Эколого-географический анализ климатов прошлого 1000-2000 гг. (на примере Европы)

МИНИСТЕРСТВО  ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ 
УЧРЕЖДЕНИЕ ОБРАЗОВАНИЯ 
«МОГИЛЕВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМ.

А.А. КУЛЕШОВА»

 

 

 

 

Рогачева Наталья  Борисовна

 

Эколого-географический анализ климатов прошлого 1000-2000 гг. (на примере Европы)

 

 Дипломная работа

                                            

 

 

 

 

        

                                                              Научный руководитель

                                                                    Кандидат пед. наук, доцент

     Смоляров Михаил Робертович

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Могилев

2012 г. 

 

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ………………………………………………… ………………...……..3

ГЛАВА 1. МЕТОДЫ ВЫЯВЛЕНИЙ  ИЗМЕНЕНИЙ КЛИМАТИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ НА БОЛЬШОМ ВРЕМЕННОМ ПЕРИОДЕ………………………...8

1.1. Общая характеристика  климата………………………………...……….8

1.2. История климата  Европы в I-II тысячелетии………………..………...10

ГЛАВА 2. АНАЛИЗ ОПТИМУМОВ И ЭКСТРЕМУМОВ В  РАЗВИТИИ КЛИМАТА ЕВРОПЫ……………………………………………………..………..20

2.1. История необычайных  природных явлений……………………..……20

2.2. Период малого  климатического оптимума…………………..………..29

2.3. Малый ледниковый  период……………………………………….…....32

ГЛАВА 3. ТЕНДЕНЦИИ  ИЗМЕНЕНИЯ СОВРЕМЕННОГО КЛИМАТА  ЕВРОПЫ………………………………………………………………………….....37

3.1. Факторы изменения  климата……………………………………….…..37

3.2. Влияние антропогенного  фактора на потепление климата………..…42

ЗАКЛЮЧЕНИЕ………………………………………………………………….….50

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ......………………………......52

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ВВЕДЕНИЕ

Климат оказывал и оказывает существенное влияние  на деятельность человека на протяжении всей истории развития цивилизации. Сама наука о климате - климатология, являющаяся одной из древнейших наук, - возникла на основе практических запросов человеческого общества. Изменения климата во многих случаях были причиной подъема и упадка культур целых наций и государств.

В настоящее  время все шире распространяется понимание того, для долговременного  планирования и управления хозяйственной  деятельностью помимо прогнозов  погоды нужно шире, глубже и всестороннее использовать знания о климате и  его изменениях.

Для решения этой проблемы используются не только данные инструментальных метеорологических наблюдений, но и климатические сведения, содержащиеся в различных исторических источниках от глубокой древности до начала ХХ в.

Человек, заселивший всю землю, занимается теперь исследованием окружающего мира с целью познать “что”, “как” и “почему”. Что, например, определяет земной климат, как формируется земная погода и почему она так резко и порой непредсказуемо изменяется? На эти вопросы вроде бы давно получены обоснованные ответы. А за последние полвека, благодаря глобальным исследованиям атмосферы и океана, создана разветвленная метеослужба, без сводок которой сейчас не обходится ни домохозяйка, идущая на рынок, ни пилот самолета, ни альпинист, ни пахарь, ни рыбак — положительно никто. Вот только замечено, что иногда прогнозы попадают впросак. Значит, не все еще полностью ясно в погодной кухне, и надо бы внимательно разобраться в сложных синоптических явлениях и связях. Одна из главных — связь земля — солнце, которая дарит нам тепло и свет, но из которой порой, как из ящика пандоры, вырываются на свободу ураганы, засухи, наводнения и другие экстремальные “погоды”, что порождает эти “темные силы” земного климата.

Для понимания  причин изменения климата исключительно  важно знать его эволюцию на протяжении всей истории развития нашей планеты, которая оценивается периодом примерно в 4,6 млрд. лет. Наибольший интерес представляет климат эпохи, получивший название "голоцен". Он начался 15-18 тыс. лет назад и продолжается по настоящее время. Именно с ним связано развитие современной цивилизации.

Изменения климата  Земли зависят от взаимодействия основных компонентов климатической  системы: наиболее подвижной и ответственной  за условия существования жизни - атмосферы, менее подвижных - океана и криосферы, т.е. воды в замерзшем состоянии (континентального и морского льда, снега), а также поверхности суши и биосферы, включающей растительный, животный мир и самого человека.

Весьма характерно, и это является, по-видимому, особенностью климата нашей планеты, что биосфера, влияя на другие компоненты климатической системы, в свою очередь полностью зависит от них. Из-за сложности взаимодействия компонентов климатической системы современные исследования эволюции и истории климата основываются не только на анализе эмпирических данных, но и на физических, физико-химических, астрофизических и математических методах анализа, на изучении биохимических циклов, протекающих в климатической системе с учетом сложных обратных связей.

Лишь в середине текущего столетия наука начала переходить от стадии статистического описания хронологии климата к стадии его объяснения на основе физических теорий.

Палеоклиматология - наука о климатах прошлого и  климатической истории Земли. Древние  климаты реконструируются по различным косвенным признакам - вещественному составу и текстурным особенностям осадочных горных пород, по ископаемым остаткам организмов и др. Восстанавливать климаты прошлого - есть важной частью палеогеографии; она узко связана со стратиграфией и палеонтологией, геоморфологией и учением о полезных ископаемых. Разбирание и обобщение сведений, полученных по геологическим данным, проводятся на основе теоретических положений климатологии, метеорологии, географии, геофизики и астрономии. Первые попытки палеоклиматического толкования ископаемых органических остатков принадлежат английскому физику и математику Р. Гуку, установившему в 1686, что когда-то на Земле микровоздух был паче тёплым, и объяснившему этот факт изменением положения доземный оси.

Толчком к развитию палеоклиматологии послужило растворение и исследование в Европе следов четвертичного оледенения, которые стали главными объектами изучения палеоклиматологии. Научная палеоклиматология берет  зачатки едва только-то с 80-х гг. 19 в., часом в качестве показателей древних климатов начали использовать наравне с палеонтологическими данными литологические, которые в значительной степени зависят от климатических факторов и служат ужасно ценными климатическими индикаторами: звук (аридный климат), бокситы и бобовая руда (чередование влажного и сухого тёплого климата), удобрение и каменный уголь, каолин (сырой климат), известняк (тёплый климат), ледниковые морены (холодный климат). Появляются монографии по истории древних климатов (французский учёный Э. Даке, 1915; немецкие - В. Кеппен и А. Вегенер, 1924; американоидный - К. Брукс, 1926; тевтонский - М. Шварцбах, 1950), в которых развитие климата ставилось в подчиненное экспозиция от какого-либо одного фактора. Так, Брукс объяснял изменение климата палеогеографическими условиями, Кеппен и Вегенер - перемещением полюсов и дрейфом материков и т.п.

 Методы палеоклиматологии  опираются на изучение различных  признаков климата (литологический, палеонтологический и др.) и в  зависимости от последних применяются  те, которые используются той или другой наукой. В середине 20 в. широкое распространение  получили неодинаковые геохимические и геофизические методы. Сущее значение вдобавок приобрёл палеомагнитный путь, позволяющий вычислить положение древних широт с использованием остаточной намагниченности некоторых вулканических и осадочных пород, содержащих ферромагнитные минералы (магнетит, гематит, титаномагнетит), приобретённой под влиянием магнитного поля Земли, существовавшего во время формирования сих пород.

Среди геологических индикаторов древнего климата выделяются три основные группы: литологические, палеоботанические и палеозоологические. Литологические данные распространены можно сказать повсеместно; они отражают климатические среда прошлого через характер и яркость процесса выветривания, степень осадочной дифференциации и масштабы аутигенного минералообразования. Палеоботаническими индикаторами являются отпечатки годичных колец древесных растений, изучением которых занимается дендроклиматология. Палеозоологические - ископаемые остатки древних организмов, которые отражают климат времени своего существования в составе сообществ и в ареалах их обитания.

К настоящему времени  известно несколько десятков определения  понятия «климат». Сам термин, буквально  означающий «наклонение солнечных лучей», был предложен древнегреческих астрономом Гиппархом (190-150 гг. до н. э.). Затем это понятие развивалось древнегреческими учеными.

Наиболее полное было дано А. Гумбольдом, который считал, что слово «климат» прежде всего  обозначает «специфическое состояние атмосферы, которое зависит от непрерывного совместного действия подвижной поверхности моря, изборожденной течениями противоположных температур, излучающей тепло суши, которая определяет громадное разнообразие в отношении своей орографии, окраски и состояния покрова».

Лишь в 70-х  гг. было предложено определение понятия  климата как совокупности статистических свойств климатической системы  за достаточно длительный, но ограниченный промежуток времени. Большинство исследователей сходятся на том, что период осреднения должен быть от нескольких лет до 10 и даже 30 лет.

Целью исследования является анализ климатов прошлого, современного и будущего, а также проблем  регулирования климата.

При проведении эколого-географического анализа  были сформулированы следующие задачи:

1. Изучить по литературным источникам климаты прошлых эпох и дать им эколого-географический анализ.
2. Ознакомиться с методами изучения и оценки современного климата и климата прошлого.
3. Рассмотреть прогнозы и перспективы климата в будущем и проблемы его регулирования.

Объект исследования - климат Европы.

Предмет исследования - эволюция климатов прошлого Европы.

Методы исследования: изучение литературных источников, статистический анализ, картографический анализ, географический мониторинг, исторический анализ.

 Положение  выносимое на защиту:

1. Климаты 10-15 веков в Европе резко отличались количественными и качественными показателями метеоэлементов. Резкая континентальность основных типов климата была обусловлена наличием на большей территории Европы эпохи климатических экстремумов и оптимумов.
2. Современное потепление климата во многом определяется наличием на нашей планете климатических эпох и ритмов, в периоды которых происходит резкое изменение основных климатических элементов: температуры, влажности, облачности, запыленности, парникового эффекта.
3. Антропогенная нагрузка на климатические элементы усиливается за счет резкого увеличения промышленного производства в различных регионах земного шара. На урбанизированных территориях уже сегодня климат изменен коренным образом.

Данная тема остается достаточно актуальной, так  как опираясь на анализ климатов прошлого тысячелетия, можно сделать прогноз  изменение климата будущего. Практическая значимость исследования заключается в выявлении закономерностей изменения климатических факторов на большом временном отрезке в 1000 лет, что дает возможность составить учебные модели климата различных геологических эпох, проводить мониторинг устойчивости окружающей среды.

Объем 52 страницы. Работа состоит из введения, 3 глав, заключения, списка использованных источников, 5 таблиц, 1 графика, карт, блок-схемы, 4 рисунков.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ГЛАВА 1 МЕТОДОЛОГИЯ ВЫЯВЛЕНИЯ ИЗМЕНЕНИЙ КЛИМАТИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ НА БОЛЬШОМ ВРЕМЕННОМ ПЕРИОДЕ

  1.1 Общая характеристика климата

 

Климат Земли менялся на протяжении всей ее истории в результате сложного многообразия действующих на него факторов. Поскольку процесс эволюции климата продолжается и ныне, а зависимость общества от меняющихся климатических условий возрастает, очень важно понять физические факторы формирования климата. Для этого прежде всего необходимо восстановить историю климата Земли, оценить диапазон возможных изменений климата и его влияния на биосферу, а также влияние климата на различные стороны хозяйственной деятельности человека. История дает немало примеров, когда климатические изменения способствовали как расцвету, так и упадку отдельных цивилизаций. Многие из этих исторических уроков в достаточной мере не осознаны и до сих пор.

Рассмотрим  некоторые фактические данные о современном климате, с которым мы в дальнейшем будем сравнивать климат прошлого.