Le changement climatique dans le passé et le présent. L'influence de certains facteurs sur le changement climatique. L'effet de serre. Conséquences du changement climatique. protocole de Kyoto
11.1. Le changement climatique dans le passé et le présent
Le climat est un régime météorologique à long terme, déterminé par la latitude géographique de la région, l'altitude, l'éloignement de la région par rapport à l'océan, le relief des terres et d'autres facteurs.
En 1935, lors du congrès météorologique de Varsovie, il a été prescrit comme valeurs climatiques de prendre des valeurs moyennes sur les trente années précédentes. Par conséquent, en 1935, les valeurs moyennes des températures moyennes mensuelles ou annuelles moyennes ou la quantité de précipitations pour 1901-1930 ont été prises comme climat standard. Maintenant 1971-2000 sont considérés comme tels.
Le système climatique est le système physique le plus complexe de la planète. Il comprend toutes les géosphères en mouvement de la Terre, c'est-à-dire l'atmosphère, l'hydrosphère, la lithosphère, la biosphère ainsi que l'homme et toutes ses activités anthropiques déjà assez importantes.
Le climat d'une planète est déterminé par sa masse, sa distance au Soleil et la composition de l'atmosphère. L'atmosphère terrestre est composée à 78 % d'azote et à 21 % d'oxygène. Les 1% restants sont de la vapeur d'eau, СО 2 (0,03–0,04%), de l'ozone, du méthane, du protoxyde d'azote, etc. Ils retiennent une partie de la chaleur émise par la surface de la Terre chauffée par le Soleil, et agissent ainsi comme une couverture, gardant La température à la surface de la Terre est d'environ 30 °C supérieure à ce qu'elle serait si l'atmosphère n'était constituée que d'oxygène et d'azote. Ce système naturel de contrôle de la température de la Terre est appelé effet de serre naturel... Cependant, ces dernières années, en raison de l'activité anthropique, les niveaux des principaux gaz à effet de serre ont augmenté, modifiant la capacité de l'atmosphère à absorber l'énergie. Une couverture plus dense de gaz à effet de serre perturbe l'équilibre entre l'énergie entrante et sortante. En conséquence, la planète est établie effet de serre renforcé avec des conséquences extrêmement néfastes.
Environ les trois quarts de l'augmentation de la concentration de CO2 dans l'atmosphère dans les années 1990. est entraînée par la combustion de combustibles fossiles, et le reste est dû aux changements d'affectation des terres, y compris la déforestation (y compris pour les besoins agricoles, l'expansion urbaine, pour les routes, etc.).
Dans le passé, le climat de la Terre a changé plus d'une fois. Les études des dépôts sédimentaires de la croûte terrestre, la détermination de la composition de l'air atmosphérique par des bulles d'air microscopiques incluses dans la glace des glaciers, montrent que sur des centaines de millions d'années dans les époques géologiques passées, le climat de notre planète était très différent du présent . Il y a à peine 10 000 ans, l'Europe du Nord et une grande partie de l'Amérique du Nord étaient recouvertes de glace. À cette époque, une calotte glaciaire s'étendait sur l'Europe, contenant à peu près le même volume de glace que l'Antarctique moderne. Au-dessus de Moscou, l'épaisseur maximale de la glace était de 300 à 400 m, tandis que le centre de la calotte glaciaire était situé au-dessus de la Scandinavie. Le second, le même Antarctique, était situé au-dessus de l'Amérique du Nord. Ces calottes glaciaires ont déposé en elles-mêmes une telle quantité d'eau que le niveau de l'océan mondial était de 120 m plus bas qu'aujourd'hui. Cela signifie que tous les continents, à l'exception de l'Antarctique, étaient reliés les uns aux autres par des ponts terrestres et c'était la raison directe de la colonisation de l'Australie et de l'Amérique. Il a maintenant été définitivement prouvé que la colonisation de l'Amérique a eu lieu par le soi-disant pont de Béring.
Les climatologues modernes pensent que le début et le retrait des périodes glaciaires sont régis par le détroit de Béring. Cela se passe de cette façon. Pour des raisons encore floues - très probablement une diminution de l'activité solaire - la température de la planète baisse et une partie de l'eau des océans gèle. En raison d'une diminution du volume d'eau liquide dans l'océan mondial, le détroit est exposé et se transforme en isthme de Béring, ce qui empêche l'écoulement des eaux de l'océan Pacifique vers l'Arctique. Dans le même temps, le niveau des eaux arctiques diminue, qui est immédiatement reconstitué avec de l'eau plus chaude de l'océan Atlantique - la glace arctique fond et l'isthme redevient un détroit. L'ère glaciaire touche à sa fin. Les cycles "fermés-ouverts" du détroit durent plusieurs milliers d'années.
Avec la libération de la Terre des boucliers continentaux, une période assez longue a commencé, au cours de laquelle la température était nettement plus élevée que la température moderne : de 1 à 1,5 ºC. Cette période a été appelée l'optimum climatique de l'Holocène. Même avant l'apparition de la science, cette même période a été gravée dans la mémoire de nombreuses générations de personnes comme un âge "d'or", enlevé aux gens pour leurs péchés. Dans les épopées de n'importe quelle nation du monde, dans n'importe quelle culture du monde, il y a une idée de l'âge "d'or". C'est une époque de conditions naturelles et climatiques extrêmement favorables, et c'est exactement ce qui a précédé l'émergence de la civilisation humaine, le climat même qui a régné sur la planète pendant environ 4 000 ans (de 9 000 à 5 000 ans).
D'autres événements climatiques marquants sont le soi-disant réchauffement de l'époque romaine, puis à nouveau un refroidissement important de l'ère de la Grande Migration des Nations, et puis (d'après ce qui est plus ou moins bien connu) - c'est le pic au tournant de les 3e et 2e millénaires, l'optimum climatique dit médiéval. Il a acquis une renommée, en particulier, en raison du fait qu'à cette époque, il y avait une colonie du Groenland par les Normands.
La dynamique de la température de l'hémisphère nord pendant l'Holocène (en écarts par rapport à la norme de 1951 à 1980) est illustrée à la Fig. 21.Comme on peut le voir sur la figure , tous les changements de température sont concentrés dans une plage assez étroite - 6 ° - la différence de température globale des deux états de la Terre (âge glaciaire et période interglaciaire). Cela est dû au travail du système climatique de la planète.
Riz. 21. Dynamique des températures de l'hémisphère nord à l'Holocène (en écarts par rapport à la norme 1951-1980) (d'après V. Klimenko, 2010)
Cependant, le climat de la planète évolue actuellement rapidement. Selon le Groupe d'experts intergouvernemental sur l'évolution du climat (GIEC) des Nations Unies, entre 1906 et 2005, la température moyenne de la Terre a augmenté de 0,74 degrés Celsius. Le GIEC est également convaincu que cette croissance se poursuivra à l'avenir. Depuis les vingt dernières années du XXe siècle. dix-sept se sont avérés les plus chauds de l'histoire des observations météorologiques (à partir du milieu du XVIIe siècle), et 1995 a été 0,75°C plus chaude que la norme climatique de la fin du siècle dernier. La réalité du réchauffement est actuellement confirmée par les observations de l'état des calottes polaires de la Terre. En particulier, des chercheurs américains notent que plus de 40 000 km 3 de glace polaire ont fondu au cours des 40 dernières années. Il existe d'autres preuves d'un réchauffement climatique. Par exemple, un groupe de climatologues et d'océanographes suédois a analysé des données satellitaires de 1978 à 1995, qui peuvent déterminer l'état de la banquise dans l'Arctique. Il a été établi qu'au fil des ans, la superficie de glace flottante dans l'océan Arctique a diminué d'environ 610 000 km 2. Le temps de gel sur les lacs et les rivières des latitudes moyennes et élevées de l'hémisphère nord a diminué de 1 à 2 semaines au cours du siècle dernier. Ainsi, le lac Baïkal gèle 11 jours plus tard et est libéré des glaces cinq jours plus tôt qu'il y a 100 ans.
En moyenne, sur 100 ans (1901-2000), le territoire de la Russie s'est réchauffé de 0,9 ° C. Au cours des 50 dernières années, le taux de réchauffement a augmenté jusqu'à 2,7 ° C / 100 ans, et après 1970, la tendance au réchauffement était déjà de 4 ° C / 100 ans. En Sibérie, le réchauffement se poursuit à un rythme plus élevé. Au cours des 100 dernières années seulement, 70 % des côtes se sont repliées vers l'intérieur des terres et le niveau de l'océan mondial est passé en moyenne de 10 à 20 cm. À mesure que le climat se réchauffe, le nombre et la puissance destructrice des typhons augmentent. Entre 1920 et 1970, environ 40 ouragans par an ont été enregistrés dans le monde. Mais depuis le milieu des années 80 environ. le nombre d'ouragans a doublé.
Des vagues de chaleur insupportables se poursuivent dans de nombreuses régions de la planète. De nouveaux records de température sont en train d'être établis. Les feux de forêt engloutissent des territoires qui n'ont jamais été atteints auparavant. Selon les prévisions des scientifiques, au cours des 5 prochaines années, la planète connaîtra une augmentation de la température de l'air, et dans l'océan, cette tendance pourrait se poursuivre encore plus longtemps. Comment le réchauffement climatique affecte-t-il la Grande Barrière de Corail ?
Chaleur! Quelles raisons ? Temps anormal ! Que se passe-t-il maintenant sur Terre ? Les scientifiques notent que les événements climatiques sur la planète sont cycliques et se répètent, selon diverses sources, tous les 9 à 13 000 ans.
Les climatologues n'ont plus le temps de prévoir le temps en raison du grand nombre d'anomalies.
Rossby fait des vagues. Leur impact important sur le climat de la planète. Pourquoi les vagues de Rossby ont-elles changé ces dernières années ? L'avis des scientifiques. Regardez dans le programme « Contrôle du climat. Numéro 107" sur ALLATRA TV.
Une chaleur insupportable persiste dans de nombreuses régions de la planète. De nouveaux records de température sont en train d'être établis. Les feux de forêt engloutissent des territoires qui n'ont jamais été atteints auparavant. Dans le même temps, dans d'autres régions de la Terre, des villes et des régions entières sont sous l'eau et de grosses grêles broient les récoltes dans les champs.
Les climatologues Florian Sevelle de l'Université de Brest, France, et Sibren Drizhfhout de l'Institut météorologique des Pays-Bas prédisent que la planète connaîtra des températures de l'air plus élevées au cours des 5 prochaines années, et cette tendance dans l'océan pourrait se poursuivre encore plus longtemps. C'est ce qu'a montré le résultat d'une modélisation utilisant une nouvelle méthode de calcul des fluctuations climatiques.
L'une des conséquences du réchauffement climatique est ce que l'on appelle les "événements météorologiques extrêmes" - périodes de chaleur anormale en hiver ou de froid en été, vagues de chaleur, fortes pluies hebdomadaires, sécheresses et autres phénomènes associés à des conditions météorologiques inhabituelles. Certains des exemples les plus frappants de tels phénomènes sont la chaleur estivale en Russie en 2010 ou les inondations à Krymsk en 2012, dont nous avons parlé dans le dernier numéro de Climate Control.
L'une des raisons de la vague de chaleur constante est les grands courants d'air soufflant d'ouest en est à une altitude de 8 à 11 km au-dessus du sol, les soi-disant Jet Streams ou jet streams à haute altitude.
Dann Mitchell, maître de conférences à l'Université de Bristol, a déclaré à la publication britannique "The Guardian" qu'en 2018, ces courants étaient extrêmement affaiblis, de sorte que les zones de haute pression restent longtemps au même endroit.
Les experts notent qu'un anticyclone (zone de haute pression) sur le nord de l'Europe bloque le mouvement des masses d'air et cela a un impact significatif sur la météo.
Ces changements atmosphériques ont entraîné une augmentation des températures de surface de la mer dans l'Atlantique Nord. Le réchauffement anormal des eaux de l'océan mondial en 2018 a provoqué l'arrêt de l'un des réacteurs de la plus grande centrale nucléaire suédoise Ringhals. L'arrêt a été causé par une augmentation extrême de la température de la mer Baltique, car l'eau réchauffée jusqu'à 25 ℃ n'est pas en mesure de refroidir correctement les réacteurs.
Et au large des côtes de la Floride aux États-Unis, il y a eu la plus grande prolifération d'algues de la dernière décennie. La prolifération de phytoplancton, qui donne à l'eau une couleur rouge, est stimulée par les températures élevées de l'eau et entraîne une diminution de la quantité d'oxygène dans l'eau. Ce phénomène, appelé "marée rouge", provoque la mort massive d'organismes vivants par suffocation. Cette année, à cause du manque d'oxygène, les poissons meurent en si grand nombre qu'ils recouvrent les zones côtières d'un tapis solide. Cette année, la « marée rouge » sur la côte de Floride a été suivie d'une prolifération de cyanobactéries, qui produisent des toxines qui affectent négativement les humains et les animaux, notamment l'empoisonnement, la suffocation et de graves conséquences allergiques. Cela a encore aggravé le désastre tant pour la faune du golfe du Mexique que pour les personnes qui s'y baignaient. Fait intéressant, une prolifération de cyanobactéries similaire est observée dans la mer Baltique.
Et une autre conséquence catastrophique de la hausse des températures est observée en Australie depuis plusieurs années. En raison du réchauffement des océans, la Grande Barrière de Corail s'effondre rapidement. Les experts rapportent qu'environ la moitié du récif est mort en 2 ans environ. Le point de non-retour est dépassé et il n'est plus possible d'arrêter le processus de destruction. Les scientifiques prédisent que 60% de tous les récifs de la planète seront détruits d'ici 2030, et d'ici 2050, ils ne resteront plus du tout. Les récifs sont sensibles à la température de l'eau et à mesure qu'elle s'élève, ils commencent à se décolorer et à s'effondrer. Et après tout, les récifs sont une composante importante de l'écosystème des océans, le cycle de vie de 25 % des poissons leur est associé. De plus, les récifs protègent le littoral des vagues de la mer et empêchent l'érosion des sols. La disparition des récifs entraînera des changements inévitables dans l'ensemble de l'écosystème océanique.
Les phénomènes météorologiques et climatiques extrêmes tels que la sécheresse, les fortes pluies et les vagues de chaleur font naturellement partie du système climatique de la Terre. Ainsi, si le climat est stable à des indicateurs de température extrêmes qui se produisent dans un certain laps de temps, la biosphère n'en souffrira pas, car elle aura le temps de s'acclimater à des écarts relativement faibles de la situation climatique. Cependant, à mesure que l'ensemble du climat de la planète change, ces températures extrêmes peuvent aller bien au-delà des extrêmes déjà familiers. Cela conduit, tout d'abord, à la vulnérabilité de la société humaine face aux phénomènes météorologiques et climatiques. Selon le rapport d'évaluation IV du Groupe d'experts intergouvernemental sur l'évolution du climat, certains événements météorologiques et climatiques deviendront plus fréquents au cours du 21e siècle.
Nous pouvons déjà observer une augmentation de la fréquence de ces phénomènes. Par exemple, sur la base d'une analyse préliminaire, la température moyenne annuelle aux États-Unis pour 2017 était de 54,6 ° F, soit 2,6 degrés au-dessus de la moyenne du 20e siècle. C'était la 3e année la plus chaude depuis 1895 après 2012 (55,3 ° F) et 2016 (54,9 ° F), et la 21e année consécutive plus chaude que la moyenne américaine (1997 à 2017).
L'indice 2017 des extrêmes climatiques aux États-Unis était plus du double de la moyenne et s'est classé deuxième dans l'enquête annuelle de l'USCEI pendant 108 ans.
Et ce graphique montre des statistiques sur les anomalies annuelles des températures mondiales de surface des terres et des océans de 1880 à 2017, sur la base de l'écart de température par rapport à la valeur moyenne du vingtième siècle. En 2017, les températures de surface des terres et des océans étaient d'environ 0,84 au-dessus de la moyenne.
Les scientifiques avertissent qu'en raison du changement climatique, les vagues de chaleur à court terme deviendront plus fréquentes et plus fortes, et l'une des principales raisons de ce changement est le réchauffement climatique. Mais que se cache-t-il derrière cette formulation vague et familière ? Qu'est-ce qui cause le réchauffement climatique lui-même ? Dans ce numéro, nous examinerons un phénomène qui contribue de manière significative à la formation du climat planétaire. Il s'agit des vagues de Rossby.
En 2013, des scientifiques israéliens ont montré que la température et le vent sur la planète ne sont pas chaotiques, mais se déplacent selon les ondes de Rossby. Cela suggère que les ondes de Rossby sont l'un des facteurs clés dans la formation du climat. Ce sont des vagues très longues qui s'étendent sur des centaines voire des milliers de kilomètres. Dans l'atmosphère, ils se forment en raison de la différence de température entre les latitudes circumpolaires et tropicales sous l'influence de la force de Coriolis. L'une des manifestations des ondes de Rossby dans l'atmosphère est la formation de cyclones et d'anticyclones.
Les cyclones sont des zones de basse pression qui apportent des vents, des orages et des pluies torrentielles. Les anticyclones sont des zones de haute pression qui créent un temps clair, légèrement nuageux, de la chaleur ou du gel selon la saison.
Les caractéristiques des ondes de Rossby dépendent de nombreux facteurs. Comme mentionné précédemment, ils se forment en raison de la différence de température entre les tropiques et la zone polaire. Les glaciers fondent de plus en plus vite et leur superficie diminue, ce qui entraîne une absorption encore plus importante de la chaleur solaire. Les températures augmentent plus rapidement aux latitudes polaires qu'à l'équateur. En conséquence, les ondes de Rossby changent.
Les ondes de Rossby existent car il y a une force de Coriolis qui agit sur tous les corps se déplaçant le long d'un objet en rotation, dans notre cas, le long de la Terre. Par exemple, les courants d'air dévient légèrement vers la droite dans l'hémisphère nord et vers la gauche dans l'hémisphère sud. Pour les faibles vitesses, cet écart est imperceptible, mais plus la vitesse est élevée, plus l'écart est important.
La force de Coriolis donne aux ondes de Rossby une direction ouest. La force de Coriolis elle-même dépend de la vitesse de rotation de la Terre autour de son axe. De nombreuses études, notamment par des équipes de l'Université de Durham, confirment une diminution du taux de rotation de la Terre. Cela change la valeur de la force de Coriolis, donc les ondes de Rossby changent. Il est possible que le récent déplacement des zones de sécheresse et de pluie soit dû précisément au ralentissement de la vitesse de rotation de la planète.
Outre l'atmosphère, les ondes de Rossby sont omniprésentes dans l'océan. Ils jouent un rôle clé dans la formation de tous les grands courants marins tels que le Gulf Stream, le Kuroshio, le Western Wind Current, ainsi que des phénomènes tels que El Niño et La Niña. Pour résumer, les ondes de Rossby ont un effet énorme sur le climat de la planète et dépendent de la température de l'atmosphère et de la force de Coriolis, qui ont récemment changé en raison de processus objectifs à l'échelle planétaire et astronomique.
Le changement climatique est remarqué dans divers domaines d'activité scientifique, non seulement en climatologie et en météorologie, mais aussi en océanologie, en astrophysique et en géophysique. Les scientifiques notent que les événements climatiques sur la planète sont cycliques et se répètent, selon diverses sources, tous les 9 à 13 000 ans. Il existe de plus en plus de preuves que notre planète a subi à plusieurs reprises des changements climatiques mondiaux.
Quelle est la raison de ce modèle ? Pourquoi l'histoire se répète-t-elle ? Causes et effets. Comment sortir de cette situation ?
Polkanov Yuri Alekseevich (Physicien. Structure du signal, structure semblable au bruit, système d'auto-organisation, sa stabilité et sa réorganisation, algorithmes de télédétection. Université médicale d'État de Biélorussie, Département de physique médicale et biologique, chef du laboratoire): Il y a pratiquement des vagues dans l'atmosphère en raison de la structure stratifiée en couches toujours. Si l'atmosphère est plus ou moins stable, les processus sont similaires à ceux de la surface, par exemple, de l'océan, c'est-à-dire qu'il y a toujours des vagues. La question est que les ondes de Rossby y sont très grosses, elles sont liées à des échelles planétaires. Mais ici, il y a toute une gradation et une pyramide de vagues qui interagissent les unes avec les autres, et les vagues de Rossby sont comme la pointe de l'iceberg. Deux semaines à Mourmansk plus de 30 . Et c'est dans des conditions où il n'y a pas de nuit, grosso modo. Il est clair qu'il y a déjà eu des influences associées à l'activité humaine, mais en même temps, on ne peut nier qu'il existe des cycles naturels. Ils affectent la situation générale, et nous les évaluons comme une sorte de catastrophique. Mais c'était il y a environ 10 000 ans. C'est juste qu'un cycle est arrivé, comme celui que nous ne connaissons plus. Mais ces indices se trouvaient dans l'Inde ancienne, par exemple. L'épopée dit que quelque chose comme ça était similaire, y compris même des guerres nucléaires. Les conséquences sont surveillées. C'est-à-dire que je pense que oui, ce ne sont pas les premiers faits. Il y a des informations, mais elles sont dans les annales. Du point de vue d'un météorologue ou d'un vulcanologue, les chroniques ne sont pas des informations, et elles ne s'y intéressent pas, elles ne regardent pas. Et le fait est que cette chaîne de ces générations qui ont enregistré cette information devrait également être surveillée. La question est, si nous ne posons pas accidentellement ces questions, eh bien, alors tout se répétera, comme à l'époque. Ça s'est arrêté là et ça ne s'est pas bien passé, et nous nous sommes de nouveau heurtés au même râteau. »
Fragment du programme "De l'athée à la sainteté"
Igor Mikhaïlovitch Danilov : Il y en a un qui représente le Monde Spirituel. Et quand tout déborde, alors... et c'est déjà impossible de se retourner, quand les gens sont sourds et aveugles, c'est naturel que ça les lave.
Polkanov Yuri Alekseevich : Une personne doit travailler sur elle-même. S'il travaille sur lui-même et met de l'ordre dans ses affaires intérieures, il deviendra clair pour lui ce qui se passe à l'extérieur. C'est un processus unique, il ne peut pas être divisé. C'est juste que cela suggère une fois de plus que les catastrophes continueront si une personne ne s'occupe pas d'elle-même. Il le découvrira par lui-même et il deviendra clair pour lui ce qui, pour ainsi dire, se passe et pourquoi. Toutes ces idées de Big Data, d'intelligence artificielle sont une sorte de base qui vous permettra de suivre tout cela selon certains algorithmes et d'obtenir des conclusions qu'une personne analysera et comprendra dans un si grand format au niveau même de la logique, mais des sentiments et des sensations, alors c'est une chance pour nous. Nous avons une chance. Celui qui a des oreilles, qu'il entende.
Fragment de l'émission « Behold is coming.Ce est à venir»
Igor Mikhaïlovitch Danilov : En fait, de très nombreuses personnes, elles ressentent ce qui arrive au climat, ressentent ce qui arrive au monde dans son ensemble. Et ils en ressentent le besoin, qui en réalité est bien mûr pour aujourd'hui dans la formation spirituelle, dans le développement spirituel. D'après ce qu'on leur dit, ils ne trouvent pas la réponse à leurs questions intérieures. Et donc les gens essaient de le comprendre par eux-mêmes. Et quand ils commencent à trouver, naturellement, tous les obstacles s'effondrent. C'est vrai.
Anna Dubrovskaya : Oui, en effet, comprendre...
Igor Mikhaïlovitch Danilov : Nous le voyons maintenant. Et cela ne peut que se réjouir, ne serait-ce que parce que cela donne une chance.
https: //www.site/2018-02-14/chlen_korrespondent_ran_o_klimate_zemli_v_proshlom_i_buduchem_globalnom_poholodanii
"Même Elon Musk, j'en ai peur, n'est pas en mesure de changer cela"
Membre correspondant de l'Académie des sciences de Russie sur le climat de la Terre dans le passé et le futur refroidissement mondial
Comment le climat sur Terre a-t-il changé dans les temps anciens, et est-il possible de prédire ce qui arrivera à la planète dans les cent ou mille prochaines années à partir de ces données accumulées par les scientifiques ? Un employé du Laboratoire de paléoécologie de l'Institut d'écologie végétale et animale de la branche de l'Oural de l'Académie des sciences de Russie, le membre correspondant Nikolai Smirnov a répondu à ces questions dans le cadre de la salle de conférence ouverte de l'Académie des sciences de Russie. Il s'est avéré qu'il faisait plus chaud dans l'Oural. Il y a quelque 70 000 ans, des porcs-épics pouvaient être trouvés dans la région d'Ekaterinbourg actuelle et desman vivait à Pechora. Les prévisions pour l'avenir ne sont pas mauvaises non plus - les ours polaires nageront sur la banquise au-dessus d'Ekaterinbourg inondée, puis les porcs-épics reviendront. Vous avez juste besoin d'être patient.
La science "juge la conception du moteur en passant des voitures"
Quelle est l'importance du passé en général pour le présent et le futur ? Sur ce point, il y a énormément d'énoncés différents. Mais la question est : que devons-nous savoir pratiquement du passé pour comprendre la situation actuelle et prédire l'avenir ? En fait, la réponse est loin d'être évidente.
Les reconstitutions d'étapes individuelles du passé, dans lesquelles nous sommes engagés, y compris nous-mêmes, au fur et à mesure que les matériaux étudiés s'accumulent, permettent d'établir les modèles et la dynamique des processus. Dans ce cas, nous sommes capables de ne plus reconnaître des périodes séparées, mais d'isoler les schémas du changement d'étapes, la vitesse des processus et parfois les raisons.
Cependant, le célèbre paléontologue George Simpson, dans les années 40 du siècle dernier, a exprimé une idée intéressante dans l'un de ses ouvrages : « Les généticiens, en regardant comment les mouches des fruits s'ébattent dans un tube à essai, pensent qu'ils étudient l'évolution. Un paléontologue est comme un homme debout au carrefour de rues animées, et croit que les voitures qui passent peuvent juger de la structure d'un moteur à combustion interne. » En termes simples, pour comprendre comment fonctionne la nature vivante, vous devez comprendre de nombreuses conditions, et souvent les scientifiques surestiment leurs capacités.
Voyons si Simpson avait vraiment raison et nous voulons vraiment trop de la science ?
Quel est "l'optimum climatique de l'Holocène"
Tout d'abord, un peu de terminologie. Le Pléistocène est l'ère de la période quaternaire, qui a commencé il y a environ 2,5 millions d'années et s'est terminée il y a 15 000 ans. Le Pléistocène supérieur se démarque - il s'agit de la dernière période glaciaire, il y a environ 120 à 15 000 ans. Vient ensuite l'Holocène - la période interglaciaire. Cela a commencé après le Pléistocène et nous y vivons maintenant. L'Holocène, à son tour, est également subdivisé. Parmi les périodes de l'Holocène, l'Atlantique est le plus souvent mentionné, il y a 9 000 à 6 000 ans - la période la plus chaude de l'Holocène, également appelée l'optimum climatique.
Vice-président de l'Académie des sciences de Russie sur le monde synthétique dans lequel vit un homme du XXIe siècle
La question la plus difficile : comment comprendre la dynamique des processus en cours ? De plus, ils ont des échelles différentes, et différentes échelles, à leur tour, sont basées sur des mécanismes différents. Donc, la dynamique historique. Ce sont des changements dont les intervalles sont des centaines d'années. Dynamique géographique. Les changements se comptent en milliers d'années. Ils se caractérisent par des déplacements des limites des zones naturelles. La plus grande échelle est la dynamique géologique, lorsque de nouvelles zones naturelles et types de climat apparaissent, provoquant des extinctions massives d'espèces et l'émergence de nouvelles. A cette échelle, nous avons affaire à un changement de configuration des continents et de l'orbite de la Terre.
Y avait-il des forêts sur Yamal
Maintenant, sur la base des isotopes de la glace provenant d'échantillons prélevés à la station Vostok en Antarctique, nous connaissons tous les processus au cours des 360 000 dernières années. Ils montrent que la température moyenne y variait de plus 4 à moins 8 degrés Celsius. Et il est également clair que cette variabilité est générée par des processus associés aux changements de position de l'orbite de notre planète.
Un autre croquis. Déplacement de la limite nord de la forêt, enregistré selon les données obtenues de la péninsule de Yamal. Dans l'Atlantique, la limite estivale s'étendait jusqu'à 68,5 degrés de latitude nord. Et c'est bien plus loin qu'aujourd'hui. On trouve encore du bois fossile à Yamal. Puis il se déplace brusquement vers le sud et le reste maintenant.
Parlons maintenant des processus suivis depuis des centaines d'années. Quelque chose que nous pouvons retracer d'une manière tout à fait élémentaire - à partir de photographies. En particulier, nos spécialistes filment le même endroit dans l'Oural subpolaire depuis 1977. Et si dans les photographies de ces années, la toundra est capturée, alors dans les photographies de ces dernières années, une forêt décente s'y est déjà développée. Nous enregistrons les mêmes processus dans l'Oural méridional le long de la crête de Taganai, où il y a un grave déplacement de la limite supérieure de la forêt dans les montagnes.
Qu'est-ce que tout cela nous dit? Je ne vais pas me plonger dans la climatologie, c'est une branche de la connaissance qui se développe séparément. Mais je vais toucher à certains points. De plus, de nombreux processus sont maintenant interprétés de manière excessivement simplifiée. La température de la Terre a augmenté et, en conséquence, la frontière de la forêt s'est déplacée. C'est souvent le but. En fait, la climatologie moderne est un modèle mathématique très développé qui prend en compte la masse des composants du climat terrestre et l'influence d'aspects et de facteurs complètement différents.
Facteurs de changement climatique. Tout d'abord, il est nécessaire de mentionner un facteur tel qu'un changement dans l'activité du Soleil. La modification des paramètres de l'orbite terrestre est un autre facteur. En outre - un changement dans la position relative et la taille des continents et des océans. Modification de la transparence et de la composition gazeuse de l'atmosphère. Activité volcanique. Concentration de gaz, y compris les gaz à effet de serre, et changements dans la réflectivité de la surface de la Terre. La quantité de chaleur disponible au fond de l'océan.
Or, d'ailleurs, il devient de plus en plus évident que c'est l'océan qui joue un rôle primordial dans la dynamique du climat. Et l'essentiel ici, ce sont les courants océaniques, dont on n'entend que le Gulf Stream. Pendant ce temps, le Gulf Stream n'est qu'une des branches du courant de l'Atlantique Nord, qui a changé ses caractéristiques à plusieurs reprises. De plus, c'est le Gulf Stream qui détermine le climat de toute l'Europe.
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Revenons à la paléontologie. L'une des méthodes les plus éprouvées pour déterminer les changements climatiques passés est la méthode spores-pollen. Le pollen des plantes se dépose, pénètre dans les sédiments, il y est parfaitement conservé, et, en l'extrayant, il est possible de restituer les caractéristiques d'une végétation ancienne. Elle, à son tour, marque les conditions climatiques d'une région particulière à une période particulière du passé.
Un autre domaine est la paléoentomologie. D'après les plus petits vestiges de chitine d'insectes, les experts déterminent leur espèce et, par conséquent, concluent également quelles étaient les conditions naturelles et climatiques ici dans l'Antiquité. Il y avait quatre de ces spécialistes dans toute l'URSS, il n'en reste plus que deux dans le pays. L'un d'eux travaille dans notre institut.
Enfin, les ossements d'animaux que l'on retrouve dans les couches anciennes peuvent nous en dire beaucoup. De plus, les restes de mammifères sont l'un des types de découvertes les plus massifs que nous parvenions à faire.
Que peuvent nous dire les ossements d'animaux ? Un exemple classique est la fin de l'ère glaciaire, lorsque les soi-disant "géants" disparaissent presque complètement : mammouths, rhinocéros laineux, rennes, paresseux géants et lièvre du Don. Il faut comprendre qu'il existe des espèces animales morphologiquement très spécialisées et que leur présence est un indicateur de la température ambiante ou d'autres conditions naturelles et climatiques.
Il est clair que les gerboises ne peuvent pas vivre dans les climats froids. Le même porc-épic. Au contraire, le renard arctique ne pourra pas vivre dans une zone chaude. Une espèce de lemmings, par exemple, ne peut pas vivre sans mousses vertes. Et les mousses vertes, à leur tour, ont besoin d'une humidité suffisante. Ainsi, ces lemmings sont un hydromètre naturel. Il en va de même pour le desman - il ne vit que dans un environnement aquatique non gelé. Maintenant, son habitat est Don. Et quand on retrouve les restes de cet animal dans le bassin de Pechora, c'est déjà la raison d'un article dans une sérieuse revue académique de l'Académie des sciences de Russie. Un autre exemple est la hyène. Cet animal est un indicateur de biosystèmes saturés qui ont suffisamment de nourriture pour eux.
Par exemple, au Pléistocène, les hyènes vivaient ici, dans l'Oural, à la latitude d'Ekaterinbourg et bien plus au nord. C'est assez difficile à comprendre. De plus, à cette époque, une grande faune pléistocène, des lemmings et des habitants des steppes modernes vivaient en un seul endroit. Des analogues d'une telle mosaïque de communautés mixtes toundra-steppe ont survécu dans le nord-est de notre pays. Une autre version est que c'était une sorte de zone qui n'a plus d'analogues maintenant. On l'appelle maintenant la "steppe mammouth".
Où et quand le dernier mammouth est-il mort ?
Tout cela signifie que, tout en traitant de l'ère glaciaire, nous recherchions des analogues qui nous permettraient de comprendre la situation du présent et de donner une prévision pour l'avenir, mais nous avons trouvé un exemple absolument sans précédent. Un exemple de la difficulté de la science.
Un autre exemple de la même chose. Les données que nous avons accumulées montrent que les mammouths vivaient sur l'île Wrangel et Chukotka il y a environ 3 000 ans. Malgré le fait qu'en Europe occidentale, ils se sont éteints il y a environ 10 000 ans. Et le cerf à grandes cornes de l'Oural a vécu jusqu'à 6 000 ans. Cela indique clairement que le processus d'extinction de la faune du Pléistocène ne s'est pas produit simultanément à travers la Terre. Cela doit également être pris en compte.
Une direction prometteuse est maintenant l'étude de l'ADN des animaux fossiles. Il n'y a pas de laboratoires dans notre pays qui fonctionnent bien dans ce sens. À l'étranger aussi, c'est encore un peu. Mais les données que nous obtenons sont très curieuses. Par exemple, des études sur les mêmes lemmings ont montré qu'il y a 25 000 ans, il y avait une masse d'haplotypes de cet animal. Ensuite, le nombre d'haplotypes a diminué et à l'époque actuelle, il n'en restait absolument plus rien.
Notre surprise particulière a été causée par la découverte des ossements d'un porc-épic fossile dans le nord de l'Oural avec un âge de plusieurs dizaines de milliers d'années. Une telle découverte peut mettre n'importe quel chercheur hors de la selle. Ils ont commencé à comprendre, et la compréhension est venue que nous avons affaire à une autre période interglaciaire. En plus du porc-épic dans l'Oural à cette période, vivait une espèce telle que le loup rouge. Maintenant, il est inclus dans le "Livre rouge", et vous ne pouvez le trouver dans la faune que dans l'Himalaya et en Inde.
Où trouve-t-on ces ossements ? Tout d'abord, dans les dépôts de grottes. Dans le sud de l'Oural, nous avons creusé la célèbre grotte Ignatievskaya, où ont été trouvés des dessins d'un homme ancien. Dans la région de Sverdlovsk - la grotte de Bobylek. Une grande partie de ce que nous trouvons n'a pas d'analogues.
L'analyse isotopique de l'os donne des résultats intéressants. Par exemple, nous avons effectué une telle analyse pour les dents d'un bison fossile de la grotte de Bobylek. Sur la base des isotopes de l'oxygène dans l'émail des dents, nous avons pu déterminer la différence entre les températures estivales et hivernales pendant deux ans de la vie d'un animal âgé de 20 000 ans. Vous pouvez également travailler avec l'isotope du carbone. En conséquence, nous obtenons une image de l'évolution de l'humidité et de la température dans l'antiquité.
"Un jour, les pingouins seront les habitants d'ici."
Alors, les données sur le passé, vont-elles nous aider à comprendre le présent et le futur, ou, au contraire, vont-elles nuire ? Je vous propose une excursion non scientifique dans le futur. De plus, dans 100 ans, je ne le serai certainement plus, et personne ne me tiendra pour responsable (rires).
Nous savons avec certitude qu'Ekaterinbourg est maintenant dans un interglaciaire typique. Il est clair que cela sera suivi d'une autre ère glaciaire. Telle est la nature cyclique du développement. La question demeure quand cela se produira. L'Holocène dure déjà 10 mille ans. Nous étouffons actuellement le réchauffement climatique, mais ce n'est qu'un pas vers le refroidissement planétaire. Ceci malgré l'impact anthropique. Je ne serais pas surpris qu'un jour il y ait des pingouins dans la région. Ils sont maintenant pratiquement répartis dans l'hémisphère sud jusqu'à l'équateur. Ils doivent juste nous joindre un petit peu.
Certes, jusqu'à présent, nous parlons encore de réchauffement. Et la chose la plus difficile qui puisse arriver est la fonte des calottes glaciaires polaires et l'élévation du niveau de la mer. J'espère au moins que de notre vivant nous ne verrons pas d'ours polaires nager sur la banquise au-dessus de la zone de 1905 inondée par l'océan.
À quoi ressemblera l'été, ce que même Elon Musk ne peut pas faire et qu'est-ce qui poussera les gens à quitter l'Oural
Question du public : Vos collègues peuvent-ils donner une prévision précise du temps - sera-t-il sec ou pluvieux l'année prochaine ?
Smirnov : Maintenant sans humour. Le chef de notre laboratoire dendrochronologique, Stepan G. Shiyatov, est engagé dans des problèmes météorologiques. C'est un professionnel de premier plan et il a fait ses preuves en faisant des prédictions précises dans certaines régions où les lectures des cernes des arbres sont bonnes. Par exemple, pour la région d'Orenbourg, Shiyatov a conclu à plusieurs reprises aux autorités que semer des céréales est inutile, car il y aura une grave sécheresse. Les coïncidences dans les prévisions étaient toujours très bonnes. C'est vrai, je ne connais pas ses prévisions pour l'année prochaine.
Question du public : Vous avez évoqué l'inévitable transition du réchauffement climatique au refroidissement climatique, quels mécanismes régulent cela ?
Smirnov : Au cours de 360 mille ans, le réchauffement a toujours été remplacé par des vagues de froid et vice versa. L'impact anthropique n'est pas en mesure de changer cela, même Elon Musk, je le crains, n'est pas en mesure de changer cela.
Question du public : Nous sommes les indicateurs de température de l'optimum climatique, Atlantique, franchi, notre climat est-il maintenant plus chaud ou plus froid ?
Smirnov : Une question subtile. Le climat est une sorte de caractéristique généralisante sur une période de temps. Et on parle surtout du climat des régions. La zone la plus sensible aux changements de régimes climatiques est celle des hautes latitudes, l'Arctique. Il y a des hydrocarbures, et maintenant cette bande entre dans la sphère des intérêts géopolitiques des pays. Là où la politique commence, elle ne sent plus la science. Oui, la glace fond. Mais la lisière nord de la forêt n'a pas beaucoup bougé nulle part. L'important est de savoir comment la composition gazeuse de l'atmosphère se comporte en réponse à ces fluctuations de température. Il y a même eu plusieurs scandales à propos de publications sur ce sujet. Les auteurs ont déjà dû s'excuser de n'avoir rempli aucun ordre politique.
Mais si la réponse est assez simple, nous ne vivons certainement pas le nouvel Atlantique en termes d'effets biologiques. Nous sommes encore très loin de l'Atlantique. Les chênes de la région de Sverdlovsk ne poussent que dans trois forêts de chênes, puis dans la partie sud de la région, ils étaient omniprésents. Au Jardin botanique, bien sûr, on cultive aussi des noix, mais c'est autre chose. Et un instant. L'Atlantique, comme vous le comprenez, n'est pas la période la plus chaude de tous les interglaciaires qui se sont produits. Avant lui, dans l'interglaciaire Mikulinsky (il y a 110-70 mille ans - environ ..
Question du public : Dans quelles conditions un changement climatique global brutal est-il possible, le cycle peut-il s'égarer ?
Smirnov : Il existe plusieurs modèles qui se contredisent. Tout cela est encore au stade de la recherche en direct et des polémiques de plusieurs groupes de scientifiques. De nombreuses tentatives ont déjà été faites sur la théorie cyclique, et il y a eu des propositions pour l'enterrer. Mais vous ne pouvez pas échapper à un facteur tel que l'inclinaison de la terre, la précession (lorsque l'impulsion du corps change de direction dans l'espace - environ .. Il est peu probable que les régularités fondamentales de la nature planétaire soient détruites. Cependant, il y a aussi une idée qu'après l'Holocène l'existant il y a encore une tendance lorsque les périodes interglaciaires sont devenues plus courtes et plus froides, et les étapes glaciaires étaient plus sévères.
Question du public : Quand un homme ancien est-il apparu dans l'Oural moyen et quand un climat approprié s'est-il formé pour cela ?
Smirnov : Lorsque je venais de terminer mes études à l'université, j'ai eu la chance de trouver des sites du paléolithique, c'est-à-dire des sites de l'âge gigantesque d'environ 14 000 ans dans plusieurs grottes de la région de Bagaryak et de Sukhoi Log. Dans le magazine "Priroda" à cette occasion, j'ai publié, avec le célèbre archéologue de l'Oural Valery Trofimovich Petrin, un article intitulé "Où chercher des sites paléolithiques dans l'Oural?" Ce point d'interrogation demeure. Par exemple, dans l'Altaï, des dizaines et des centaines d'outils en pierre se trouvent dans une fosse dans des grottes. Dans les grottes de l'Oural, il y aura une paire d'outils en pierre pour dix grottes excavées. Évidemment, nos grottes étaient inconfortables pour les gens de cette époque. Personne n'y habitait, ils les utilisaient comme culte. La même grotte Ignatievskaya dans l'Oural du Sud ou grotte Kapovaya. Les restes d'ours des cavernes sont nombreux, mais les traces humaines, au contraire, sont peu nombreuses.
Maintenant, la question sur les premières découvertes. C'est une question controversée, car elle se situe en dehors de la plage de dates radiocarbone fiables, c'est-à-dire plus de 40 000 ans. Nous avons des découvertes d'outils en pierre très primitifs de type acheuléen (période 1,7 million - 120 000 ans avant JC) sur la rivière Kama et dans la région de Chusovaya. Mais ils vont en mélange avec les outils des époques postérieures. Certains pensent qu'il s'agit du soi-disant « reste du paléolithique ». Et maintenant, il y a des gens sur la planète qui vivent presque à l'âge de pierre. D'autres pensent qu'il s'agit en effet de découvertes anciennes.
Question du public : Si vous regardez vers l'avenir, dans combien de milliers d'années cela deviendra-t-il inconfortable de vivre à nouveau dans l'Oural ?
Smirnov : Si vous transformez votre appartement en grotte, coupez l'eau, l'électricité et le gaz, même maintenant, ce ne sera pas confortable.
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Les prédictions sur la façon dont notre climat changera souvent se contredisent. Qu'est-ce qui nous attend : réchauffement climatique ou nouvelle ère glaciaire ? Les chercheurs de suggèrent que les deux, seulement à des échelles différentes et à des moments différents.
« Le climat et l'environnement naturel modernes se sont finalement formés à la période quaternaire - une étape de l'histoire géologique de la Terre, qui a commencé il y a 2,58 millions d'années et se poursuit à ce jour. Cette période est caractérisée par l'alternance d'ères glaciaires et interglaciaires. A certaines étapes, de puissantes glaciations ont eu lieu. Maintenant, nous vivons une ère interglaciaire chaude, qui s'appelle l'Holocène », explique Vladimir Zykin, chef du laboratoire de géologie cénozoïque, paléoclimatologie et indicateurs minéralogiques du climat à l'Institut de géologie. et Minéralogie SB RAS.
Lorsque sont apparues les premières données plus ou moins fiables sur le climat de la période quaternaire, on croyait que les époques interglaciaires ne duraient que dix mille ans. L'époque holocène dans laquelle nous vivons a commencé il y a environ dix mille ans, tant de chercheurs à la fin du siècle dernier ont commencé à parler de l'approche de la glaciation globale.
Cependant, leurs conclusions ont été hâtives. Le fait est que l'alternance de grandes ères glaciaires et interglaciaires s'explique par la théorie orbitale développée par l'explorateur serbe Milutin Milankovic dans les années 1920. Selon elle, ces processus sont associés à un changement de l'orbite de la Terre lors du déplacement autour du Soleil. Le scientifique a calculé les changements dans les éléments orbitaux et a fait un "graphique de glaciation" approximatif au cours de la période quaternaire. Les disciples de Milankovitch ont calculé que la durée de l'Holocène devrait être d'environ 40 mille ans. C'est-à-dire que pendant encore 30 000 ans, l'humanité peut dormir paisiblement.
Cependant, les auteurs de l'ouvrage ne sont pas sûrs que seules les personnes soient à blâmer pour ces changements. Le fait est que des changements importants dans la quantité de CO 2 dans l'atmosphère ont également été observés à ces époques où non seulement l'impact anthropique, mais aussi les personnes n'existaient pas sur Terre. De plus, selon les graphiques comparatifs, l'augmentation de la température a 800 ans d'avance sur l'augmentation de la concentration en dioxyde de carbone.
L'augmentation de СО 2, apparemment, est associée à une augmentation de la température de l'eau dans l'océan mondial, ce qui entraîne la libération de dioxyde de carbone de l'eau et de méthane des sédiments du fond. C'est, apparemment, que nous parlons de causes naturelles. Par conséquent, les experts appellent à une étude plus approfondie de cette direction et à ne pas "simplifier" l'approche pour comprendre les changements mondiaux en cours, en les imputant exclusivement aux personnes.
"L'attitude de l'humanité face aux problèmes du changement climatique est bien reflétée dans le tableau" L'Aveugle "de Pieter Bruegel l'Ancien, dans lequel six aveugles marchent le long d'une falaise", conclut le professeur Zykin.
Voyons maintenant ce que nous savons du changement climatique dans le passé présent et relativement récent. Commençons par les résultats des observations instrumentales. Les données sur la température de l'air au cours des 100 dernières années ont été présentées sous forme de courbes moyennées sur tout l'hémisphère nord pour les latitudes de la zone tempérée (Fig. 1, a). Qu'est-ce qui s'est avéré?
D'année en année, il y a de fortes fluctuations de température de plusieurs degrés. Dans ces fluctuations de températures et surtout de précipitations dans de nombreuses régions, une période quasi biennale
cyclicité. Cette cyclicité s'explique par l'effet du doublement des périodes de fluctuations saisonnières annuelles. Cependant, le cycle de deux ans ne dure que 5 à 7 ans. Ensuite, il y a une interruption - des anomalies du même signe deux fois de suite, après quoi la cyclicité est à nouveau restaurée pendant 5 à 7 ans. Cette cyclicité se manifeste le plus clairement dans le changement de direction de la circulation dans la basse stratosphère de la ceinture équatoriale - de l'ouest à l'est et vice versa. Par conséquent, les phases des cycles ont été appelées "occidentales" et "orientales", bien que si l'on accepte l'hypothèse de résonance avec les fluctuations saisonnières, il serait plus correct de parler de phases "hiver" et "été" et s'attendre à un décalage de circulation au cours des années correspondantes aux types hiver ou été.
Parallèlement à de forts changements interannuels, il y a des changements plus petits mais stables entre les époques climatiques d'une durée d'environ 30 ans. Leur amplitude est des fractions de degré, mais on parle de moyennes sur des dizaines d'années sur une superficie de dizaines de millions de kilomètres carrés. Dans les années 1960-1980, un léger refroidissement s'est produit dans la zone tempérée et, apparemment, sur toute la Terre par rapport aux décennies précédentes des années 1930-1950. Mais les températures sur le globe à l'ère moderne sont en moyenne de 0,5° plus élevées qu'au début du 20e siècle. Par rapport aux décennies précédentes, la variabilité des conditions météorologiques a considérablement augmenté.
Ceci, comme l'a montré le climatologue soviétique, le professeur BL Dzerdzeevsky, reflète des changements dans le type de circulation atmosphérique. Si les perturbations du champ de pression - cyclones et anticyclones - se déplacent le long de la latitude et que les masses d'air se déplacent avec elles, nous parlons alors de la forme de circulation zonale. Si la bande latitudinale des fronts atmosphériques est brisée et que les cyclones et les masses d'air se déplacent le long du méridien entre les latitudes, alors nous devrions parler de la forme méridienne de circulation. L'augmentation de la circulation méridienne entraîne de fréquentes incursions au nord et au sud et augmente la variabilité du temps. En figue. 1, b montre la fréquence d'apparition des formes de circulation zonale et méridienne. La comparaison avec la courbe de température (voir Fig. 1, a) montre qu'aux latitudes tempérées, en moyenne par an, la circulation zonale s'accompagnait d'un réchauffement, et la circulation méridienne s'accompagnait d'un refroidissement. On remarque également qu'au début du siècle et au cours des dernières décennies, la circulation méridienne se répétait plus souvent, et au milieu du siècle - moins souvent que la moyenne du siècle.
Une telle augmentation de la fréquence des changements météorologiques (une augmentation de la fréquence des anomalies) à l'ère moderne ne fait pas exception. L'analyse de données météorologiques éparses suggère d'importantes anomalies dans le passé. Rappelons-nous "Eugène Onéguine": "La neige n'est tombée qu'en janvier, le troisième ... (c'est-à-dire le quinzième dans le nouveau style) la nuit." Et c'est arrivé quelque part à Tver.
Regardons plus profondément dans le passé. Les informations sur les événements météorologiques sont contenues dans des documents historiques. Les chroniqueurs parlent de sécheresses, d'inondations, de gelées, de dépôts de céréales à cause des pluies. À Moscou, depuis 1650, les archers de la garde de l'Ordre des Affaires secrètes du Kremlin de Moscou tenaient des registres des événements météorologiques selon un système de points ("le gel n'est pas terrible", "le gel", "le gel", "le grand gel", « le gel est déraisonnablement féroce »). Il y a 2000 enregistrements connus. Préservé 7000 journaux de voyage de l'ère de Pierre le Grand, qui contiennent également des enregistrements de la météo. M. Ye. Lyakhov, employé de l'Institut de géographie de l'Académie des sciences de l'URSS, a tenté une interprétation quantitative des chroniques. Il a relié la différence entre les anomalies froides et chaudes pour la période prévisible avec les températures et les précipitations moyennes et, sur la base de la différence des anomalies, a restauré ces précipitations et températures moyennes au cours des saisons pour la Russie centrale et Kiev depuis 1200.
Un autre exemple. Au Japon, les dates de floraison des cerisiers des 1 100 dernières années sont connues. Ils ont connu des fluctuations au fil des années en dizaines de jours, mais en moyenne, par exemple, aux XI !-XIV siècles. les fleurs de cerisier ont fleuri 6 jours plus tard qu'aux IXe-Xe siècles. Le réchauffement aux IXe-Xe siècles couvrait tout l'hémisphère nord. On connaît des données historiques sur la diminution des glaces dans l'Atlantique Nord à cette époque (les voyages d'Éric le Rouge et de son fils en Amérique), le déplacement de l'agriculture vers le nord jusqu'au Groenland. La couverture de glace a également diminué au XVIe siècle, lorsque les voyageurs d'Europe occidentale ont pénétré jusqu'à l'extrême nord de la Sibérie occidentale et y ont fondé la riche ville de Mangazeya. Une nouvelle diminution de la couverture de glace s'est produite au milieu du 20e siècle, créant des conditions favorables au développement de la route maritime du Nord. A l'inverse, la couverture glaciaire s'est accrue et l'agriculture en Europe s'est repliée vers le sud pendant les époques froides des XIII-XIV et XVII-XIX siècles. Au chaud 16ème siècle. Moscou était approvisionnée en pain de la région de Vologda, et non des régions de la Volga et de Tchernozem, comme plus tard. Au XIIe siècle. célèbre pour les vins anglais, la vinification s'est étendue au nord de l'Allemagne. Puis sa frontière nord recula brusquement. Cependant, par exemple, en Saxe, il a prospéré au 16ème siècle. et réapparaît au XXe siècle, c'est-à-dire au siècle du réchauffement. La liste de ces exemples historiques peut être longuement prolongée.
Nous pouvons juger de nombreux changements dans la nature causés par les fluctuations climatiques non pas par des documents historiques, mais par les "enregistrements" laissés par la nature elle-même. Les glaciers restent hauts dans les montagnes et dans les pays polaires - des accumulations de glace provenant de la neige qui y tombe, qui n'a pas le temps de fondre en un été court. Les observations au cours de la période instrumentale montrent que les fluctuations des "langues" des glaciers sont associées à des changements dans les types de circulation atmosphérique et de température moyenne de l'air (Fig. 1, c). En effet, la part de l'avancée des glaciers dans les Alpes, qui était importante dans la période froide du début du 20e siècle, s'est avérée négligeable lors du réchauffement du milieu du siècle et a encore augmenté au cours des dernières décennies.
Cela signifie que d'après les données sur l'avancée des glaciers dans le passé, nous pouvons juger des conditions climatiques antérieures. Traces de glaciers - moraines - il est parfois possible de dater par l'âge radiocarbone des troncs d'arbres, de la tourbe ou d'autres matières organiques qu'ils contiennent ou recouvrent (la méthode consiste à mesurer la concentration relative de l'isotope radioactif 14 C dans des échantillons de matière organique Les animaux et les plantes, dont certaines parties sont présentées dans des échantillons assimilés au 14 C de l'atmosphère pendant la vie, et après la mort, arrêtant les échanges de carbone avec l'environnement, ils le perdent progressivement en raison de la décomposition.La demi-vie du radiocarbone est de 5570 + 30 ans, et donc cette méthode est applicable aux sédiments dont l'âge se situe dans un intervalle de 500 à 40 mille ans). Des données supplémentaires sur l'âge des moraines formées au cours des 700-1500 dernières années sont obtenues à partir du diamètre des "taches" (thalle) de certaines espèces de lichens qui poussent sur les pierres depuis des siècles. Les moraines éloignées des glaciers actuels ont plus de dix mille ans et appartiennent donc à l'ère glaciaire, tandis que les moraines les plus proches des glaciers remontent aux 17e-20e, 13e et 1er-11e siècles. (mais très rarement avec des dates intermédiaires). Évidemment, c'est durant ces périodes que les étapes de l'avancée des glaciers tombaient, et donc, elles étaient froides et (ou) riches en neige.
Il est impossible de séparer sans ambiguïté la contribution d'un refroidissement ou d'une augmentation des précipitations à l'avancée des glaciers à partir des seules observations de ceux-ci. Mais il existe un autre signe du changement climatique - la largeur, la densité, la composition isotopique des cernes des arbres. Toutes ces caractéristiques dépendent des conditions climatiques, de leur propre âge, de leur santé, des conditions nutritionnelles locales, de l'éclairage des arbres, etc. La contribution climatique est mise en évidence lorsque les données sont moyennées sur de nombreux arbres ou sur des arbres géants individuels qui ont survécu grâce à des conditions locales optimales.
La combinaison d'anomalies caractéristiques de largeur ou de densité d'anneaux sur différents arbres permet de compiler des échelles « dendrochronologiques » typiques pour des milliers d'années. La question de leur interprétation climatique est difficile. Tout comme la croissance des glaciers, la croissance des arbres peut être affectée par les fluctuations de la chaleur et de l'humidité. Mais en général, les arbres poussant dans des conditions de carence, c'est-à-dire à la frontière polaire ou supérieure (dans les montagnes) de la forêt, sont plus sensibles à la chaleur. Les arbres qui poussent dans des conditions de manque d'humidité sont sensibles à l'humidité - en Eurasie, à la frontière sud de la steppe de la forêt.
Enfin, la source d'information sur les conditions climatiques du passé est la composition des résidus végétaux (graines, pollen, etc.) conservés dans les sédiments des lacs et des tourbières. Les fluctuations de la proportion de plantes qui aiment l'humidité et la sécheresse, qui aiment la chaleur et qui résistent au gel indiquent des changements climatiques correspondants. La similitude des ensembles d'espèces végétales, déterminé par la composition du pollen collecté dans les sédiments anciens, avec leur ensemble dans la végétation moderne d'autres localités indique la similitude du climat du passé avec le climat moderne où vivent ces plantes aujourd'hui. La quantité de précipitations dans le passé est également jugée par le degré de décomposition de la tourbe dans ses couches profondes.
Toutes les méthodes de restauration climatique énumérées ici, prises séparément, ne sont pas assez fiables. Mais si l'application de plusieurs méthodes donne des résultats cohérents, cette fiabilité est fortement augmentée. Les courbes d'évolution de la composition du pollen, la largeur des cernes, le nombre de mentions d'anomalies climatiques dans les annales, la composition isotopique des glaces pour la moitié nord du territoire européen de l'URSS au cours du dernier millénaire sont cohérentes avec les principaux changements climatiques. Le début du millénaire a été marqué par un réchauffement plus fort qu'à notre siècle, puis aux XII-XV siècles. suivi d'une vague de froid, au XVIe siècle. nouveau réchauffement, comparable à l'actuel, aux XVIIe-XIXe siècles. - une nouvelle vague de froid, lorsque le patinage le long des canaux hollandais, désormais rarement glacés, est devenu courant, et au 20ème siècle. - nouveau réchauffement Epoque XIII - XIX siècles. souvent appelé le "petit âge glaciaire", bien qu'en fait il y ait eu deux périodes froides séparées par le chaud 16ème siècle.
Sur la base de l'analyse du changement climatique au cours du dernier millénaire, on peut supposer que le réchauffement du 20e siècle. vient à la fin. Elle n'est pas exclusive et ne peut donc pas être attribuée à la croissance de l'industrialisation. Les fluctuations climatiques séculaires pendant 1000 ans étaient d'environ 1,5 à 2,0 ° C, ce qui correspond à des fluctuations des limites des zones naturelles et des conditions agricoles de 200 à 300 km de latitude ou de 250 à 300 m de hauteur dans les montagnes. Au début de notre ère, à l'époque froide, la Libye servait de grenier à la Rome antique.
Ainsi, les fluctuations climatiques séculaires du passé se sont produites de la même manière qu'à notre époque, et elles ont influencé non seulement l'économie, mais aussi le cours de l'histoire.
Tout au long du millénaire, aucune tendance claire n'a été trouvée dans le changement climatique, qui a fluctué autour d'une certaine moyenne, ce qui indique la constance des conditions sur terre pendant cette période. Rappelons que les vents en Méditerranée n'ont pas changé depuis le voyage d'Ulysse, c'est-à-dire depuis 3000 ans. Le labour des forêts est allé assez loin et il y a 1000 ans, ce qui peut être jugé, par exemple, par la forte densité de cultures agricoles de feu "Dyakovtsy" à la place de Moscou il y a 1500 ans et plus ... Enfin, le dernier millénaire n'a pas vu les fluctuations correctes du climat. Ces vibrations reflètent des anomalies aléatoires d'un processus stationnaire, et leur énergie augmente avec l'augmentation de la période, similaire à l'amplitude des vibrations des molécules en mouvement brownien.
Cependant, comme nous l'avons déjà dit, à en juger par les données géologiques, le climat ne reste pas éternellement stationnaire. Si les fluctuations climatiques, dues à des rétroactions, conduisent à une modification des facteurs qui l'influencent, par exemple, à l'expansion des zones enneigées et à l'apparition de calottes glaciaires sur la plaine, la stationnarité du climat est perturbée, elle tombe en un état instable lourd de catastrophes climatiques, c'est-à-dire des transitions d'un état stationnaire stable à un autre. Le même état instable peut être causé par une intervention extérieure brutale - une catastrophe astronomique ou une guerre nucléaire.
Le caractère aléatoire des fluctuations climatiques très importantes pour l'humanité rend extrêmement difficile une prévision précise avec indication de la date et de l'étendue. Une telle prévision ne sera possible que sur la base d'une modélisation assez complète du système climatique, selon les experts, seulement dans une cinquantaine d'années, bien que des tentatives d'une telle modélisation, prenant en compte les facteurs individuels, soient déjà en cours. D'autre part, le caractère aléatoire des fluctuations permet une prévision probabiliste - une évaluation de la probabilité de certaines anomalies climatiques basée sur son histoire étudiée. L'introduction d'une telle prévision dans la pratique de la planification de l'économie nationale, comme cela a déjà été fait avec la prévision probabiliste du ruissellement fluvial, est une affaire d'avenir proche.
Les limites de la prévision probabiliste sont imposées par l'hypothèse de l'invariabilité des facteurs qui façonnent le climat et ses changements. La prise en compte des fondements physiques du climat et de leurs changements peut affecter radicalement la prévision probabiliste.