КЛИМАТ В ДРЕВНИЕ ЭПОХИ

Изменение климата в историческую эпоху

Наиболее подробно климат в историческую эпоху рассмотрен в монографии А. С. Монина и Ю. А. Шишкова [55]. Ниже приводится краткая характеристика климата исторической эпохи по данным этих авторов.

Конец первого и начало второго тысячелетий нашей эры в истории Европы известны как эпоха викингов. В это время выходцы из Скандинавии — шведы, норвежцы и датчане — совершали дальние походы, открывая и осваивая новые земли. Эта экспансия имела политические корни, но ей способствовало наступившее значительное потепление.

В это время викинги освоили Фарерские острова и Исландию, а позднее и Гренландию. Фарерские острова, что в переводе с норвежского означает «Овечьи» острова, служили своеобразным трамплином для захвата Исландии. После заселения Исландии произошло открытие и колонизация Гренландии (Зеленой Земли).

Исландские саги свидетельствуют о том, что норманны неоднократно посещали острова Канадского Арктического архипелага. Хотя до последнего времени их достоверность подвергалась сомнению, но тем не менее сравнительно недавно на северной оконечности Ньюфаундленда были обнаружены остатки древнего норвежского поселения. Планировка дома удивительно точно соответствует планировке одного из домов, развалины которого сохранились в Восточной Гренландии. Широкой экспансии викингов в северные страны благоприятствовали климатические, условия, плаваниям в то время не препятствовали морские льды, о существовании которых в сагах не упоминается. В течение долгого времени поддерживалась регулярная связь между Гренландией и Исландией. Плавание осуществлялось наиболее коротким путем, вдоль 65-й параллели. Однако уже в середине XIV в. плаванию по этому пути стали препятствовать морские льды.

Жители современной Гренландии занимаются добычей рыбы и морского зверя, а в то время поселяне занимались главным образом скотоводством. Это в свою очередь свидетельствует не только об отсутствии в то время льдов, но и о широком распространении луговой растительности.

В период потепления викинги плавали и на северо-восток. По одним данным предполагается, что они достигали устья р. Поной на Кольском полуострове, а по другим — Северной Двины. Норманны открыли Шпицберген, где в то время, как свидетельствует спорово-пыльцевой анализ осадков этого возраста, существовала тундра.

По самым различным оценкам, средняя годовая температура в Южной Гренландии была на 2—4°С выше, чем в настоящее время. На столь же теплее были воды Антлантики и южной части Северного Ледовитого океана. Однако потепление в эпоху викингов в Европе из-за своей небольшой продолжительности не привело к крупным перемещениям растительных зон. В горных областях и Скандинавии высота распространения древесной растительности увеличилась на 100— 200 м. В это время зерновые возделывали в Исландии, а зона выращивания винограда продвинулась на 4—5° к северу, и виноград культивировался в северных районах ГДР и ФРГ, в Латвии и Южной Англии.

В Северной Америке период VIII—XIII вв. отличался благоприятным климатом. Дикий виноград, менее требовательный к теплу, распространенный в современную эпоху до 45° с. ш., в то время произрастал на 50° с. ш. На территории Южной Канады были распространены поселения, главным занятием жителей их было сельское хозяйство. В районе Верхней Миссисипи и Великих Озер было значительно теплее, чем в современную эпоху. Похолодание, начавшееся в XIII—XIV вв., привело к увеличению влажности в этих районах и к засушливости на юго-западе и западе США, что привело к резкому упадку сельского хозяйства.

Изменения температурного режима в Гренландии, Исландии и Англии, выявленные на основе вариаций тяжелого изотопа кислорода В. Дансгаардом и др., происходили почти синхронно ( 6.3).

На рубеже I и II тысячелетий нашей эры более теплые, чем в настоящее время, условия существовали в Азии и на других материках. В VII—X вв. в долине р. Хуанхэ росли мандарины и апельсины и в это же время в Китае, по данным летописей, отмечается минимальное количество суровых зим. Похолодание и обильные снегопады отмечаются

в XII—XIV вв. В этот период было более влажно в Камбодже, Средиземноморье, Центральной Америке и Восточной Африке.

В XII в. началось похолодание, достигшее максимума в начале XVIII в. Оно получило название малого ледникового периода. Мы присоединяемся к мнению А. С. Монина и Ю. А. Шишкова [55] о том, что данный термин в употреблении неправомочен. Он отражает исключительность похолодания, а на самом деле оно было только одним из нескольких похолоданий, наступивших после климатического оптимума, однако благодаря близости к современной эпохе это похолодание хорошо изучено на основе летописей и инструментальными методами.

Наиболее убедительными индикаторами изменения климатических условий в историческое время являются изменения положения ледников и уровня снеговой линии. Горные ледники закономерно нарастают в том случае, когда увеличивается количество твердых осадков в результате удлинения холодных сезонов или когда происходит уменьшение абляции (таяния и испарения). Исследования современных ледников показали, что они не сразу реагируют на изменение климата, а запаздывают на несколько лет и длительность запаздывания зависит от размеров ледника, географического положения и рельефа подледниковой поверхности.

После теплого раннего средневековья в Альпах уже в XIII в. размеры ледников стали увеличиваться. Наступание ледников отмечается не только в Альпах, Скандинавии и Исландии, но и в Северной Америке. Особенно оно усилилось во второй половине XVI в. и на рубеже XVI и XVII вв. Об этом свидетельствуют остатки морен и данные дендрохронологии.

На протяжении нескольких веков ледники Альп изменяли свою площадь. Максимальное наступание альпийских ледников, связанное с похолоданием, происходило на рубеже XVI и XVII вв. На это указывают остатки погребенных по^ мореной поселений и горных выработок. В начале XVIII в. наблюдался рост ледников в Исландии, Норвегии и Северной Швеции. По многим данным отмечаются наступания ледников в 1720 г. (Альпы, Скандинавия, США, Аляска), 1740—1750 гг.(Исландия, Скандинавия, Аляска), 1820 и 1850 гг. (север Швеции, Исландия). Особенно сильным было наступание ледников в Европе в 1750 г. [55].

В. Бринкманном [117] был составлен обобщенный график, иллюстрирующий число максимальных наступаний ледников в северном полушарии от 1550 до 1900 г. Максимальные наступания ледников происходили в 1610, 1650, 1710, 1750, 1810—-1820, 1850 гг., но в начале XX в. наблюдается значительное уменьшение площади ледников.

О колебаниях климата свидетельствуют не только пульсаци- онные изменения площади горных ледников, но и состояние ледовой обстановки в Северном Ледовитом океане, Северном и Балтийском морях. Имеются многочисленные косвенные данные, свидетельствующие о различном температурном режиме и степени похолодания в малом ледниковом периоде. Например, в 1300—1350 гг. исландцы полностью отказались от возделывания зерновых культур. Имеются упоминания в летописях о суровых зимах и прохладных летах на Руси в 1454 г., в середине XVI и в начале XVII вв.

В XIII—XIV вв. усилилась изменчивость погоды и наступило сильное похолодание. Во многих странах наблюдались суровые зимы, обильные снегопады, а также сильные засухи и катастрофические наводнения. Сильно увеличилась ледовитость полярных морей. Гренландия и Исландия покрылись льдами, а на севере Норвегии сельскохозяйственные работы полностью прекратились из-за неблагоприятных климатических условий.

Следующая волна холода надвинулась примерно в середине XVI в. Для этого времени имеются летописные сообщения о суровых и продолжительных зимах в Европе, в частности, об образовании ледяного покрова в Генуэзском заливе, вымерзании оливковых деревьев во Франции и Италии, упадке виноградарства во Франции.

Похолодание происходило не только в Европе, но и на других континентах. Древнекитайские летописи и письменные документы других азиатских стран свидетельствуют о холодных периодах 1200—1600 гг. По данным Т. Ямамото [184], наступание ледников по радиоуглеродным датировкам происходило в 1430 г. ±80 лет, но максимальное похолодание приходится на период 1750—1850 гг. В это время температуры лета и зимы были на 1 — 2 °С ниже, чем в современную эпоху.

Несомненно, что соответствующие изменения температуры и увлажнения происходили и в тропических широтах. Косвенным доказательством этого является изменение уровня рек в течение малого ледникового периода.

Вслед за малым ледниковым периодом наступило потепление, которое началось в конце XIX в. Особенно сильно оно проявилось в 20—30-е годы XX в., когда появились признаки интенсивного потепления в Арктике. По данным Н. М. Книповича [45], температура поверхности воды в Баренцевом море в 1919—1928 гг. оказалась почти на 2°С выше, чем в 1912—1918 гг. По данным инструментальных наблюдений, в 30-е годы температура в умеренных и высоких широтах повысилась по сравнению с началом века на 5°С, а на Шпицбергене — даже на 8—9°С.

В этот период наблюдается отступание ледников. В Альпах ледники отступили на 1000—1500 м. Отступают ледники в Норвегии, Швеции, Исландии, Гренландии и на Шпицбергене. Сокращается площадь горных ледников (Кавказ, Памир, Тянь-Шань, Алтай, Саяны, Гималаи). Сильно сократилась площадь ледников в Африке, в южноамериканских Кордильерах. В это же время происходит исчезновение многих ледяных островов в Арктике и деградация многолетних мерзлых пород и термокарстовых явлений. Ледовая обстановка в Арктике с 1924 по 1945 г. улучшилась и площадь льдов сократилась примерно на 1 млн. км2.

В 40-х годах XX в. процесс потепления сменился похолоданием, которое усилилось в 60-е годы. Однако в середине 60-х годов средние температуры северного полушария достигли уровня температур конца 10-х годов. В течение 70-х годов появилась тенденция к существенному повышению средних годовых температур. Согласно М. И. Будыко [19], в северном полушарии понижение температуры закончилось в середине 60-х годов и сменилось ростом температуры, который ускорился в начале 70-х годов. Исследования последних лет показали, что для периода 1964—1977 гг. увеличение средних годовых глобальных температур составило 0,2—0,3 °С за десятилетие. При этом наибольшее повышение характерно для высоких широт. По данным Будыко [19], севернее 72,5° с. ш. скорости роста температур за 1964— 1975 гг. равны 0,9 °С за 10 лет для средних за год значений и 1,3 °С за 10 лет для средних за холодное полугодие. Следовательно, вековые изменения температуры сопровождались и сильными изменениями среднего меридионального градиента.

Многие авторы, в том числе Энжелл и Коршовер [119], Бар- нетт [111], Пейнтинг [167], Уолш [181], на основе анализа данных о температуре воздуха и на различных широтах северного полушария однозначно признают, что похолодание, происходившее до середины 60-х годов, сменилось потеплением. Развитие потепления 70-х годов в южном полушарии, и в частности в Антарктиде, было отмечено Дамоном и Кюненом [126]. А. С. Григорьевой и Л. А. Строкиной [31] были проанализированы данные о колебаниях температуры океанических вод северного полушария. Изменения температуры воды в Баренцевом море и на севере Атлантического океана хорошо согласуются с колебаниями средней температуры воздуха, но несколько отстают от них. Это отставание может быть объяснено высокой теплоемкостью океанических вод.

Вместе с тем необходимо отметить, что по колебаниям температуры в Южной Атлантике, на севере Тихого океана и в других местах не обнаруживается тенденция к повышению температуры в 70-е годы. Это, по-видимому, связано с глобальной системой морских течений.

Наблюдения за состоянием ледовой обстановки в полярных районах, на границах морских льдов и горных ледников дают возможность сделать выводы не только о тенденции изменения температуры, но и о ее влиянии на природные условия. Вместе с тем, как отмечает М. И. Будыко [17], границы морских льдов не только сильно зависят от температуры воздуха, но, в свою очередь, они оказывают влияние на термический режим атмосферы. В высоких широтах над поверхностью океана, свободного от льда, температура воздуха опускается всего на несколько градусов ниже 0°С, так как океан отдает много тепла. Когда же поверхность океана покрыта льдами, температура воздуха опускается на десятки градусов ниже нуля.

По данным Е. С. Рубинштейн и Л. Г. Полозовой [70], ледо- витость морей в атлантическом секторе Арктики начала уменьшатся в 20-е годы XX в. Этот процесс в Баренцевом море продолжался до середины 50-х годов, после чего началось увеличение ледовитости. Вековой ход ледовитости Гренландского и Баренцева морей, рассчитанный А. С. Григорьевой, показывает, что уменьшение площади ледяного покрова происходило после 1920 г. и достигло максимальной величины в середине 50-х годов. В начале 60-х годов площадь льдов вновь увеличилась, но после 1970 г. стала сильно уменьшаться. По данным Р. Сандерсон [170], с 1969 до 1974 г. в Арктике ледовитость уменьшилась. Аналогичные данные имеются и для южного полушария [156].

Наряду с изменением термического режима атмосферы колеблется количество атмосферных осадков. О.А.Дроздов и А.С.Григорьева [34] отмечают, что в эпоху наибольшего потепления, происшедшего в 30-е годы, количество засух в зонах недостаточного увлажнения в Евразии и Северной Америке значительно увеличилось. В частности, на это указывает и падение уровня Каспия и уменьшение полноводности рек.

Таким образом, в течение XX в. существовало два периода потепления и похолодания. В настоящее время происходит потепление, начавшееся в конце 1969 г., и имеется тенденция к дальнейшему повышению температуры.