Бесплатный автореферат и диссертация по географии на тему

Климат Северной Евразии в позднеледниковье и голоцене

ВАК РФ 11.00.04, Геоморфология и эволюционная география

Автореферат диссертации по теме "Климат Северной Евразии в позднеледниковье и голоцене"

г* од

РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ НАУК ИНСТИТУТ ГЕОГРАФИИ

На правах рукописи УДК 551.583:551.794

КЛИМАНОВ Владимир Андреевич

КЛИМАТ СЕВЕРНОЙ ЕВРАЗИИ В ПОЗДНЕЛЕДНИКОВЬЕ И ГОЛОЦЕНЕ (по палинологическим данным)

11.00.04 - Геоморфология и эволюционная география

Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора географических наук

Москва■1996

Работа выполнена в Институте географии Российской академии наук

Официальные оппоненты:

Доктор географических наук Л. Р. Серебрянный

Доктор географических наук A.A. Свиточ

Доктор географических наук A.B. Кислое

Ведущее учреждение: Институт проблем экологии и эволюции им. А.Н.Северцова Российской академии наук (Москва).

а

Защита диссертации состоится " № " CjfafytQUrf 1996 г. в " час. на заседании Специализированного Совета Д-003.19.04 по защите диссертаций на соискание ученой степени доктора наук при Институте географии Российской академии наук по адресу: 109017, Москва, Старомонетный переулок, 29.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Института географии РАН. Москва, Старомонетный переулок, 29.

Автореферат разослан "(2Z " ЛиЛл^иЛ^ 1996 г.

Ученый секретарь Специализированного Совета, М„„,Ф„Ч.„

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность проблемы. Изучение естественных изменений климата может производится на основе инструментальных наблюдений. исторических документов с помощью дендрохронологических данных. Однако все эти данные имеют ограничение во времени и не пригодны для долгосрочного прогнозирования климата. Одним из возможных методов получения длиннооядных климатических наблюдений являются палеоклиматичесше данные полученные по палеоботанический и. а частности по палинологическим материалам. Ранее попытки оценить параметры естественных колебаний климата по палинологическим данным предпринимались неоднократно (Гричук. 1969: Webb. Brvson. 1972: Величко 1973: Хотинский. 1977: Guiot. 1985 и др.). Однако в большинстве работ реконструкции климата производились для отдельных регионов и по отдельным временным срезам. Вплоть до настоящего времени из-за отсутствия детальных количественных оценок климата не было обобщений палеоклимата для субрегионального и континентального уровня за достаточно длительный промежуток времени.

Актуальность изучения количественных характеоистик климата прошлого связана с возможностью прогноза климата Особенно важным пеоиодом для этих целей является голоцен, ближайший к нам отрезок геологического времени, в который происходило становление современных природных условий и, длительность которого (около 10000 лет), позволяет оценить климатические условия б^ду'егс по крайней мере нэ 1500 лет вперед

Для построения пространственных сценаоиев климата будущего как правило используется два подхода: 1) разработка моделей общей циркуляции, т.е. численное моделирование. и 2) использование палеоклиматических оеконстоукций в качестве аналогов климатов будущего Разрешающая способность моделей общей циркуляции недостаточна ■ для построения ^¡цлмзт^иог^^ гнрц^п^ра nTppijv оосту СО~ р ятмогферв м^^ьшему ,JOM удвоенному. Это ограничивает их применение в ситуациях, соответствующих относительно небольшим увеличениям среднеглобальной температуры (меньше 2°С). В тоже время, разрешающая способность палеоклиматических реконструкций позволяет оценить изменения величин температуры менее 2° С

Цель и задачи работы. Целью настоящей работы является выявление общих закономерностей изменения климата территории Северной Евразии ( позднеледниковье и голоцене. В ходе ее выполнения решались следующие задачи:

1.Сбор и обработка палинологической информации.

2. Определение зависимости субфоссильных спорово-пыльцевых спектров от современных климатических условий с помощью математических методов.

3. Разработка методики восстановления количественных характеристик климата прошлого по палинологическим данным.

4. Детальная реконструкция количественных характеристик климата на протяжении позднеледниковья - голоцена и построение палеоклиматических карт по территории Северной Евразии.

5. Разработка климатостратиграфической шкалы позднеледниковья и голоцена.

6. Выявление тренда естественных изменений климата.

7. Использование палеоклиматических данных для оценки состояний некоторых природных объектов в прошлом и будущем (прикладная палеоклиматология). Объект и материалы исследования. Объектом исследований являлись палинологические данные позднеледникового и голоценового возраста с радиоуглеродными данными по равнинным территориям Северной Евразии Палеоклиматические реконструкции (определение среднегодовых, январских V июльских температур, среднегодовой суммы осадков) были проведены более чем по 100 тестовым спорово-пыльцевым диаграммам, сведенными в электронную баз^ данных.

Методика исследований. Основой для создания методики палеоклиматических реконструкций явилось нахождение связи субфоссильных спорово-пыльцевы? спектров с современными климатическими характеристиками с помощьк информационно-логического анализа (Пузаченко. 1969; 1972). Дополнительно дл? анализа современных спорово-пыльцевых спектров также применялись методы многомерного статистического анализа. Оценки тренда и цикличное™ естественных изменений климата осуществлялась с помощью стандартноР процедуры спектрального анализа временных рядов. Наряду с ними применялись стратиграфический и картографический методы.

Основные защищаемые положения.

1. Многократность и квазипериодичность изменений климата на протяжении позднеледниковьяи голоцена

2. Амплитуда колебаний климата больше в высоких широтах, чем в низких.

3 Одновр5М9ЧЧОСтЬ ^руРЧОМаСЩТябчЫУ ^Л0раДКЗ ИЗМвН^'ННЙ кпи.мята

на территории Северной Евразии.

4. Теплые периоды второй половины голоцена могут быть использованы как возможные сценарии антропогенного потепления в будущем

5. Механизм изменения термического режима (физические факторы, вызывающие эти изменения) на протяжении голоцена был одинаковым,

6. Потепления и похолодания разного масштаба на глобальном уровне приводили к разным изменениям осадков на различных территориях.

7. Изменчивость климата в определенные климатические интервалы позднеледниковья и голоцена определялась различиями в системе "ледники-океан-атмосфера".

Научная новизна работы. Впервые с максимально возможной детальностью реконструирована динамика изменений климата на территории Северной Евразии в позднеледниковье и голоцене Постооены палеоклиматические карты для нескольких временных срезов С большей подробностью построена климзтостратигоафическая шкала позднеледниковья и голоцена. Установлен общий тренд естественных изменений климата. Определены общие закономерности и особенности изменения климата за рассматриваемое время Практическое и научное значение работы. Результаты оеконструкций климата в виде палеоклиматических кривых могут быть использованы для региональных климатических прогнозов. Данные о теплых периодах второй половины голоцена могут быть возможными сценариями антропогенного потепления климата в будущем, а о холодных - сценариями естественного похолодания климата. Полученные палеоклиматические данные могут быть использованы для калибровки математических моделей климата

Материалы диссертации включены а отчеты Государственного Гидрологического Института. Карельского филиала РАН. Пермского политехнического института. Института безопасного развития атомной энергетики РАН. Результаты работы широко использовались в советских и

международных исследованиях по изменениям климата, в частности, в проекте п< Международной программе геологической корреляции - 151 "Палеогидрологические изменения в умеренной зоне за последние 15 тыс. лет' Разработанная методика палеоклиматических реконструкций применялась В! многих научно-исследовательских организациях. Палеоклиматические карты н; оптимум голоцена вошли в Международный палеоклиматичекий атлас (УеИсИкс Ргепге!, Ресз1, 1991) и будут представлены в отечественном атласе ПСЕРМ Изложенные в диссертации методические подходы по интерпретаци! палинологических данных вносят вклад в развитие спорово-пыльцевого анализ! для целей стратиграфии, палеоклиматологии, палеогеографии и геологическое корреляции.

Апробация работы. Основные положения диссертации доложены на более чек 40 научных совещаниях, в то числе: советско-американские совещания ш палеоклиматам (Иркутск, 1980: Москва, 1987.1990: США. Мадисон. 1988) международный Конгресс ИНКВА (Москва.1982: Берлин. 1995); международны! совещания по палеоклиматическим реконструкциям (Швеция, Упсала.1990 Франция. Арль, 1992 : Япония. Токио.1991: США. Вашингтон. 1994): симпозиул "Палеогидрологические изменения в умеренной зоне за последние 15 тыс. лет (Вильнюс.1986: Польша, Краков.1993): совещания по изучению краевы; образований материковых оледенений (Воронеж. 1985; Минск. 1990): совещани! "Проблемы голоцена" (Тбилиси. 1988): палинологические конференции(Тюмень 1980: Саратов. 1985: Минск. 1989): Всесоюзные совещания по истории озе| (Таллинн, 1983; Ленинград,1986; Минск,1989); Всесоюзные совещания по методам I реконструкциям палеоклиматов (Москва.1980.1983,1984).

Публикации. По теме диссертации опубликовано свыше 200 работ, в том числе I 5 коллективных монографиях. Основные публикации приведены в конц< автореферата.

Структура работы. Диссертация состоит из введения, Г глав I

заключения. Список цитируемой литературы насчитывает^'^' наименований. I том числе ^^"иностранных источников. Объем диссертации ££?~сгранщ текста рисунков и таблиц.

Автор выражает искреннее признание проф., д.г.н. А.А.Величко, д.г.н Н.А.Хотинскому и всем сотрудникам лаб. эволюционной географии ИГ РАН

постоянную поддержку в работе. Автор считает необходимым выразить большую благодарность огромной группе палинологов. чьими материалами он

пользовался.

Глава 1. СОВРЕМЕННЫЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ О РЕКОНСТРУКЦИИ КОЛИЧЕСТВЕННЫХ ХАРАКТЕРИСТИК КЛИМАТА

ПОЗДНЕЛЕДНИКОВЬЯ И ГОЛОЦЕНА

Проблемой изменения климата з четвертичном периоде и в частности, в голоцене занимались многие отечественные и зарубежные исследователи. Среди отечественных ученых необходимо отметить Г.В.Шуровского. П.А.Кропоткина. А.П.Карпинского. А.И.Воейкова. Д.Н.Анучина. Л.С.Берга. Н.М.Страхова. Л.Б.Рухина, И.М.Покровскую. К.К.Маркова, В.Н.Сукачева. А.А.Григорьева. И.П.Герасимова, М.И.Будыко. В.А.Зубакова. В.П.Гричука, М.И.Нейштадта. А.А.Величко, Н А.Хотинского, И.И.Борзенкову. Э.М.Зеликсон и др.

На качественном уровне для территории Северной Евразии реконструкции пзлеоклиматических условии голоцена и плейстоцена производились сравнительно давно Однако, только в последние десятилетия появились работы в которых восстанавливаются количественные характеристики климата.

Методы определения количественных характеристик климата прошлого можно разделите на две группы: Физические и палеонтологические. К группе физических методов относятся изотопный метод определения палеотемператур (Emi'iani. 1961. 1972: Emiliani. Flint 1963: Калинин. Марков. Суетова 1966: Котляков и др.. 1993 и др.). а также расчет палеотемператур по эмпирическим формулам (Брукс.1952 и др.). методы основанные на учете общеземного изменения температур и охлаждающего влияния покрова материкового льда (Панов. 1964. 1965. 1967). формы ледникового щита (Асеев. 1969). изменения высоты снеговой линии в определенные эпохи (Бюдель. 1955: Френцель. Троль. 1955: Зубаков.1965; Flohn. 1969 и до 1. Часть методов основана на сравнении с современными аналогами (Марков. 1966 и др.). Палеонтологические методы делятся на палеозоологические, к которым относятся определения палеоклиматов по фауне и микрофауне (Stanch. 1968: Бараш, Громова. 1969 и др.) и палеоботанические.

Палеоботанические методы (карпологический, палинологический и др.), позволяют наиболее точно и достоверно восстанавливать климатические условия прошлого, поскольку растительность очень чувствительна к климатическим изменениям. В диссертации рассматриваются основные методы определения количественных характеристик климата плейстоцена и голоцена по данным палинологического анализа. Это индикаторный метод Ж. Иверсена (1944) основанный на представлении о термосфере, как совокупности термических пределов существования вида растения, ареалогический метод В.Шафера (1944) основанный на картировании областей совместного произрастания нескольких видов. Метод В.П.Гричука (1969) сочетает приемы реконструкции, предложенные Шафером и Иверсеном. На их основе В.П.Гричук разработал два независимых способа расчета значений палеоклиматических показателей - метод ареалов и климатограмм. Метод допустимых климатических интервалов М.В.Муратовой и Т.Д.Боярской (1969) является модификацией ареалогического метода.

Зональный метод С.С.Савиной и Н.А.Хотинского (1982) основан на связи растительных формаций с определенными климатическими показателями.

Для палеоклиматических реконструкций в аридных районах используется коэффициент облесенности (Абрамова, 1978).

В последнее время появились работы, в которых для создания методик палеоклиматических реконструкций применяются различные математические методы. Так, в работе М.В.Муратовой, Т.Д. Боярской и A.A. Либермана (1972) используется теоретико-вероятностный подход.

Большая часть методов палеоклиматических реконструкций с применением математических методов основана на связи современных спорово-пыльцевых спектров (СПС) с современными климатическими условиями. Поскольку характер компонентов СПС является стохастическим, для нахождения этой связи обычно используются методы многомерного статистического анализа. В этих методах реконструирующая модель в общем виде может быть выражена формулой: К=В*Р .

где К - климатическая характеристика, Р - спорово-пыльцевые данные в количественном выражении, В - переходная функция. Для построения переходных функций от палинологических данных к климатическим используются различные методы многомерного статистического анализа: линейный

сегоессионный анализ, иногда с некоторыми его модификациями СГелета. Спиридонова. 1981: Букреева и др.. 1984): пошаговая и гребневая регоессия: регрессия на главных компонентах: каноническая корреляция и др В работе ,'Sachs. Webb. Clark. 1977) коротко дана характеристика метопов и приведена сводка работ в которых используются вышеназванные методы многомерного статистического анализа для палеоклиматических реконструкций.

В информационно-статистическом методе палеоклиматических реконструкций (Климанов.1976) для нахождения связи субфоссильных СПС с современными климатическими условиями использовался информационно-логический анализ (Пуэаченко. 1969. 1971). который в отличие от большинства регрессионных методов является нелинейным.

Методы основанные на применении математических методов легко реализуются на ЭВМ. что намного облегчает труд исследователей и значительно убыстряет процесс интерпретации палинологических данных в палеоклиматических целях.

Почти во всех названных работах, а также и в других, в которых используются рассмотренные выше методы были произведены палеоклиматичекие реконструкции голоцена как в пространстве, так и во времени, то есть были определены количественные характеристики климата по отдельным точкам, построены палеоклиматические карты для определенных срезов времени голоцена и построены палеоклиматические кривые для всего голоцена или для отдельных его интервалов. Сравнительный анализ палеоклиматических изменений, полученных к настоящему времени с помощью различных методов, показывает, что в общем тенденции изменения температур на одних и тех же территориях совпадают, но их амплитуды различны Говорить о том. какой из методов наиболее точно и достоверно восстанавливает количественные характеристики климата прошлого затруднительно, поскольку, вероятно, в каждом конкретном случае тот или иной метод может работать лучше или хуже Однако с большой уверенностью можно сказать что они дополняют друг друга. Сравнение результатов палеоклиматических реконструкций, полученных различными методами, несомненно увеличивает достоверность и точность реконструкций.

Глава 2. МАТЕМАТИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА СОВРЕМЕННЫХ СПОРОВО-ПЫЛЬЦЕВЫХ СПЕКТРОВ

2.1. Особенности формирования спорово-пыльцевых спектров

Основное выражение эволюционного процесса на всех этапах развития органического мира - это адаптация живых организмов к условиям окружающей среды. По мнению большинства исследователей (Криштофович, 1957; Вахромеев, 1964 : Борисов.1969; Дашкевич. 1969; Маныкин, 1973 и др.) на протяжении голоцена и плейстоцена наиболее четко была выражена миграция видов растений из одних районов в другие под влиянием изменения климата. Так, А.Н.Криштофович (1946) пишет, что изменения растительного покрова при изменениях климата и ландшафта происходят очень быстро, сводясь лишь к миграции и экспансии целых формаций или отдельных представителей при перестановке их значений и сочетаний. К.К. Марков. М.П.Гричук и Г.И.Лазуков (1961) полагают, что видовой состав флоры, сложившийся уже к началу четвертичного периода, изменялся на протяжении четвертичного периода очень постепенно, главным образом за счет сокращения ареалов, вымирания или перехода в реликтовое состояние отдельных наиболее теплолюбивых видов, свойственных третичной флоре, при малой изменчивости общего видового состава. Р.Флинт (1963) отмечает, что история растительности плейстоцена в большей степени это прежде всего история миграции сообществ, а эволюционные преобразования практически отсутствовали.

Таким образом, миграционная трактовка формирования современной флоры предполагает, что экологические свойства организмов остаются почти неизменными. Поэтому для правильной интерпретации СПС из голоценовых и плейстоценовых отложений необходимо знать закономерности формирования современных СПС.

Основными факторами, формирующими СПС. являются: климатические, биологические и геолого-геоморфологические. Климатические и биологические факторы тесно связаны между собой. Растительность и продуцируемая ею пыльца V споры являются прежде всего функцией климата. Рельеф оказывает на ни> косвенное влияние (Логачев.1957). Поэтому на равнинных территориях можнс непосредственно производить реконструкцию климатических условий прошлого пс данным спорово-пыльцевого анализа.

Процесс формирования СПС происходит а несколько последовательных этапов • растительность - пыльца и споры , продуцируемые отдельными видами растений -рассеивание пыльцы и спор воздушным и водным путам - отложение и захоронение пыльцы и спор (сюда же входят сохранность и разрушение пыльцы и спор, ее смыв и переотлсжение ) - спорово-пыльцевые спектр

Далее в этом разделе на основе литературных данных (Гричук Заклинская, 1948. Голубева 1960' Пермяков. 1966: Сладкое. 1966 • Левковская. 1973 и мн др ! рассматриваются зтапь; и факторы, влияющие на формирование СПС. выводятся фопмулы пересчета проиентного содержания пыльцы и спор в спектрах, полученных в разных системах (суммарная, полугрупповая, групповая). Функциональная связь между разными системами подсчета процентного содержания пыльцы и спор в спектрах свидетельствует о том, что дискуссия о различиях в системах подсчета есть не более чем дискуссия о наглядности отображения данных. Как известно, для безлесных районов наиболее наглядны диаграммы построенные в суммарной системе подсчета процентного содержания пыльцы и спор, а для лесных - в полугрупповои и групповой

Для математической обработки соваеменных СПС чаше всего применяются методы многомерного статистического анализа, в который входят корреляционный анализ, различные регрессионные методы (многомерная регрессия, пошаговая регрессия регрессия на ортогональных полиномах, регрессия на главных компонентах. гребневая регрессия). каноническая корреляция и др Корреляционный анализ в принципе является промежуточным в регрессионных методах анализа информации.

2.2. Корреляционный анализ связи современных спорово-пыльцевых спектров с некоторыми факторами их формирующими

Корреляционный анализ для обработки результатов палинологических исследований стал применяться соавнительно недавно. Он использован для выделения переотложенных сЬорм (Ятайкин.1964). установления степени адекватности состава спектров характеру растительности (Прохорова.1965). для выяснения связи между концентрацией пыльцы и гранулометрическим типом донных отложений озер Литвы (Кабайлене.1969).

Ввиду того, что корреляционный анализ позволяет оценивать только линейную связь между различными признаками, его использование ограничено. Так. в частности, нельзя использовать линейный корреляционный анализ для анализа связи современных СПС по всей Восточной Европы, так как от зоны тундры в южном направлении происходит увеличение пыльцы древесных пород в спектрах до их максимальных величин в лесной зоне и далее, к зоне степей, - их уменьшение, тс есть связь заведомо является нелинейной.

В работе отдельно рассматривается связь современных СПС с климатическими параметрами по отдельным территориям. Это северная часть Русской равнины, Украина, Казахстан и Средняя Азия, Якутия, Сахалин, Азовское и Аральское моря. По Западной Сибири подобная работа была проделана ранее (Букреева Вотах.1986).

Отметим некоторые особенности связи современных спектров с формирующими их факторами по рассматриваемым регионам. Так, корреляционный анали; современных СПС для северной половины Восточной Европы показал, чтс индикаторами потеплений могут служить увеличение в спектрах пыльцы дуба, липы вяза, граба, лещины, сосны (!), Chenopodiaceae, Leguminosa, Compositae и спорь Polipodiaceae. а индикаторами похолоданий - увеличение в спектрах пыльць карликовой березы, ольховника. Cyperaceae, Ericaceae и споры Sphagnum. Для Украины (Климанов. Арап. 1986) отмечается сильная связь общего состава пыльць и спор с климатическими характеристиками. Наименее тесную связь имеют пыльцг и споры со средней температурой января, что свидетельствует о менее точной ее оценки при реконструкциях. Пыльца древесных пород имеет не менее тесную связь а в некоторых случаях и большую, с климатическими характеристиками, пс сравнению с пыльцой трав. Поэтому при интерпретации ископаемых СПС из южны) регионов учет пыльцы деревьев также важен, как и учет пыльцы трав Корреляционные связи состава пыльцы и спор донных осадков Азовского t Аральского морей (Вронский, Климанов. 1985.1988) с их морфо-физическим& характеристиками довольно наглядно показывают динамику поступления i распределения пыльцевых зерен по акватории водоема, позволяют судить о( основных закономерностях формирования СПС в современных осадках морски: водоемов. Эти данные могут быть использованы для корректной интерпретацш ископаемых морских спектров с целью их стратиграфического расчленения и дл!

палеогеографических реконструкций. Тот факт, что наибольшая связь пыльцы трав

с климатическими характеристиками, по сравнению с пыльцой деревьев, дает основание говорить о том. что при интерпретации СПС аридных районов Казахстана и Средней Азии в палеоклиматических целях необходим учет пыльцы трав. По территории Якутии (Климанов. Андреев. 1992) большинство компонентов СПС имеют достаточно хорошую корреляционную связь с современными климатическими условиями При интерпретации СПС в общем составе пыльцы и спор необходимо отдельно рассматривать сумму пыльцы деревьев и кустарников При палеоклиматической интеопретации СПС для территории Якутии можно использовать только общий состав пыльцы и спор и состав пыльцы древесных и кустарниковых пород . По Сахалину корреляционный анализ позволил выяснить некоторые закономерности распространения пыльцы и спор в островных экосистемах, особенности соотношений определенной пыльцы в спектрах на Сахалине по сравнению с матери ком.

В целом, корреляционный анализ позволил выявить наиболее значимые климатические характеристики в формировании спектров и. как следствие этого, определить наиболее точно восстанавливаемые палеоклиматические показатели.

Оценка связи позволила выявить те породы, которые являются наилучшими индикаторами гидротермического режима данной территории. В различных регионах климато-индицирующая роль одних и тех же родов и видов растений разная.

По всем регионам наблюдается слабая связь содержания пыльцы и спор в спектрах с генетическим типом отложений. Это еще раз подтверждает мнения М.П.Гричук (1959) и других авторов о том. что современные спектры отражают зональный и/или подзональный тип растительности независимо от генезиса отложений.

Анализ полученных корреляционных связей (их величина и направление)

субфоссильных спектров с современными климатическими условиями позволяет их использовать при интерпретации ископаемых СПС.

2.3. Информационно-логический анализ связи современных спорово-пыльцевых спектров с современными климатическими условиями

Для оценки нелинейной связи субфоссильных СПС с современными климатическими условиями использовался информационно- логический анализ.

разработанный Ю.Г. Пузаченко. позволяющий получить следующие характеристики которые используются при восстановлении количественных показателей палеоклимата:

1) мера связи между климатическими характеристиками и составом пыльцы ;

2) мера связи между различными градациями процентного содержания пыльцы каждой породы в спектре и климатическими характеристиками;

3) мера чувствительности содержаний пыльцы каждой породы в спектре к величинами климатических характеристик (направление связи);

Материал по субфоссильным СПС для информационно - логического анализа собирался, в основном, из литературы. Современные пробы были взяты из 220 точек, расположенных на равнинных территориях Северной Евразии. Для анализа были взяты только общий состав пыльцы и спор и состав пыльцы древесных пород и кустарников. В обработке информационным анализом было использовано более 800 современных проб. Данные о климатических характеристиках (средние температуры января и юля. средняя годовая сумма осадков) снимались с карт "Климатического атласа СССР" (1960) масштаба 1;12500000, среднегодовые температуры - из работы С.П.Хромова (1983).

Информационный анализ позволил разделить пыльцу древесных пород по классам значимости относительно климатических характеристик на высокозначимую, среднезначимую и слабозначимую. Так, для характеристики природной зональности высокозначима пыльца дуба, липы, лиственницы, бука, граба, карликовой березы, среднезначима - кедра и кедрового стланика, вяза. ели. пихты и слабозначима - ольхи, сосны, березы, ивы. Видно, что малозначимая пыльца характерна для тех древесных пород, которые имеют большой ареал или интрозональны.

Полученные количественные расчеты чаще всего подтверждают эвристические высказывания многих авторов о зависимости процентного содержания и состава пыльцы СПС от климатических условий и зонального типа растительности.

Величина связи пыльцы в спектрах относительно климатических характеристик варьирует в зависимости от масштаба территории. Так. пыльца сосны по всей территории Северной Евразии слабо связана с климатическими характеристиками, в то время как, например, по территории Украины она имеет хорошую линейную связь с климатическими характеристиками.

Результатом информационно-логического анализа соответствия пыльцы в СПС и климатическими параметрами явились таблицы, раскрывающие их структуру связи и климатическую значимость пыльцы отдельных пород растений, по которым производится определение количественных характеристик климата голоцена.

2.4 Информационно-статистический метод палеоклиматических

реконструкций

Пыльца каждой древесной породы несет какую-то информацию о климатических условиях, искажаемую "шумами" (занос пыльцы, переотложение и др ). При суммировании этой информации от всех компонентов СПС полезная информация будет накапливаться быстрее, чем информация, обусловленная "шумами". Благодаря этому достигается выделение полезной информации, позволяющей с большей достоверностью судить о климатических характеристиках по спектрам (Климанов. 1976).

Реконструкция климатических характеристик производится по таблицам путем

суммирования направлений связи (мер чувствительности) от пыльцы каждой древесной породы и общего состава пыльцы и спор спектра к состояниям климатических характеристик с учетом значимости пыльцы.

Надежность реконструкций является одной из важных характеристик Исходя из представлении теории распознавания образов (Васильев. 1969). самым простым способом, по которому можно составить представление о вероятности ошибки реконструкций является расчет отношения числа ошибочных ответов к общему числу проанализированных образцов. Этот способ был использован для оценки качества палеоклиматических реконструкций. Для этого случайным обоэзом отбирались современные спектры и по ним производилась "реконструкция" климатических показателей. При реконструкции природной зональности было проанализировано 180 СПС. из них невеоный результат получился при анализе 36 образцов, причем для 32 образцов реконструированные значения были соседние. Так как значения всех климатических характеристик у нас дискретны и современные спектры могли быть взяты на границе или рядом с границей смежных градаций, то эти расхождения не играют существенной роли. Расхождения на одну градацию и более, при "реконструкции" природной зональности (существенные расхождения) составили 2.2%. для среднегодовых температур - 6,7%. для средних температур

июля - 6.3%, для средних температур января - 8.2%. для средней годовой суммь осадков - 7%.

Вычисленные проценты "неверных" ответов дают нам представление с вероятности ошибок при реконструкции рассматриваемых климатических характеристик. При уровне надежности палеогеографических реконструкций, равное 0.80 (Лурье, 1967: Карпухин. 1973: Евдокимов. Карпухин, 1975). надежность реконструкций можно считать удовлетворительной.

Кроме того оценивалась среднестатистическая ошибка реконструкций, которая для среднегодовой температуры составила -*- 0.6° С, температуры июля - •+- 0,6° С температуры января - ± 1° С и среднегодовой суммы осадков - ± 25 мм.

Глава 3. ПАЛЕОКЛИМАТИЧЕСКИЕ РЕКОНСТРУКЦИИ НА ПРОТЯЖЕНИИ ПОЗДНЕЛЕДНИКОВЬЯ И ГОЛОЦЕНА

В работе принята модифицированная схема периодизации позднеледниковья ^ голоцена Блитта - Сернандера для территории Северной Евразии Н.А.Хотинскогс (1977). По этой схеме выделяются следующие временные границь позднеледниковья: DR1/BO - 12800. BO/DR2 - 12200, DR2/AL - 11800, AL/DR3 11000, конец DR3 (т.е. всего позднеледниковья) -10300 лет назад. Последней датой характеризуется и начало голоцена. Возрастные рубежи для периодов голоцена следующие: РВ/ВО - 9300. ВО/AT - 8000, AT/SB - 4600. SB/SA - 2600 лет назад. Внутри периодов имеются свои подразделения.

В качестве фактического материала для палеоклиматических реконструкций территории Северной Евразии использовались палинологические данные из более чем 100 разрезов. Поскольку разрезы охватывали разные временные интервалы v образцы на спорово-пыльцевой анализ отбирались с различным шагом, а также не везде имелись радиоуглеродные датировки, приходилось обобщать палеоклиматические данные по нескольким разрезам и строить обобщенные палеоклиматические кривые.

Изменения климатических характеристик рассматриваются по периодаи голоцена в отклонениях от современных их значений.

Палеоклиматичекие кривые были построены по Хибинам. Карелии, Прибалтике Северо-востоку Восточной Европы, Центру Русской равнины, Среднерусской

возвышенности. Башкирии. Центру Белоруссии. Украинскому Полесью. Молдавии Северу. Центру и Юр/ Западной Сибири Северу Казахстана. Подкаменной Тунгуске. Севеоу. Центру и Югу Якутии Северо-Востоку России и Дальнему Востоку.

В качестве примера на рисунке 1 показаны обобщенные по 10 оазоезам г.алесклиматические кривые по Карелии, которые отражают динамику климатических изменений в этом регионе от аплереда до настоящего времени. Многочисленные палеоклиматические кривые и радиоуглеродные датировки, позволили ¿коррелировать климатические события по всей территории Северной Евразии.

На рисунке 2 показана корреляция разрезов, расположенных в зоне субполярных и умеренных широт на расстоянии в многие тысячи километров друг от друга. Наблюдается довольно хорошая корреляция между всеми кривыми, которые, тем не менее, отличаются по амплитуде и детальности, зависящей от частоты опробования и полноты геологической летописи разрезов. Этот факт является хорошим аргументов в пользу мнения о том что все крупномасштабные (порядка одного градуса) колебания климата в позднеледниковье и голоцене носили глобальный характео и выражены с замечательной синхронностью, но с различной амплитудой в разных частях земного шзоз (Марков. Величко. 1967). На протяжении лозднеледникозья и голоцена на территории Северной Евразии отмечаются следующие основные экстремумы потеплений: около 12700. 11700.11400. 9900. 9700. 8900, 8500. 8300. 7800, 7500. 7100,6700. 6000. 5500. 5000. 4700. 3900. 3500. 3300 2800 2300. 2000. 1800. 1600. 1300. 1000. 600. 300 150 лет назад. Основные экстремумы похолоданий были примерно 1 1900. 11600 10500. 9800. 9600. 8700. 8400. 8200. 7700. 7400: 6900. 6400, 5800. 5200. 4900. 4500, 3700, 3400, 3200. 2500. 2200. 1900, 1700. 1500, 1200. 700. 500. 200, 100 лет назад. Подобная детальность позволяет стратифицировать голоцен гораздо большим числом подразделений. Пики потеплений и похолоданий рассматриваются нами как основа климатостратиграсЬической шкалы позднеледниковья и голоцена Северной Евразии.

Наибольшие амплитуды климатических изменений на протяжении рассматриваемого времени наблюдаются на севере Евразии и в районах Дальнего Востока, что может быть связано с особенностями циркуляции

СРЕДНИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ

ЯНВАРЯ ГОДА

б -4 -2 о -г -г о -2

июля

Тыс.лм. -4 -г О -2 -Ю -8

О -I-1--и -1-

ОСАДКИ

ГОДА -100 0 ">100

<

Рис. 1. Отклонения климатических характеристик от современных значений в Карелии

Тыс. л-: лТос

Рис. 2. Отклонения средних температур июля .от современных значений в градусах Цельсия для различных регионов Северной Евразии.

1—Карелия (бЗ°с. ш., 34° в. д.), 2—Центр Западной Сибири (61°с. ш., 78° в. д.), 3—Центр Якутии (63°с. ш., 125° в. д.), 4—Центр Белоруссии (54°с. ш., 21° в. д.), 5—Башкирия (55°с. ш., 56° в. д.), 6—Приморье (43°с. ш., 140° в. д.).

атмоссЬеры и океана и. в частности, с динамикой теплых течений - СевероАтлантического и Курасио.

Средние температуры января, июля и года в целом изменялись синхронно. Коэффициенты корреляции между температурными показателями для большинства разрезов полупились больше 0.95. только для нескольких разрезов связь между средними температурами июля и января снижалась до 0 8 Температуры по сезонам года имели разные амплитуды В периоды похолоданий амплитуда изменения зимних температур (особенно в п.озднеледниковье) была выше, чем летних, и, напротив, п периоды потеплений - летние темпера-п/ры имели большую амплитуду.

На севере Евразии во время потеплений происходило (почти на всем протяжении позднеледниковья и голоцена) увеличение значений среднегодовой суммы осадков. Для южных районов, например для Украины. 8 позднеледниковье и первую половину голоцена, наблюдается такая же тенденция, однако, во второй половине голоцена в периоды потепления происходило в основном уменьшение осадков. В субатлантическом периоде голоцена на юге Западной Сибири и севере Казахстана также во время потеплений было уменьшение осадков Для центральных регионов (Прибалтика. Башкирия, центр Западной Сибири) во второй половине голоцена экстремумы осадков были приурочены в основном к промежуткам между экстремумами потеплений и похолоданий. Коэффициенты короеляции среднегодовых температур и осадков достигают наибольших величин для северных разрезов, например, для Карелии г=0,95 . для Хайлудырской губы -0.04 для Салехарда - 0.89. для севера Якутии - 0.87. а для южных разрезов -меньших величин Так для Украины г~0.57. для Среднерусской возвышенности -0.47. для Молдавии - 0.41.

В колебаниях климата явно обнаруживается цикличность, однако циклы не похожи друг на друга ни по амплитуде, ни по продолжительности, то есть цикличность климата была квазипериодической. Спектральный анализ (Бендат. 19891 позволил установить в среднем по большинству разрезов следующие периоды изменения температур: около 200. 230-270. 330-350. 400-450. 600-650. около 1000 и 2000 лет.

Величина изменчивости климатических характеристик в разные отрезки позднеледниковья и голоцена варьировала в различных регионах Северной

Евразии. Например, на территории Прибалтики и Белоруссии она была высокой в позднеледниковье и гораздо меньшей во второй половине голоцена.

От позднеледниковья к оптимуму голоцена отмечается хорошо выраженный тренд к потеплению, а от оптимума голоцена к современности - тренд к похолоданию, но не такой резкий, как при потеплении и менее выраженный в более южных районах (Украина, север Казахстана, юг Якутии). Подобный вывод свидетельствует о том. что современный этап должен рассматриваться как межледниковье, оптимум которого уже прошел, что ранее отмечалось К.К.Марковым (1965). Н.А.Хотинским (1977) и другими авторами. Тренд похолодания от оптимума голоцена к современности дает основание для утверждения о том. что естественный климат будет развиваться в сторону похолодания.

Палеоклиматические реконструкции показали, что колебания климата с разными характерными временами (продолжительные и кратковременные) характеризуются одной и той же географической схемой, отличаясь лишь по амплитуде, что подтверждает данные других исследователей (Уиллет.1958: Лэмб. 1966. 1968; Сергин. Сергин. 1974 и др.).

Глава 4. ПРОСТРАНСТВЕННЫЕ ПАЛЕОКЛИМАТИЧЕСКИЕ РЕКОНСТРУКЦИИ

Позднеледниковое время характеризовалось как деградацией покровного оледенения, так и низким уровнем мирового океана, что свидетельствует об особом положении позднеледниковья в периодизации позднего плейстоцена (Нейштадт. 1957: Величко. 1973: Хотинский. 1977). Дегляциация ледникового покрова и низкий уровень океана являлись важными климатообразующими факторами.

4.1 Палеоклиматические реконструкции в позднеледниковье

В позднеледниковье по схеме Блитта-Сернандера выделяется три похолодания: ранний, средний и поздний дриас - ОВ1. ОЯ2. 0(^3 соответственно, разделенные двумя потеплениями - беллинг (ВО) и аллеред (А1_). Радиоуглеродные датировки позднеледниковых отложений позволили определить продолжительность этих климатических этапов. Их временные рубежи в разных районах Северной Евразии в

общем близки и не различаются более чем на 200-300 лет (Вайтекунас и др. 1976: Кинд. 1974: Вегд!ипс! 1971' и др.). что не выходит за пределы точности радиоуглеродного датирования.

На территории Эстонии и Бельгии начало позднеледниковья датируется около 13500 л. н. (Каяк и др 1976' УегЬгиадеп. 1979). в Сибири - в начале ньяпанской стадии сартанского оледенения - 15000 л. н. (Кинд. 1974). во Франции - также 15000 л. н. Отсюда следует, что лозднеледниковье длилось от 2000 лет в Северной Европе до 4500 лет в Южной и в Сибири, что может быть объяснено более поздним освобождением северных тероиторий от позднеплейстоценового лелникового покрова. Кроме того, разница в определении времени начала позднеледниковья в некоторых районах Северной Евразии могла возникнуть в связи с разной изученностью отложений. Например, в некоторых регионах Западной Европы не всегда идентифицируется осадки раннего дриаса (Ко^гир. 1979) или природные этапы выражены недостаточно отчетливо (и$1р,дег. 1985).

Самыми продолжительными из всех позднеледниковых периодов были АЬ и РРЗ. На протяжении этих периодов были климатические колебания меньшего порядка. Напримео. на территории Польши А1_ лепится на две. а ОВЗ - на три фазы (Ка1Бка - Лагюууюгоууа. 1980). По юр/ Польши А!- нами был Расчленен на 5 фаз. В Германии А!_ делится на три сЬазы по числу минимумов пыльцы березы (изшдег. 1932. 1985). О неоднократных климатических изменениях в ОНЗ на территории Эстонии говорят палинологические данные (Саов. 1983). Все это свидетельствует о том. что в дальнейшем требуется более детальное расчленение позднеледниковых отложений

Поскольку лозднеледниковье характеризуется относительно короткими но резкими ритмическими колебаниями климатических условий, то последний перед голоценом климатический ритм позднеледниковья -аллеред - поздний дриас. является наиболее интересным с точки зрения изучения резких изменений климата после валдайского оледенения. К тому же, А1_ и ОИЗ наиболее хорошо обеспечены радиоуглеродными датами.

Палеоклиматические реконструкции на аллеред были проведены по палинологическим данным из озерно-болотных отложений. а наличие радиоуглеродных датировок позволило более точно привязать их к шкале времени. В тех случаях, когда абсолютные датировки отсутствовали, но

палинозона соответствовала аллередскому времени, для реконструкций выбирался спорово-пыльцевой спектр с максимальным содержанием пыльцы доевесных пород в общем составе пыльцы и спор, пыльцы сосны или ели. наличием термофильных элементов и минимальным содержанием пыльцы кустарниковых берез, полыни и маревых. Возраст палинологических данных, взятых для палеоклиматических реконструкций определяется как 11400 ± 200 л. н.

Палеоклиматические изменения в позднем плейстоцене и голоцене на севере Евразии взаимосвязаны с трансгрессиями и регрессиями Полярного бассейна и степенью его изоляции от мирового океана, что обусловило различную конфигурацию береговой линии (Данилов. Полякова. 1989 и др.). В ходе трансгрессии, начавшейся после максимума валдайского оледенения, уровень морей Полярного бассейна достиг в аллереде отметок -30-40м (Арэ. 1982: Дегтяренко и др.. 1982: Хопкинс. 1976. Svitoch et al..1991). На Чукотском полуострове положение береговой линии приближалось к современной, остров Врангеля отделился от суши (Хопкинс. 1976) или был частью суши (Дегтяренко и др.. 1982). Новосибирские острова и Северная Земля также были частью континента, т. е. береговая линия на севере Якутии была севернее современной на 600-800 км. Между 13000 и 11500 л. н. скорость трансгрессии океана у берегов восточной Чукотки была около 1 см/год (Иванов. 1982). Отметка уровня Дальневосточных морей также была около - 30 м, о чем свидетельствуют находки торфа на глубине 30 м с датиоовками около 11000 л. н. (Каплин. 1982). На северо-западе Евоазии от 13000 до 10000 л. н. Норвежское море не покрывалось летом льдом. что несомненно было связано с поступлением теплых атлантических вод (Forman. 1987).

На рисунке 3 показаны отклонения температур и осадков от современных значений. Отметим их некоторые особенности. Главная отличительная черта климата современных прибрежных районов на севере Сибири заключается в том. что средние температуры июля были выше современных. Это объясняется их удаленностью от беоеговой линии существовавшей в аллереде. т.е. их большей континентальностью. Более теплые условия в этих районах скорее всего свидетельствуют об отсутствии в это время оледенения шельфа, что также подтверждается и несллошным ледниковым покровом Северной Земли, на которой имеются остатки мамонта датируемые аллеоедом (Данилов. 1988). Имеющиеся

Рис.3. Отклонение па климатических характеристик от современных их значений а аллереде. а - средние температуры июля (/ - местоположение разрезов, по палинологическим данным из которых были проведены палеоклима-тические реконструкции, 2 - местоположение разрезов с данными по климату аллереда из литературы, 3 - береговая линия о аллереде); б - средние температуры января; в - среднегодовая температура; г - средняя годовая сумма осадков. Штриховкой покатаны горние райочи

литературные данные по количественным характеристикам средних температур июля в Западной Европе в аллереде хорошо согласуются с реконструированными данными по Прибалтике. Белоруссии и Украине. Средние температуры января и года были повсеместно ниже современных.

Среднегодовая сумма осадков максимально отличалась от современной в приледниковых районах. Чем дальше от ледника, тем меньше были отклонения осадков от современных их значений. На юго-востоке Европы и Западной Сибири количество осадков, по всей видимости, уже было выше современных значений. Возможно, и по всей территории Средней Азии в аллереде было влажнее, чем в настоящее время, о чем свидетельствуют данные о большей увлажненности на Ближнем Востоке (Henry. 1983) и востоке Африки (Casanova. 1987).

Таким образом, палеоклиматическая ситуация в аллереде определялась в разных районах Северной Евразии не только общепланетарными процессами, приведшими к глобальному потеплению, но и влиянием еще существовавших ледниковых покровов и достаточно низким уровнем мирового океана. Перераспределение суши и моря привело к тому, что на общем фоне более холодного климата существовали области (приморские районы севера Сибири), где летний термический режим был выше современного. Возможно, что даже в максимум оледенения существовали районы с летними температурами выше, чем в настоящее время. Это прежде всего современное побережье Северного Ледовитого океана. Термический режим в аллереде везде был выше, чем в позднем дриасе.

Для палеоклиматических реконструкций на максимум похолодания в DR3 использовались данные из 29 разрезов. По данным палеоклиматических реконструкций средних температур июля на севере Евразии выделяется четыре области: северо-западная, соседствующая со Скандинавией, где отрицательные отклонения были больше 6° С северная часть Сибири, где пни были меньше 4° С (возможно, как и в AL на современном побережье Северного Ледовитого Океана температуры были близки к современным или были выше), южная часть Сибири, где средние температуры июля понижались на 10° С и более юго-запад Русской равнины и Западная Европа, где они быпи ниже современных на 4° С и менее Пространственное распределение отклонений средних температур января подобно полученному для июльских температур, но величины этих отклонений больше.

Отклонения среднегодовых температур имеют пгимерно промежуточные значения между средними температурами июля и января

На северо-востоке Европейской части среднегодовые суммы осадков в DR3 были меньше современных значений на 200 - 250 мм Наименьшие отклонения средних-годовых сумм осадков характерны для юго - запада Русской равнины и севера Сибири, что объясняется большей частотой проникновения циклонов, огибавших с юга и севера Скандинавский ледник. Наибольшие отклонения на востоке Русской равнины, возможно, связаны с экранирующим влиянием ледника.

Таким образом, па территории Северной Евразии около 10500 п н наибольшее понижение температур и осадков наблюдалось на северо-западе Русской равнины и юге Сибири. что связано с мощными антициклонами над Скандинавией и в Сибири.

Сравнивая похолодание от аллереда к позднему дриасу с последующими похолоданиями в голоцене можно утверждать, что рассматриваемое похолодание было наибольшим по амплитуде, хотя довольно сильными были и похолодания в пребооеале около 9600 л н . на границах бореапьного и атлантического атлантического и суббооеального периодов Потепление в аллеоеде имело глобальный характер, о чем свидетельствуют данные по Канаде iMcfl et al, 1986) и Центральной и Южной Америке (Markgraf. 19891 Похолодание в позднем дс-иасе также было глобальным. Например, на территории Чили 11000 - 10000 п ^ трмпеоятх.-'ры г.ойо^к1 х ч.^ (H(-iL!Rc'^r 1QR4)

Анализ проведенных палеоклиматических реконструкций показал, что общей тенденцией на протяжении вссго позлнелеяниковья было потепление свидетельствующее о глобальных причинах изменения климата Ими могли быть изменения орбитальных параметров Земли и изменения инсоляции. Другие причины, например массовые выбросы айсбергов в океан (Гросвальд и др.. 19851. могли вызывать лишь мелкие сЬлюктуаиии климата. Значительные и быстрые колебания климата о позднеледниковье указывают на высокую интенсивность циркуляционных процессов в атмосфере Каждое последующее похолодание характеризовалось все менее суровыми климатическими условиями, а каждое последующее потепление было выше предыдущего. На протяжении каждого периода позднеледниковья существовали климатические колебания меньшего

порядка. Наибольшая амплитуда климатических изменений зафиксирована в приледниковых районах, независимо от широты места.

4.2. Палеокпиматические условия в максимум бореального потепления

(около 8500 лет назад)

Для построения палеоклиматических картосхем на бореальный термический максимум было использовано более 50 разрезов.

Средние температуры июля в это время в одних районах были выше (север Сибири на 3° С и более), а в других - ниже современных (юго-восток Европы, юг Западной Сибири до 3° С). Наибольшее потепление было на севере Сибири Построенные карты в целом схожи с реконструкциями Н.А.Хотинского и С.С.Савиной (1985). Поля отклонений средних температур января и года имеют примерно такую же структуру, как и отклонения температур июля.

Почти по всей Русской равнине осадков выпадало меньше, чем в современный период и наибольшая сухость отмечается в Прибалтике. На юге Сибири и Дальнем Востоке осадков также выпадало меньше. Наибольший рост (более чем на 100 мм) среднегодовых осадков наблюдался на севере Сибири.

4.3. Климатические условия Северного полушария в оптимум голоцена

5000-6000 лет назад

Наиболее мощное и отчетливо выраженное потепление в различных регионах произошло 5000 - 6000 л. н.. известное как голоценовый климатический оптимум, который может быть сценарием антропогенного потепления примерно на +1° С (Величко. Климанов. 1990). Для палеоклиматических реконструкций отбирались в основном разрезы, имеющие абсолютные датировки в возрастном интервале 5000 -6000 л. н. В реконструкциях использовано более 300 разрезов. Серии радиоуглеродных дат, а также установление соответствия палинологических спектров с эталонными схемами периодизации голоцена, позволили достаточно точно проводить межрегиональные корреляции.

Ранее уже предпринимались попытки построения палеоклиматических карт на оптимум голоцена, но только для температур июля и годовой суммы осадков. Так. М.В. Муратовой и И.А. Суетовой (1983) были построены такие карты для территории Северной Америки и северной части Евразии с помощью

пространственного тренд-анализа пои незначительном объеме данных. Карты для всего Северного полушария были построены И И Боозенковой и В А. Зубаковым (1984) с использованием наших данных Сравнение имеющихся палеоклиматических материалов показало, что если в оценках температурных изменений сохоаняются общие тенденции то в распределении средней головой суммы осадков выявляются существенные различия.

Для территории Северной Евразии на оптимум голоцена имеются также палеоклиматические картосхемы, составленные H.A. Хотинским и С.С. Савиной (19851 с помощью зонального метода палеоклиматических реконструкций

Для оценки палеоклиматических параметров зарубежных территорий использовались литературные данные, которые, к сожалению, неоднородны (кроме палеоботанических использовались данные археологии, о колебаниях уровней озер и др.).

Для палеоклиматических реконструкций Северного полушария по территории

Северной Евразии было использовано более 200 разрезов, а по зарубежным территориям - более 100 источников информации.

Полученные в результате реконструкций поля температур в обших чертах имеют рисунок, сходный с современным что может свидетельствовать о существовании в то время центров действия атмоссЬеоы сходных с современными. Однако рассматривая отклонения температур от современных значений (рис. 4) видим что а/шествовали области где заметно повышались температуры, и области гае температуры были ниже, чем сейчас. Это может быть следствием смещения центров действия атмосферы и иной активности циркуляционных пооцессов по сравнению с настоящим временем.

Изолинии отклонений средних температур июля от современных значений расположены почти широтно. Наиболее сильно средние температуры июля повышались в полярной области К югу величина отклонений темпесатур уменьшалась На Североамериканском ^о^и-е^-г-. на ,,.Ир!у<т 'У)- лг'"' г м| температуры уже были около современных значений еше южнее средние температуры июля, по-видимому, были ниже современных. На юге Европы температуры были близки современным. Над севером Африканского материка средний температуры июпя также были близки современным, а южнее 40° с ш уже были ниже современных (Nicholson. Flohn. 1970). В юго-западной части Азии

Рис. 4. Отклонения палеоклиматических характеристик от современных значений 5000 - 6000 л.н. (а - средние температуры июля; 6 - средние температуры января; в - среднегодовая температура; г - среднегодовая сумма осадков; точками показаны местоположения разрезов)

Продолжение рис. 4

температуры июля также были ниже современных (Horowitz. 1971: Nair.Hashimi, 1980). Это понижение температур по сравнению с современностью может быть связано с более высокой увлажненностью этих территорий (Борзенкова, Зубаков. 1984). Нарушения в широтном расположении изолиний наблюдаются в области высоких температур на Дальнем Востоке, востоке Китая и Японии.

Сильное потепление на севере Сибири, вероятно, являлось следствием активизации теплого Североатлантического течения, которое достигало, возможно, берегов Средней Сибири, о чем говорят данные по фораминиферам (Гудина, 1976 и др.). Потепление в полярных областях Западного полушария можно связать с меньшей активностью холодных Лабрадорского и Восточно-Гренландского течений.

Изолинии отклонений средних температур января над Америкой, как и отклонений средних температур июля, имеют широтное положение. Над Евразией отклонения средних температур января более мозаичные.

Изолинии отклонений среднегодовых температур также имеют почти широтное направление. кроме центральной Азии. Наибольшее повышение температур происходило также в полярной области. Так, среднегодовые температуры выше на величину более чем 3° С наблюдались на северо-востоке Канады, в Гренландии, на северо-востоке Европы, на севере Сибири. Более чем на 2° С повышались температуры на севере Европы, юге Сибири и Дальнем Востоке. Все это свидетельствует об ослаблении Сибирского и Гренландского антициклонов. усилении Североатлантического течения и активизации циклонических процессов в полярной области Северного полушария.

Отметим, что величина положительных отклонений больше, чем отрицательных, и в целом площадь суши с положительными отклонениями температур больше, чем с отрицательными. Это свидетельствует о том, что в оптимум голоцена среднеглобальная температура была выше современной. Ее превышение составляло примерно 1°С (Величко, Климанов, 1990)

Изменение среднегодовых осадков в атлантический оптимум голоцена имело более сложный характер, чем изменения температур. Повышение осадков происходило не только в полярной области, но и в других районах. В целом площадь с высокими значениями положительных отклонений среднегодовых осадков намного превышает площадь, где осадков выпадало меньше. В

рассматриваемой части Восточного полушария наблюдается большее увлажнение по сравнению с Западным.

Таким образом, в оптимум голоцена в Северном полушарии были более высокие температуры и осадки, что связано, скорее всего, с особенностями атмосферной и океанической циркуляции. Потепление в оптимуме голоцена может рассматриваться как возможный сценарий антропогенного потепления климата примерно на 1° С.

4.4. Климатические условия в максимум суббореального потепления

около 3500 л. н.

Для палеоклиматических реконструкций в суббореальном периоде использовались данные более 70 разрезов.

Средние температуры июля в это время, как и в оптимуме голоцена, повышались почти по всей территории Северной Евразии. На северо-востоке Европы, севере Западной и Средней Сибири средние температуры июля были выше современных примерно на 3°С Величина отклонений температур уменьшалась в южном направлении

Конфигурация изолиний отклонений средних температур января была почти подобна изменениям температур в атлантическом оптимуме. Однако амплитуды повышения температур были меньше.

Среднегодовые температуры были выше современных примерно на 2° С по всему северу. Величины отклонений уменьшались в южном напоавлении. На юге Украины они были выше современных не более 1° С, а на юге Средней Сибири и в Забайкалье '/же были близки к современным значениям температур.

Среднее годовое количество осадков было больше, чем в настоящее время почти по всей территории Сибири и Дальнего Востока. Наиболее сильно (почти на 100 мм) количество осадков увеличивалось на севере Западной и Средней Сибири. Меньше осадков выпадало в бассейне верхней и нижней Волги. В северозападном Поикаспии количество их было близко к современным. что подтверждается палеопедологическими данными (Демкин 1985).

4.5 Климат малого климатического оптимума около 1000 л. н.

В связи с ожидаемым антропогенным потеплением климата в XXI веке, ближайшим сценарием климата будущего может быть климатическая ситуация в

"малый климатический оптимум" (МКО). к уровню которого мы сейчас приближаемся.

Многочисленные литературные данные свидетельствуют о том. что это потепление в некоторых районах наступало раньше, в других позже, что может быть объяснено как региональными особенностями климата, так и ошибками датирования и реконструкций и неполнотой геологической летописи. Анализ литературных данных показал, что даже на одни и те же территории в оценках о времени и величине климатических характеристик в МКО имеются разногласия, но в целом можно утверждать, что максимум потепления в МКО был около 1000 л. н.

Палеоклиматические реконструкции были проведены по палинологическим данным из 27 разрезов.

На картах отклонений климатических показателей в МКО от современных их значений наибольшее увеличение температур и осадков отмечается на севере Евразии. Средние температуры июля на севере Восточной Европы были выше современных до 2° С , на севере Сибири до 1,5° С. К югу величина отклонений средних температур июля от современных значений уменьшалась и уже на юге Украины, севере Казахстана она была около 0,5° С. Средние температуры января также наиболее сильно повышались на севере, уменьшая амплитуду отклонений к югу. Однако, на Северо-Востоке России средние температуры января почти не отличались от современных. Среднегодовые температуры имеют примерно такую же структуру изменения, как и средние температуры января. Средняя годовая сумма осадков на севере Восточной Европы и Сибири была выше современной до 75 мм. на Северо-Востоке - на 25-50 мм. К югу отклонения осадков уменьшались и уже в районе 51-52° с. ш. они были близки к современным, а южнее были даже ниже, чем сейчас, о чем свидетельствуют данные по Украинскому Малому Полесью. Молдове и северу Казахстана. Наши реконструкции в целом согласуются сданными по Европе.

Изменение температурного режима по сравнению с современностью в МКО сходно с изменениями в оптимум голоцена около 5500 л. н. и с потеплением в суббореальном периоде около 3500 л. н., только имеет меньшую амплитуду. Изменение осадков носило иной характер. Так. в южных районах рассматриваемой территории, в частности на севере Казахстана, в оптимум голоцена выпадало больше осадков, чем сейчас, а в "малый климатический оптимум" их было

меньше. Возможно, что зона уменьшения осадков, которая s оптимум голоцена находилась в Восточной Европе и в Западной Сибири примерно между 50 и 60° с m r M КО находилась южнрй тек tory от 50° с ш . однако. «э сколько она могла распространяться к югу. пока установить нельзя. Таким образом, потеплениям разного масштаба соответствовали различные изменения осадков.

4.6. Палеоклиматические условия в малый ледниковый период Палеоклиматические реконструкции за последние 1000 лет показали, что на

протяжении малого ледникового периода было несколько потеплений и похолоданий и максимум похолодания в одних районах был в XVII . а в других - XIX веках. В большинстве районов Северной Евразии максимальное похолодание наблюдается в XVII веке, поэтому для пространственных реконструкций и был выбран этот временной срез.

Палеоклиматические реконструкции были проведены по палинологическим данным из 26 разрезов (рис. 5).

Около 200 - 250 л. н. на всей территории Северной Евразии было холоднее, чем в настоящее воемя. Наибольшие отрицательные отклонения средних температур Mtrjnçj „9^ с птмйи^1лт^а р Прибалтике Башкирии и R южной части Сибири Наименьшие отклонения были на юге и севеоо-востоке Восточной Европы, на севере Восточной Сибири и Якутии. Отклонения средних температур января имеют почти такую же структуру, как и средние температуры июля только имеют большую амплитуду. Среднегодовые температуры отличались от современных примерно также. как и соелнеянварские температуры. На севере Евразии среднегодовая сумма осадков была выше, чем в настоящее время, на 25 мм . на юге Западной Сибири и юго - востоке Восточной Европы до 50 мм. В Прибалтике осадки были ниже современных до 75 мм. В средней части Западной и Средней Сибири в Якутии осадков выпадало меньше примерно на 50 мм.

Таким образом, климат малого ледникового периода может быть сценарием естественного развития климата. которое в XXI веке должно привести к похолоданию.

Рис. 5. Отклонения палеоклиматических характеристик от современных значений 200 - 250 л.н. (а - средние

температуры июля; б - средние температуры января; в - среднегодовая температура; г - среднегодовая сумма осадков; точками показаны местоположения разрезов)

Глава 5. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ПАЛЕОКЛИМАТИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ ДЛЯ ОЦЕНКИ СОСТОЯНИЯ НЕКОТОРЫХ ПРИРОДНЫХ ОБЪЕКТОВ В ПРОШЛОМ И БУДУЩЕМ (ПРИКЛАДНАЯ ПАЛЕОКЛИМАТОЛОГИЯ)

Долгосрочный прогноз развития природы является одной из актуальнейших проблем современности. Одним из способов составления долгосрочного прогноза климата является подбор климатических аналогов в пространстве и времени. Построенные карты на теплые периоды голоцена (около 1000, 3500 и 5500 л. н.) мог/т быть использованы как возможные сценарии климатической ситуации, которая может возникнуть при антропогенном потеплении. Другим способом -анализ временных рядов и составление моделей климата.

Для установления положения современного климата в ряду крупномасштабных климатических изменений за достаточно продолжительный период времени (порядка 10000 лет) может быть использован сравнительный анализ. Ранее было установлено, что современный период относится к межледниковьга, оптимум которого прошел и судя по палеоклиматическим аналогам в будущем ожидается заметное похолодание (Марков.1965: Кинд.1974' Хотинский.1977: Величко. 1983: Климанов. 1989)

Сравнительный анализ пзлеоклиматических кривых позднеледниковья -голоцена производился по температурным и изотопным данным микулинского межледниковья ПМпоагас! е! а!. 1992' ^иге! е{ а1..1993) в одномасштабной шкале времени. Наблюдается сходный характер изменений температур в микулинское межледниковье и позднеледникозье - голоцене' совпадение максимумов оледенений перед межледниковьями, периодов потеплений и похолоданий в начале межледниксвий, оптимумов межледниковий, тенденций похолоданий после оптимумов и относительно кратковременных потеплений в конце межледниковий. Таким образом подтверждается сделанный ранее вывод А. А. Величко (1989) о соразмерности во времени микулинского и голоценового межледниковий. Результаты сравнительного анализа являются основанием для корректного сверхдолгосрочного прогноза естественных климатических изменений. Поскольку в заключительной фазе микулинского межледниковья наблюдается общая тенденция к похолоданию, то в современный климатический период следует ожидать похолодание. Человеческая цивилизация с большим трудом переносит

последствия даже относительно небольших похолоданий - достаточно вспомнить историю гибели поселений викингов в Гренландии в XV в., депопуляцию Шотландии в XVII в.. чрезвычайно трудные периоды русской истории XIII. XV и особенно начала XVII в. С этой точки зрения ожидаемое антропогенное повышение температуры на 1-2 0 С приведет скорее к позитивным в историческом смысле последствиям. поскольку, очевидно, ослабит негативное влияние возможных будущих похолоданий (Климанов. Клименко, 1995).

Установление естественного тренда климатических изменений производилось с помощью анализа временных рядов. Для выделения тренда изменения температур использовались различные преобразования функций (логарифмическая, степенная, квадратичная и др.). из которых наиболее значимой оказалась квадратичная функция. Скорость возрастания температур от начала голоцена к его оптимуму (около 5500 лет назад) была больше, чем падение температур после него. Поэтому кроме определения тренда температур на протяжении всего голоцена определялся и тренд изменения температур после оптимума голоцена. Судя по изменению температур в микулинском межледниковье, в ближайшее время климатические изменения в их естественном ходе будут развиваться как после оптимума голоцена, а в дальнейшем скорость падения температур будет увеличиваться. Наибольшее падение температур (около 0,4° С за 1000 лет) в естественном ходе изменения климата следует ожидать в северных, северо -западных регионах Евразии и на Дальнем Востоке (рис. 6). К югу эта величина уменьшается и, например, в Молдавии близка к нулю. Величина естественного тренда среднеглобальной температуры в сторону похолодания оценивается в 0 2° С за 1000 лет (Величко, 1995). Для осадков отмечается тренд их уменьшения на севере, в Прибалтике и в районах Средней Сибири и Северо-Востока. Увеличение осадков будет наблюдаться южнее 60° с. аг в Восточной Европе и Западной Сибири.

Кроме оценки основных показателей климата - среднегодовых величин температуры воздуха и осадков, температур января и июля в работе приводится расчет увлажненности Северной Евразии в оптимум голоцена. В литературе имеется ряд индексов для расчета комплексных показателей тепло- и влагообеспеченности территории. Для используемых палеоклиматических показателей наиболее приемлема формула увлажненности по Н.Н.Иванову (1941).

Рис. 6. Тренд падения среднегодовых температур за 1000 лет

Исходя из расчетов, 8 оптимуме голоцена наибольшие отрицательные отклонения величин увлажненности наблюдались на севере Сибири и в Центре Якутии. К югу величина отклонений уменьшалась и примерно по 50° с. ш. увлажненность была близка к современной. Южнее увлажненность была выше современной и наибольшие положительные отклонения отмечаются на территории Средней Азии, где отсутствовала зона "ничтожного" увлажнения (по терминологии Н.Н.Иванова). Уменьшение увлажненности в северных регионах России, по-видимому, приводило к уменьшению заболоченности территории, в то время как увеличение увлажненности в Средней Азии - к меньшему опустыниванию.

Одним из аспектов прикладной палеоклиматологии может служить оценка состояния водных бассейнов. В работе приведен расчет стока Волги и водного баланса Каспийского моря в оптимумы микулинского межледниковья и голоцена (Величко, Климанов, Беляев,1988). Оказалось, что размеры площади Каспия для оптимума голоцена были более значительны - до 400 тыс.км2, что соответствует уровню моря до 2 м выше современного. Для оптимума микулинского межледниковья размеры моря более значительны - от 450 до 490 тыс.км2, что соответствует уровню Каспия на 6 - 8 м выше современного. Полученные расчеты

согласуются с палеогеографическими данными об изменении уровня Каспийского моря, по которым оптимуму голоцена соответствовала гоусанская трансгрессия (Варушенко и др..1980: Клиге. 1985). а оптимуму микулинского межледниковья соответствовал конец позднехазарской трансфессии (Благоволин и др.. 1982). Расчеты, основанные на палеоклиматических данных. впервые дают обоснование трансгрессивных фаз Каспийского моря, имевших место в межледниковьях. Результаты исследований следует учитывать при проектировании водохозяйственных мероприятий Каспийского моря. поскольку ожидаемое антропогенное потепление может привести к последствиям, аналогичным оптимуму голоцена (при среднем глобальном потеплении на 1° С) и оптимуму микулинского межледниковья (при среднем глобальном потеплении на 2° С), о чем свидетельствуют современные данные, согласно которым в настоящее время происходит стабильный подъем уровня Каспийского моря.

Палеоклиматические реконструкции дают возможность оценить изменения продуктивности сельскохозяйственных культур при прогнозируемом увеличении температуры воздуха на 1° С и 2° С. Расчет производился по динамической модели формирования урожайности зерновых культур (Сиротенко и др.. 1990). Модель представляет собой замкнутую систему дифференциальных уравнений. Расчеты выполнялись на основании созданной во ВНИИСХМ базы данных, включающей в себя суточную метеорологическую информацию и набор гидрофизических и агрохимических характеристик почв, необходимый для использования динамических моделей. Расчеты выполнялись для 94 территориальных единиц, совпадающих, за некоторыми исключениями, с границами административных областей. В целом потепление климата благоприятно для сельского хозяйства Восточной Европы, увеличится продуктивность агроэкосистем.

Кроме того, для оценки урожайности при климатических условиях подобных оптимумам голоцена и микулинского межледниковья нами использовалась зависимость урожайности с климатическими условиями на протяжении 40 лет. начиная с 1945 года. При уровне земледелия, который наблюдался за последние 15 лет средняя урожайность зерновых и зерно- бобовых культур, при климатических условиях оптимума голоцена или при повышении средней глобальной температуры примерно на 1° С, в южных районах Восточной Европы (южнее 48° с. ш.)

увеличится на 10-20%. в центральных районах останется примерно на том же

уровне, северные районы будут более благоприятны для возделывания зерновых культур При повышении средней глобальной температуры до уровня температур микулинского межледниковья или примерно на 2° С я кучны* районах (южнее 52° с ) урожайность увеличится чз 25-40% в остальных районах останется на прежнем уровне. Полученные расчеты урожайности зеоновых культур могут быть использованы я планировании сельского хозяйства при потеплении нз 1° и ?°С

Климат оказывает самое непосредственное влияние на Формирование вечномерзлых фунтов. На оптимум голоцена была произведена реконструкция вечной мерзлоты (Величко. Климанов Нечаев. 1988). которая показала, что наибольшие изменения по сравнению с современностью произошли в приатлантическом секторе, а также на юге Восточной Сибири. В Европейской части к западу от низовья Печоры мерзлота с поверхности протаяла полностью. На крайнем северо- востоке Европы, а также на севере Западной Сибири температуры мерзлых грунтов повысились на 3-4° С по сравнению с современным. Южная граница мерзлоты в зауральской части Западной Сибири отодвинулась к северу нз 200-300 км. Подзона сплошной многолетней мерзлоты на севере Западной Сибири сократилась примерно на 50%. Южная граница многолетней мерзлоты в бассейне Ангары и в южном Забайкалье сдвинулась к северу и севеоо- востоку на 300400 км. В тоже время не фиксируется значительных изменений характеристик криолитозоны на теоритории Севеоо-Востока Азии.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Корреляционный анализ позволил количественно охарактеризовать связь субфоссильных спорово- пыльцевых спектров с климатическими показателями по

северной половине Восточной Европы. Украине. Азовскому и Аральскому морям, по Казахстану и Средней Азии. Якутии и Сахалину.

Пыльца древесных пород не менее тесно связана с климатическими характеристиками, чем пыльца трав. При палеоклиматической интерпретации ископаемых спорово-пыльцевых спектров по всем территориям, кроме Казахстана и Средней Азии, можно использовать только общий состав пыльцы и спор и состав пыльцы древесных и кустарниковых пород.

С помощью информационно- логического анализа были получены таблицы связи общего состава пыльцы и спор и состава пыльцы древесных пород с климатическими характеристиками, которые используются для палеоклиматических реконструкций.

Палеоклиматические реконструкции на протяжении всего позднеледниковья показали, что общей тенденцией изменения климата было направленное потепление, осложненное неоднократными похолоданиями. На протяжении почти всех периодов позднеледниковья наблюдаются внутрипериодные колебания климата меньшего порядка. Каждое последующее похолодание характеризовалось все менее суровыми климатическими условиями, а каждое последующее потепление было больше предыдущего. Амплитуда климатических изменений была наибольшей в зимний по сравнению с летним периодами. Во время потеплений на протяжении всего позднеледниковья происходило увеличение осадков, а в похолодания - их уменьшение.

Палеоклиматические реконструкции Северной Евразии на протяжении позднеледниковья и голоцена показали, что основные экстремумы потеплений фиксировались около 12700, 11700. 11400. 9900. 9700. 8900. 8500. 8300. 7800. 7500. 7100, 6700, 6000, 5500. 5000, 4700, 3900. 3500, 3300. 2800, 2300, 2000. 1800, 1600, 1300. 1000. 600. 300. 150 л. н. Основные экстремумы похолоданий наблюдались 11900.11600.10500. 9800. 9600, 8700,8400,8200.7700.7400.6900. 6400. 5800, 5200. 4900. 4500. 3700. 3400. 3200. 2500. 2200. 1900. 1700. 1500. 1200. 700, 500. 200. 100 л. н. Полученные экстремумы потеплений и похолоданий можно рассматривать как основу климатостратиграфической шкалы позднеледниковья и голоцена.

Наибольшие амплитуды климатических изменений были на севере Евразии и в районах Дальнего Востока, что может быть связано с особенностями циркуляции атмосферы и океана, и в частности с динамикой теплых течений - СевероАтлантического и Курасио.

Средние температуры января, июля и года в целом изменялись синхронно. Температуры по сезонам имели разные амплитуды. В похолодания в основном сильнее понижались зимние температуры (особенно в позднеледниковье). а в потепления в большинстве случаев повышались летние температуры.

Во время потеплений на севере происходило почти на всем протяжении позднеледниковья и голоцена увеличение величины среднегодовой суммы осадкоа. Для южных районов. в позднеледниковье и первую половину голоцена наблюдается такая же тенденция, однако, во второй половине голоцена, в потепления, происходило уменьшение осадков. Для центральных регионов (Прибалтика, Башкирия, центр Западной Сибири) во второй половине голоцена экстремумы осадков наблюдались в основном в промежутке между экстремумами потеплений и похолоданий.

В колебаниях климата явно обнаруживается цикличность, однако циклы не похожи друг на друга ни по амплитуде, ни по продолжительности, т. е. цикличность климата была квазипериодической. Спектральный анализ позволил установить по большинству разрезов следующие периоды изменения температур: около 200. 230-270. 330-350. 400-450. 600-650, около 1000 и 2000 лет.

Изменчивость климатических характеристик в разные отрезки позднеледниковья и голоцена варьировала в различных регионах Северной Евразии.

От позднеледниковья к оптимуму голоцена отмечается хорошо выраженный тренд к потеплению а от оптимума голоцена к современности тренд к похолоданию, но не такой резкий, как при потеплении и менее выраженный в более южных пайонах (Украина, север Казахстана, юг Якутии). Тренд похолодания от оптимума голоцена к современности дает основание для утверждения что естественный климат будет развиваться в сторону похолодания, и это может ослабить вероятное антропогенно обусловленное потепление

Пространственные палесклиматические реконструкции в аллереде показали что летние температуры были выше современных на севере Азии вследствие увеличения континентальное™ в этих районах за счет регрессивного состояния

мирового океана на фоне общего более холодного климата, чем в настояшее время.

Самым теплым временем во всех районах Северной Евразии было максимальное потепление в атлантическом периоде голоцена - оптимуме голоцена. Заметное потепление на севере Азии было в бореальном периоде, однако в Европе в это время было прохладнее, чем сейчас. Меньшие потепления, чем в оптимуме голоцена, были в суббореальное и субатлантическое время.

Отклонения температур от современных их значений в потепления 5500. 3500 и 1000 л. н. имеют схожую пространственную структуру. Однако, среднее годовое количество осадков во все периоды отличалось, то есть разный уровень потеплений, а также похолоданий, приводил к различному распределению осадков.

Сходные пространственные изменения термического режима в периоды потеплений и похолоданий могут свидетельствовать о том, что механизм изменения климата в голоцене был одинаковым, но разномасштабность потеплений и похолоданий приводила к различиям в изменениях осадков на разных территориях.

Так как в потепления позднеледниковья и первой половины голоцена на климат оказывали влияние оледенение и более низкий уровень мирового океана, эти потепления не могут быть сценариями теплого климата будущего. Потепления 5500, 3500 и 1000 л. н. могут быть возможными сценариями климата при антропогенном потеплении.

Изменения климата в позднеледниковье и голоцене определялись изменениями в системе ледники - океан- атмосфера и прежде всего циркуляционными факторами, то есть изменением в положении и интенсивности центров действия атмосферы и океана, которые в свою очередь зависят от астрономических и внугриземных факторов.

СПИСОК ОСНОВНЫХ РАБОТ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. К методике восстановления количественных характеристик климата прошлого// Вест. МГУ. Сер. Ч. География. 1976. N 2. С. 92 - 98.

2. Палеоклиматические условия Русской равнины в климатический оптимум голоцена//Докл. АН СССР. 1978. Т. 242. N 4. С. 902 - 904.

3. Палеоклимат Северо-Запада Европейской части СССР в голоцене// Докл. АН СССР. 1980. Т.252. N 2. С.419-423 (совместно с Г.А.Елиной).

4. Связь субфоссильных спорово-пыльцевых спектров с современными климатическими условиями// Изв.АН СССР. Сер. геогр. 1981. N 5. С. 101-114.

5. Палеогеографические реконструкции как задача распознавания образов// Изв. АН СССР. Сер. геогр. 1982. N 5. С.98-106.

6. Изменение климата на северо-востоке Европы за последние 2000 лет// Докл. АН СССР. 1982. Т.267. N 1. С. 164-167 (совместно с Л.Д.Никифоровой).

7 Анализ субрецентных спорово-пыльцевых спектров и некоторые климатические показатели голоцена севера Средней Сибири// Палеогеографический анализ и стратиграфия антрспогена Дальнего Востока. Владивосток. 1983. С.27-49 (совместно с М.В.Никольской).

8, Изменение климата на северо-западе Русской равнины в голоцене//Докл. АН СССР. 1984. Т.274. N 5. С. 1163-1166 (совместно с Г.А.Елиной). 9 Исследование современных спорово-лыльцевых спектров равнинной части Украины статистическими методами// Украин. бот. журн. 1985. 42. N 3. С.22-26 (совместно с Р.Я.Арап. на украин. яз.).

10. Восстаноеление палеотемператур и палеоосадков на основе спорово-пыльцевых данных// Методы реконструкции палеоклиматов.М.: Наука. 1985. С.38-48.

11. Корреляционный анализ спорово-пыльцевых спектров современных осадков Азовского моря// Изв. ВГ0.1985. Т. 117. Вып.5.С.431-438 (совместно с В.А.Вронским).

12. Климатические условия за последние 2000 лет на северо-западе Прибалтики // Изв. АН СССР. Сер.геогр. 1985. N 4. С.93-97 (совместно с Т.А.Кофф, Я.-М.К.Пуннингом).

13. Радиоуглеродный возраст и климатические условия развития бугристых торфяников Надым-Казымского междуречья в голоцене//' Вопросы экологии растений болот, болотных местообитаний и торфяных залежей. Петрозаводск. 1985. С. 132-140 (совместно с Н.А Хотинским).

14. Палеогеографическая обстановка а голоцене на северном побережье Пенжинской губы// Бюлл.комис. по изуч. четверт. периода. АН СССР. 1986. N 55. С. 97-102 (совместно с Е.Н.Стефанович. З.К.Борисовой. С.Н.ВиногоаловойУ

15. Изменение растительности и климата на Среднерусской возвышенности в голоцене//Изв. АН СССР. Сер.геогр. 1986. N 2. С. 93-101 (совместно с Т.А.Серебрянной).

16. Статистический анализ современных спорово-пыльцевых спеетоов Сахалина // Палеогеографические исследования на Дальнем Востоке. Владивосток. 1987. С.50-57

17. Температура и количество осадков в субатлантическом периоде на севере Европейской части СССР по палинологическим данным// Колебание климата за последнее тысячелетие. Л.: Гидрометеоиздат. 1988. С. 110-118.

18. Реконструкция водного баланса Каспия и стока Волги в оптимумы микулинского межледниковья и голоцена// Изв. АН СССР. Сер.геогр. 1988. N 1. С.27-37 (совместно с А.А.Величко. А.В.Беляевым).

19. Палинология и климат Западной Сибири в главные термические максимумы голоцена (8500. 5500. 3500 лет назад)// Микрофоссилии и стратиграфия мезозоя и кайнозоя Сибири. Новосибирск.: Наука. 1988. С.91 -104 (совместно с В.С.Волковой).

20. Корреляционный анализ спорово-пыльцевых спектров современных осадков Аральского моря// Изв. ВГО.1988. Т. 120. Вып.4.С.338-344 (совместно с

B.А.Вронским).

21. Климатические условия Украины в позднеледниковье и голоцене// Палеоклиматы голоцена Европейской части СССР. М. ИГ АН СССР. 1988.

C.125-135 (совместно с Л.Г.Безусько. Ю.Р.Шеляг-Сосонко).

22. Изменение климата Башкирии в голоцене// Палеоклиматы голоцена Европейской части СССР. М. ИГ АН СССР. 1988. С.45-51 (совместно с В.К.Немковой).

24. Климатические и криогенные факторы развития торфяников европейского северо-востока СССР в голоцене// Палеоклиматы голоцена Европейской части СССР. М.ИГ АН СССР.1988. С.36-43 (совместно с Н.С.Болиховской,

B.Ф.Болиховским).

25. Палеоклиматические реконструкции на территории СССР в главные термические максимумы голоцена (по палинологическим данным)// Плейстоцен Сибири. Стратиграфия и межрегиональная корреляция. Тр. ИГиГСО АН СССР. Вып.657. Новосибирск. 1989. С.131-136.

26. Цикличность и квазипериодичность климатических колебаний в голоцене// Палеоклиматы позднеледниковья и голоцена. М.:Наука. 1989. С. 29-33.

27. Растительность и климат позднеледниковья и голоцена прибрежной зоны Среднего Приморья// Палеоклиматы позднеледниковья и голоцена. М.:Наука. 1989.

C. 154-160 (совместно с Г.М. Шумовой).

28. Регрессионный анализ при палеоклиматической интерпретации палинологических данных// Палинологические таксоны в биостратиграфии. Саратов. 1989. С.33-40.

29. Климатические изменения в голоцене на территории Западной Сибири (по данным разреза Ентарнсго)// Формирование рельефа, коррелятных отложений и россыпей Северо-Востока СССР. Магадан.: СВКНИИ. 1989, С 21-27 (совместно с Т.П.Левиной).

30. Климатические условия Северного полушария 5-6 тысяч лет назад/' Изв.АНСССР. Сер геогр. 1990. N5. С.38-52 (совместно с А.А.Величко).

31. Количественные характеристики климата Северной Евразии в позднеледниковье// Изв. АН СССР. Сер.геогр. 1990. N 4. С.116-126.

32. Изменение природных условий Якутии за последние 11000 лет.'/ Хроностратиграфия палеолита северно, центральной и восточной Азии и Америки. Новосибирск.1990. С.22-27 (совместно с А А.Андреевым).

33. Корреляционный анализ современных спорово-пыльцевых спектров Якутии // Изв.АН СССР.Сер.геогр. 1992.N 5.С.83-93 (совместно с А.А.Андреевым).

34. Климат Ярославской области в позднеледниковье и голоцене//Тр.Всерос. науч. конфер посвяш. 300-летнему юбилею отеч. флота. Переславль-Запесский. 1992. Вып.З. С. 10-15

35. Особенности изменения климата Северной Евоазии в позднеледниковье и голоцене// Бюлл. МОИП. Отд.геол. 1994. Т. 69. Вып 1. С 58-63

36 Климат малого климатического оптимума на территории Северной Евразии // Докл. РАН 1994. Т 335. п 2. С.232-236.

37. Количественные характеристики климата Северной Евразии в аллереде// Докл. РАН. Т.339. N 4. С.533-537.

38. Колебания климата степной зоны Казахстана в голоцене (по данным спорово-пыльцевого анализа)//Вест. МГУ Сер 5 геогр. 1994. N 1 С 99-104 (совместно с П.Е.Тарасовым. И.В.Тарасовой).

39. Динамика растительности и климата в тундровой и лесной зонах Северной

Евразии в позднеледниковье и голоцене// Короткопериодные и резкие ландшафтно-климатические изменения за последние 15000 лет. М.:ИГРАН. 1994. С.4-60 (совместно с А.А.Величко. А А.Андреевым)

40. Климат Северной Евразии в позднеледниковье (последний климатический ритм)// Короткопериодные и резкие ландшафтно-климатические изменения за последние 15000 лет. М.:ИГ РАН. 1994. С.61-93.

41. Количественные изменения климата и сукцессии растительности в голоцене в районе Подкаменной Тунгуски // Короткспериодные и резкие ландшафтно-климатические изменения за последние 15000 лет. М.:ИГ РАН. 1994. С. 211219 (совместно с Т.А.Бляхарчук).

42. Колебания климата за исторический период в центре Русской равнины// Изв. РАН. Сер.геогр. 1995. N1. С.89-96 (совместно с Н.А.Хотинским, Н.В.Благовещенской).

43. Колебания температуры в климатических оптимумах голоцена и плейстоцена//Докл. PAH.1995.T.342.N 2.С.242-245 (совместно с В.В.Клименко).

44. Paleoclimatic reconstruction based on the information - statistical method // Late Quaternary environments of the Soviet Union (Edit. A.A. Velichko).. University of Minesota Press. 1984. P. 297 -303.

45. The late-glacial vegetation and climate of Soviet Karelia// Univ. Yoensuu. Publications of Karelian Institute 79: 1986. P. 17-26 (совместно с Г.А.Елиной).

46. About climatic changes in the Northern part of the East-European Plain// Palaeohydrology of the temperate zone. Tallin.:Valgus. 1987. P.23-37.

47. Atlas of paleoclimates and paleoenvironments of the Northern Himesphere. Late Pleistocene-Holocene.(Edited by A.A.Velichko. B.Frenzel. M.Pecsi). Budupest. 1991.(4 карты. 3 из которых в соавторстве с А.А.Величко. И.И.Борзенковой. текст с.131-132 совместно с И.И.Борзенковой).

48. Climatic changes in Little Ice Age on the plains of the USSR// Proceedings of the international sympsium on the Little Ice Age climate. Department of Geography Tokyo Metropolitan University. 1992. P.58-64.

49. Late Glacial and Holocene paleogeograDhy of East Fennoscandia// Climate and environment changes of East Europe during Holocene and late-middle pleistocene. M. IGRAS. 1995. P.20-27 (совместно с Г.А.Елиной, Л.В.Филимоновой).

50. Climate of Eastern Europe during the Late Glacial and Holocene// Climate and environment changes of East Europe during Holocene and late-middle pleistocene. M. IGRAS. 1995. P.49-55.

51. Hydrothermal rigim changes analysis in climatic fluctuations of different rank (with reference of Eastern Europe)// Climate and environment changes of East Europe during Holocene and late-middle pleistocene. M. IGF?AS. 1995. P.99- 103 (совместно с А.А.Величко. О.К.Борисовой).