Диссертация (1097516), страница 24
Текст из файла (страница 24)
на расстоянии 4000 км отисточника. При этом были получены правдоподобные величины направления искорости распространения сигнала. Анализ данного события подтверждает полученныеранее факты о том, что яркие болиды большой массы могут создать мощнойимпульсное излучение акустико-гравитационных волн в атмосфере Земли, котороеможет быть зафиксировано микробарографами на расстоянии в несколько тысячкилометров. Отметим, что акустико-гравитационный сигнал от взрыва болида в данномчастотном диапазоне (от 0.0001 до 1 Гц) был зафиксирован нами впервые в мире, чтобыло отмечено в работах [ReVelle, 2004; Edwards et al., 2006].144Глава 5 Космофизические аспекты климатическихизменений.5.1 Роль солнечной активности и антропогенных факторов визменениях климата.
Глобальный и региональный аспекты.Последние два десятилетия ХХ века развития науки в области геофизики иклиматологии привели научное сообщество к осознанию ряда базовых, имеющихбольшое прикладное значение положений.1. Антропогенное влияние на окружающую среду проходит на фоне воздействиямощных естественных факторов, влияющих на климат, атмосферу и биосферу Земли[Кондратьев, 1992; Будыко и др., 1993; Борисенков, Пасецкий, 2002; Вагнер, 2006;Priem, 1997; Singer, 1999; Soon, Baliunas, 2003]. Эта позиция была отражена также втретьем отчете Международной Группы Экспертов по Изменению Климата (МГЭИК)[IPCC, 2001]. Согласно данным МГЭИК, среднегодовая глобальная поверхностнаятемпература в ХХ веке увеличилась приблизительно на 0.6ºС±0.2ºС [IPCC, 2001].Однако возникает вопрос заключается об относительной роли антропогенных иестественных факторов в долговременных климатических изменениях, особенно в ХХи начале XXI века.
Палеоклиматические записи свидетельствуют о том, что глобальноепотепление,наблюдающеесясконцапрошлоговека,неявляетсячем-тоэкстраординарным, и климат нашей планеты уже испытывал даже более высокиетемпературы около 1000 лет назад во время так называемого «средневековогоклиматического оптимума» (900 – 1300 гг.) [Наурзбаев, Ваганов, 1999; Клименко и др.,2001; Борисенков, Пасецкий, 2002; Keigwin, 1996; Soon, Baliunas, 2003]. Например, назападе европейской части России в средневековый климатический оптимум около 1100лет назад температура была выше современной примерно на 1ºС согласнопалинологическим данным с привлечением радиоуглеродного датирования торфяныхотложений [Клименко и др., 2001].
С этим выводом согласуются наши результаты,полученныенаосновеоценкиизменчивостишириныгодичныхколецуможжевельника сибирского (Juniperus sibirica) [Шумилов, Касаткина и др., 2006; 2007;Shumilov, Kasatkina et al., 2006a, 2007b]. На рис. 5.1 приведена картина измененийклимата, реконструированная по данным донных отложений в Саргассовом море[Keigwin, 1996]. Из рис. 5.1 видно, что поверхностная температура в современнуюэпоху не превышает среднее значение за последние 3000 лет.2. В основе гипотезы антропогенного изменения климата лежит парниковыйэффект углекислого (CO2) и некоторых других газов, обусловленный поглощением145излучения в видимой и инфракрасной областях спектра. Увеличение содержанияпарниковых газов в атмосфере должно привести к росту температуры воздуха.
Тем неменее, с этой точки зрения нельзя объяснить наблюдавшееся в середине прошлогостолетия относительное снижение глобальной температуры при продолжавшемсяувеличении концентрации CO2, которое с 1940 года составляло 82% от всей величиныза сто лет (см рис. 5.2) [Hansen et al., 1999; IPCC, 2001].Рис. 5.1. Поверхностная температура воды в Саргассовом море по данным донныхотложений за последние 3 тыс. лет (временное разрешение 50 лет) [Kegwin, 1996].Горизонтальная прямая соответствует среднему значению температуры за этот жепериод.Кроме того, увеличение концентрации CO2 в атмосфере за счет обменныхпроцессов между атмосферой и океаном, может значительно превышать антропогенныевыбросы [Бышев и др., 2001; Шерстюков, 2006; Schimel, 1995; 2004].
Анализ воздуха,сохранившегося в ледниковых кернах из Антарктиды, показывает, что в прошломнаряду с колебаниями концентрации CO2 отмечались колебания других парниковыхгазов (СH4, N2O) [Борзенкова, 2003; Вагнер, 2006; Petit et al., 1999]. При этом,отмечается практически синхронное изменение температуры воздуха в высокихширотах и концентрации парниковых газов за последние 420 тысяч лет [Petit et al.,1461999]. Согласно данным [Petit et al., 1999] наибольшую концентрацию парниковые газыимели в межледниковые периоды и достигли своей максимальной концентрации (360ppm для СО2 и 1700 ppb для CH4) в современную эпоху.Рис.
5.2. Отклонения температуры dT (ºС) от величины в 1890 г. (11-летниеусреднения) и концентрация двуокиси углерода CO2 (ppm) [Hansen, 1999].3. Роль солнечной активности в изменчивости климата и окружающей среды внастоящее время является предметом дискуссии представителей широкой научнойобщественности.Однимизпервыхинаиболееяркихэкспериментальныхподтверждений воздействия солнечной активности на климат является очень высокаякорреляция между длиной 11-летнего солнечного цикла и поверхностной температуройсеверного полушария(см рис. 5.3) [Friis-Christensen, Lassen, 1991].
В работах К.Лабицке было показано, что отклик атмосферных параметров на изменения солнечнойактивности становится ярко выраженным в определенные фазы квази-двухлетнихвариаций [Labitzke, 1987; Labitzke, van Loon, 1995].147Рис. 5.3. Вариации отклонений глобальной поверхностной температуры dT (ºC) отсреднего значения за период (1955-1980 гг.), 11-летние усреднения и длины солнечногоцикла dL из работы [Friis-Christensen, Lassen, 1991].В настоящее время в качестве основных гелиогеофизических факторов,влияющих на климат и состояние атмосферы, рассматривается солнечная радиация[Веретененко, Пудовкин, 1998; Reid, 1991; Lean et al., 1995; Haigh, 1996; Douglass,Clader, 2002] и интенсивность солнечных (СКЛ) и галактических (ГКЛ) космическихлучей, изменяющих величину облачного покрова атмосферы [Веретененко, Пудовкин,1994; Вовк и др., 1997; 1999; Касаткина и др., 1999; Tinsley et al., 1989; Tinsley, Deen,1991; Tinsley, 2000; Shumilov, Kasatkina et al., 1996; Svensmark, Friis-Christensen, 1997;Palle, Butler, 2000; Carslaw et al., 2002; Kasatkina, Shumilov, 2005; Veretenenko, Thjel,2005].
В работах [Kasatkina et al., 2005; 2006b; 2007; Shumilov, Kasatkina, 2006b] былавыдвинута гипотеза, что одним из факторов климатического воздействия, имеющимкосмофизическуюприроду,возможно,являютсятакжевариацииплотностикосмической пыли внутри Солнечной Системы.4. Связь атмосферных параметров и климата с солнечной активностью имеетсложную пространственную структуру с хорошо выраженными региональнымиособенностями [Шулейкин, 1968; Мустель и др., 1977; Смирнов, 1984; Шумилов,Касаткина, 1996б; Касаткина и др., 1998; 2006; King et al., 1977; Labitzke, van Loon,1481995; Kasatkina et al., 1993d; 2004a; Shumilov, Kasatkina et al., 1995; Danilov, Lastovicka,2000; Tourpali et al., 2003; Veretenenko, Thjell, 2005; Veretenenko et al., 2005].
В работах[Шулейкин, 1968; Смирнов, 1984; Касаткина и др., 2006; King et al., 1977; Veretenenko,Thjell, 2005] показано, что эта связь усиливается вблизи зон температурных контрастовподстилающей поверхности, в частности вблизи некоторых пограничных зон океанматерик.5. Влияние гелиогеофизических факторов носит циклический характер, ихинтенсивность определяется как уровнем активности Солнца (СА), так и величиной инаправлением главного геомагнитного поля. Как правило, проявления солнечнойактивности связывают с появлением солнечных циклов (11-, 22-, 33-, 50-60, 80-90, 210лет) в климатических вариациях [Костин, 1968; Комин, 1969; Оль, 1969, 1984; Рубашеви др., 1977; Никулин, 1981; Авдюшин и др., 1982; Кочаров и др., 1986; Распопов и др.,1998; Авдюшин, Данилов, 2000; Дергачев, Распопов, 2000; Башкирцев, Машнич, 2003;Гудкович и др., 2005; Касаткина и др., 2004; 2006; Шумилов, Касаткина и др., 2006;Landscheidt, 1988; Scuderi, 1990; Currie, 1993; Stocker, 1994; Baliunas et al., 1997; Cook etal., 1997; Mendoza et al., 2001; Roig et al., 2001; Dean et al., 2002; Esper et al., 2002; Gusevet al., 2004; Veretenenko et al., 2005; Kasatkina et al., 2007; Shumilov, Kasatkina et al.,2007a,b].
По данным о содержании изотопов (14С в древесных кольцах, 10Be в ледяныхкернах, δ18O в океанических отложениях), а также по историческим даннымустановлено, что эпохи экстремально низкой солнечной активности (минимумыВольфа (1280-1380), Шпёрера (1416-1534), Маундера (1645-1715) и Дальтона (18011816)) совпадали с наиболее сильными похолоданиями в Северном полушарии [Вагнер,2006; Eddy et al., 1982; Bond et al., 2001; Pang, Yau, 2002]. Этот вывод получен также понашим данным об изменчивости ширины годичных колец у долгоживущих деревьевКольского п-ова [Шумилов, Касаткина и др., 2006; 2007; Shumilov, Kasatkina et al.,2006a, 2007a,b]. Из рис. 5.4 [Дергачев, Распопов, 2000] видно, что солнечная активностьв течение прошлого столетия находилась на ветви подъема 210-летнего цикла, и внастоящее время мы находимся вблизи его максимума.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
