Зміни та коливання клімату

Навколишня природа безперервно змінюється. Змінюється і клімат, весь його метеорологічний режим, і насамперед температура, опади, їхній внутрішньорічний розподіл, умови зволоження. Під змінами клімату розуміють спрямовану докорінну зміну метеорологічного режиму протягом геологічного часу. Вони пов'язані із суттєвими змінами кліматоутворюючих факторів. Наприклад, теплий клімат верхньої крейди – палеогену змінився у помірних широтах у пліоцені – четвертинному періоді холодним кліматом. Якщо зміни клімату немає спрямованого характеру, ритмічні, циклічні, то краще говорити про коливаннях клімату.

Величезна кількість гіпотез свідчить про складність цієї проблеми, бо клімат – результуюча багатьох факторів: і космічних, і телуричних (земних). Існує багато гіпотез про причини змін та коливань клімату. Їх можна умовно об'єднати у три групи: космічні, астрономічні та геолого-тектонічні.

Космічні гіпотези пояснюють нестійкість клімату коливаннями сонячної активності, перетином Сонячної системою ділянок Всесвіту з різною прозорістю тощо.

Астрономічні гіпотези пов'язують кліматичні порушення з прецесією, періодичною зміною нахилу осі обертання Землі до площини орбіти та коливаннями ексцентриситету. Прецесія зумовлює повне коло проходження точок рівнодення за 26 тис. років. Протягом 42 тис. років відбувається повне коливання земної осі щодо площини екліптики, що виявляється у зміні кута її нахилу з 21 58 'до 24 30' і назад. Нарешті, протягом 92-94 тис. років відбувається повна зміна ексцентриситету орбіти, у процесі відстань від Землі до Сонця в перигелії то зменшується (при сильній витягнутості орбіти), то збільшується (принаближення її до кругової). Зіставлення цих трьох ритмів (математичне накладення їх один на одного) дозволило М. Міланковичу побудувати криву змін надходження сонячної радіації за останній мільйон років і пов'язати з нею наступ і відступ четвертинних заледенінь північної півкулі. Зараз модифікована гіпотеза Міланковича є однією з основних у поясненні причин зледеніння.

Саме з цих позицій розглядається деякими дослідниками прогресивне похолодання клімату протягом пліоцену - плейстоцену при коливаннях на цьому фоні температур з амплітудою порядку 8-10 ° С, які викликали зміну льодовиковий і міжльодовиковий.

У плейстоцені на тлі висхідного тектонічного розвитку рельєфу у високих широтах Землі, зокрема на півночі Євразії, коливальні рухи земної кори призводили також до чергування трансгресивного та регресивного розвитку Полярного басейну та зміни у зв'язку з цим його площі. Згідно з концепцією І. Д. Данилова, вони спричинили найбільш ймовірну причину великомасштабних кліматичних змін у високих і середніх широтах північної півкулі.

Максимальне поширення морських трансгресій та регресій у басейні Арктичного океану та на суміжних територіях у пізньому кайнозої (за Р.К. Клізою та ін.)

При трансгресіях, як і раніше ранньому пліоцені, збільшувався зв'язок Полярного басейну з Тихим і, що особливо важливо, з Атлантичним океанами. Завдяки цьому теплі води Атлантики у великій кількості надходили до Арктики, зумовлюючи загальне пом'якшення та зволоження клімату у високих та середніх широтах. Навпаки, регресії Полярного басейну були причиною його практично повної ізоляції від Тихого океану та значно більшою, ніж зараз – від Атлантичного. При цьому суттєвозбільшувалася площа арктичної суші за рахунок шельфу, що оголився. Просування суші на північ сприяло ще більшому вихолоджування центральної частини Полярного басейну, яка сковувалася суцільним чохлом морських льодів завтовшки до 10-15 м, стаючи, за образним виразом В. Ю. Візі, «кліматичною сушею». Таким чином, замерзлий Полярний басейн як би поєднував Євразію і Північну Америку в «єдиний суперматерик» Арктиду - величезну область вихолоджування у високих широтах. Все це, разом узяте, зумовлювало збільшення суворості та континентальності клімату у високих та середніх широтах північної півкулі, сприяло зниженню середньорічних температур повітря та мерзлих товщ, виникненню льодовикових покривів та загалом – збільшенню площі та обсягу кріосфери (від грец. kryos – лід) - Куля) Землі.

За цією моделлю не тільки й не стільки виникнення та зникнення льодовикових покривів суші призводило до трансгресій та регресій Світового океану, а, навпаки, тектонічно та звстатично обумовлені трансгресії та регресії Полярного басейну викликали кліматичні зміни і, як наслідок, чергування епох льодовикових та міжльодовикових.

Період останнього зледеніння (Осташківської стадії Валдайського зледеніння) 20-12 тис. років тому А. А. Величко вважає найхолоднішим і сухим часом за весь плейстоцен. Рівень Світового океану в тектонічно стабільних районах у цей час знаходився нижче сучасного більш ніж на 100 м2. На цей період доводиться і максимальна регресія Полярного басейну. Осушалися моря Лаптєвих, Східно-Сибірське, зникала Берінгова протока, замість якої виникала «Берингійська суша», Новосибірські острови з'єднувалися з континентом. У західному секторі Арктики, куди надходила достатня кількість опадів, розвивалосяназемне покривне заледеніння (у Фенноскандії, Новій Землі, Полярному Уралі, Таймирі, плато Путорана). Гірські льодовики переходили в так звані льодовики підніжжя. На північному сході Азії наземне заледеніння мало обмежений характер через мізерність опадів і було приурочено лише до високих гірських хребтів, зате широкого поширення набуло підземне заледеніння. За оцінками Р. К. Клиге та інших вчених, наприкінці плейстоцену наземне заледеніння було розвинене на площі 5-6 млн. км 2 , тобто в 2,5-3 рази більше, ніж зараз, а підземне заледеніння - на площі 40-45 млн. км2.

У період з 18 до 12 тис. років тому (як і за більш ранніх заледеніннях) на Східно-Європейській рівнині існувала система прильодовикових озер, що утворилася при підпружуванні льодовиком стоку річок басейну Північної Двіни та Печори. На думку М. Г. Гроссвальда, аналогічна і навіть велика за розмірами система стоку існувала і в Сибіру, охоплюючи басейни великих сибірських річок: вона проходила від приледникових озер Середнього та Західного Сибіру (підпружених Єнісея, Обі та їх приток) через Убаган-Тургайську улоговину в Аральське та Каспійське моря, а потім через Маничську западину в Чорне море і далі у Світовий океан.

Розрахунки показують, що температура повітря на рубежі плейстоцену та голоцену 12-10 тис. років тому підвищилася в помірних широтах на 8-10°С, що призвело до швидкої (протягом 3 тис. років) деградації льодовиків. У голоцені найвищі температури у помірному поясі відзначалися близько 6 тис. років тому, у голоценовий оптимум. Температури на той час тут були на 2,5°С вищими за сучасні.

В історичний час найвищі температури в Європі спостерігалися з IV до XI ст. Завдяки тому, що зменшувалася льодовитість північних морів, нормани влітку досягали берегів Гренландії таПівнічної Америки, ґрунтуючи там свої поселення. XIII-XV ст. - Період похолодання, який називають малим льодовиковим періодом. Альпійські льодовики на той час спускалися до підніжжя гір, встановилася льодова блокада Північної Атлантики, було втрачено зв'язок гренландських колоній з метрополією у Європі, а колоністи та ескімоси частиною мігрували на Північно-Американський континент, де змішалися з індіанцями, частиною загинули.

У XX ст. найзначніше потепління, зафіксоване інструментально, посідає період із 1919 по 1940 р . З 1940 по 1970 рік. спостерігалося незначне уривчасте похолодання, а останні десятиліття намітилося потепління середніх і високих широтах північної півкулі, що пов'язують з антропогенно зумовленим парниковим ефектом. У добу НТР вплив діяльності людини на клімат нестримно зростає і в потенціалі може призвести до глобальних катастроф. Потепління вже призвело до скорочення обсягу льодовиків та підвищення рівня Світового океану зі швидкістю 1,5-2 мм на рік. 2000 р. виявився в середньому найтеплішим за період з 1860р.

Потепління та похолодання клімату призводять до зміни глобальної циркуляції атмосфери.

Любушкіна С.Г. Загальне землезнавство: Навч. посібник для студентів вузів, які навчаються за спец. "Географія"/С.Г. Любушкіна, К.В. Пашканг, А.В. Чернов; За ред. А.В. Чернова. - М.: Просвітництво, 2004. - 288 с.