Евгений Борисенков - Климат и деятельность человека

• Название: Климат и деятельность человека
• Автор: Евгений Борисенков
• Издательство: Наука
• Жанр: География
• Год: 1982

Проблема климата и его изменений стала в последнее время в ряд первоочередных научных и практических проблем мирового масштаба. Состояние ее, пути решения и полученные на сегодняшний день результаты — тема предлагаемой вниманию читателей книги. Значительное место в ней уделено истории климата, анализу его изменений под влиянием естественных процессов и факторов антропогенного происхождения, связанных с хозяйственной деятельностью человека, рассматриваются также международные проекты по изучению климата.

---

1 — годовое; 2 — в период летнего муссона; 3 — в сухой период

По данным японского метеоролога Аракавы, лето 1180 г. принесло неслыханную засуху в Западной Японии. В то же время в восточной части Японии был обильный урожай. Такие условия могли складываться только в результате циркуляционных процессов, влияющих на формирование климатических аномалий.

Более четкое представление о колебаниях климата мы получаем по мере приближения к современным условиям, когда данных становится больше.

Климат последнего тысячелетия

Главными источниками информации о климате этого периода являются исторические записи и косвенные наблюдения за такими показателями климата, как кольца деревьев, уровень озер, состояние горных ледников и др. За последние полтора-два столетия имеются ряды инструментальных наблюдений.

Наиболее характерными периодами для последнего тысячелетия являются следующие климатические условия:

сравнительно теплый период примерно в VIII—XIV вв., получивший название малого климатического оптимума;

похолодание между XIV и XIX вв. — малый ледниковый период;

потепление, начавшееся во второй половине XIX в., с максимумом в 30—40-х годах XX в.;

похолодание после 30—40-х годов, которое еще продолжается с некоторыми колебаниями.

Следует отметить, что наука располагает различного рода письменными источниками, характеризующими аномалии климата в Египте, Китае и Южной Европе соответственно с 3000, 2500 и 500 гг. до н. э. Для Северной Европы они имеются за всю историю современного летосчисления, для Японии, Исландии, Северной Америки, Южной Америки, Австралии — начиная соответственно с 500, 1000, 1500, 1550, 1800 гг. н.э. В русских исторических источниках информация о климате содержится примерно с X—XI столетий.

Поскольку специальных инструментальных наблюдений за климатом VIII—XVII вв. практически не было, встречающиеся в литературе количественные характеристики температуры и осадков восстановлены по различным косвенным климатическим индексам, которые корродировались с данными инструментальных наблюдений последних столетий.

Как уже отмечалось, в VIII—XIV вв. (700—1350 гг.) наблюдалось потепление климата. В это время ледовые условия в Северной Атлантике были благоприятными для плавания. Древние викинги на своих легких суденышках плавали к Гренландии и основали там европейские поселения, в которых развивалось земледелие, скотоводство, рыболовство. Установились контакты между Европой и Северной Америкой. По данным английского климатолога Г. Лэмба, это потепление прекратилось в Европе около 1300—1310 гг. В Гренландии и Арктике оно началось раньше, чем в Европе, и соответственно закончилось раньше. При потеплении усилилось экваториальное западное течение, меньше штормило в тропиках. Все это благоприятствовало плаваниям полинезийцев в экваториальной зоне и обмену культуры народов.

Рис. 7. Характеристика температурного режима (I) и характер осадков в Центральной Англии за последнюю 1 тыс. лет (по Г. Лэмбу) (II).

1 — наблюденные величины температур (осадков); 2 — температуры (осадки), восстановленные по ботаническим данным; 3 — температуры (осадки), восстановленные по отрывочным данным; 4 — косвенные наблюдения; а — средние для года; б — летний сезон (июль-август); в — зимний сезон (декабрь—февраль)

В Европе максимум потепления пришелся, по-видимому, на 1200—1250 гг., а в отдельных районах на 1265—1312 гг. В целом отрезок времени между 1272 и 1291 гг. был необычайно засушливым, а между 1313 и 1322 гг. — необычайно влажным. Заметно увеличилась внутрисезонная изменчивость климата в 1270—1350 гг.

По данным изотопного анализа колец деревьев установлено, что в рассматриваемый теплый период (как, впрочем, до и после него) наблюдались такие климатические экстремумы, как засухи, наводнения, тайфуны и др. Так, в Колорадо (США) засушливыми были 1050, 1250, 1300 гг. В 1314—1316 гг. климат в Европе характеризовался большой увлажненностью и наводнениями, затем вновь — засушливостью (1413, 1423 гг.). Однако в целом экстремальные условия встречались реже, чем в холодные эпохи. При переходе к малому ледниковому периоду и во время его, особенно в 1500—1850 гг., резко повысилась циклоническая деятельность и участились штормы, наводнения, засухи.

Как видим, на фоне климатических трендов во все эпохи наблюдалась различная для различных районов изменчивость климата. Но в период потепления эта изменчивость уменьшалась, а климатические условия в целом были более благоприятными.

Согласно японским данным (средние даты цветения вишни, по которым имеется обширная информация), теплый благоприятный период в Японии был в IX — начале X в., а последующий период продолжительностью почти 400 лет — холодный, со средним запаздыванием дат цветения вишни на пять-шесть дней.

Рис. 7 иллюстрирует восстановленные данные о температуре и осадках за последнее тысячелетие. Отчетливо виден малый климатический оптимум, когда температура была примерно на 1,5° выше, чем позже, и несколько выше, чем при потеплении 30—40-х годов. Увеличилось и количество осадков. После малого климатического оптимума понизилась температура, уменьшились осадки, увеличилась неустойчивость климата.

Повышение температуры в это время, так же как и в период климатического оптимума, 8 тыс. лет назад (см. рис. 5), не обязательно сопровождается сухостью климата, хотя в ряде районов при более влажном климате при потеплении летних осадков было меньше.

Переход к малому ледниковому периоду наметился между 1300 и 1450 гг. Резко понизилась средняя температура, примерно на 1,3—1,4° С. Линии деревьев в горах в Центральной Европе опустились почти на 200 м, что при среднем вертикальном градиенте температуры 0,6—0,7°/100 м соответствует наблюдаемому понижению температуры. Длина вегетационного периода роста растений сократилась почти па три недели.

Полярные льды сковали побережье Гренландии и Исландии. В результате европейские поселения в Гренландии оказались отрезанными от Европы. В экстремальный период 1675—1704 гг. (наиболее экстремальным считается 1695 г.) холодные полярные воды преобладали вблизи Исландии и Фарерских островов. Океаническая поверхность, как указывает Г. Лэмб, была на 0,5° С холоднее, чем теперь. Сильно возросла неустойчивость атмосферных процессов, активизировалась циклоническая деятельность, участились наводнения и т. д. В целом зимние температуры за 1443—1700 гг, были заметно ниже, чем в последующие 250 лет. Надо отметить, что и на фоне этого похолодания наблюдались отдельные теплые периоды, например теплые зимы 1665—1666 и 1718—1719 гг. в Англии и других странах.

Горные ледники в Альпах вновь развились и заняли пространства, с которых они отступали в период малого климатического оптимума. Наступление ледников в целом было характерно для северного полушария в малый ледниковый период. Это отразилось на сельскохозяйственном производстве. Так, в некоторых провинциях Китая после сильных морозов в 1654—1676 гг. почти полностью вымерзли апельсиновые деревья. В 1782—1787, 1833—1839, 1866—1869 гг. в Японии отмечались очень низкие урожаи, которые характерны для холодных, влажных летних условий погоды.

Наиболее ярко малый ледниковый период проявился в 1550—1700 гг., но наиболее изменчив климат в Европе был в конце XIV — начале XV и в XVI—XVII вв.

Оледенение в горах Европы достигло максимума к 1600 г. Вторичный максимум наблюдался около 1820 г. после очень интенсивного похолодания климата в 1812—1817 гг. Этот период характеризовался влажным, холодным летом и холодной зимой. Из 1525—1600 гг. следует выделить более теплый интервал (1525—1569 гг.), в течение которого в Швейцарии наблюдалось 48 теплых и лишь 21 холодный летний месяц (июнь—август), и холодный между 1570 и 1600 гг. с 26 теплыми и 44 холодными летними месяцами.

На некоторых климатических флюктуациях следует остановиться особо. Так, после флюктуации климата 1569—1579 гг. наступила серия экстремально влажных и холодных летних сезонов во второй половине 80-х годов XVI в. Именно в этот период, 13—21 августа 1588 г., разразился шторм, приведший к гибели испанской армады. В июне —августе 1588 г. было отмечено 75 (81%) дождливых дней.

В Швейцарии после 1560 г. были очень тяжелые климатические условия: холодные зимы и весны, холодные и влажные летние сезоны. Неурожаи зерна были в 1614, 1717, 1731, 1785 гг., винограда — в 1588, 1628, 1692, 1698, 1816 гг. Подобные климатические экстремумы отражались на экономике, общественной и социальной жизни. Во Франции в 1680—1718 гг. отмечался период холодных лет с катастрофическим выпадением осадков. В 1782—1785 гг. в Европе наступили жестокие засухи. Очень холодными с избыточным увлажнением были 1812—1821 гг., особенно 1816 и 1817. Холодная зима зафиксирована в 1657/58 г. Средняя температура ее в районе между Данией и Швецией была примерно на 4° С ниже, чем за период 1931—1960 гг. Такие условия привели к замерзанию проливов к востоку от Ютландского полуострова.