Тип работы:
Предмет:
Язык работы:


Анализ климата прошлого по палеоклиматическим данным

Работа №171064

Тип работы

Магистерская диссертация

Предмет

география

Объем работы94
Год сдачи2021
Стоимость5500 руб.
ПУБЛИКУЕТСЯ ВПЕРВЫЕ
Просмотрено
1
Не подходит работа?

Узнай цену на написание


Введение 2
1. Палеоклиматология и её методы 5
1.1. Краткая история палеоклиматологии 5
1.2. Методы палеоклиматологии 7
Однако, не смотря на свою высокую точность, изотопный метод
определения палеотемператур имеет и ряд ограничений: 13
1.4. Изотопный метод 19
2.Оценка климатических изменений за последние сотни тысяч лет 23
2.1. Обзор климатического периода 23
2.2. Антарктида 24
2.3. Гренландия 42
2.4. Горные ледники 48
2.5. Сопоставление результатов 49
3. Оценка климатических изменений за последние десятки тысяч лет 52
3.1. Обзор климатического периода 52
3.2. Антарктида 53
3.3. Гренландия 60
3.5. Сопоставление результатов 66
4.Оценка климатических изменений за последние 2 тысячи лет 68
4.1. Обзор климатического периода 68
4.2. Антарктида 69
4.3. Гренландия 79
4.4. Ледники гор 85
4.5. Сопоставление результатов 89
Заключение 91
Список литературы 94


Климатическая система Земли была сформирована практически в начале архея и ей уже 3,5 млрд. лет. За этот огромный период как сама атмосфера, так и климат претерпевали значительные изменения и колебания, связанные с чередованием теплых и ледниковых периодов.
Современный климатический режима сформировался в кайнозое примерно 38 млн. лет назад и характеризуется следующими основными особенностями:
- совпадение одного из континентов с полюсом и расположение большей части материков в высоких широтах, что определяет климатическую асимметрию полушарий и большую роль альбедо;
- наличие криосферы: наземное, подземное и морское оледенения;
- наличие психросферы (придонные холодные воды с Т<8°С);
- температурная асимметрия океана и атмосферы (температура океана 5,7°С, воздуха 14,2-15,0°С).
- обогащение океана СО2 (лучшая растворимость в холодной воде, изъятие из атмосферы);
- температурный градиент воды в океане экватор - полюс и поверхность - дно достиг 15-20°С;
- температурный градиент экватор - полюс в атмосфере 28,2 и 59,7°С в Северном полушарии (лето и зима) и 40,2 и 74,2°С - в Южном.
- большая скорость вертикальной циркуляции океана (250-1000 лет) и придонных течений (до 0,5 м/с).
- сформировался ветровой механизм атмосферной циркуляции с циклоническими процессами, меридиональным переносом и системой западных ветров;
- Антарктида изолирована мощными ветровыми океаническими течениями;
- резко выраженная климатическая зональность на суше и в океане;
- высокая «чувствительность» климата высоких широт к астрономическим изменениям солнечной радиации.
Для того, чтобы понять современный климат, его изменения, а тем более предсказать будущий климат, необходимо знать историю климата, по крайней мере, за последние несколько миллионов лет. К сожалению, массовые инструментальные наблюдений охватывают период последних 150 лет, за исключением некоторых исторических рядов в отдельных пунктах продолжительностью 200-300 лет. Сведения о существенных климатических изменениях, представленные в летописях, охватывают период последних 3-5 тысяч лет, а вся остальная информация о климате является косвенной и может быть получена только методами палеоклиматологии. Поэтому на основе инструментальных наблюдений можно изучать климатическую изменчивость и изменения климата 100-летнего масштаба за 1-2 цикла, на основе летописей
- столетнего масштаба и нескольких тысячелетних циклов, а все остальные большие масштабы колебаний климата находятся в области изучения палеоклиматологии.
Палеоклиматология основывается на том, что на Земле остается достаточно много следов из прошлого. Известно высказывание выдающегося философа древней Армении Давида Непобедимого (Анахта), произнесенное 15 веков назад: «Природа не все утаила от нас, так как в противном случае не было бы возможности что-либо постичь, и не все сделала явным, ибо тогда не было бы исследования, но все устроила природа так, чтобы ее можно было бы познать через исследование и разыскание»...

Возникли сложности?

Нужна помощь преподавателя?

Помощь в написании работ!


В ходе исследования были получены реконструкции хода температуры в Антарктиде, Гренландии и горных ледниках за разные периоды времени: от 2 до 800 тыс. лет.
1) . Прежде всего на основании найденных в литературных источниках
зависимостей между изотопными отношениями и температурой воздуха удалось оценить стандартную погрешность восстановления
палеотемпературы изотопным методом, стандартное отклонение которой составляет всего 1.2оС. Также установлены функциональные зависимости между разными формулами расчета температуры и показано, что результаты расчетов по разным формулам отличаются только систематической погрешностью.
2) . В кернах, реконструирующих температуру за сотни тысяч лет, наблюдаются циклы продолжительностью около 100 тысяч лет, начало которых сопровождается резким потеплением, которое может быть неоднородным и включать спады и подъемы при общей продолжительности до 10 тыс. лет. Далее имеет место теплый период межледниковья (максимум цикла) также небольшой продолжительности от 10 до 20 тысяч лет. Затем наступает длительный неоднородный период спада, характеризующий ледниковый период с наибольшей продолжительностью за 100 тысячелетний цикл в 70-80 тысяч лет. Интересно отметить, что из всех внешних факторов такие 100тысячелетние циклы могут быть связаны только с колебаниями эксцентриситета орбиты Земли. Однако даже М.Миланкович в своей астрономической теории климата не уделял эксцентриситету большого внимания, т.к. его вклад в колебания приходящей радиации составлял всего 4% по сравнению с вкладами колебаний прецессии (80%) и оси наклона (16%). Поэтому можно сделать вывод, что климатическая система Земли является неравновесной и в ней вполне может преобладать триггерный механизм, когда малое по величине внешнее воздействие приводит к большим изменениям во внутреннем состоянии системы, в данном случае к преобладающим 100тысячелетним циклам колебаний палеотемпературы. Причем такие 100тысячелетние циклы прослеживаются и в кернах Гренландии и Антарктиды, т.е. являются глобальными.
3) . В кернах, воссоздающих ряды палеотемператур
продолжительностью в десятки тысяч лет можно детально исследовать окончание последнего 100-тысячелетнего цикла в виде периода позднеледниковья, переход к последнему современному 100-тысячелетнему циклу и период максимума цикла или голоцена, который продолжается по настоящего времени и должен замениться в ближайшем будущем началом перехода к новому ледниковому периоду. Данные изотопных исследований ледяных кернов в Гренландии и Антарктиде на этом масштабе времени также дают примерно одинаковые результаты. Они состоят в том, что период подъема 100тысячелетнего цикла составляет всего 8-10 тысяч лет и не является однородным. На ветви подъема имеет место временное похолодание, получившее название «молодой дриас». Период максимума цикла или межледниковье, которое соответствует голоцену также имеет большие амплитуды колебаний вначале и затем они затухают формируя устойчивые квазистационарные колебания, в которых также прослеживаются циклы колебаний в сотни и тысячи лет.
4) Керны, продолжительность температуры в которых не превышает 2000 лет, отражают события зафиксированные в исторических хрониках, к ним относятся: римское потепление, похолодание раннего средневековья, средневековый климатический оптимум, малый ледниковый период. В результате исследования этих кернов в разных частях Земли (Гренландия, ледники Средней Азии, Гималаи, Антарктида) получено, что известные для Европы периоды потеплений и похолоданий проявляются в разных точках планеты или со смещением во времени или иногда совсем не проявляются. И чем дальше от европейского континента или чем больше величина ледника, тем связанность с европейскими периодами колебаний климата в последние 1,5-2 тысячи лет слабее. Так в реконструкции, полученной по данным на станции «Crete» в Гренландии периоды, соответствующие средневековому климатическому оптимуму и малому ледниковому периоду мало отличаются между собой и практически стационарны, что связано с большой инерционность гренладского материкового льда. Также и в горных ледниках, находящихся ближе к экватору, малый ледниковый период отсутствует как таковой, его заменяет продолжительный средневековый климатический оптимум. Вместе с тем в ледниках Средней Азии европейские периоды потеплений и похолоданий хорошо проявляются, хотя и со смещением во времени и с изменением их продолжительности. Таким образом, колебания температуры на интервалах продолжительностью 1-2 тысячи, следует рассматривать только в рамках региональной палеоклиматологии.



1. Лобанов В.А., Смирнов И.А., Шадурский А.Е., Практикум по климатологии Часть 1, 2011г. - 144с
2. Лобанов В.А., Смирнов И.А., Шадурский А.Е., Практикум по климатологии Часть 2, 2012г.- с. 178, Санкт-Петербург.
3. Лобанов В.А., Лекции по климатологии. Ч. 2. Динамика климата. Кн. 1. В 2 кн.: учебник. - СПб.: РГГМУ, 2016. - 332 с..
4. Лобанов В.А., Лекции по климатологии. Ч. 2. Динамика климата. Кн. 2. В 2 кн.: учебник. - СПб.: РГГМУ, 2018. - 377 с
5. Абрамова Т.А., Битвинскас Т.Т., Борисенков Е.П. и др., Колебания климата за последнее тысячелетие. Ленинград, Гидрометиздат, 1988. - 407 с
6. Монин А.С., Шишков Ю.А., История климата. Гидрометиздат 1979.
7. Битвинскас Т.Т., Дендроклиматические Исследования. Гидрометиздат 1974.
8. Климаты западной Европы. Ленинград, Гидрометиздат 1983.
9. Синицын В.М. Введение в палеоклиматологию.- 2-е изд., перераб. и доп.- Л.: Недра, 1980.- 248 с.
10. https://www.ncdc.noaa.gov/data-access/paleoclimatology-data
11. Хромов С.П., Петросянц М.П. Метеорология и климатология. -М.: Изд-во МГУ, 2001, -528с.
12. Васильчук Ю.К., Котляков В.М., Основы изотопной геокриологии и гляциологии. Из-во Московского университета 2000 год.
13. Lorius C., Merlivat L., Distribution of mean surface stable-isotope values in East Antarctica. Observed changes with depth in a coastal area 1977.
14. Dansgaard W., Stable isotopes in precipitation 1964
15. Dansgaard W., Johnson S.J., Moller J., Langway Jr., One Thousand Centuries of Climatic Record from Camp Century on the Greenland Ice Sheet 1969


Работу высылаем на протяжении 30 минут после оплаты.



Подобные работы


©2025 Cервис помощи студентам в выполнении работ