Введение к работе
Актуальность проблемы. Изучение естественных изменений климата может
производится на основе инструментальных наблюдений. исторических
документов с помощью дендрохронологических данных. Однако все эти данные
имеют ограничение во времени и не пригодны для долгосрочного
прогнозирования климата. Одним из возможных методов получения длиннооядных
климатических наблюдений являются палеоклиматичесше данные
полученные по палеоботаническим и. в частности по палинологическим
материалам. Ранее попытки оценить параметры естественных колебаний климата по палинологическим данным предпринимались неоднократно (Гричук. 1969: Webb. Bryson. 1972: Величко 1973: Хотинский. 1977: Guiot. 1985 и др.). Однако в большинстве работ реконструкции климата производились для отдельных регионов и по отдельным временным срезам. Вплоть до настоящего времени из-за отсутствия детальных количественных оценок климата не было обобщений палеоклимата для субрегионального и континентального уровня за достаточно длительный промежуток времени.
Актуальность изучения количественных характеристик климата прошлого связана с возможностью прогноза климата Особенно важным периодом для этих целей является голоцен, ближайший к нам отрезок геологического времени, в который происходило становление современных природных условий и, длительность которого (около 10000 лет), позволяет оценить климатические условия (5l/nv"'src по крайней мере на 1500 лет вперед
Для построения пространственных сценаоиев климата будущего \ правило используется два подхода: 1) разработка моделей общей циркуляции, т.е. численное моделирование. и 2) использование пзлеоклиматических реконструкций в качестве аналогов климатов будущего Разрешающая способность моделей общей циркуляции недостаточна для построения ипілмзтілпог^і' гнрц^п^ра птррчіч^іііі^v лосту CO~ p ятмоосЬеов м^^ьшєму ,іоМ удвоенному. Это ограничивает их применение в ситуациях, соответствующих относительно небольшим увеличениям среднеглобальной температуры (меньше 2С). В тоже время, разрешающая способность палеокпиматмческих реконструкций позволяет оценить изменения величин температуры менее 2 С
Цель и задачи работы. Целью настоящей работы является выявление общих закономерностей изменения климата территории Северной Евразии t позднеледниковье и голоцене. В ходе ее выполнения решались следующие задачи:
1.Сбор и обработка палинологической информации.
-
Определение зависимости субфоссильных спорово-пыльцевых спектров от современных климатических условий с помощью математических методов.
-
Разработка методики восстановления количественных характеристик климата прошлого по палинологическим данным.
-
Детальная реконструкция количественных характеристик климата на протяжении позднеледниковья - голоцена и построение палеоклиматических карт по территории Северной Евразии.
-
Разработка климатостратиграфической шкалы позднеледниковья и голоцена.
-
Выявление тренда естественных изменений климата.
-
Использование палеоклиматических данных для оценки состояний некоторых природных объектов в прошлом и будущем (прикладная палеоклиматология). Объект и материалы исследования. Объектом исследований являлись палинологические данные позднеледникового и голоценового возраста с радиоуглеродными данными по равнинным территориям Северной Евразии Палеоклиматические реконструкции (определение среднегодовых, январских ^ июльских температур, среднегодовой суммы осадков) были проведены более чем по 100 тестовым спорово-пылыдевым диаграммам, сведенными в электронную баз} данных.
Методика исследований. Основой для создания методики палеоклиматически> реконструкций явилось нахождение связи субфоссильных спорово-пыльцевы? спектров с современными климатическими характеристиками с помощьк информационно-логического анализа (Пузаченко. 1969; 1972). Дополнительно дл? анализа современных спорово-пыльцевых спектров также применялись методы многомерного статистического анализа. Оценки тренда и цикличное естественных изменений климата осуществлялась с помощью стандартноР процедуры спектрального анализа временных рядов. Наряду с ними применялись стратиграфический и картографический методы.
Основные защищаемые положения.
1. Многократность и квазипериодичность изменений климата на протяжении
позднеледниковьяи голоцена
2. Амплитуда колебаний климата больше в высоких широтах, чем в низких.
3 Одновременное^ ^^'рчомзсщтябчыу ^лооапкз ^ С^ изменений климата
на территории Северной Евразии.
-
Теплые периоды второй половины голоцена могут быть использованы как возможные сценарии антропогенного потепления в будущем
-
Механизм изменения термического режима (физические факторы, вызывающие эти изменения) на протяжении голоцена был одинаковым,
-
Потепления и похолодания разного масштаба на глобальном уровне приводили к разным изменениям осадков на различных территориях.
-
Изменчивость климата в определенные климатические интервалы позднеледниковья и голоцена определялась различиями в системе "ледники-океан-атмосфера".
Научная новизна работы. Впервые с максимально возможной детальностью
реконструирована динамика изменений климата на территории Северной Евразии в
позднеледниковье и голоиене Постооены палеоклиматические карты для
нескольких временных срезов С большей подробностью построена
климзтостратигоафическая шкала позднеледниковья и голоцена. Установлен общий тренд естественных изменений климата. Определены обшие закономерности и особенности изменения климата за рассматриваемое воемя Практическое и научное значение работы. Результаты оеконструкций климата в виде палеоклиматических кривых могут быть использованы для региональных климатических прогнозов. Данные о теплых периодах второй половины голоцена могут быть возможными сценариями антропогенного потепления климата в будущем, а о холодных - сценариями естественного похолодания климата. Полученные палеоклиматические данные могут быть использованы для калибровки математических моделей климата
Материалы диссертации включены а отчеты Государственного
Гидрологического Института. Карельского филиала РАН. Пермского политехнического института. Института безопасного развития атомной энергетики РАН. Результаты работы широко использовались в советских и
международных исследованиях по изменениям климата, в частности, в проекте п<
Международной программе геологической корреляции - 151
"Палеогидрологические изменения в умеренной зоне за последние 15 тыс. лет' Разработанная методика палеоклиматических реконструкций применялась ві многих научно-исследовательских организациях. Палеоклиматические карты н; оптимум голоцена вошли в Международный палеоклиматичекий атлас (Velichkc Frenzel, Pecsi, 1991) и будут представлены в отечественном атласе ПСЕРМ Изложенные в диссертации методические подходы по интерпретациі палинологических данных вносят вклад в развитие спорово-пыльцевого анализ; для целей стратиграфии, палеоклиматологии, палеогеографии и геологическоі корреляции.
Апробация работы. Основные положения диссертации доложены на более чек
40 научных совещаниях, в то числе: советско-американские совещания ш
палеоклиматам (Иркутск, 1980: Москва, 1987.1990: США. Мадисон. 1988)
международный Конгресс ИНКВА (Москва.1982: Берлин. 1995); международны! совещания по палеоклиматическим реконструкциям (Швеция, Упсала.1990 Франция. Арль, 1992 : Япония. Токио.1991: США. Вашингтон. 1994): симпозиул "Палеогидрологические изменения в умеренной зоне за последние 15 тыс. лет (Вильнюс.1986: Польша, Краков.1993): совещания по изучению краевы; образований материковых оледенений (Воронеж. 1985; Минск. 1990): совещани! "Проблемы голоцена" (Тбилиси. 1988): палинологические конференции(Тюмень 1980: Саратов. 1985: Минск. 1989): Всесоюзные совещания по истории озе| (Таллинн, 1983; Ленинград,1986; Минск.1989); Всесоюзные совещания по методам і реконструкциям палеоклиматов (Москва.1980.1983,1984).
Публикации. По теме диссертации опубликовано свыше 200 работ, в том числе і 5 коллективных монографиях. Основные публикации приведены в конц< автореферата.
Структура работы. Диссертация состоит из введения, глав і
заключения. Список цитируемой литературы насчитывает ^7 наименований, і том числе УТ иностранных источников. Объем диссертации Кэтсгранщ текста рисунков и таблиц.
Автор выражает искреннее признание проф., д.г.н. А.А.Величко, д.г.н Н.А.Хотинскому и всем сотрудникам лаб. эволюционной географии ИГ РАН у>
постоянную поддержку в работе. Автор считает необходимым выразить большую благодарность огромной группе палинологов. чьими материалами он пользовался.
