📄Работа №52980
Тема: Изменение климата Европейской части России за последнее тысячелетие
Тип работы
Магистерская диссертация
Предмет
экология и природопользование
Объем:
99 листов
Год:
2017
Просмотров:
419
4830
руб.
🛒 Купить работу
Не подходит эта работа?
Закажите новую по вашим требованиям
Узнать цену на написание
Закажите новую по вашим требованиям
Представленный материал является образцом учебного исследования, примером структуры и содержания учебного исследования по заявленной теме. Размещён исключительно в информационных и ознакомительных целях.
Workspay.ru оказывает информационные услуги по сбору, обработке и структурированию материалов в соответствии с требованиями заказчика.
Размещение материала не означает публикацию произведения впервые и не предполагает передачу исключительных авторских прав третьим лицам.
Материал не предназначен для дословной сдачи в образовательные организации и требует самостоятельной переработки с соблюдением законодательства Российской Федерации об авторском праве и принципов академической добросовестности.
Авторские права на исходные материалы принадлежат их законным правообладателям. В случае возникновения вопросов, связанных с размещённым материалом, просим направить обращение через форму обратной связи.
Настоящий учебно-методический информационный материал размещён в ознакомительных и исследовательских целях и представляет собой пример учебного исследования. Не является готовым научным трудом и требует самостоятельной переработки.
📋 Содержание
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
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
📖 Введение
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.
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.
✅ Заключение
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. 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.
ИЛИ
Поиск аналога
📕 Список литературы
🛒 Оформить заказ
⚡ Работу высылаем в течении 5 минут после оплаты.