Характеристика климатической системы древней Земли (стр. 4 из 5)

С иссушением Сахары представители четвертичной фауны покинули Северную Африку и нашли убежища в лесах и саваннах Центральной Африки, где они обитают и по сей день.

В Европе за последние 4 тыс. лет по косвенным данным также установлены существенные колебания климата. Можно выделить четыре периода, в течение которых климат Европы до нашей эры был более холодным и влажным. Начало периодов приходится на 2000, 2600, 3100 и 3680 гг. до н.э. (176). Имевшие место резкое похолодание и иссушение климата в это время, по-видимому, были повсеместными.

Есть основания предполагать, что некоторым климатическим изменениям уже тогда наряду с естественными факторами способствовала человеческая деятельность, в частности вытаптывание растительности скотом и наступание пустынь.

Как указывается в ряде источников, наиболее холодный период после климатического оптимума отмечался между 2500 и 350 гг. до н.э. Он продолжался в некоторых районах до начала нашей эры. Интересную информацию о климате прошлого оставил римский поэт рубежа нашей эпохи Публий Овидий Назон (43 г. до н.э. - 18 г. н. э) (328). В конце жизни, находясь в изгнании в небольшом городке Тимы на берегу Понта (Черного моря), Овидий написал большое количество писем, в которых содержится описание природы и климата Придунайского региона и Причерноморья.

Так, он отмечал, что река Истр (Дунай) замерзает по три года подряд; что во время замерзания Дуная возможно пешее и конное движение по льду; что в некоторые годы замерзает Черное море. Такие явления имеют место и в современную эпоху.

Имеются упоминания "о рыбе, вкрапленной во льду", о снежных зимних покровах. Вот одно из этих описаний:

"Я живу, брошенный всеми, в песках на краю мира, где земля занесена вечными снегами. Поле здесь не производит ни плодов, ни сладкого винограда, не зеленеют на берегах ивы и на горах дубы. Да и море не похвалишь больше земли! Морская пучина, лишенная солнечного света, вечно волнуется от бурных ветров. Куда ни взгляни, везде простираются лишенные земледельца обширные поля и луга, на владение которыми никто не претендует..." (328, 120).

В этом, как, впрочем, и в других высказываниях Овидия, конечно, звучит явное преувеличение суровости климата здешних мест. Поэтому для реконструкции климата подобного рода исторические описания должны подтверждаться другими объективными критериями.

Тот факт, что на границе нашей эры климат был более суровым и, по-видимому, близким к климату малого ледникового периода, зафиксирован многими источниками. В этой связи представляется оправданной гипотеза о некотором влиянии изменений климата в начале нашей эры на упадок Парфянского царства, занимавшего в период расцвета (I в. н. э) территорию от Двуречья до реки Инд и пришедшего в упадок к концу II - началу III в. н.э.

Или другой пример.

В настоящее время на юго-западе Аравии под песками погребено древнее Сабейское царство, возникшее на рубеже 2-1-го тысячелетия до н.э. и просуществовавшее под разными названиями в течение полутора тысячелетий. "Южноаравийская цивилизация", включавшая такие государства, как Хадрамаут, Катабан, Саба (позднее Майн), отличалась высокой культурой и располагалась на плодородных землях.

Рис.4. Колебание уровня открытого океана за последние 200 тыс. лет

Древние источники сообщают о Южной Аравии того времени как о благословенной плодородной земле, называемой древними римлянами "Арабия феликс" ("Счастливая Аравия").

Чтобы представить культуру цивилизации, укажем, что на ныне высохшем русле реки Адкына, там, где воды редких в восточной части Йеменских гор дождей пробили себе дорогу через горы, в IX в. до н.э. было начато строительство грандиознейшей по тому времени плотины. К VI в. до н.э. были поставлены огромная плотина длиной 600 м, шириной 80 м и высотой 15 м (плотина Мариба), водохранилище, два шлюза, распределительный и водосборный бассейны. Имеются исторические указания и о других не менее искусно построенных тысячелетия назад плотинах на территории обоих нынешних Йеменских государств.

Неоднократные разрушения плотины Мариба происходили в IV, V и VI вв. н.э., т.е. в пору неблагоприятного климата. Последняя катастрофа - страшное наводнение - произошла в 570 г. н.э. Остальное довершили пески, которые продолжают наступать и ныне. В настоящее время на этой территории растут лишь отдельные кустики мятлика и колючек.

По мере приближения к нашей эре наука располагает все большим количеством косвенных данных, характеризующих климат, особенно его аномалии. Так, косвенные источники о климате Египта, Китая и Южной Европы датированы соответственно 3000, 2500 и 500 гг. до н.э. Для Северной Европы они имеются за всю историю современного летосчисления, для Северной Америки - лишь зa последние несколько сот лет.

Согласно имеющимся источникам, температура за первые два тысячелетия из последних пяти в Китае была на 2° выше, чем теперь. В других районах земного шара нередко отмечались заметные похолодания климата. Последние 3 тыс. лет в Китае температура колебалась в пределах 2-3°С. Большой объем имеющихся фактических данных по истории климата голоцена обобщен в монографии Лэмба (419).

Хорошим индикатором климата прошлого являются уровни открытого моря и озер. Радиоуглеродные методы анализа позволяют восстановить амплитуду этих колебаний.

Рис.5. Колебания уровня озера Чад за последние 80 тыс. лет

На рис.4 приведены данные о колебании уровня океана за последние примерно 200 тыс. лет по данным Вина и Чеппела (419). Особенно низок был уровень в период последней ледниковой эпохи. В период потепления произошло его резкое увеличение. Всего примерно за 4 тыс. лет уровень моря при потеплении повысился почти на 40 м.

Имеется довольно обширная информация о состоянии уровня внутренних озер за период голоцена и даже несколько ранее. Характер колебаний уровня озер не всегда согласуется с колебаниями уровня Мирового океана. Так, уровень озер в Экваториальной Африке (между 5° с. ш. и 9° ю. ш) за последние 20-30 тыс. лет показывал значительные колебания. В качестве примера на рис.5 приведены имеющиеся данные о колебании уровня озера Чад. За период примерно от 30 000 г. до н.э. до приблизительно 6000 г. до н.э. уровень озера понизился более чем на 70 м. Затем были подъемы и опускания. Последний максимум уровня был в период климатического оптимума, после которого уровень моря понизился еще более чем на 25 м.

На Рис.6 показано изменение уровня Каспийского моря (419).50 - 60 тыс. лет назад уровень Каспийского моря был почти на 80 м выше современного. Затем уровень резко падал. Примерно в 6000-4000 гг. до н.э. уровень Каспийского моря был на 20-22 м ниже современного.

Более детальный анализ колебаний уровня озера Чад и уровня Каспийского моря указывает, что на фоне общего понижения уровня этих озер за последние 20 тыс. лет наблюдались отдельные флюктуации, которые носили нерегулярный характер.

В период потепления климата почти на 1000 м повысилась верхняя граница линии лесов в Альпах. Колебания климата в период голоцена сопровождались существенными изменениями циркуляционных процессов. Так, в период последней ледниковой эпохи субтропическая область высокого давления и субполярная область низкого давления смещались к югу. Первая была южнее почти на 20-25° по сравнению с периодом климатического оптимума и на 8-10° южнее современного положения.

Рис.6. Колебания уровня Каспийского моря за последние 80 тыс. лет

Рис.7. Палеотемпературы июля (А), января (Б), года (В) и палеоосадки года (Г) (в отклонениях от средней). Разрезы: 1 - Заруцкое, 2 - Ругозеро, 3 - Хийлисуо, 4 - Бездонное, 5 – Готнаволок

Область низкого давления была южнее почти на 40° широты зимой и только на 10-15° летом по сравнению с периодом оптимума и соответственно на 30 и 10° южнее по сравнению с современным положением. Вполне естественно, что полярный фронт располагался значительно южнее прохождения осей циклонов в ледниковую эпоху. Эти результаты согласуются с результатами приведенных выше численных экспериментов.

В период же климатического оптимума оси циклонов проходили значительно севернее.

5-6 тыс. лет назад климат был сравнительно теплым и влажным не только в Европе, но и в Китае. Археологические данные указывают на то, что в периоды резких изменений климата, в особенности повышения его неустойчивости, возрастала повторяемость сильных наводнений. Такие периоды отмечались около 4000-2400 гг. до н.э. на Ближнем Востоке (419).

Большой интерес представляют характеристики климата периода голоцена и в особенности периода климатического оптимума на территории нашей страны. Так, в работе В.А. Климанова и Г.А. Единой (255) приведены реконструкции палеотемператур и осадков на протяжении всего голоцена для северо-западной части Русской равнины.

На рис. 7 приведены восстановленные палеотемпературы июля (А), января (Б), среднегодовые (В) и количество палеоосадков за год (Г) в промежуток времени от 10 тыс. до 300 лет назад для пяти разрезов. Три из них (Готнаволок, Бездонное, Хийлисуо) расположены к западу от Онежского озера, т.е. относятся к южной части Карелии, два (Ругозеро, Заруцкое) - в северной части Карелии. Прерываемость палеоклиматических кривых означает перерывы в осадконакоплении. Как видно из рисунков, в последнее позднеледниковое время (10-12 тыс. лет назад) климат был значительно холоднее теперешнего. Зимой отличие достигало 12-14°, в то время как июльские температуры были ниже примерно на 4°С. а средневековые - на 6-7°С. Среднегодовая сумма осадков была ниже на 200 мм. В это время наблюдалось чередование небольших потеплений и похолоданий.