Тип работы:
 Предмет:
 Язык работы:


Изменение климата Европейской части России за последнее тысячелетие

Работа №52980

Тип работы

Магистерская диссертация

Предмет

экология и природопользование

Объем работы99
Год сдачи2017
Стоимость4830 руб.
ПУБЛИКУЕТСЯ ВПЕРВЫЕ
Просмотрено
322
Не подходит работа?

Узнай цену на написание


Введение 3
Глава 1. Обзор существующей информации об изменениях климата Европейской части России в последнее тысячелетие 7
Глава II. Материалы и методы изучения изменения климата Европейской части России в последнее тысячелетие 9
1.1. Материалы и методы изучения инструментальных данных 9
1.2. Материалы и методы изучения исторических свидетельств 13
1.3. Материалы и методы изучения природных индикаторов изменения климата 24
Глава III. Обобщение результатов исследования данных 49
Заключение 62
Список использованной литературы 64
Приложения

Актуальность. В последние десятилетия значительно возрос интерес к изучению климата прошлого. Обусловлено это целым рядом причин. Первая и наиболее очевидная заключается в том, что без знания закономерностей изменчивости климата в прошлом невозможно предсказать климатические условия будущего. В условиях современного мира, когда климат на нашей планете подвержен стремительным изменениям, вполне объяснимо желание узнать, что ждёт нас в ближайшем будущем.
Другая причина повышенного внимания к данной проблеме обусловлена интересом к мировой истории человечества, которая, как уже доказано, неразрывно связана с колебаниями климата.
Постановка проблемы. В настоящее время существует несколько принципиально различных подходов к решению проблемы реконструкции климата прошлого: математическое моделирование, анализ исторических письменных источников, использование палинологических, дендрохронологических, гляциологических и других методов. Сейчас становится очевидным, что применение любого подхода в отдельности по различным причинам малоперспективно с точки зрения получения результатов, которые могли бы представлять интерес для непосредственного практического использования. С другой стороны, именно сейчас наука достигла такого уровня, когда стало возможным собрать, проанализировать и объединить все известные данные, комплексно используя упомянутые подходы.
Объект исследования - климат Земли на протяжении её исторического периода развития.
Предмет исследования - климат Европейской части России за последнее тысячелетие.
Хронологические рамки - последнее тысячелетие.
Географические рамки - территория Европейской части России.
Цель исследования - разработка методов и алгоритмов анализа стохастических временных рядов, учитывающих специфику климатических данных и их последующее применение для построения надёжной реконструкции истории климата за последние тысячелетие, включающую данные о среднегодовой, зимней, летней температурах и среднегодовом количестве осадков для Европейской части России.
Для достижения указанной цели необходимо решить следующие взаимосвязанные задачи:
1. Проанализировать существующие к настоящему времени источники климатической информации, определить степень их надёжности и достоверности. Провести дополнительное исследование прошлого климата для сопредельных территорий на основе неиспользовавшихся ранее исторических документов.
2. Обозначить по возможности чёткие границы основных климатических эпох, а также уточнить даты и величины всех значительных экстремумов на протяжении последнего тысячелетия на территории Европейской части России. Обобщить фактологический материал и использовать полученные результаты для реконструкции динамики климатических показателей. Реконструировать климат Европейской части России за последнее тысячелетие с декадным разрешением во второй половине этого периода (определить 10- летние значения среднегодовой, летней и зимней температур, а также среднегодового количества осадков) и провести дополнительные исследования, позволяющие уточнить и верифицировать существующие данные.
Степень изученности. Попытки воссоздать историю климата предпринимались в прошлом неоднократно. Одним из наиболее серьёзных трудов, в котором был систематизирован весь доступный на момент написания массив данных, является на сегодняшний день работы Е.П. Борисенкова и В.М. Пасецкого (Борисенков Е. П., Пасецкий В. М., 1988). Однако, ряд существенных недостатков, таких как отсутствие комплексного подхода, слабое взаимодействие специалистов, владеющих разными методиками восстановления климатических характеристик, не даёт возможности использовать полностью опираться на подобные работы для определения действительной картины изменений климата в прошлом. Кроме того, в последнее время появились новые данные, которые должны быть рассмотрены в совокупности с ранее имевшейся информацией, и развиты новые методы, позволяющие уточнить климатические характеристики и их датировку в прошлом.
Весьма существенной проблемой является также отсутствие эффективных методов обработки рядов наблюдений климатических характеристик, учитывающих их специфические особенности. К таким особенностям следует отнести:
• нерегулярность существующей информации о климате прошлого в наиболее интересующий нас период (до начала систематических инструментальных метеонаблюдений), то есть стохастичность размещения точек наблюдения на шкале времени;
• различный уровень достоверности (надёжности и точности) данных, полученных разными методами.
Новизна работы. Изучение изменения климата в историческом пространстве и его влияние на жизнедеятельность человека и исторические процессы весьма актуальная проблема. Историки и естествоиспытатели ставили такие задачи и ранее (XIX, XX вв.). Но каждый этап исследования этой темы нов благодаря развитию теоретико-методологической базы и расширению эмпирической базы.
Практическая значимость. Важным является создание интегрированной базы данных, содержащей проверенную и достоверную информацию, призванных с наибольшей возможной точностью воссоздать климатические условия исследуемого региона в историческом прошлом.
Результаты работы также важны для изучения взаимодействия человека и природной среды, совместного влияния антропогенных и природных факторов на климатические изменения в глобальном и региональном масштабе.
Весьма важной для решения прикладных задач является проблема выделения тренда, когда степень достоверности исходной информации для каждой точки временного ряда непостоянна.
Структура работы вытекает из поставленных целей и задач и состоит из введения, 2-х глав, заключения, списка использованной литературы и приложений. Глава 1 посвящена обзору известных климатических данных, анализу существующих методик реконструкции климата, сделана попытка воссоздать на их основе модели изменения климата Европейской части России за последнее тысячелетие. В Главе 2 была сделана попытка обобщить вышеперечисленные данные и на их основе реконструировать детальную картину климата Европейской части России за последнее тысячелетие. В заключении формулируются основные выводы.


Возникли сложности?

Нужна помощь преподавателя?

Помощь в написании работ!
ДИПЛОМНЫЕ МАГИСТЕРСКИЕ ДИССЕРТАЦИИ
КУРСОВЫЕ СТАТЬИ ВКР

Настоящее исследование позволило решить следующие задачи:
1. Проведён детальный обзор и критический анализ существующих подходов к реконструкции климата.
2. Сформирована единая информационная база данных по основным источникам климатической информации для территории Восточной Европы, включающие данные палеореконструкций, данные о сезонной температуре и количестве осадков, массив исторических сведений о колебаниях климата на исследуемой территории, позволяющий значительно дополнить картину региональных изменений в эпоху средневекового потепления и малый ледниковый период.
3. Показано, что климатические ряды, полученные на основе косвенных данных до начала систематических инструментальных метеоизмерений, относятся к категории рядов, полученных в результате стохастической дискретизации во времени. Выявлены условия относительно слабого влияния стохастичной дискретизации на величины смещения и дисперсии оценок математического ожидания и корреляционной функции. Предложен способ коррекции оценок корреляционной функции с целью уменьшения смещения.
4. Проведена комплексная реконструкция истории климата Русской равнины за последнее тысячелетие, основанная на привлечении широкого массива данных, полученных из независимых источников (инструментальные наблюдения, исторические и архивные сведения, палинологические, дендрохронологические и гидрологические исследования). С помощью предложенных методов обобщения климатических рядов впервые получены реконструкции, с максимально возможной степенью детализации воспроизводящие сложную картину климатических изменений на территории Русской равнины в историческом прошлом в объективных количественных
показателях и в стандартной календарной шкале времени. Их анализ позволяет сделать следующие выводы:
• Изменения климатов прошлого в изученном районе в целом соответствуют имеющимся общим представлениям и количественным оценкам изменения палеоклиматических характеристик Северной Евразии, при этом существенно повышено временное разрешение и уточнены масштабы основных климатических событий.
• В течение последнего тысячелетия на фоне квазициклических колебаний наблюдалось постепенное снижение среднегодовых и среднесезонных (зима и лето) температур. В XX в. тенденция изменения годовых и зимних температур резко изменилась на противоположную.
В течение последних полутора тысяч лет не выявлено определённых тенденций в изменении количества осадков. В указанное время в северной части Русской равнины засушливые годы чаще сопутствовали холодным периодам, а дождливые - тёплым.
Со второй половины XX в. на территории Центральной России происходит антропогенно обусловленное потепление, максимально выраженное зимой. Каких-либо признаков изменения летних температур в контексте тысячелетней истории климата не наблюдается.
Среднегодовые температуры на территории Центральной России в настоящее время находятся на уровне, примерно соответствующем максимуму средневекового оптимума (конец X в.). Современные зимние температуры находятся на рекордно высокой отметке за последние полтора тысячелетия, летние — в пределах естественной изменчивости климата последнего тысячелетия.



1. Андерсон Т. Статистический анализ временных рядов. М.: Мир, 1976.
2. Андреев А. А., Климанов В. А. Растительность и климат низовьев Яны в голоцене. // Известия РАН. Сер. географич. 2000. №1. С. 88-93.
3. Афанасьев Н. П. Очерк метеорологических наблюдений и климатических условий Москвы. // Сборник очерков по г. Москве. М., 1896. С.1-24.
4. Бастамов С. Л. Климатический очерк города Москвы. // Естествознание и география. 1913. №4. С. 23-31.
5. Бендат Дж., Пирсол А. Измерение и анализ случайных процессов. М.: Мир, 1974.
6. Берг Л. С. Вопрос об изменении климата в историческую эпоху. // Природа. 1915. Октябрь. С. 1265 - 1276.
7. Берг Л. С. Об изменении климата в историческую эпоху // Землеведение. 1911. Кн. 3. С. 16-28.
8. Бетин В. В., Преображенский Ю. В. Суровость зим в Европе и ледовитость Балтики. Л.: Гидрометеоиздат, 1962.
9. Битвинскас Т. Т. Дендроклиматические исследования. Л.: Гидрометеоиздат, 1974.
10. Битвинскас Т. Т., Важов В. И., Ковалев П. В., Ковалев А. П., Иванов В. И., Попов А. И. Анализ хронологических рядов годичных колец деревьев. // Колебания климата за последнее тысячелетие / Под ред. Е. П. Борисенкова. Л.: Гидрометеоиздат, 1988.
11. Боголепов М. А. Колебания климата в Западной Европе с 1000 по 1500 г. // Землеведение, 1908. Кн. 2.
12. Боголепов М. А. Колебания климата и истории. М.: Жизнь, 1912.
13. Боголепов М. А. Материалы к вопросу о колебаниях климата. // Землеведение. 1911. Кн. 3.
14. Боголепов М. А. О колебаниях климата Европейской России в историческую эпоху. // Землеведение, 1907. Кн. 3.
15. Боголепов М. А. Периодические возмущения климата. М.: Жизнь, 1928.
16. Божерянов И. Н. Голодовки русского народа с 1024 по 1906 г. СПб., 1907.
17. Борисенков Е. П., Пасецкий В. М. Тысячелетняя летопись необычайных явлений природы. М.: Мысль, 1988.
18 Бучинский И. Е. О климате прошлого Русской равнины. Л.: Гидрометеоиздат, 1957.
19. Ваганов Е. А., Шиятов С. Г., Мазепа В. С. Дендроклиматические исследования в Урало-Сибирской Субарктике. Новосибирск, 1996.
20. Вильд Г. И. Новые нормальные и 5-летние средние температуры воздуха. СПб.: тип. Имп. Акад. наук, 1894.
21. Вильд Г. И. О температуре воздуха в Российской империи, на основании критического рассмотрения наблюдений... Вып. 2. СПб.: тип. Имп. Акад. наук, 1882.
22. Воейков А. И. Исключительно высокие и низкие месячные средние. // Метеорологический вестник. 1892. № 2. С. 2-11.
23. Воейков А. И. Погода по многолетним наблюдениям // Метеорологический вестник. 1907. № 4. С. 2-18.
24. Волгин В. В. Модели случайных процессов для вероятностных задач синтеза АСУ. Ч. 1. М.: Изд. МЭИ, 1998.
25. Воронов А. М. Оценка региональных изменений
гидроклиматических условий Европейской территории СССР по
историческим данным. Водные ресурсы, 1992, № 4, С. 97 - 105.
26. Гольденберг JI. М. .Матюшкин Б. Д., Поляк М. Н. Цифровая обработка сигналов. М.: Радио и связь. 1985.
27. Груза Г. В., Клещенко Л. К., Ранькова Э. Я. Об изменениях температуры воздуха и осадков на территории СССР за период инструментальных наблюдений. // Метеорология и гидрология. 1977. № 1. С. 13-25.
28. Дендрохронология и дендроклиматология. Новосибирск: Наука,
1986.
29. Дли М. И. Исследование методов обработки данных в условиях v п майной дискретизации сигналов. Автореф. канд. диссер. Москва 1944
30. Золотокрылин А. Н., Попова В. В. Количество осадков в позднем голоцене на ЕТС по данным о колебаниях водности рек, озёр и озёрных отложений // Колебания климата за последнее тысячелетие / Под ред. Е. П. Борисенкова. Л.: Гидрометеоиздат, 1988.
31. Клиге Р. К., Воронов А. М., Селиванов А. О. Формирование и многолетние изменения водного режима Восточно-Европейской равнины. - М., 1993.
32. Климанов В. А. К методике восстановления количественных характеристик климата прошлого. // Вестник МГУ, Сер. географии., 1976. № 2. С. 92-98.
33. Климанов В. А. Особенности изменения климата Северной Евразии в позднеледниковье и голоцене. // Бюл. Моск. Общества испытателей природы Отд. геол. 1994. Т. 69. Вып. 1. С. 58-63.
34. Климанов В. А. Палеоклиматы позднеледниковья и голоцена. М., 1989. С. 29-33.
35. Климанов В.А., Кофф Т.А., Пуннинг Я-М.К. Климатохроностратиграфическое расчленение субатлантических отложений болота Нигула (юго-запад Эстонии) и восстановление палеоклиматических условий на основе спорово-пыльцевых данных / Изотопно-геохимические исследования в Прибалтике и Белоруссии. Таллин. ИГАН ЭССР. 1986. С 117129.
36. Климанов В. А., Никифорова Л. Д. Изменение климата на СевероВостоке Европы за последние 2000 лет. // ДАН ССО’, Геология 1982. Т. 267. № 1. С 164-167.
37. Климанов В. А., Хотинский Н. А., Благовещенская Н В Колебания климата за исторический период в центре Русской равнины // Известия РАН Сер. географическая. 1995. № 1.C 89-96.
38. Климатический атлас СССР. Т. 1. М.: Гидрометеоиздат, 1960.
39. Клименко В. В. Климат и история человека от неолитической революции до царя Мина // Вестник Московского энергетического института. 1996. № 2. С. 93-98.
40. Клименко В. В. Климат и история в средние века. // Восток. 2003. № 1. С. 5-66.
41. Клименко В. В. Климат и история в эпоху первых высоких культур (3500- 500 гг. до н. э.) // Восток. 1998. № 4. С. 5-24.
42. Клименко В. В. Климат и история от Конфуция до Мухаммада. // Восток. 2000. №1. С. 5-31.
43. Клименко В. В. Климат средневековой теплой эпохи в Северном полушарии. М.: Изд-во МЭИ, 2001.
44. Клименко В. В., Довгалюк В. В., Микушина О. В. Прогноз изменения климата Московского региона под влиянием антропогенных и естественных факторов. // Вестник МЭИ. 2001. № 2. С. 36-45.
45. Клименко В. В., Климанов В. А., Кожаринов А. В. Динамика растительности и климата Амуро-Зейского междуречья в голоцене и прогноз их естественных изменений. // Известия РАН. Сер. географич. 2000. № 2. С. 42-50.
46. Клименко В. В., Климанов В. А., Сирин А. А., Слепцов А. М. Изменения климата на западе европейской части России в позднем голоцене // Доклады РАН. 2001. Т. 376. № 5. С. 679-683.
47. Клименко В. В., Слепцов А. М. Климат и история России в IX-XVI вв. // Вестник Московского энергетического института. 1999. № 2. С. 85-93.
48. Кокс Д., Льюис П. Статистический анализ последовательностей событий. М.: Мир, 1969.
49. Колебания климата за последнее тысячелетие / Под ред. Е. П. Борисенкова. Л.: Гидрометеоиздат, 1988.
50. Корн Г., Корн Т. Справочник по математике. М.: Наука, 1978.
51 Кременецкий К. В. Палеоэкология древнейших земледельцев и скотоводов Русской равнины. М.: Наука, 1991.
52. Кренке А. Н., Золотокрылин А. Н., Попова В. В., Чернавская М. Е. Реконструкция динамики увлажнения и температуры воздуха за исторический период (по природным показателям) // Палеоклиматы позднеледниковья и голоцена. М.: Наука, 1989, С. 34-38.
53. Кренке А. Н., Чернавская М. М. Пространственные и временные изменения повторяемости экстремальных климатических явлений на Русской равнине. // Изв. АН СССР. Сер. географ., 1998. № 5. С. 53-61.
54. Круг Г. К., Круглов В. В., Дли М. И. Использование случайной дискретизации сигналов в задаче фильтрации. // Планирование и автоматизация эксперимента в научных исследованиях. 10-я научн. конф. Сб. тез. докл. Москва. 1992. С. 90-101.
55. Круглов В. В., Дли М. И. Сопоставление видов дискретизации в задаче фильтрации сигналов. Москва. 2002. Деп. в ВИНИТИ. №609-В93.
56. Круглов В. В., Зубов В. А., Горьков В. С. Применение метода гармонического баланса для исследования устойчивости импульсных систем со случайной дискретизацией. М.: Изд-во МЭИ. 1991.
57. Левин Б. Р. Теоретические основы статистической радиотехники. М.: Советское радио, 1966.
58. Леонтович Ф. И. Голодовки в России до конца прошлого века. // Северный Вестник. 1892. Март. С. 2-35.
59. Лихачёв Д. С. Русские летописи. М.: изд. АН СССР, 1947.
60. Ловелиус Н. В. Изменчивость прироста деревьев. Л.: Наука. 1979.
61. Ляхов М. Е. Климатические экстремумы в центральной части Европейской территории СССР в XIII-XX вв. // Изв. АН СССР. Сер. геогр. 1984. № 6. С. 68-74.
62. Мирский Г. Я. Характеристики стохастической взаимосвязи и их измерения. М.: Энергоиздат, 1982.
63. Пучков А. Ю. Разработка методов фильтрации в постановке Р. Калмана в условиях случайной дискретизации сигналов. // Автореф. канд. диссер. Москва. 1999.
64. Раунер Ю. Л. Динамика экстремумов увлажнения за исторический период //Известия АН СССР. Сер. географ. 1981. № 6. С. 5-22.
65. Рыбаков Б. А. Древняя Русь. Сказания, былины, летописи. М.: изд. АН СССР, 1963.
66. Рыжик И. М., Градштейн И. С. Таблицы интегралов, сумм, рядов и произведений. М.: Наука, 1971.
67. Слепцов А. М. Динамика климатических условий Русской равнины в историческом прошлом. // Климат, мониторинг окружающей среды, гидрометеорологическое прогнозирование и обслуживание: Тезисы докладов всероссийской научной конференции. Казань: Унипресс, 2000. С. 67-69.
68. Слепцов А. М. Изменения климата Европейской части СССР в XIII-XX вв. // Человек и природа. Материалы VI научной конференции «Человек и природа — проблемы социоестественной истории». Москва, 1997. С. 73-75.
69. Слепцов А. М. История климата Восточной Европы в последние два тысячелетия // Человек и природа: Тезисы докладов научной конференции «Человек и природа — проблемы социоестественной истории». Москва, 2002. С. 25-27.
70. Словцов И. А. Историческое и статистическое обозрение неурожаев в России. // Сборник статистических сведений о России. Кн. III. СПб., 1858. С. 467-473.
71. Соломина О. Н. Горное оледенение Северной Евразии в Голоцене. М.: Научный мир, 1999.
72. Соломина О. Н., Бальчунас В. П., Брукштус В. И. Дендрохронология высокогорий Центрального Кавказа. // Дендрошкалы Советского союза. Каунас: Изд-во АН Лит. ССР. 1987. Вып. 2. С. 52-63.
73. Спасский М. Ф. О климате Москвы. Критические исследования. М., 1847.
74. Тузаченко Ю. Г. Изучение организации биогеоценотических систем // Автореф. докт. диссер. МГУ. 1971.
75. Филаретов Г. Ф., Слепцов А. М. Анализ случайных процессов при стохастической дискретизации. // Вестник МЭИ. 2002. № 6. С. 55-59.
76. Филаретов Г. Ф., Слепцов А. М. Оценивание основных характеристик случайных процессов при стохастической дискретизации. Москва, 2002. Деп. в ВИНИТИ. №1649-В2002.
77. Филаретов Г. Ф., Слепцов А. М. Синтез цифровых фильтров для обработки стохастически дискретизированных данных. Москва, 2002. Деп. в ВИНИТИ. №1648-В2002.
78. Филаретов Г. Ф., Слепцов А. М. Цифровая фильтрация данных, полученных в результате стохастической дискретизации. // Труды молодых гидрометеорологов. СПб.: Гидрометеоиздат. 2002.
79. Хеннан Э. Многомерные временные ряды. М.: Мир, 1974.
80. Хотинский Н. А. Голоцен Северной Евразии. М.: Наука, 1977.
81. Хромов С. П. Метеорология и климатология. Л.: Гидрометеоиздат, 1983.
82. Чернавская М. М. Опыт реконструкции термических условий малого ледникового периода на севере Евразии (по дендрохронологическим данным) И Колебания климата за последнее тысячелетие / Под ред. Е. П. Борисенкова. Л.: Гидрометеоиздат, 1988.
83. Швец Г. И. Многовековая изменчивость стока Днепра. Л.: Гидрометеоиздат, 1978.
84. Шиятов С. Г. Климатогенные смены лесной растительности на верхнем и полярном пределах её произрастания. Автореф. докт. дис. Свердловск. 1981.
85. Шостакович В. Б. Иловые отложения озёр и периодические колебания в явлениях природы // Зап. ГГИ. 1934. Т. 13. С. 94-108.
86. Briffa, K. R., Melvin, T. M., Osborn, T. J., Hantemirov, R. M.,
Kirdyanov, A. V., Mazepa, V. S., Shiyatov, S. G., Esper, J. (2013) Reassessing the evidence for tree-growth and inferred temperature change during the Common Era in Yamalia, northwest Siberia // Quaternary Science Reviews. Vol. 72, 15 July 2013. pp. 83 - 107 [Электронный ресурс]. Режим доступа:
http://www. sciencedirect.com/science/article/pii/S0277379113001406?via%3Dihu b#bib4 - свободный. Проверено: 29.12.2016.
87. Chronology of vegetation and paleoclimatic stages of Northwestern Russia during the Late Glacial and Holocene / Kh. A. Arslanov, L. A. Savelyeva, N. A. Gey, V. A. klimanov, S. B. Chernov, G. M. Chernova, G. F. Kuzmin, Т. V. Temogchnaya, D. A. Subetto, V. P. Denisenkov // Radiocarbon. 1999. Vol. 41, No. 1. P. 25-45.
88. Crowley T. J. and Lowely T. S. How warm was the Medieval Warm Period? // Ambio. 2000. Vol. 29. No. 1. P. 51-54.
89. Graybill D. A., Shiyatov S. G. Dendroclimatic evidence from the northern Soviet Union. // In: Climate since A.D. 1500 / Bradley R. S., Jones P. D. (eds.). London and New York: Routledge, 1995. P. 393-414.
90. Mann М. E., Bradley R. S. and Hughes М. K. Northern Hemisphere temperature during the last millennium: inferences, uncertainties and limitations // Geophys. Res. Letters. 1999. Vol. 26. No. 6. P. 759-762.
91. Pfister С., Schwarz-Zanetti G., Wegmann M. Winter severity in Europe: The fourteenth century. // Climatic Change. 1996. Vol. 34. No. 1. P. 91-108.


Работу высылаем на протяжении 30 минут после оплаты.



Подобные работы


©2025 Cервис помощи студентам в выполнении работ
.