7 років тому
Немає коментарів

Sorry, this entry is only available in
Російська
На жаль, цей запис доступний тільки на
Російська.
К сожалению, эта запись доступна только на
Російська.

Для понимания изменений климата важно знать его эволюцию на протяжении всей истории существования нашей планеты, т. е. более чем за 4,5 млрд. лет. Эти изме­нения, длившиеся миллионы лет, происходили как за счет астрономических факторов и геохимической эволюции земной атмосферы, так и за счет движения континентов, смещения полюсов, изменения скорости вращения Земли и др. Имели место и более короткие периоды изменения климата — десятки и сотни тысяч лет, наблюдались также колебания, измерявшиеся тысячелетиями, столетиями и десятилетиями.

Хотя климатология — одна из старейших научных дис­циплин, она пока еще не в состоянии объяснить климаты прошлого, а тем более будущего, даже с помощью методов физического анализа и результатов математического мо­делирования. Лишь в середине текущего столетия наука начала переходить от стадии описания климата к стадии его объяснения и то на весьма скромной теоретической базе. Иллюстрацией данного положения является хорошо известный и до некоторой степени парадоксальный факт, что само определение понятия «климат» неоднозначно и вызывало весьма оживленные и острые дискуссии. На этом имеет смысл остановиться несколько подробнее.

Говоря об истории климата, следует четко себе пред­ставлять, какой смысл мы вкладываем в это понятие. К на­стоящему времени известно около 60—70 определений по­нятия «климат». Сам термин, буквально означающий наклонение солнечных лучей, был введен древнегреческим астрономом Гиппархом (190—120 гг. до н. э.). Затем это понятие развивалось древнегреческими учеными. При­мерно до конца XVIII в. господствовало мнение, что климат определяется высотой солнца над горизонтом. Со­гласно этому представлению существовало девять клима­тов. Первый относится к полосе на 12 градусов широты к северу и югу от экватора, остальные климаты разделя­лись кругами широт через 5,5°. Все, что было севернее 50° с. ш., причислялось к девятому климату, в то время считавшемуся необитаемым. Южное полушарие, о кото­ром ничего не было известно, вообще ни к какому клима­ту не причислялось.

В дальнейшем было принято другое деление. Земля делилась на 36 климатов по обе стороны от экватора. Район вблизи экватора, где разность между наибольшими и наименьшими днями в году составляла до 1 часа, от­носился к первому климату. Там, где эта разность была 1 – 2 часа,—ко второму и т.д. до 24-го климата. Кроме того, между полюсом и полярным кругом было еще 12 климатов. Там, где солнце не заходит до одного, по­лутора, двух, двух с половиной месяцев, полагали 26— 29-й климаты вплоть до 36-го у полюса, где солнце не за­ходит шесть месяцев.

В скором времени люди, однако, убедились, что сред­ние условия погоды в этих, так называемых одинаковых климатических зонах разные, и начали искать тому объ­яснения. Появились новые определения климата. Наибо­лее полное было дано А. Гумбольдтом в 1831 г., и затем в 1845 г. в его известной книге «Космос». По Гумбольд­ту, слово «климат» прежде всего обозначает «специфиче­ское свойство атмосферы, которое зависит от непрерыв­ного совместного действия подвижной поверхности моря, изборожденной течениями противоположных температур, изучающей тепло сушей, которая определяет громадное разнообразие в отношении своей орографии, окраски и состояния покрова». Но и это определение продержалось недолго. С 70-х годов XIX в. климат трактуется уже «как общее состояние погоды в определенном месте или в опре­деленной стране, или, точнее говоря, совокупность сред­них величин и свойств всех метеорологических элементов есть не что иное, как то, что называют климатом какого-либо места».

Однако в 20—30-х и в конце 40-х—начале 50-х годов вновь, разгорелись жаркие дискуссии по климату. И лишь и 70-х годах было дано определение понятия климата как совокупности статистических свойств климатической системы за достаточно длительный, но ограниченный про­межуток времени. Большинство исследователей сходятся на том, что период осреднения должен быть от несколь­ких лет до 10 и даже 30. Имеются серьезные основания относить к климату все то, что не может быть выражено в терминах погоды, особенно в части прогноза. Под пого­дой при этом понимается совокупность значений метеорологических элементов в любой точке трехмерного прост­ранства в любой момент времени. В такой трактовке су­ществует предел предсказуемости погоды, исчисляемый двумя-тремя неделями. За пределами предсказуемости может ИДТИ речь о прогнозе лишь осредненных характери­стик, т. е. о прогнозе климата. В свою очередь климатиче­ская система включает следующие компоненты, находящи­еся между собой в сложном взаимодействии: атмосферу, океан, поверхность суши, криосферу (вода в замерзшем состоянии), биосферу.

Климат каждой эпохи (периода) определяется на осно­ве климатических выборок за данную эпоху или данный период. Таким образом, для характеристики климата Зем­ли и описания его истории необходимо знать совокупность статистических свойств всех компонентов климатической системы. В то же время известно, что наша планета су­ществует примерно 4,7 млрд. лет, а период самых длитель­ных регулярных инструментальных метеорологических на­блюдений насчитывает 100—150 лет, и лишь по отдель­ным пунктам он составляет более 200 лет. Спутниковые и некоторые другие специальные виды наблюдений имеют еще более короткие ряды, порядка 10—15 лет.

Вполне понятно, что проследить за историей климата Земли можно только по ограниченному количеству пока­зателей не для всей климатической системы, а для отдель­ных ее компонентов и в основном с использованием кос­венных методов и косвенных признаков. Несомненно, в большей степени нас будет интересовать климат не без­жизненной Земли, а последних нескольких миллионов или десятков миллионов лет, когда появилась биосфера.

Главную информацию о климате прошлого дают гео­логические источники, экологическая интерпретация па­леобиологических материалов, т. е. макро- имикроостат­ков растений, включая пыльцу, споры и др., а также жи­вотных, погребенных в отложениях различного возраста на континентах, на дне океанов и морей. Кроме того, изучаются древние ископаемые почвы, коры выветрива­ния и различные континентальные отложения.

Существенными видами косвенной информации явля­ются дендрологические, археологические, исторические и другие данные, относящиеся к последнему периоду исто­рии Земли.

В самое последнее время начали широко использовать­ся геохимические, главным образом изотопные методы анализа, позволяющие количественно интерпретировать некоторые характеристики климата. В соответствии с име­ющимися представлениями на Земле было не менее трех крупных ледниковых эпох, последняяоколо 650 млн. лет назад.

Примерно в течение последних 20 млн. лет распреде­ление материков и океанов на нашей планете стало напоминать настоящее. За это время земная атмосфера прошла существенную эволюцию. Мы не будем детализи­ровать климат первых 4 млрд. лет истории Земли (до­кембрий) и последних 570—650 млн. лет (фанерозой). Отметим только, что в течение различных геологических эпох наблюдались теплый каменноугольный период в па­леозое, около 300 млн. лет назад, холодный — в мезозое, около 200 млн. лет, теплый — в третичном периоде, около 70 млн. лет назад. Более или менее надежные косвенные данные имеются о климате Земли за последние 2 млн. лет (четвертичный период).