Введение к работе
АКТУАЛЬНОСТЬ РАБОТЫ. Уровень Мирового океана представляет собой уникальный глобальный параметр, характеризующий состояние природы поверхности Земли. Он служит показателем количества сосредоточенной в океане воды, размеров океанических впадин и особенностей рельефа дна и прибрежной суши. Любое изменение уровня Мирового океана или его морей приводит как к перераспределению воды между ее основными "резервуарами" на поверхности Земли, так и к изменению глобальных геофизических и астрономических параметров (например, скорости вращения Земли, ее полярного сжатия и т.п.), что, в свою очередь, неизбежно сказывается на общей циркуляции атмосферы и климате Земли.
Одним из важнейших следствий колебаний уровня меря является изменение рельефа морских берегов посредством размыва и аккумуляции, которое по масштабам многократно превосходит те процессы, которые можно было бы ожидать при простом затоплении и осушении прибрежной суши. По этой причине анализ развития морских берегов в условиях изменений уровня моря становится крайне важным.
Актуальность изучения колебаний уровня моря и связанного с ними развития морских берегов обусловлена, во-первых, высокой чувствительностью этих природных систем к происходящим в наше время и, возможно, значительно ускоряющимся под влиянием человека глобальным изменениям климата и природной среды; во-вторых, крайне ватсной экономической ролью побережий Мирового океана, на которых сосредоточена значительная часть населения планеты и хозяйственного потенциала человечества; и в третьих, необходимостью сохранения природного и, в частности, биологического разнообразия морских берегов.
Поэтому изучение изменений уровня Мирового океана и его
морей в различных масштабах времени, от геологических до инструментальных, является важной научной задачей. Анализ уровнемерных данных в свете развития процессов глобального водообмена сформировался как специфическое научное направление. Однако имеющиеся данные непосредственных наблюдений уровня моря охватывают немногим более столетия и представляют сравнительно небольшой диапазон возможных состояний в сравнении с ожидаемыми будущими изменениями, связанными, в частности с усилением парникового эффекта.
Вследствие этого сопоставление результатов исследований колебаний уровня моря и развития морских берегов в различных масштабах времени, от инструментальных до геологических, имеет принципиальное значение. В работах В. П. Зенковича, 0. К. Леонтьева. П.А.Каплина, Г.А.Сафьянова. Л.Г.Никифорова, Н.А.Айбулатова, Ю.С. Долотова, Ю.А.Павлидиса. Ф.А.Щербакова и др. были установлены некоторые основные закономерности развития морских берегов при изменении уровня моря.
В современных условиях особую важность приобретают сбор, критический анализ и количественное сопоставление геолого-геоморфологических и историко-археологических данных о древних берегах, принадлежащих к различным типам, а также рассмотрение возможностей привлечения других косвенных данных об изменениях уровня моря в доинструменгальный период.
ЦЕЛЬ РАБОТЫ. Целью работы является анализ изменений уровня Мирового океана и его морей по геолого-геоморфологическим, геофизическим, историко-археологическим и иным данным и уточнение на этой основе некоторых общих закономерностей развития морских берегов при колебаниях уровня моря.
ОСНОВНЫЕ ЗАДАЧИ РАБОТЫ. Для достижения поставленной цели
необходимо решение следующих основных задач:
разработка концепции временных масштабов изменений уровня моря и оценка степени инерционности береговых процессов;
детальное изучение колебаний уровня океана и его морей в плейстоцене, голоцене и за последние тысячелетия на основе комплексного анализа геолого-геоморфологических, археологических, исторических, лалеогляциологических, геофизических и прочих сведений;
выявление и уточнение некоторых закономерностей развития морских берегов различных типов при колебаниях уровня моря и сценка основных факторов этого развития;
разработка общих принципов предсказания эволюции морских берегов в условиях ожидаемых изменений глобального климата и уровня іЧирового океана и применение зтих принципов к морским берегам России.
ИСХОДНЫЕ МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДИКА РАБОТЫ. Основой работы послужили материалы полевых исследований автора на берегах Восточно-Сибирского (1979), Японского и Охотского (1979, 1980), Белого (1981-1983. 1991), Каспийского (1981-1992), Желтого и Восточно-Китайского (1989-1990), Азовского (1993), Адриатического (1993, 1995) морей, оз.Иссык-Куль (1987-1990). Полезный материал для сопоставлений был получен во время научных экскурсий и краткосрочных полевых исследований на берегах Аргентины, Великобритании, Фракции, Малайзии, ЮАР. Обработан также больной литературный и фондовый материал на различных языках по древним четвертичным берегам Мирового океана.
Теоретической и методической основой работы послужило учение о развитии морских берегов, созданное усилиями вышеперечисленных и многих других исследователей. При изучении древних
- і -
берегов различных морей применялись геолого-геоморфологические, палеогеографические и историко-археологические методы. Для анализа массива данных по древним плейстоценовым берегам Мирового океана и изучения влияния различных факторов на их морфологические особеннности применялись методы статистической обработки информации, в частности, корреляционный и факторный анализ. Для реконструкции формы поверхности океана в отдельные эпохи плейстоцена использовались методы планетарной геофизики.
НАУЧНАЯ НОВИЗНА РАБОТЫ определяется тем, что в ней внесен существенный вклад в разработку следующих вопросов:
количественная оценка влияния отдельных факторов на изменения уровня моря в различных масштабах времени;
анализ колебаний уровня Мирового океана в среднем-позднем плейстоцене на основе обширного массива данных и оценка точности полученных результатов;
реконструкции уровенной поверхности Мирового океана для отдельных характерных периодов плейстоцена и голоцена и оценка планетарных геофизических и гидрологических параметров в соответствующие периоды прошлого;
анализ особенностей развития морских берегов различных типов в условиях изменений уровня моря с той или иной скоростью, запасов рыхлого материала в береговой зоне, ее морфологических особенностей и прочих факторов;
анализ применимости и граничных условий для использования различных количественных моделей переформирования берегового рельефа при изменениях уроЕня моря;
прогнозирование развития морских берегов морей России при ожидаемом подъеме уровня Мирового океана.
ПРАКТИЧЕСКАЯ ЦЕННОСТЬ И РЕАЛИЗАЦИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ РАБОТЫ. Результаты работы представляют большой практический интерес при разработке региональных стратегий устойчивого развития прибрежных районов в условиях происходящих и ожидаемых изменений уровня моря, в частности при проектировании крупных объектов в береговой зоне, планировании природоохранной, рекреационной и иной деятельности.
Результаты работы использованы при подготовке диссертантом в качестве автора или соавтора ряда отчетов по госбюджетным и хоздоговорны!,! темам в Институте водных проблем РАН и Московском государственной университете. Методика предсказания развития морских берегов в условиях изменений уровня моря использована в отчетах по проекту 1.04.15 Общегосударственной комплексной программы "Мировой океан" и проекту программы "Экологическая безопасность России". Комплексная методика прогнозирования развития морских берегов использована при разработке прогнозов развития российского побережья Азовского меря в соответствии с договором с объединением "Краснодарберегозащита"; российского побережья Каспийского моря в рамках гехнико-экокемл-ческого доклада "Защита населенных пунктов и объектов народного хозяйства от возможных последствий подъема уровня Каспийского моря", подготовленного ВНТК "Каспий" в соответствии с поручением Правительства РФ; побережий Корякского автономного округа в соответствии с договором с объединением "Корякстройсервис". Результаты применения методики к берегам северной части Адриатического моря в пределах Италии использованы Университетом г.Триеста.
АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ. Основные положения работы докладывались на всесоюзных и всероссийских совещаниях по изучению чет-
вертичного периода (Москва, 1991, 1994) и по геохронологии четвертичного периода (Москва, 1985, 1989); на всесоюзном совещании по изучению озер (Ленинград, 1986), на всесозных (Ростов-на-Дону, 1985; Москва, 1987, 1990) и международной (Калининград, 1992) береговых конференциях; всесоюзной конференции "Человек в биосфере" (Москва, 1988); международном симпозиуме по изучению и использованию морских берегов (г.Ипох, Малайзия, 1989); международной конференции по изучению изменений уровня океана в четвертичное время (г. Ла-Плата, Аргентина, 1991); международной конференции по истории пустынь и аридных берегов (г.Ахмадабад, Индия, 1992); международной рабочей группе Международной гидрологической программы ЮНЕСКО "Изменения уровня моря и его последствия для гидрологии и водного хозяйства" (Нидерланды, 1993); 2-й Международной геоморфологической конференции (г. Гамильтон, Канада, 1993); международном симпозиуме по изучению и использованию береговых дюн (г.Порт-Элизабет, ЮАР, 1994); конференции "Морские берега: Прошлое, настоящее и будущее" Международного географического союза (г.Гдыня, Польша, 1994); международном симпозиуме "Данные о быстрых изменениях уровня моря в позднечетвертичное время" (г.Эдинбург. Великобритания, 1994); международной конференции "Изменения морских берегов" (г. Бордо, Франция, 1995) и других совещаниях и конференциях.
ЛИЧНЫЙ ВКЛАД АВТОРА В РАБОТУ. Диссертация является итогом многолетних исследований диссертанта (1979-1995), выполнявшихся под его руководством или при непосредственном участии. Сбор важнейших материалов и их интерпретация целиком принадлежат диссертанту. В опубликованных в соавторстве статьях по теме диссертации разработка теоретических и методических проблем и обработка материалов, приводимых в диссертации, выполнены лично
автором.
ПУБЛИКАЦИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ. По теме диссертации опубликовано около 70 научных работ общим объемом более 40 печ. листов, в том числе 1 монография, более 25 статей на русском языке и около 20 статей на иностранных языках.
СТРУКТУРА И ОБЪЕМ РАБОТЫ. Работа состоит из введения, 6 глав и заключения, содержит стр. текста, 15 табл., 85 рис. и список литературы из 597 названий.
Автор глубоко признателен за научные консультации и постоянную поддержку в работе проф., д. г.н. П.А.Каплину и проф., д. г. н. Р. К. Клиге. Больиую помощь на разных зтапах работы оказали проф., д. г. н. А. А. Свигсч, д. г.н. С.Д.Николаев, д. ф. -м. н. Ю.А.Тараканов, д. г. -м. н. Р.Г. Джамалов и многие другие. Выполнение исследований было бы невозможно без искренней заинтересованности в сотрудничестве со стороны всех сотрудников лаборатории режима поверхностных вод (ранее - лаборатория климатической изменчивости гидрологических процессов) Института водных проблем РАН, где выполнялась работа, и лаборатории новейших отложений и палеогеографии плейстоцена географического факультета МГУ, с которой автор сотрудничал в течение всего периода своей научной работы.
