее определенный характер по сравнению с данными для северного полушария, есть основания считать, что в первой половине 20 века в южном полушарии также происходило потепление.

В северном полушарии повышение температуры воздуха сопровождалось сохранением площади полярных льдов, отсутствием границы вечной мерзлоты в более высокие широты, продвижением к северу границы леса и тундры и другими изменениями природных условий.

Существенное значение имело отмечавшееся в эпоху потепления изменение режима атмосферных осадков. Количество осадков в ряде районов недостаточного увлажнения при потеплении климата уменьшилось, в особенности в холодное время года. Это привело к уменьшению стока рек и падению уровня некоторых замкнутых водоемов.

Особую известность получило произошедшее в 30-х годах резкое снижение уровня Каспийского моря, обусловленное главным образом уменьшением стока Волги. Наряду с этим в эпоху потепления во внутриконтинентальных районах умеренных широт Европы, Азии и Северной Америки возросла частота засух, охватывающих большие территории.

Потепление, достигшее максимума в 30-х годах, по-видимому, определялось увеличением прозрачности стратосферы, повысившим поток солнечной радиации, поступающей в тропосферу (метеорологическую солнечную постоянную). Это привело к возрастанию средней планетарной температуры воздуха у земной поверхности.

Изменения температуры воздуха на различных широтах и в различные сезоны зависели от оптической толщины стратосферного аэрозоля и от перемещения границы морских полярных льдов. Обусловленное потеплением отступления морских арктических льдов привело к дополнительному, заметному повышению температуры воздуха в холодное время года в высоких широтах северного полушария.

Представляется вероятным, что изменения прозрачности стратосферы, произошедшие в первой половине 20 века, были связаны с режимом вулканической деятельности и, в частности, с изменением поступления в стратосферу продуктов вулканических извержений, включая в особенности сернистый газ. Хотя этот вывод основан на значительном материале наблюдений, он, однако, является менее очевидным по сравнению с приведенной выше основной частью объяснения причин потепления.

Следует указать, что это объяснение относится только к главным чертам изменения климата, которое произошло в первой половине 20 века. Наряду с общими закономерностями процесса изменения климата этот процесс характеризовался многими особенностями, относящимися к колебаниям климата за более короткие периоды времени и к колебаниям климата в отдельных географических районах.

Но такие колебания климата были в значительной мере обусловлены изменениями циркуляций атмосферы и гидросферы, которые имели в некоторых случаях случайный характер, а в других случаях были следствием автоколебальных процессов.

Есть основания думать, что в последние 20-30 лет изменения климата начали в известной мере зависеть от деятельности человека. Хотя потепление первой половины 20 века оказало определенное влияние на хозяйственную деятельность человека и явилось наиболее крупным изменением климата за эпоху инструментальных наблюдений, его масштабы были незначительны по сравнению с теми изменениями климата, которые имели место в течение голоцена, не говоря уже о плейстоцене, когда развивались крупные оледенения.

Тем не менее, изучение потепления, произошедшего в первой половине 20 века, имеет большое значение для выяснения механизма изменений климата, освещенным массовыми данными надежных инструментальных наблюдений.

В связи с этим всякая количественная теория изменений климата должна быть, прежде всего, проверена по материалам, относящимся к потеплению первой половины 20 века.
Климат будущего
Перспективы изменений климата

При изучении климатических условий будущего следует сначала остановиться на тех изменениях, которые могут произойти вследствие естественных причин. Эти изменения могут зависеть от следующих причин:

Вулканическая деятельность. Из изучения современных изменений климата следует, что колебания вулканической активности могут влиять на климатические условия для периодов времени, равных годам и десятилетиям. Возможно, также влияние вулканизма на изменения климата за периоды порядка столетий и за длительные интервалы времени;

Астрономические факторы. Изменение положения поверхности Земли по отношению к Солнцу создает изменения климата с временными масштабами в десятки тысяч лет;

Состав атмосферного воздуха. В конце третичного и в четвертичное время, определенное влияние на климат оказывало убывание содержания углекислого газа в атмосфере. Принимая во внимание скорость этого убывания и соответствующие ему изменения температуры воздуха, можно заключить, что влияние естественных изменений содержания углекислоты на климат существенно для интервалов времени более ста тысяч лет;

Строение земной поверхности. Изменение рельефа и связанные с ними изменения положения берегов морей и океанов могут заметно изменить климатические условия на больших пространствах за периоды времени, не меньше сотен тысяч - миллионов лет;

Солнечная постоянная. Оставляя в стороне вопрос о существовании влияющих на климат короткопериодических колебаний солнечной постоянной, следует принять во внимание возможность медленных изменений солнечной радиации, обусловленных эволюцией солнца. Также изменения могут существенно влиять на климатические условия за периоды не менее ста миллионов лет.

Наряду с изменениями, обусловленными внешними факторами, климатические условия меняются в результате автоколебательных процессов в системе атмосфера – океан - полярные льды. Также изменения относятся к периодам времени порядка годов – десятилетий и, возможно, также к периодам в сотни и даже тысячи лет. Указанные в этом перечне временные масштабы действия различных факторов на изменения климата в основном согласуются с аналогичными оценками Митчелла и других авторов. Сейчас существует проблема предсказания изменений климата в результате деятельности человека, которая существенно отличается от проблемы прогноза погоды. Ведь для нее необходимо принять во внимание изменение во времени показателей хозяйственной деятельности человека. В связи с этим задача предсказания климата содержит два основных элемента – прогноз развития ряда аспектов хозяйственной деятельности и расчет тех изменений климата, которые соответствуют изменению соответствующих показателей деятельности человека.
Возможный экологический кризис
Современная деятельность человека, так же как и его деятельность в прошлом, существенно изменила природную среду на большей части нашей планеты, эти изменения до недавнего времени были только суммой многих локальных воздействий на природные процессы. Они приобрели планетарный характер не в результате изменения человеком природных процессов глобального масштаба, а потому, что локальные воздействия распространились на большие пространства. Иначе говоря, изменение фауны в Европе и Азии не влияло на фауну Америки, регулирование стока американских рек не изменило режима стока африканских рек и так далее. Только в самое последнее время началось воздействие человека на глобальные природные процессы, изменение которых может оказать влияние на природные условия всей планеты.

Принимая во внимание тенденции развития хозяйственной деятельности человека в современную эпоху, недавно было высказано предложение, что, дальнейшее развитие этой деятельности может привести к значительному изменению окружающей среды, в результате которого произойдет общий кризис экономики и резко сократится численность населения.

К числу крупных проблем относится вопрос о возможности изменения под влиянием хозяйственной деятельности глобального климата нашей планеты. Особое значение этого вопроса заключается в том, что такое изменение может оказать существенное влияние на хозяйственную деятельность человека раньше всех других глобальных экологических нарушений.

При определенных условиях влияние хозяйственной деятельности человека на климат может в сравнительно близком будущем привести к потеплению, сравнимому с потеплением первой половины 20 века, а затем намного превзойти это потепление. Таки образом, изменение климата, возможно, является первым реальным признаком глобального экологического кризиса, с которым столкнется человечество при стихийном развитии техники и экономики.

Основной причиной этого кризиса на его первой стадии будет переопределение количества осадков, выпадающих в различных районах земного шара, при их заметном уменьшении во многих районах неустойчивого увлажнения. Поскольку в этих районах расположены важнейшие области производства зерновых культур, изменение режима осадков может существенно затруднить проблему повышения урожайности для обеспечения продовольствием быстро растущего населения земного шара.

По этой причине вопрос о предотвращения нежелательных изменений глобального климата является одной из существенных экологических проблем современности.
Проблема регулирования климата
Для предотвращения неблагоприятных изменений климата, возникающих под влиянием хозяйственной деятельности человека, осуществляются различные мероприятия; наиболее широко ведется борьба с загрязнением атмосферного воздуха. В результате применения во многих развитых странах различных мер, включающих очистку воздуха, используемого промышленными предприятиями, транспортными средствами, отопительными устройствами и так далее, в последние годы достигнуто снижение уровня загрязнения воздуха в ряде городов. Однако во многих районах загрязнение воздуха усиливается, причем, имеется тенденция к росту глобального загрязнения атмосферы. Это указывает на большие трудности предотвращения роста количества антропогенного аэрозоля в атмосфере.

Еще труднее были бы задачи (которые пока еще не ставились) предотвращения увеличения содержания углекислого газа в атмосфере и роста тепла, выделяемого при преобразованиях энергии, используемой человеком. Простых технических средств решения этих задач не существует, кроме ограничений потребления топлива и потребления большинства видов энергии, что ближайшие десятилетия несовместимо с дальнейшим техническим прогрессом.

Таким образом, для сохранения существующих климатических условий в близком будущем окажется необходимым применение метода регулирования климата. Очевидно, что при наличии такого метода он мог быть использован также для предотвращения неблагоприятных для народного хозяйства естественных колебаний климата и в дальнейшем, соответствующем интересам человечества.

Имеется ряд работ, в которых рассматривались различные проекты воздействия на климат. Один из крупнейших проектов имеет целью уничтожение арктических льдов для значительного повышения температуры в высоких широтах. При обсуждении этого вопроса был выполнен ряд исследований связи режима полярных льдов с общими климатическими условиями. Влияние исчезновения полярных льдов на климат будет сложным и не во всех отношениях благоприятным для деятельности человека. Далеко не все последствия разрушения полярных льдов для климата и природных условий различных территорий можно сейчас предсказать с достаточной точностью. Поэтому, при наличии возможности уничтожить льды это мероприятие осуществлять в ближайшем будущем нецелесообразно.

Из других путей воздействия на климатические условия заслуживает внимание возможность изменения атмосферных движений большого масштаба. Во многих случаях атмосферные движения неустойчивы, в связи с чем возможны воздействия на них с затратой сравнительно небольшого количества энергии.

В других работах упоминаются некоторые методы воздействия на микроклимат в связи с агрометеорологическими задачами. К их числу относятся различные способы защиты растений от заморозков, затенение растений с целью защиты их от перегрева и излишнего испарения влаги, посадки лесных полос и другие.

В некоторых публикациях упоминаются другие проекты воздействия на климат. К их числу относятся идеи воздействия на некоторые морские течения путем строительства гигантских плотин. Но ни один проект такого рода не имеет достаточного научного обоснования, возможное влияние их осуществления на климат остается совершенно неясным.

Другие проекты включают предложения о создании крупных водоемов. Оставляя в стороне вопрос о возможности осуществления такого проекта, следует отметить, что связанные с ним изменения климата изучены очень мало.

Можно думать, что некоторые из выше перечисленных проектов воздействия на климат ограниченных территорий будут доступны для техники близкого будущего, или целесообразность их осуществления будет доказана.

Гораздо большие трудности на пути осуществления воздействий на глобальный климат, то есть на климат всей планеты или ее значительной части.

Из различных источников путей воздействия на климат, по-видимому, наиболее доступен для современной техники метод, основанный на увеличении концентрации аэрозоля в нижней стратосфере. Осуществление этого воздействия на климат имеет целью предотвратить или ослабить изменения климата, которые могут возникнуть через несколько десятилетий под влиянием хозяйственной деятельности человека. Воздействия такого масштаба могут быть необходимы в 21 веке, когда в результате значительного роста производства энергии может существенно повысится температура нижних слоев атмосферы. Уменьшение прозрачности стратосферы в таких условиях может предотвратить нежелательные изменения климата.
Заключение
Из выше перечисленных материалов можно сделать вывод, что в современную эпоху глобальный климат уже в некоторой мере изменен в результате хозяйственной деятельности человека. Эти изменения обусловлены главным образом увеличением массы аэрозоля и углекислого газа в атмосфере.

Современные антропогенные изменения глобального климата сравнительно невелики, что частично объясняется противоположным влиянием на температуру воздуха роста концентрации аэрозоля и углекислого газа. Тем не менее эти изменения имеют определенное практическое значение, в основном в связи с влиянием режима осадков на сельскохозяйственное производство. При сохранении современных темпов хозяйственного развития антропогенные изменения могут быстро возрасти и достигнуть масштабов, превышающих масштабы естественных колебаний климата, происходивших в течение последнего столетия.

В дальнейшем при этих условиях изменения климата будут усиливаться, причем в 21 веке они могут стать сравнимыми с естественными колебаниями климата. Очевидно, что столь значительные изменения климата могут оказать громадное влияние на природу нашей планеты и многие стороны хозяйственной деятельности человека.

В связи с этим возникают задачи предсказания антропогенных изменений климата, которые возникнут при различных вариантах хозяйственного развития, и разработки методов регулирования климата, которые должны предотвратить его изменения в нежелательном направлении. Наличие этих задач существенно изменяет значение исследований изменений климата и особенно изучения причин этих изменений. Если раньше такие исследования имели в значительной мере познавательные цели, то сейчас выясняется необходимость их выполнения для оптимального планирования развития народного хозяйства.

Следует указать на международный аспект проблемы антропогенных изменений климата, который приобретает особенно большое значение при подготовке крупномасштабных воздействий на климат. Воздействие на глобальный климат приведет к изменению климатических условий на территории многих стран, причем характер этих изменений в разных районах будет различным.

Сейчас есть основания для поставки вопроса о заключении международного соглашения, запрещающего осуществление несогласованных воздействий на климат. Такие воздействия должны разрешаться только на основе проектов, рассмотренных и одобренных ответственными международными органами. Это соглашение должно охватывать как мероприятия по направленному воздействию на климат, так и те виды хозяйственной деятельности человека, которые могут привести к непреднамеренным применениям глобальных климатических условий.

Список литературы

1. Будыко М.И. Изменения климата.- Ленинград: Гидрометеоиз-дат, 1974. - 279 с.

2. Будыко М.И. Климат в прошлом и будущем.- Ленинград: Гид-рометеоиздат, 1980.- 350 с.

3. Лосев К.С. Климат: вчера, сегодня… и завтра?- Ленинград, Гидрометеоиздат, 1985. 173 с.

4. Монин А.С., Шишков Ю.А. История климата.- Ленинград: Гидрометеоиздат, 1974. 407 с.

Для подготовки данной работы были использованы материалы с сайта referat2000.bizforum.ru/

1. Как узнать о климатах прошлого.
2. Причины изменений климата.
4. Как узнать о климатах прошлого.

Для суждения о прежних, доисторических климатах можно пользоваться многими способами. Одним из самых распространенных является:

a) характер ископаемых животных и растений. Так, встречая на берегах Аральского моря отложения с отпечатками листьев бука (Fag us Antipofii), дуба (Quercus Gmelini), орешника (Corylus insignis), тополя (Populus mutabilis) и других древесных растений, мы заключаем, что в третичное время здесь росли леса, подобные современным лесам умеренной зоны. Между тем, в настоящее время побережья Арала представляют собою пустыню. В нижнетретичных пресноводных отложениях Венгрии обнаружены моллюски, родственные современным моллюскам Индомалайского архипелага. Это, в связи с другими данными, позволяет предполагать о господствовавшем тогда в средней Европе тропическом климате.

Детальное изучение органических остатков иногда может доставить весьма ценные данные. Так, на ископаемых листьях бука из Германии, относящихся к третичному времени (именно, к миоцену), обнаружены повреждения от мороза. Существование зим в это время доказывается еще наличием в древесине деревьев годичных колец нарастания.

b) Но не только по ископаемым можно делать заключения о климатах прошлого. О том же можно судить и по особенностям современного географического распространения растений и животных. Морская сельдь, Clupea harengus, водится в северных частях Атлантического и Тихого океанов, но отсутствует в Северном Ледовитом океане к востоку от Канина полуострова, избегая, таким образом, арктических широт. Распространение ее, благодаря этому, является прерванным. Но, очевидно, некогда ее местообитание было сплошным: от Атлантического океана через Северный Ледовитый к северной части Тихого. Вымирание сельди в промежуточной части обязано, очевидно, охлаждению, наступившему в связи с ледниковой эпохой. Той же причиной обусловлено прерывистое распространение целого ряда растений, обитающих, с одной стороны, в Европе, а с другой - в восточной Азии, и отсутствующих в Сибири. Подробнее об этом будет сказано ниже.

c) Характер осадков нередко позволяет судить о климате, господствовавшем во время отложения осадка. Так, имея перед собою морену, мы делаем заключение о том, что данное место некогда было покрыто ледниковым покровом. Нахождение лесса заставляет нас сделать вывод о прежде бывшем сухом климате. Каменный уголь и торф говорят о прежнем господстве влажного климата.

Чрезвычайно любопытные результаты дает изучение почв, как современных, так и древних. Приведем несколько примеров.

Только что мы сказали, что лесс образуется в условиях сухого климата, Но в Херсонской губернии, а также в других местах, обнаружено, что в толще лесса имеется один, а иногда и несколько прослойков, представляющих из себя каждый темноцветную, черноземовидную почву, погребенную под лессовым наносом. Очевидно, во время отложения этой почвы сухой климат изменялся в сторону большей влажности.

В Приамурье в настоящее время господствует умеренно-влажный климат. В соответствии с этим почвы принадлежат к типам подзолистому и болотному. Подзолистыми называются такие почвы, в которых верхние горизонты более или менее выщелочены, обеднены основаниями и полуторными окислами (окись алюминия, окись железа) и обогащены кремнеземом (отчего кажутся, как бы посыпанными золой); напротив, нижние горизонты подзолистой почвы обогащены полуторными окислами, окислами марганца, фосфорной кислотой и гумусом. Но вот что замечательно. В Приамурье местами под подзолистой почвой обнаружены ясные следы почвообразовательного процесса, развивавшегося по совершенно иной схеме, чем подзолистый; именно, эта ископаемая почва, лежащая под подзолистой, оказывается обеднена кремнеземом и обогащена полуторными окислами по сравнению с материнской породой (лавой), т. е. - совершенно обратное тому, что наблюдается в подзолистой почве. В некоторых случаях ископаемая почва окрашена в красный цвет. Одним словом, мы имеем здесь пред собою выветривание латеритного типа, какой характеризует собою страны с жарким климатом. Определить в точности время, когда в Приамурье формировались латеритные почвы, трудно; вероятно, гораздо более теплый, чем ныне, климат здесь господствовал в верхнетретичное время. Возможно, что эта эпоха совпадала с распространением в Восточной Сибири американского ореха, Juglans cinerea, плоды которого найдены недавно в песках, в долине Алдана (приток Лены), ниже устья р. Амги. Судя по современным пределам обитания американского J. сinereа, а также J. mandshurica, живущего на Амуре, можно думать, что средняя годовая температура в низовьях Алдана, когда там рос американский орех, была не ниже, чем от 1° до 5°С., т. е. на 13°-17° теплее современной. Еще можно отметить, что при впадении р. Буреи в Амур найдены остатки растений Ginkgo и Zeikova, обитающих ныне в Японии и Китае, a Zeikova, кроме того - в Закавказье. Наконец, возможно, что в ту же эпоху жили у берегов Японии (о-в Хонцо) строющие рифы кораллы и тропические моллюски, найденные в ископаемом состоянии под 35° с. ш., тогда как теперь рифовые кораллы не идут здесь севернее 27° с. ш (о-ва Бонин) - 28° 20" с. ш. (о-ва Риу-Киу). Таким образом, целый ряд фактов свидетельствует в пользу выводов, сделанных на основании изучения почв.

Еще один пример, ярко иллюстрирующий смену типов почвообразования. В области челябинского гранитного массива современные почвы формируются по типу подзолистому, но в некоторых местах, например, на порфиритах можно видеть, что подзолистые почвы развиты на древней коре выветривания, в которой процесс почвообразования шел по типу латеритному. Есть основания думать, что время, когда в Зауралье господствовал теплый климат, допускавший образование латеритов, нужно отнести на эпоху не позже миоцена.

d) Наконец, об изменениях климата можно судить по формам рельефа. Так, кары и корытообразные долины в горах свидетельствуют о прежнем распространении в горах ледников. Нахождение среди лесов полулунных барханов, какие нередко встречаются, напр., в Полесье, говорит о прежде бывшем пустынном климате.

2. Причины изменений климата.

Изменения климата могут быть: 1) прогрессивными, направленными в одну сторону, 2) периодическими, колеблющимися в известных пределах.

Вообще говоря, климат зависит от целого ряда факторов, именно: 1) от интенсивности солнечного лучеиспускания, 2) от положения земли по отношению к солнцу, а также от наклона эклиптики, 3) от распределения суши и воды, 4) от высоты суши над уровнем океана, 5) от характера почвенных, и других поверхностных горизонтов, а равно растительного покрова, 6) от состава атмосферы и ее мощности, 7) от состава гидросферы (водной оболочки). Наконец, нужно упомянуть о влиянии собственной теплоты земли.

Температура поверхности земли повышается от последней причины не более, чем на 0,1° С. Таким образом, влияние внутренней теплоты земли в настоящее время ничтожно. Но это же справедливо и для всех периодов, начиная с кембрийского. Мало того, даже в предшествовавший кембрийскому, альгонкинский период этот фактор можно не принимать во внимание. Для земной коры достаточна толщина уже в несколько десятков саженей, чтобы быть совершенно огражденной от термического воздействия расплавленного ядра. Для того, чтобы поверхность земли получала от своего ядра такое же количество тепла, какое она получает сейчас от солнца, расплавленная магма должна была бы находиться на глубине уже от 10 до 30 метров, смотря по породе, слагающей земную кору. А мощность только одних осадочных пород альгонкинского возраста в Сев. Америке исчисляется свыше чем 9000 метрами. Это значит, что уже в то время климаты земли регулировались главнейшие излучением тепла солнцем. Но, кроме того, конечно, оказывали влияние, как и ныне, целый ряд факторов: распределение суши и воды, высота материков над уровнем моря, состав атмосферы и водной оболочки и прочее.

Лукашевич обращает внимание на следующее, весьма важное для понимания древних климатов, обстоятельство. Толщина атмосферы могла изменяться в течение геологических периодов; можно предположить, что с архейских времен земная поверхность уменьшилась, вследствие охлаждения земли, в 1,5 раза, а следовательно, во столько же увеличился объем воздуха над определенной площадью, т. е. давление атмосферы в архейское время должно было быть около 500 мм - принимая, что количество воздуха осталось без изменения. А это соответствует средней высоте материков около 3300 м. Если солнечная радиация в докембрийское время была такова же, что и ныне, то уменьшение давления должно было повлечь за собою весьма изобильное выпадение осадков. Так как альгонкинский период характеризуется весьма интенсивным проявлением горообразовательных процессов, то в результате должны были развиться мощные ледники альпийского типа.

3. Климаты геологического прошлого.

После этих предварительных замечаний приступаем к обзору климатов с древнейших времен геологической истории земли, именно - с альгонкинского периода, предшествовавшего кембрийскому. Альгонкинский период. О климатах этого периода известно очень мало, так как органических остатков пока обнаружено ничтожное количество. Но все же один поразительный факт может считаться установленным. Это - наличность обширного ледникового покрова. В Северной Америке, к северу от озера Гурон, в т. н. нижнегуронских отложениях, обнаружены (1908) несомненные следы оледенения в виде полированных и штрихованных валунов, входящих в состав т. н. основного конгломерата, залегающего на архейских породах. Этот конгломерат есть образование, аналогичное мо рене. Валуны состоят из гранитов, гнейсов, метаморфических сланцев и архейских изверженных пород. Подобные же конгломераты, в коих, впрочем, пока не обнаружено следов полировки и штриховки, развиты на громадном протяжении (свыше 1000 км.) в Канаде, на территории Онтарио, достигая мощности до 300 метров. По-видимому, такие же конгломераты распространены и в штатах Миннесота и Мичиган. Наличность высоких гор весьма способствовала образованию ледников. О том, что в альгонкинское время вообще господствовал довольно прохладный климат, можно судить еще по тому, что в отложениях этой системы очень мало углекислого кальция. А, как известно, в теплых морях идет весьма обильное осаждение СаСО 3 .

Кембрийский период. В кембрийское время, насколько можно судить по остаткам морской фауны, климат был повсюду более или менее однообразный. Впрочем, некоторые, принимая перемещение полюсов, признают, известную дифференцировку зон; при этом основанием служит распространение Archaeocyaihidae, своеобразных, строющих рифы организмов, одними относимых к губкам, другими - к кораллам.

Как бы то ни было, для кембрия имеются ясные и многочисленные следы оледенения. Еще в 1892 году Рейш обнаружил на берегах Варангер фиорда морену, относящуюся к нижнекембрийскому времени (формация Gaisa). В Китае, на Ян-цзы-цзяне, под 30° с. ш. встречены ледниковые суглинки с типичными полированными и исчерченными валунами; эти отложения покрыты осадками, несомненно, кембрийского возраста. Наконец, в южной Австралии и Тасмании обнаружены такие же моренные отложения, развитые на протяжении 450 километров между 35° и 30° ю. ш. и 137° и 140° в. д. По-видимому, лед двигался в Австралии с юга на север.

Наличие ясных следов оледенения говорит за то, что известная дифференцировка климатов в кембрийское время, во всяком случае, существовала.

Силурийский период. В течение силура климат на всей земле был, по-видимому, более или менее равномерный. Ледниковых отложений неизвестно.

Является вопрос, чем может быть вызвана равномерность климата от экватора до полюса. Ведь, при любой интенсивности солнечной радиации и при любом наклоне земной оси, количество тепла, получаемое экватором и полюсами, должно быть различно, и в результате должны обнаружиться климатические пояса. Нужно отметить прежде всего, что следует говорить лишь об относительной равномерности. Так, силурийские кораллы с Гриннеллевой Земли обнаруживают карликовый рост, свидетельствуя тем, что климатические условия были не особенно благоприятны для их развития. Большая или меньшая равномерность климата может обусловливаться, особенно для морской фауны, иным распределением материков и морей, высот и глубин, а, следовательно, иным распределением барометрических максимумов и минимумов, ветров, течений и т. д. Представим себе, что между Гренландией и Европой залегает сплошной перешеек; в этом случае Гольфштром не смог бы попадать в Баренцово море, и климат Мурмана был бы гораздо суровее; кроме того, упомянутый барьер преграждал бы холодным полярным водам доступ к югу, благодаря чему температура умеренных широт и тропиков была бы выше; таким образом, разница между зонами в этих условиях была бы очень значительна. Напротив, уничтожение этого перешейка повлекло бы за собою смягчение контрастов между экватором и полюсом; контраст стал бы еще меньше, если бы температура повысилась до того, что ледниковый покров Гренландии растаял бы. Одним словом, комбинация ряда благоприятных условий может обусловить наличие равномерного - до известной степени - климата.

Еще один пример. При современном положении земной оси северное полушарие иметь зиму в перигелии, а южное - в афелии. Следовательно, нужно было бы ожидать, что в северном полушарии разница между зимой и летом будет несколько сглажена и получится более умеренный климат, напротив, и южном - эта разница будет увеличена, усиливая противоположность между летом и зимой. На самом же деле, мы видим обратное. По вычислению, Ганна, средние температуры января и июля в обоих полушариях таковы:

Годовая амплитуда в северном полушарии 14,5°, а в южном всего 7,0° - т. е. климат южного полушария гораздо умереннее климата северного: се верное полушарие имеет холодную зиму и жаркое лето, южное - умеренную зиму и прохладное лето. Причина заключается в том, что в северном полушарии сравнительно много суши и мало воды, в южном же - резко преобладает вода.

Девонский период. О климате этого времени пока имеется мало определенных данных. Обращают на себя внимание условия образования древних красных песчаников (old red sandstones). В них некоторые видят отложения пустынь, другие же рассматривают их, как осадки лагунные. В нижнедевонских отложениях южной Африки обнаружены полированные и штрихованные валуны, залегающие в морене. Это единственный намек на ледниковые явления в девоне.

Каменноугольный и пермский периоды. Флора нижнего и среднего отделов каменноугольного периода показывает всюду весьма большое однообразие: в среднекаменноугольных отложениях Китая встречены те же растения, что и в Европе. Относительно условий образования каменного угля до последнего времени существовало разногласие. Некоторые считали, что каменный уголь мог откладываться только в условиях влажного и умеренного климата, основываясь на том, что и в настоящее время торф формируется в умеренной, но не в тропической зоне. Однако в последнее время открыты обширные торфяники в тропиках, на Суматре. Поэтому ныне склоняются к взгляду, что образование каменного угля шло в условиях жаркого климата (Потонье, Залесский).

Климат нижнего и среднего каменноугольного времени продолжал сохраняться в Западной Европе, Китае, Северной Америке, частью и в южной Африке, и в течение верхнекаменноугольной эпохи. Но в Австралии, в южной Африке, на Мадагаскаре, в Индии, северной Монголии, Сибири, в бассейне Печоры и северной Двины в верхнекаменноугольное и пермское время появляется особая флора, для некоторой характерны папоротники Glossoptens и Gangamoptens. Материк, на котором была распространена эта флора, Зюсс назвал Землей Гондваны. Какая причина дала толчок к образованию гондванской флоры, сказать в настоящее время затруднительно. Возможно, что появление ее вызвано дифференцировкой климатических зон, но нет ничего невероятного в том, что гондванская флора получила начало в горах и на высоких плато.

Как бы то ни было, к концу каменноугольного периода, наметилось значительное охлаждение климата. В южном полушарии констатировано весьма сильное оледенение, о чем подробнее ниже. Но замечательно, что и там, где следов оледенения пока не наблюдалось, имеются все же явные признаки холодного сезона (т.е., климат был не тропический). Как из Кузнецкого бассейна, так и из Печорского края известны древесины пермо-карбонового времени с ясными годичными кольцами. Для пермокарбона Урала и Донецкого бассейна (Дружковка) также описана древесина Dadоxylon с весьма ясными кольцами. Однако пермакарбоновые древесины из Бразилии лишены годовых колец, точно также нет их и у тех Dadoxylon из Донецкого бассейна, которые происходят не из пермокарбо-новых, а из верхнекаменноугольных отложений.

В конце каменноугольного или начале пермского времени - точное определение времени затруднительно - интенсивное оледенение покрыло многие места южного полушария. Следы его обнаружены в южной Африке (в Капской колонии и в Бельгийском Конго), Индии, Австралии, Тасмании, и, наконец, в южной Бразилии и на Фальклэндских о-вах. Кроме того, по-видимому, в области восточного склона Урала (в Екатеринбургском уезде) тоже имелось оледенение.

В Индии оледенение в бассейне р. Годавэри занимало площадь не менее 0,25 миллиона кв. км. Валуны здесь имеют до 75 см в диаметре. В Соляном же хребте (Salt Range) они достигают величины в несколько кубических метров; здесь слои с валунами переслаиваются с морскими отложениями, заключающими органические остатки. Можно думать, что тут ледники непосредственно спускались в море.

В Австралии (Виктория) местами найдено до десяти горизонтов валунных отложений (при чем некоторые мощностью до 60 метров), перемежающихся с морскими осадками. Очевидно, и здесь, как и в Индии (и как ныне в Гренландии и Антарктике), ледяной покров оканчивался в море. Кроме того, весьма важно, что оледенение здесь было многократным. Направление штрихов показывает, что центр оледенения находился к юго-западу от Тасмании. Ледник захватывал только южную часть Австралии и доходил под 33,5-34° ю. ш. (крайний северный предел распространения) до уровня моря; здесь от ледника отламывались ледяные горы, которые течениями заносило на север до 21-24° ю. ш.

Особенно рельефно обнаруживаются следы пермокарбонового оледенения в южной Африке, где найдены не только полированные и изборожденные скалы под мореной, но также утесы, обработанные совершенно аналогично т. н. бараньим лбам. Моренные отложения, известные под именем конгломерата Dwyka, простираются в южной Африке между 25° и 32° ю. ш. Штрихи и бараньи лбы показывают, что направление движения льда было с NNE на SSW. И породы, из которых состоят валуны, тоже принесены с севера. В песчаниках, покрывающих конгломерат Dwyka, были обнаружены листья Gangamopteris, но морских осадков, покрывающих ледниковые, нигде не найдено.

Пермокарбоновое оледенение занимало в южном полушарии площадь не меньшую, чем плейстоценовое в северном. Но замечательно, что аналогичного ему оледенения в северном полушарии пока не обнаружено, если не считать некоторых местных, напр., по восточному склону Урала. Некоторые полагают, что причиной такого одностороннего оледенения является поднятие Гондванского материка, ибо ни астрономическими причинами, ни изменениями в составе атмосферы нельзя объяснить отсутствия оледенения в северном полушарии. Так, Кокен принимает, что в Индии, в области Аравали, где найдены следы интенсивного оледенения пермского времени, высоты достигали не 500 м, как ныне, а свыше 4000 м.

В пермское время мы встречаемся с достоверными следами пустынь. В верхнепермских осадках имеются значительные отложения каменной соли, гипса и других солей, перемежающиеся с глинами и песчаниками красного цвета. Это отложения несомненно морские, но образование их шло в условиях пустынного климата, аналогичных теперешним на берегах Карабугаза.

В течение триаса господствовал теплый и более или менее однообразный климат. О сравнительно высокой температуре можно судить по присутствию в средне и верхнетриасовых отложениях мощных масс известняков органического происхождения. О равномерности (конечно относительной) климата свидетельствует космополитическое распространение многих видов.

В течение юры значительных различий в климатах не было. Установленные (1885) Неймайром провинции, на которые он смотрел как на климатические, имеют в значительной степени фациальное значение, т.е. обусловлены различиями в физических условиях местообитания. Но все же, по-видимому, у северного полюса обитала более холодноводная фауна. Замечательно, что следов умеренного или холодного поясов в южном полушарии нельзя было подметить.

Тем любопытнее, что впервые в нижнем мелу мы встречаем более или менее резкую климатическую дифференцировку, при чем ясно намечается умеренная зона южного полушария. Климатические зоны оказываются обособленными и в верхнемеловое время; стоит упомянуть о средиземно-экваториальной зоне, где распространены строющие рифы рудисты, кораллы, неринеи, некоторые типичные аммониты и пр. Что это дифференцировка климатическая, а не фациальная, видно из того, что и на севере (в Германии, южной Англии, южной Швеции) спорадически встречаются рудисты, но в мелких формах, свидетельствующих о неблагоприятных климатических условиях.

В сеноне климатические зоны выступают совершенно ясно вследствие распространения в умеренных широтах белемнитов из родов Belemnitella и Actinocamax, отсутствующих в тропинках. Представители первого рода водились в верхнемеловое время в Европе, местами в западной Азии, в северной Америке (на север до Аляски); отсутствуют в тропиках и снова появляются в южном полушарии, в Квинслэнде - в форме, близкой к Belemnitella mucronata.

Следов ледниковых явлений для мелового периода неизвестно, если не считать некоторых указаний для Австралии, опровергаемых впрочем, другими авторами.

Третичный период. В третичное время, как и в меловое, были хорошо выражены климатические пояса. Замечательно, что в палэоценовое время (предшествовавшее эоцену в узком смысле слова) в морях, покрывавших части Франции и Англии, жили моллюски, характерные для бореальных морей (Astarte, Axinus, Cyprina и др.). Между тем значительно более теплыми были палэоценовые моря среднего Поволжья, а фауна, встречаемая в "короваях" Поволжья (нижнесаратовский ярус), носит даже тропический отпечаток. Палэоценовая флора Поволжья была субтропической; климат страны, которую она населяла, был равномерно теплый и влажный, приблизительно такой, какой сейчас на юге Японии, в юго-восточном Китае или в горах Явы на высоте приблизительно 2000 метров. Здесь росли пальмы и папоротники, Scitamineae, вечнозеленые дубы, лавровые деревья, падубы. Это были вечнозеленые густые леса, среди которых, однако, встречались, как и ныне в Китае или Японии, также формы более умеренного климата, с опадающими листьями, каковы: буки, березы, дубы, тополи, ясени.

В эоцене в Европе господствует уже тропический тип растительности. Но о том, что климатические зоны были выражены, можно судить по сильному развитию нуммулитов и коралловых рифов в средиземно-тропической зоне и отсутствию их в северных широтах (наличие нуммулитов в Англии, Гренландии и Новой Зеландии объясняют теплыми течениями). Однако в эоценовое время климатические пояса были менее резко дифференцированы, чем в верхнемеловое; климат Европы был значительно теплее нынешнего.

В олигоцене в Европе снова наступило охлаждение, но все же наряду с формами умеренного климата, каковы ивы, тополи, березы, ольхи, орешники, грабы, буки, каштаны, виноград и др., встречаются и тропические пальмы, Cinnamomum, хлебное дерево (Аrtосаrрus), древовидные лилейные (Dracaena draco) и пр. У олигоценовых деревьев средней Европы годичные кольца выражены так же хорошо, как у современных. В нижнем олигоцене Волынской губ. найдены пальмы, Sequoia, лавр, наряду с деревьями с опадающей листвой; средняя годовая температура была 16°-17° С.

В Гренландии в неогеновых отложениях найдены представители родов Ginkgo, Taxodium, Libocedrus, G1уptоstrоbus, Sequoia, Pinus, Liquidambar, затем - тополи, ивы, ольхи, березы, лещины, буки, каштаны, дубы, Sassafras, Aralia, плющ, виноград, магнолия, лавр и многие другие - всего 282 вида. Та же флора обнаружена на Гриннеллевой Земле под 82° с. ш. Не следует думать, чтобы эта растительность характеризовала собою субтропический климат, как полагал в свое время Геер. Она могла произрастать во влажном, умеренном климате, которому не чужды были даже морозы. В южном Чили и по берегам Магелланова пролива в настоящее время преобладающими деревьями являются вечнозеленые буки (Nothofagus Dombeyi и N. betuloides), магнолия (Drimуs Winteri), кипарис (Libocedrus tetragоnа), а также вечнозеленые кустарники. Между тем, климат здесь умеренный, осадков много, при чем распределены они в течение года равномерно, небо по большей части покрыто облаками, снег выпадает во все сезоны, но лежит даже зимой недолго. Морозы тоже могут случиться в любое время года, но непродолжительны.

В средней Европе в миоценовое время был теплый климат (однако, все же с зимними морозами); к северу он становился более умеренным. По общему характеру миоценовая флора Западной Европы напоминала современную флору атлантических штатов Сев. Америки, южного Китая и Закавказья. Во Франции росли различные лавровые (напр., Cinnamomum), камфарное дерево, Myrtus, секвойя, Тахоdium, бамбук, драконовое дерево (Dracaena draco), пальмы, древовидные папоротники из Os mundaceae. Сарматская (сармат есть одно из подразделений миоцена) флора Новороссии имела вполне выраженный характер современной растительности умеренных широт Китая. Это были деревья главным образом с опадающей листвою. Здесь росли каштаны, грабы, клены, орехи, буки, дубы и пр., затем Zelkova Ungeri, Sapindus, Taxodiumdistichum, Lirio dendron Procaccinii, Ailanthus Confucii, Sterculia tri dens, Eucommia ulmoides. Последние четыре формы сближают флору Донской области, где они найдены, с восточно-азиатской: Eucommia u1 moides обитает ныне в Китае, в провинциях Хубей и Сычуань. Ailan thus Confucii наиболее близок к A. glandulosa, растущему в Китае, но свободно выносящему климат Европы. Род Sterculia водится в Китае и Японии, Liriodendron - в Китае и Сев. Америке. Сарматская флора Донской области была богаче современной закавказской.

Недавно в Севастополе открыта фауна сарматских наземных млекопитающих. Здесь найден представитель семейства жирафов (Achtiaria expectans), антилопы Tragoceras, хищник Iсtitherium, носорог Асе rarherium Zernowi, наконец Hipparion. Все - фауна более теплого климата, чем современный. В самом конце миоцена, в меотическое время, климат южной России, судя по находкам ископаемых растений в южной Бессарабии, снова испытал охлаждение. Насколько можно судить по немногочисленным данным, флора имела довольно умеренный облик.

Однако мы знаем из Новороссии меотическую фауну наземных млекопитающих, характеризующую климат более теплый, чем современный. Так, на юго-западе Херсонской губ. в меотических отложениях найдены остатки носорогов (Rhinoceras, Aceratherium), антилоп (Тragосеras), жирафов (Сame1орardaIis), затем Helladotherium (из семейства жирафов), страуса и др. Подобного же характера, но гораздо более богатая фауна описана из с. Тараклии, Бендерского уезда, в Бессарабии), но замечательно, что здесь среди остатков носорогов, жирафов, антилоп и др. найдены остатки бобра (Castor fiber), обитателя лесов умеренной зоны.

В плиоцене охлаждение прогрессировало, и в конце этой эпохи у полюсов, вероятно, образовались скопления льда. В Европейской России климат стал настолько умеренным, что реки зимою начали покрываться льдом В южной части Екатеринославской губ., по берегу Бугского лимана, а также у Одессы находили в понтических известняках валуны гранита и сиенита, а в Херсонской губ. (близ Одессы, у колонии Рорбах), кроме того, валуны криворожского железистого кварцита в значительном удалении от их коренного месторождения, верстах в 170-220 к юго-западу. Валунов много и размерами они до полуметра. По предположению Н А. Соколова, валуны эти были разнесены льдинами по понтическому морю, волны которого омывали кварцитовые скалы криворожского района. На Дону, у станицы Нижнекурмоярской и в других местах, в верхнеплиоценовых наземных отложениях найдены куски известняка и других пород с каменноугольными и меловыми ископаемыми, принесенные речным льдом с берегов Дона, из мест, расположенных гораздо выше Нижнекурмоярской.

Но вместе с тем нахождение в Зап. Европе остатков гиппопотама в верхнеплиоценовых отложениях показывает, что все же климат был значительно теплее современного.

Четвертичный период отличается чрезвычайно обширным оледенением, которое по площади превосходило даже верхнепалеозойское. В Европе (и именно восточной) ледниковый покров спускался по Днепру до 49° с. ш., в Америке по долине Миссиссиппи до 37,5°. В южном полушарии следы этого оледенения известны по всему протяжению Андов, начиная от экватора, затем в южной и тропической Африке, южной Австралии, в Тасмании, на южном острове Новой Зеландии, на Новой Гвинее. В Альпах, Карпатах, в горах южных полуостровов Европы, в Атласе, Малой Азии, на Кавказе, Тянь-шане, Алтае, Гималаях, Куенлуне имеются ясные следы ледниковой эпохи; там, где и сейчас имеются ледники, некогда они спускались гораздо ниже; где сейчас их нет, в ледниковое время они были. Кроме перечисленных районов оледенения, есть основание предполагать бывшее распространение ледников еще для многих мест восточной Азии.

Что касается причин, вызвавших оледенение, то по этому вопросу имеется масса гипотез, привлекающих к рассмотрению факторы астрономические, атмосферические, геоморфологические и т. д. На разборе всех этих гипотез мы не имеем возможности здесь останавливаться. При оценке их нужно прежде всего считаться с тем, что оледенения в четвертичное время, подобно тому как и в верхнепалеозойское, были многократными: так, в Альпах в четвертичное время было четыре оледенения, в северной России не менее двух, в Сев. Америке до шести и т. д.

Заключение. Резюмируя все изложенное выше насчет климатов геологического прошлого, мы можем сказать, что имеются четыре эпохи интенсивного оледенения, именно: 1) альгонкинская, 2) нижнекембрийская, 3) верхнекарбоновая и нижнепермская и 4) постплиоценовая. Это четыре больших климатических волны. Некоторые из этих волн, а может быть, и все они состоят, в свою очередь, из волн второго порядка. Какие причины влекли за собою наступление ледниковых эпох, это, повторяем, - проблема, доселе не разрешенная. Но одно любопытное обстоятельство все же выясняется. Если сопоставить эпохи интенсивного оледенения с эпохами интенсивного горообразования, то, оказывается, между ними существует известный параллелизм. Вслед за эпохами сильных тектонических движений наблюдается мощное развитие ледников, как это видно из следующей таблички:

Интенсивное горообразование .
альгонкий
верхний силур
верхний карбон
средний мел
плиоцен
Интенсивное оледенение .
альгонкий
нижний кембрий
верхний карбон и нижн. пермь
постплиоцен.

С другой стороны, эпохи тектонически спокойные как будто отличаются более или менее равномерным климатом и отсутствием оледенения, таковы: кембрий (кроме нижнего), средний и верхний девон, триас, юра.

Очевидно, образование обширных и мощных поднятий, при прочих благоприятных условиях (напр., при наличии влажных ветров и т. п.), способствует конденсации водяных паров и постепенному накоплению снега и льда. С течением времени, льды, накопляясь, выходят за пределы горных поднятий и покрывают обширные пространства. Напротив, опускания заставляют ледниковый покров сократиться.

Наличность одних только горных систем не влечет за собою наступления оледенения. Необходим целый ряд сопутствующих факторов, из коих важнейший - усиленное выпадение осадков в горной области. Увеличение же количества выпадающих осадков может, опять таки, быть результатом весьма разнообразных причин. Мы принимаем, что увеличение количества осадков есть следствие понижения температуры, которая, в свою очередь, зависит от колебаний в интенсивности солнечного лучеиспускания.

Здравствуйте! Данная статья будет на тему изменения климата. Думаю Вам будет интересно то, как на Земле на протяжении ее истории менялся климат.

Необычные погодные явления, которые в последние десятилетия наблюдаются во всем мире, говорят о том, что человечество стоит на пороге глобальной катастрофы.

На нашей планете климат постоянством никогда не отличался, и неоднократно изменялся на протяжении всей истории Земли.

Изучение окаменелостей и горных пород дало возможность получить информацию о климатических условиях на Земле в далеком прошлом.

Например, наличие в недрах Антарктиды (подробнее об этом материке ) угольных пластов, говорит о том, что в этой ледяной пустыне когда-то царил теплый . Ведь уголь образуются из остатков растений, которые буйно развиваются в тропиках.

Также образцы горных пород свидетельствуют о том, что часть Австралии, юго-восточную часть Южной Америки и юг Африки, 300 млн. лет назад покрывали огромные ледовые щиты.

Данные, которые были получены при изучении окаменелостей, и которые касаются изменений климата, подтверждают теорию дрейфа континентов.

Иными словами, ученные сегодня полагают, что при изменении положений частей суши, меняются климатические условия.

Но дрейф континентов (более подробно о дрейфе континентов ) – это медленный процесс и не объясняет причину последнего ледникового периода, который начался 1,8 млн. лет назад, а тогда карта мира мало чем отличалась от нынешней.

Также эта теория не объясняет и серьезных климатических изменений, которые произошли за последние 10 000 лет после окончания ледникового периода.

В частности, дрейф континентов не имеет прямого отношения к необычным погодным явлениям, которые зарегистрированы во всем мире в период 1970-80-х гг.

Послеледниковый период.

Погода в северном полушарии, в ледниковый период, не всегда была холодной. Периоды похолодания (ледовые щиты двигались из полярной области на юг) чередовались с теплыми периодами (льды таяли, отступая на север).

Около 10 000 лет назад завершился последний ледниковый период. Изучая годичные кольца стволов и содержание пыльцы различных деревьев, ученные обнаружили, что вначале наблюдалось быстрое потепление климата.

Лед таял и, соответственно, уровень океана повысился, а многие участки суши оказались затопленными. Так, около 7500 лет назад, оказались отрезанными от Европы (подробнее об этой части света ) Британские острова.

Климат Западной Европы, примерно 7000 лет назад, был теплее сегодняшнего. Средние температуры зимних месяцев были, приблизительно, на 1°С выше, а летних месяцев — на 2-3°С выше чем сегодня.

Поэтому снеговая граница (нижняя граница вечных снегов) находилась примерно на 300 м выше, чем теперь.

Климат Северо-Западной Европы, около 5000 лет назад, стал суше и прохладнее. А Сахара в те времена представляла собой саванну (степь) с множеством озер и рек.

Дальнейшие перемены.

Более холодная и влажная погода в Северо-Западной Европе установилась примерно 3 000 лет назад. Долины Альп покрылись ледниками. В озерах поднялся уровень воды, и появились обширные болота. Сахара превратилась в пустыню.

За последние 2000 лет информацию об изменении погодных условий ученные получают из исторических документов. А в последнее время они используют данные, которые были получены при взятии глубоководных кернов (цилиндрических колонок горных пород) и бурении скважин в ледовых щитах.

Так стало известно, что между 400 и 1200 гг. н. э. в Северо-Западной Европе царила теплая, более сухая и относительно ясная погода. А в Англии рос виноград.

В XIII – XIV вв. произошло следующее похолодание. Зимой, такие реки, как Темза и Дунай покрывались толстым слоем льда, что редко происходит в наши дни. Индия, из-за отсутствия муссонных ветров, страдала от летних засух, а на юго-западе нынешней США (более подробно об этой стране ) была крайне сухая погода.

«Малый ледниковый период» Европа пережила приблизительно с 1550 по 1880 гг. Тогда температура опускалась до минимума.

Последние 100 лет.

Климат после 1880 года постепенно становился теплее вплоть до 1940—1950-х гг., когда примерно на 0,2-0,3°С понизились средние показатели.

Также наряду с этим происходили изменения в глобальном распределении осадков, которые заметны по перемещениям климатических зон (о климатических зонах более подробно ) в направлении «север-юг».

Очевидно, причиной все более и более сильных засух в зоне сахеля, стало незначительное смещение субтропических районов высокого давления (которые еще называют «конскими широтами»).

В странах Экваториальной Африки увеличилось выпадение осадков, что также было с этим связано. Так, в озере Виктория начал повышаться уровень воды, а это грозило затоплением прибрежных населенных пунктов.

Исходя из наблюдающегося глобального похолодания, в середине 1970-х гг., ученые пришли к выводу, что надвигается новый ледниковый период.

Ученые полагали, что последние 10 000 лет могли быть межледниковьем. Но, метеорологические станции всего мира, в течение 1970—1980 гг., регистрировали повышение среднемесячных температур.

Но к концу 1980-х гг. стало очевидным, что с 1880 г. среднемесячные температуры фактически увеличились примерно на 0,5°С.

Все это сопровождалось необычными погодными условиями, включая ранний приход весны, мягкие зимы, более жаркое лето, засухи и временами сильные бури. Все это указывает на то, что на Земле климат становится теплее.

Многие ученные считают, что все эти изменения связаны с загрязнением атмосферы.

Вулканический пепел.

Каковы причины изменения климата? По этому поводу существует много различных теорий, но ученные сошлись во мнении, что ни одна из этих теорий не объясняет все множество перемен в погоде.

Дрейф континентов, как таковой, не оказывает краткосрочного влияния на погодные условия, а вот его последствия (вулканическая деятельность, например), безусловно, могут их изменять.

Например, в 1883 году после сильнейшего извержения вулкана Кракатау, всю планету окутала пелена вулканической пыли. Это способствовало снижению количества солнечной радиации, которая достигала земной поверхности.

В 1982 году в Мексике, в результате извержения вулкана Эль-Чичон, огромное облако пыли было выброшено в стратосферу. Масса этого облака предположительно 16 млн. тонн.

На поверхность Земли пробивалось меньше солнечного тепла, но насколько это количество тепла стало меньше, мнение ученых разошлись.

Но представляется очевидным, что при наступлении периода интенсивной вулканической деятельности, остывает поверхность планеты, это происходит из-за скопления облаков тепла.

В период с 1750 по 1900 гг. наблюдалась высокая вулканическая активность, что могло стать причиной «малого ледникового периода».

Другие теории касаются солнечной активности. Его энергия обеспечивает перемещение воздушных масс планеты и активно воздействует на климат.

Некоторые ученые считают, что основные изменения глобального климата могут быть вызваны колебаниями солнечной постоянной (количества солнечной радиации, которая попадает в атмосферу).

Наклон земной оси.

В основе этой теории лежит изменение угла наклона Земной оси к плоскости орбиты вращения вокруг Солнца. Известно, что к плоскости орбиты земная ось наклонена под углом 23,5°. Но также известно и то, что этот угол вследствие прецессии – медленного движения оси вращения Земли (подробнее о Земном вращении ) по круговому конусу, меняется.

Чем больше угол наклона, тем более резкие различия между зимним и летним сезонами. Исходя из недавних расчетов ученных, изменение наклона земной оси в сочетании с изменениями околосолнечной орбиты Земли, могли существенно отразится на климате.

Вмешательство человека в природу считают одним из главных факторов изменения климата.

Парниковые газы.

Постоянное увеличение содержания в атмосфере углекислого газа является еще одним фактором изменения климата. Углекислый газ называют «парниковым». Он действует как тепличные стекла – т. е. пропускает тепло Солнца через атмосферу, и препятствует отдаче излишков в открытый космос.

Тепловой баланс на Земле всегда помогал поддерживать .

Но при увеличении количества парниковых газов, атмосферой задерживается все больше исходящего от поверхности излучения, а это неизбежно ведет к тому, что растет температура.

Концентрация углекислого газа в атмосфере до 1850 года составляла около 280 частей на миллион. Эта цифра возросла примерно до 345 к 1989 году. А к середине XXI века прогнозируется концентрация порядка 400-600 частей на миллион.

Возможные последствия.

Что произойдет, если продолжит расти количество углекислого газа? Существует такое мнение, что если содержание этого газа удвоится, это приведет к повышению средних температур на 6°С, что, в свою очередь, конечно же, будет иметь очень серьезные последствия для планеты.

Вероятно, углекислый газ – это причина примерно 2 / 3 увеличения глобального потепления климата за последние 100 лет. Но здесь свою роль играют и другие газы.

Метан, например, который образуется при перегнивании растительности. Он в 25 раз улавливает больше тепла, чем углекислый газ. Ученные полагают, что около 15% роста температур дает метан, а еще 8% приходится на долю искусственных газов – хлорированных и фторированных углеводородов (ХФУ).

ХФУ.

ХФУ – это газы, которые используют в аэрозольных баллончиках, холодильниках и растворителях для моющих средств. Также их применяют в теплоизоляционном пенопласте.

Хотя они и встречаются в небольших количествах, ХФУ оказывают значительное влияние на потепление, так как они улавливают в 25 000 раз больше тепла, чем углекислый газ.

Кроме этого, ХФУ разрушают озоновый слой, на высоте 15-35 км над поверхностью Земли. Нашу планету защищает тонкий озоновый слой. Он задерживает большую часть опасного ультрафиолетового солнечного излучения. А попадание в атмосферу ХФУ привело к истощению этого слоя.

Ученые в начале 1980-х гг. над Антарктидой обнаружили «озоновую дыру», а в конце того же десятилетия над Северным Ледовитым океаном появилась дыра меньших размеров.

Истощение озонового слоя способствует не только глобальному потеплению климата, но также усиливает вредное воздействие ультрафиолетового излучения, что грозит очень серьезными последствиями для всего живого на Земле.

Прогнозы.

Повышение температуры во всем мире на 0,5°С за последние 100 лет на первый взгляд мелочь. Но многие ученные считают, что реальная величина глобального потепления скрыта снижением температур, вызванным другими факторами, такими как вулканический пепел или пыль антропогенных пустынь.

Пока невозможны точные прогнозы изменений климата в будущем. Причина тому – недостаточный экологический и метеорологический мониторинг.

Но большинство ученых согласны с тем, что при всей важности продолжения научных исследований, уже существует множество доказательств глобального потепления, и необходимо принять срочные меры, для того чтобы избежать катастрофических последствий для планеты в целом и для всех форм жизни на Земле.

Вот такие изменения климата происходили на нашей планете за ее историю. Земля повидала несколько «ледниковых периодов», потом потеплений, что естественно, повлияло на жизнь. И теперь мы снова стоим на пороге новых изменений климата, а когда и как это произойдет, мы не знаем, нам остается только лишь ожидать...

https://www.сайт/2018-02-14/chlen_korrespondent_ran_o_klimate_zemli_v_proshlom_i_buduchem_globalnom_poholodanii

«Даже Илон Маск, боюсь, изменить этого не способен»

Член-корреспондент РАН о климате Земли в прошлом и будущем глобальном похолодании

Как менялся климат на Земле в древние эпохи и возможно ли по этим накопленным учеными данным предсказать, что будет происходить с планетой в ближайшие сто или тысячу лет? На эти вопросы в рамках цикла «Открытый лекторий РАН» ответил сотрудник лаборатории палеоэкологии Института экологии растений и животных Уральского отделения РАН, член-корреспондент Николай Смирнов. Оказалось, что на Урале бывало и жарче. Каких-то 70 тыс. лет назад в районе нынешнего Екатеринбурга можно было встретить дикобразов, а на Печоре жили выхухоли. Прогноз на будущее тоже неплохой — над затопленным Екатеринбургом будут на льдинах плавать белые медведи, а потом снова вернутся дикобразы. Надо только набраться чуть-чуть терпения.

Наука это «по проезжающим мимо машинам судить об устройстве двигателя»

Насколько вообще прошлое важно для настоящего и будущего? На этот счет существует громадное количество разных высказываний. Но вот вопрос — что нам надо практически знать из прошлого, чтобы понять современную ситуацию и предсказывать будущее? На самом деле ответ отнюдь не очевиден.

Реконструкции отдельных этапов прошлого, которыми занимаемся и мы в том числе, по мере накопления исследованных материалов дают возможность установить закономерности и динамику процессов. В этом случае мы имеем возможность распознавать уже не отдельные периоды, а вычленять закономерности смены этапов, скорость процессов и иногда причины.

Однако известный палеонтолог Джордж Симпсон еще в 40-е годы прошлого века в одной из своих работ высказал интересную мысль: «Генетики, разглядывая, как дрозофилы резвятся в пробирке, думают, что они изучают эволюцию. А палеонтолог похож на человека, стоящего на перекрестке оживленных улиц, и полагает, что по проезжающим мимо машинам может судить об устройстве двигателя внутреннего сгорания». Проще говоря, для того, чтобы разобраться, как устроена живая природа, надо понимать очень много условий, и зачастую ученые переоценивают свои возможности.

Давайте посмотрим, может, действительно Симпсон был прав, и мы правда слишком много хотим от науки?

Что такое «климатический оптимум голоцена»

Для начала немного терминологии. Плейстоцен — это эпоха четвертичного периода, которая началась примерно 2,5 млн лет тому назад и закончилась 15 тыс. лет тому назад. Выделяется поздний плейстоцен — это последний ледниковый период, примерно 120 - 15 тыс. лет тому назад. Далее идет голоцен — межледниковый период. Он начался вслед за плейстоценом и в нем мы сейчас живем. Голоцен, в свою очередь, также подразделяется. Из периодов голоцена чаще всего упоминается атлантик, 9-6 тыс. лет назад — наиболее теплый период голоцена, который еще называют климатическим оптимумом.

Вице-президент РАН о синтетическом мире, в котором живет человек XXI века

Самый сложный вопрос: как разобраться в динамике происходящих процессов? Тем более что они имеют разный масштаб, а разный масштаб, в свою очередь, имеет в своей основе разные механизмы. Итак, историческая динамика. Это изменения, интервалы которых исчисляются сотнями лет. Географическая динамика. Изменения исчисляются тысячами лет. Характеризуются сдвигами границ природных зон. Более крупный масштаб — геологическая динамика, когда возникают новые природные зоны и типы климата, вызывающие массовые вымирания видов и появление новых. В этом масштабе мы имеем дело с изменением конфигурации материков и орбиты Земли.

Были ли леса на Ямале

Сейчас по изотопам льда из проб, взятых на станции «Восток» в Антарктике, мы знаем о всех процессах за последние 360 тыс. лет. Они показывают, что средняя температура там колебалась от плюс 4 до минус 8 градусов Цельсия. И также ясно, что эта изменчивость порождена процессами, связанными с изменениями положения орбиты нашей планеты.

Еще одна зарисовка. Сдвиг северной границы леса, зафиксированный по данным, полученным с полуострова Ямал. В атлантике граница лета распространялась до 68,5 градуса северной широты. И это существенно дальше, чем сейчас. До сих пор на Ямале находят ископаемую древесину. Потом она резко сдвигается на юг и остается такой сейчас.

Теперь о процессах, которые отслеживаются в пределах сотен лет. Кое-что мы можем отследить совершенно элементарно — по фотографиям. В частности, нашими специалистами одно и то же место на Приполярном Урале снималось с 1977 года. И если на снимках тех лет, запечатлена тундра, то на снимках последних лет там уже подрос приличный лесок. Такие же процессы мы фиксируем на Южном Урале по хребту Таганай, где происходит серьезное смещение верхней границы леса в горах.

О чем это все говорит нам? Я не буду углубляться в климатологию, это отдельно развивающаяся отрасль знания. Но некоторых моментов коснусь. Тем более что многие процессы сейчас трактуются излишне упрощенно. Повысилась температура Земли, соответственно, сдвинулась граница леса. На этом часто ставится точка. На самом деле современная климатология — это очень развитые математические модели, учитывающие массу составляющих климата Земли и влияние совершенно разных аспектов и факторов.

Факторы изменения климата. Прежде всего надо упомянуть о таком факторе, как изменение активности Солнца. Изменение параметров орбиты Земли — еще один фактор. Дальше - изменение взаимного расположения и размеров материков и океанов. Изменение прозрачности и газового состава атмосферы. Вулканическая активность. Концентрация газов, в том числе парниковых, и изменение отражательной способности поверхности Земли. Количество тепла, имеющегося в глубине океана.

Сейчас, кстати, все более очевидным становится то, что именно океан играет первостепенную роль в динамике климата. И основное здесь - океанические течения, из которых на слуху только Гольфстрим. Между тем Гольфстрим - это лишь одна из веточек Североатлантического течения, которая много раз меняла свои характеристики. При этом именно Гольфстрим определяет климат всей Европы.

О чем могут рассказать кости тушканчика, лемминга или гиены

Вернемся к палеонтологии. Одним из самых зарекомендовавших себя способов определения изменений климата прошлого является споро-пыльцевой метод. Пыльца растений оседает, попадает в отложения, там прекрасно сохраняется, и, извлекая ее, можно восстановить характеристики древней растительности. Она в свою очередь маркирует природно-климатические условия конкретной местности в конкретном периоде прошлого.

Еще одно направление — палеоэнтомология. По мельчайшим сохранившимся останкам хитина насекомых специалисты определяют их вид и, соответственно, также делают вывод о том, какие природно-климатические условия здесь были в древности. Таких специалистов на весь СССР было четыре, сейчас в стране осталось двое. Один из них работает в нашем институте.

Наконец, многое нам могут сказать кости животных, которые мы находим в древних слоях. Тем более что останки млекопитающих - это один из самых массовых видов находок, которые нам удается делать.

О чем нам могут рассказать кости животных? Классический пример - конец ледниковой эры, когда происходит практически полное вымирание так называемых «гигантов»: мамонтов, шерстистого носорога, северного оленя, гигантских ленивцев, донского зайца. Надо понимать, что есть животные виды, которые морфологически весьма специализированы и их присутствие является индикатором температуры окружающей среды или других природно-климатических условий.

Ясно, что тушканчики в холодном климате жить не смогут. То же самое дикобраз. Напротив, песец не сможет жить в жарком поясе. Один из видов леммингов, к примеру, не может жить без зеленых мхов. А зеленым мхам, в свою очередь, нужна достаточная влажность. Таким образом, эти лемминги являются природным гидрометром. То же самое выхухоль - она живет только в не промерзающей водной среде. Сейчас ареал ее обитания Дон. А когда мы находим останки этого животного в бассейне Печоры, то это уже повод для статьи в серьезный академический журнал РАН. Еще один пример — гиена. Это животное - индикатор насыщенных биосистем, обладающих достаточным количеством пищи для них.

К примеру, в плейстоцене гиены жили здесь, на Урале, на широте Екатеринбурга и существенно севернее. Понять это довольно сложно. Тем более что тогда в одном месте жила крупная плейстоценовая фауна, лемминги и обитатели современных степей. Аналоги такой мозаики, смешанных тундрово-степных сообществ сохранились на северо-востоке нашей страны. Другая версия — это была своеобразная зона, которая не имеет аналогов сейчас. Ее называют сейчас «мамонтовая степь».

Где и когда умер последний мамонт

Я это все к тому, что, разбираясь с ледниковым периодом, мы искали аналоги, которые позволят понять ситуацию нынешнего дня и дать прогноз на будущее, а нашли абсолютно безаналоговый пример. Пример того, как сложно приходится науке.

Еще один пример того же самого. Накопленные нами данные показывают, что на острове Врангеля и Чукотке мамонты жили еще около 3 тыс. лет назад. При том, что в Западной Европе они вымерли около 10 тыс. лет назад. А большерогий олень на Урале дожил до 6 тыс. лет. Это четко свидетельствует о том, что процесс вымирания плейстоценовой фауны шел по Земле не одновременно. Это надо тоже учитывать.

Перспективное направление сейчас - это изучение ДНК ископаемых животных. В нашей стране хорошо работающих в этом направлении лабораторий нет. За рубежом тоже пока немного. Но данные, которые удается получать, очень любопытны. Например, исследования тех же леммингов показали, что 25 тыс. лет назад была масса гаплотипов этого животного. Потом количество гаплотипов сокращалось и к настоящему периоду их осталось совсем ничего.

Особое наше удивление когда-то вызвала находка костей ископаемого дикобраза на Северном Урале с возрастом в несколько десятков тысяч лет. Такая находка способна выбить из седла любого исследователя. Стали разбираться, и пришло понимание, что мы имеем дело с еще одним периодом межледниковья. Помимо дикобраза на Урале в этот период жил такой вид, как красные волки. Сейчас он внесен в «Красную книгу», а встретить его в живой природе можно только в Гималаях и Индии.

Где мы находим этим кости? Прежде всего, в пещерных отложениях. На Южном Урале мы копали известную Игнатьевскую пещеру, где были найдены рисунки древнего человека. В Свердловской области — грот Бобылек. Многое из того, что мы находим, аналогов не имеет.

Интересные результаты дает изотопный анализ кости. Например, мы проводили такой анализ для зубов ископаемого бизона из грота Бобылек. По изотопам кислорода в эмали зубов мы смогли определить разницу между летними и зимними температурами в течение двух лет жизни животного возрастом 20 тыс. лет. Также можно работать и с изотопом углерода. В итоге мы получаем картину смены влажности и температуры в древности.

«Когда-нибудь здешними обитателями будут пингвины»

Итак, данные о прошлом — помогут они нам с пониманием настоящего и будущего или, наоборот, навредят? Предлагаю вам ненаучный экскурс в будущее. Тем более что через 100 лет меня точно не будет, и к ответственности меня уже никто не привлечет (смеется).

Нам точно известно, что Екатеринбург сейчас находится в типичном межледниковье. Совершенно очевидно, что за этим последует очередной ледниковый период. Такова цикличность развития. Вопрос остается, когда это случится. Голоцен уже сейчас длится 10 тыс. лет. Мы пережимаем глобальное потепление сейчас, но от этого только один шаг к глобальному похолоданию. Это невзирая на антропогенное воздействие. Я совсем не удивлюсь, если когда-нибудь здешними обитателями будут пингвины. Они и сейчас в Южном полушарии распространены до Экватора практически. Им до нас осталось дойти совсем чуть-чуть.

Правда, пока речь идет все-таки о потеплении. И самое тяжелое, что может случиться, это таяние полярных льдов и повышение уровня мирового океана. Надеюсь, по крайней мере, что на нашем веку мы не увидим белых медведей, плавающих на льдинах над залитой океаном площадью 1905 года.

Каким будет лето, чего не может даже Илон Маск и что заставит людей покинуть Урал

Вопрос из зала: Могут ли ваши коллеги дать точный прогноз погоды — будет следующий год засушливым или дождливым?

Смирнов: Сейчас без всякого юмора. Руководитель нашей дендрохронологической лаборатории Степан Григорьевич Шиятов занимается проблематикой погоды. Он профессионал высочайшего класса, и для некоторых территорий, где хорошо считываются результаты по кольцам деревьев, имеет опыт точных предсказаний. Например, для Оренбургской области Шиятов неоднократно давал заключения властям о том, что сеять зерно бесполезно, так как будет сильная засуха. Совпадения в прогнозах были всегда очень хорошие. Его прогнозов на будущий год я, правда, не знаю.

Вопрос из зала: Вы сказали о неизбежном переходе от глобального потепления к глобальному похолоданию, какие механизмы это регулируют?

Смирнов: На протяжении 360 тыс. лет потепления всегда сменялись похолоданиями и наоборот. Антропогенное воздействие не способно этого изменить, даже Илон Маск, боюсь, изменить этого не способен.

Вопрос из зала: Мы температурные показатели климатического оптимума, атлантика, перешагнули, климат у нас жарче сейчас или холоднее?

Смирнов: Тонкий вопрос. Климат — это некая обобщающая характеристика за промежуток времени. И говорим мы прежде всего о климате регионов. Самая чувствительная полоса к изменению климатических режимов — высокие широты, Арктика. Там углеводороды, и сейчас эта полоса переходит в сферу геополитических интересов стран. Где начинается политика, наукой уже не пахнет. Да, фиксируется таяние льдов. Но северная граница леса до сих пор особенно никуда не сдвинулась. Важная штука, как ведет себя газовый состав атмосферы в ответ на эти температурные колебания. Было даже несколько скандалов по поводу публикаций на эту тематику. Авторам уже приходилось оправдываться, что никаких политических заказов они не выполняли.

Но если ответить совсем просто, новый атлантик мы по биологическим эффектам, конечно же, не переживаем. Нам до атлантика еще очень далеко. Дубы в Свердловской области у нас растут только в трех дубравах, а тогда в южной части региона они были повсеместно. В Ботаническом саду, конечно, у нас и грецкий орех растет, но это уже другая вещь. И еще один момент. Атлантик, чтобы вы понимали, не самый теплый период всех случавшихся межледниковий. До него, в Микулинском межледниковье (110-70 тыс. лет назад — прим..

Вопрос из зала: При каких условиях возможно резкое глобальное изменение климата, может цикл сбиться?

Смирнов: Есть несколько моделей, которые друг другу противоречат. Все это пока находится в стадии живого исследования и полемики нескольких групп ученых. На цикличную теорию было уже совершено много покушений, и были предложения ее похоронить. Но от такого фактора, как наклон земли, никуда не денешься, прецессия (когда импульс тела меняет свое направление в пространстве — прим.. Фундаментальные закономерности планетарного характера едва ли будут разрушены. Впрочем, есть и идея о том, что после голоцена может смениться существовавшая до сих пор тенденция, когда периоды межледниковья становились все короче и холоднее, а ледниковые этапы были все суровее.

Вопрос из зала: Когда появился древний человек на Среднем Урале и когда для этого сформировался подходящий климат?

Смирнов: Когда я только закончил университет, мне посчастливилось найти стоянки палеолита, то есть стоянки эпохи мамонта возрастом около 14 тыс. лет в нескольких пещерах в районе Багаряка и Сухого Лога. В журнале «Природа» по этому поводу мною совместно с известным уральским археологом Валерием Трофимовичем Петриным была опубликована статья под заголовком «Где искать стоянки эпохи палеолита на Урале?» Этот вопросительный знак остается до сих пор. К примеру, на Алтае в пещерах находят десятки и сотни каменных орудий в одном шурфе. В уральских пещерах будет пара каменных орудий на десять раскопанных пещер. Очевидно, что наши пещеры были для людей того времени некомфортными. Там никто не жил, они их использовали в качестве культовых. Та же Игнатьевская пещера на Южном Урале или Каповая пещера. Остатков пещерных медведей много, а человеческих следов, напротив, мало.