Электронный журнал BioDat

В сознании общества глобальное потепление климата связывается с хозяйственной деятельностью, как следствие повышенного выброса углекислого газа, создающего парниковый эффект. Участившиеся в последнее время «климатические аномалии» - наводнения, обильные снегопады, сели, засухи, землетрясения и цунами – рассматриваются как внезапные стихийные бедствия. Их проявления также пытаются объяснить все возрастающим негативным влиянием человека на природу. Но только ли в этом дело? Некоторые аспекты проблемы излагаются в настоящей статье.

                Гипотеза о циклических изменениях климата - чередовании прохладно-влажных и тепло-сухих периодов в интервале 35-45 лет, выдвинута еще в конце XIX в. русскими учеными Э.А.Брикнером и А.И.Воейковым. В последствии эти научные положения были существенно развиты А.В.Шнитниковым [12, 13] в виде стройной теории о внутривековой и многовековой изменчивости климата и общей увлажненности материков Северного полушария.
По А.В.Шнитникову [13] длительность отдельных внутривековых «брикнеровских» климатических циклов колеблется от 20-30 до 45-47 лет, на фоне которых развиваются циклы продолжительностью в 7-11 лет. В каждом втором «брикнеровском» цикле максимальные и минимальные значения температуры и влажности существенно превышают внутривековые показатели и классифицируются как циклы векового масштаба проявления. Вековые циклы развиваются в интервале 60-80 лет, приближаясь в северных районах к 90 годам.
                При обосновании многовековой изменчивости климата А.В.Шнитниковым показано, что с момента окончания ледникового периода, в последующий период – 12 тыс. лет назад – современность, получивший название «голоцен», климат и общая увлажненность материков Северного полушария изменялись циклически, в интервале 1500-2100 лет. Всего за голоцен развивалось 6 макроклиматических циклов, в каждом из которых прохладно-влажная эпоха занимала 300-500 лет, сменяясь тепло-сухой в 600-800 лет, а затем – переходной с продолжительностью 700-800 лет.
                Оценивая изложенную теорию, особенно о внутривековой изменчивости климата, необходимо обратить внимание на то, что она формировалась на данных о изменении уровней наполнения бессточных озер засушливых территорий, как интегральном показателе изменений климата, который проявляется через баланс количества выпадающих осадков и величину испарения.
                Современная климатология и государственная система слежения за изменениями климата до сих пор не принимает во внимание фактор природной цикличности. Это вполне естественно – инструментальные данные: температура, влажность, осадки – недостаточно объективно отражают многолетние климатические тенденции. Замеры речного стока на крупных реках с неоднородной площадью водосбора еще более «затушевывают» картину. Да и период инструментальных измерений за имением климата – сравнительно не велик.
                Позднее ряд исследований существенно укрепили концепцию А.В.Шнитникова. Так Е. П. Борисенков и В. М. Пасецкий [2] на основании летописных источников Древней Руси за последнее тыся¬челетие выделили для Европы три качественно различных климатических эпохи: малый климатический оптимум, пришедшийся на VIII-XII вв.; малый ледниковый период – XIII-XVIII вв.; современное потепление, обозначившееся с середины XIX в. На примере Западно-Сибирского региона другими авторами рассчитаны климатические циклы с продолжительностью в 2000 лет.
                Совершенно самостоятельные взгляды на существование циклических многовековых изменений климата и их влияние на этногенез развиты Л. Н. Гумилевым.
                Развитие в 50-60-х годах целого комплекса физических и радиоизотопных методов определения возраста четвертичных отложений дало толчок исследованиям, связанным с разработкой геохронологической шкалы четвертичного периода, особенно позднего плейстоцена и голоцена. В частности, за голоцен были реконструированы кривые: палеоэкологическая - по планктонным фораминиферам; изменения температуры воздуха вблизи грен¬ландских ледников; изменения уровня мирового океана; зимних температур для Западной Европы за 1000 лет. Указанный цикл работ позволил Н.В.Кинду [6] обобщить сведения о климатических тенденциях в последние 10 тыс. лет. Данный анализ подтвердил, что за рассматриваемый период произошло 6 климатических циклов в интервале 1300-2000 лет. Исследования гидроло-гического режима Каспийского моря показали, что за последние 9-10 тыс. лет имело 6 сильно выраженных трансгрессий и такое же количество регрессий, свидетельствующих о чередо¬вании прохладно-влажных и тепло-сухих климатических эпох с интервалом в 1500-2000 лет [3, 10].
                В последнем из закончившихся многовековом цикле климата голоцена переходный период (с преобладанием тепло-сухих условий) занял вторую половину 1-го тысячелетия нашей эры и начало II-го тысячелетия, прохладно-влажный период охватил время с XIV до начала XIX столетия, тепло-сухой период - в самом начале своего проявления, пришелся на вторую половину ХIХ в. - современность.
                По мере повышения интереса к проблеме изменения климата не только со стороны климато¬логов и гидрологов, но и географов, историков и зоологов, на сегодняшний день сложилось несколько мнений.
Представители первого направления М.И.Будыко, Л.Г.Динесман, С.В.Кириков считают, что со времени окончания голоценового оптимума все пять тысячелетий крупные колебания климата не проявлялись. Прослеживающиеся отклонения в климате носят локальный характер и являются результатом хозяй¬ственной деятельности, неотектонических процессов, вулканизма и не имеют четко выраженной периодичности.
Исследователи второго направления придерживаются мнения о наличии внутривековой и вековой изменчивости климата с пе-риодичностью в 3-4, 7-11, 35-45 и 70-90 лет.
                Третье направление - концепция о многовековой изменчиво¬сти климата и общей увлажненности материков Северного полушария с продолжительностью в 1800-2000 лет - после публикаций А.В.Шнитникова, получила подтверждение в работах В.М.Жукова, Н.В.Кинда, Г.И.Рычагова, Е.П.Борисенкова и В.М.Пасецкого. На материалах реконструкции изменения гидрологического режима и общей увлажненности Северной Евразии, анализе динамики ареалов и численности позвоночных животных свою лепту в развитие этой теории внес и автор настоящей статьи [8, 9].
                Концепция многовековой и внутривековой  изменчивости климата в голоцене как ритмического процесса, продолжающегося и в настоящее время открывает большие перспективы для решения самых различных народно-хозяйственных задач и научных исследований.

                Гелиогидроклиматические циклы. Совпадение климатических циклов с аналогичными по продолжительности циклами солнечной активности позволило рассматривать эти процессы как единые гелиоклиматичекие ритмы [4].
                Прохладно-влажные фазы климата развиваются в годы максимума солнечной активности, периоды, когда активизируется циклоническая деятельность, по мере увеличения меридионального градиента температур (контраста температуры между высокими и низкими широтами).
                Речной сток и уровни наполнения бессточных водоемов как производные климата, изменяются также в циклическом режиме. Для стока крупных рек России, несмотря на весьма «размытый» характер проявления, улавливаются циклы, развивающиеся в интервале 30-45 и 70-90 лет. В изменении гидрологического режима бессточных водоемов аридных и субаридных районов хорошо прослеживаются циклы в 3-4, 7-11, 35-45 и 70-90 лет [5, 12].
                 Реконструированная нами картина внутривековой изменчивости гидрологического режима ряда водоемов Северной Евразии, иллюстрируют развитие с конца XIX столетия полных двух «брикнеровских» цик¬лов климата и начало третьего [8, 9].
                 Первый цикл охватил время 1899-1940 гг., составив 40 лет. Он проявился регрессией водоемов в 1899-1909 гг., за которой в 1910-1929 гг. последовало высокое обводнение, сменившееся тепло-сухим периодом 1930-1940 гг. Последний ярко выраженный тепло-сухой период по силе проявления расценен как вековой.
                 Второй цикл развивался в интервале 1941-1972 гг., составив 32 года. Ознаменовался он прохладно-влажной фазой 1941-1950гг., затем - переходным по увлажнению перио¬дом 1952-1959 гг., за которым последовали наиболее засушли¬вые 1960-1968гг. После этого наступила кратковременная, но мощ¬ная фаза повышенной увлажненности, охватившая в 1969-1970гг. Тоболо-Ишимскую, Барабинскую, Кулундинскую лесо¬степь и восточные районы Казахстана. В более южных райо¬нах Казахстана повышенная обводненность проявилась в 1971-1972 гг.
                Третий цикл начался с тепло-сухой фазы 1973-1979гг. C 1978-1979гг. началось развитие вековой прохладно-влажной фазы, которая продолжается до настоящего времени [8]. Прохладно-влажная фаза по силе проявления расценивается как вековая. Ее развитие ярко иллюстрирует уровень Каспия, который за последние 20 лет повысился на 2,3 м. Одновременно существенно наполнились озера степной и лесостепной зон. Наводнения последних лет на Лене, Кубани, ряде рек Западной Европы, а также зимние погодные аномалии в Северной Америке и многих других странах мира – также яркое подтверждение проявления современной вековой прохладно-влажной фазы климата.
                Циклы уровня Мирового океана. Существование на протяжении голоцена 6 циклов в изменении уровня Мирового океана в интервале 1500-2000 лет обстоятельно показано А.В.Шнитниковым [13]. Позднее были выявлены циклы продолжительностью в 80-90 лет. Изменения уровня Мирового океана при сложной составляющей факторов (космических, геодинамических, геотермических) укладываются в единую концепцию природной циклики. Последний многовековой тренд повышения уровня Мирового океана прослеживается с 30-х годов XIX века, то есть с начала очередной многовековой тепло-сухой климатической эпохи, синхронно коррелируя с суммой положительных температур воздуха. За указанный период повышение его уровня составило 12 см (при амплитуде в 27 см). Внутривековые тренды, выявленные на корреляционной функции с аномалиями температуры воздуха, имеют сдвиг в 19 лет - уровень океана несколько запаздывает относительно хода температуры.
                Самое значительное и повсеместное повышение уровня Мирового океана, проявившееся с середины 30-х годов XX в. (в среднем 5,5 мм/год), совпало с максимумом вековой тепло-сухой фазы климата.
Рассмотренная взаимосвязь дает основание предполагать единство развития во времени процессов в нижней атмосферы, гидрологии водоемов суши  и Мирового океана.
                Циклы ледовой обстановки в Арктике. В изменчивости ледовой обстановки Арктики прослеживаются 80-летние - вековые циклы, которые коррелируют с аналогичным по продолжительности циклами солнечной активности. Такие циклы в последнее время развивались в следующем режиме: пик ледовитости –  90-е годы  ХIХ в., минимум – 30-е годы ХХ в.;  следующий пик ледовитости пришелся на 1982-1992 гг. и наблюдается в настоящее время. В состоянии ледовитости Арктики улавливаются также циклические изменения в интервале 30-45 лет, а развитие 2000 летних циклов, в частности последнего, убедительно показано А.В.Шнитниковым [13].
                В основе механизмов нарастания и ослабевания пиков ледовитости Арктики лежит ослабление общей циркуляции атмосферы, вызывающее смещение циклонов к югу и увеличение мощности арктических вторжений. Рост зональной циркуляции и соответствующее ослабление межширотного обмена воздушных масс, с одновременным усилением контраста между высокими и низкими широтами, ведут в совокупности к похолоданию климата в высоких и умеренных широтах.
                Анализ возможного влияния возрастающей концентрации в атмосфере углекислого газа (СО2), указывает на отсутствие связи между этим показателем и изменениями ледовитости Арктики. Ведущая роль в этих процессах признается за природной основой [1].
                Геофизические циклы магнитного поля Земли, георитмы Земли. Еще в 1907 г. М.А.Боголепов обосновывая концепцию о циклических изменениях климата Русской равнины в интервале 30-45 лет обратил внимание на «возмущения» в этом временном режиме большинства метеорологических и геофизических элементов - от северных сияний, магнитных бурь до вулканической и тектонической активности земной коры. При этом ученый высказал необычно смелую для своего времени мысль, что «периодические возмущения климата и солнечная деятельность – соэффекты одной причины, находящиеся не только вне Земли, но вероятно и вне Солнечной системы и зависят от «электромагнитной жизни Вселенной». Позднее циклическая изменчивость геофизических элементов в около земном пространстве и на Земле – магнитного поля, тектонической и вулканической деятельности и их космическое начало были подтверждены в ряде исследований, но особенно блестяще обоснованы А.Л.Чижевским.
                По современным представлениям георитмы Земли развиваются в интервалах 2-5, 7-12, 19-22, 80-100, 1800-2000 лет, проявляясь в квазицикличности экзогенных и эндогенных геологических процессов, в гидрогеологических параметрах. Эти процессы расцениваются как результат воздействия на литосферу периодически изменяющихся космогенных и глобальных геофизических факторов.
                Активизация селевых потоков и снежных лавин в горах, а также землятрясений и цунами приходиться на максимумы развития внутривековых и особенно вековых прохладно-влажных периодов и циклов солнечной активности и наиболее проявляются в начале и в конце таковых периодов. Ярким проявлением конца современной вековой прохладно-влажной фазы климата и аналогичного по продолжительности георитма Земли (1978-2007 гг.) являются землетрясения последних лет на Сахалине и в Японии, Иране, Турции, Индии, цунами 2004 г. в странах юго-восточной Азии, мощнейшие наводнения, сели и снегопады, прокатившиеся на рубеже 2004-2009 гг. в Западной Европе и Северной Америке.
                Циклы динамики численности и ареалов животных. В динамике численности беспозвоночных и позвоночных животных прослеживаются подъемы и спады в интервалах, близких по времени к гелиогидроклиматическим циклам - 3-4, 7-11, 30-45, 70-90 лет. Динамика ареалов животных синхронна следствием многовековым (1500-2000 летним) циклам климата [9].
                Концепция природных циклов и механизмы космического воздействия. Синхронность развития гидрометеорологических, гелио и геологических ритмов Земли, их влияние на растительный и животный мир, на течение экологических сукцессий, дает основание говорить о единстве и взаимосвязи этих природных тенденций. На фоне развития гелиогидроклиматических и геофизических циклов  на планете Земля в единых ритмах изменяются урожайность зерновых культур и продуктивность сенокосных угодий, уловы рыб и продуктивность пчеловодства, масштабы лесных пожаров, масштабы эпизоотии, сердечно-сосудистых заболеваний людей, динамика численности и ареалов животных [9].
                По современным представлениям все физические процессы на Земле расцениваются как результат воздействия на ее литосферу периодически  изменяющихся космогенных и глобальных геофизических факторов. Эти факторы, в свою очередь, зависят от геокосмических связей, и в частности, от движения планет Солнечной системы (Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун), спутника Земли – Луны, и самого Солнца. Известные  механизмы воздействия этих влияний на климат проявляются следующим образом. С изменением расстояния между планетами Солнечной системы и Землей изменяется возмущенность геомагнитного и гравитационного полей, и как следствие этого – интенсивность потоков в верхней и нижней атмосфере. От хода этих процессов существенно изменяется направление движения воздушных масс с запада  на восток или с севера на юг. Мощность того или иного направления переноса воздушных масс может приближаться по силе к господствующему, определяя тем самым смену прохладно-влажных и тепло-сухих климатических тенденций [7].
                Существенно и прямое космическое влияние (в первую очередь солнечной активности) на все живые организмы, что ярко и убедительно показано на уровне индивидуальных организмов А.Л.Чижевским, на развитие этносов – Л.Н.Гумилевым.
                Одновременное воздействие отдельных планет Солнечной системы и всей их совокупности создает многослойный характер влияния на атмосферу Земли и является одной из причин отсутствия строгой периодичности развития земных циклов во времени. Не однородна и реакция поверхности Земли на космические воздействия. По этим причинам климатические и другие циклы, различны по продолжительности и силе проявления, накладываются один на другой, не имеют четких временных границ и развиваются в режиме осцилляций [11].

                С 1979 г. - по настоящее время – мы живем в условиях вековой прохладно-влажной фазы климата, развивающейся на фоне диаметрально противоположной тенденции - многовековой тепло-сухой эпохи 2000-летнего цикла, начавшейся с середины XIX века. Именно как следствие развития вековой прохладно-влажной фазы климата и аналогичного гелиогеоритма в последние десятилетия на огромных пространствах Земного шара – от Канады до Юго-восточной Азии – участились случаи землятресений и цунами, наводнений, обильных снегопадов, сильных штормов, аномальных кратковременных похолоданий.
                Специальная статистика современных аномальных климатических и геофизических явлений, особенно землятрясений, в сравнении с предыдущим тепло-сухим периодом (1930-1978 гг.), не ведется. Но, если таковой анализ будет выполнен, он, вероятно, покажет принципиальные различия в развитии названных природных явлений этих периодов.
                Игнорирование концепции природной циклики и ее многослойной природы – одновременного развития многовековых, вековых и внутривековых тенденций - периодически развивающихся в диаметрально противоположных направлениях – создает впечатление хаотичности в проявлении климатических и других явлений. На самом деле именно такова их природа!
                Признание идеологии природной цикличности и укрепление ее математическими расчетами, в равной мере как и интеграция прогнозных исследований в смежных областях, могли бы дать нашему обществу мощный инструмент в прогнозировании стихийных бедствий, в правильном планировании хозяйственных стратегий.

                Сверхдолгосрочное прогнозирование изменений климата является предметом внимания многих исследователей [7], на основании которых для современного прогноза необходимо признать и использовать следующие положения:

1. Существование внутривековых – 30-45-ти летних и вековых – 70-90 летних циклов климата, которые достоверно прогнозируются;
2. «Многослойность» климатической циклики – одновременное развитие многовековых, вековых и внутривековых трендов, нередко проявляющихся в одно и тоже время в противоположных направлениях;
3. Оценка современной климатической ситуации (1979-2009 гг.) с одной стороны - как следствия многовекового тренда потепления  (тепло-сухой эпохи 2000 летнего цикла), с другой стороны - диаметрально противоположной тенденции – вековой прохладно-влажной фазы климата;
4. Признание постулата о том, что современный многовековой тренд потепления несколько сглаживает (подавляет) развитие внутривековых и вековых прохладно-влажных фаз климата и наоборот, резко усиливает проявление тепло-сухих тенденций.
5. Введение в алгоритм прогноза как составляющих третьего порядка климатических циклов с продолжительностью в 7-11 лет и 3-4 года.

1. Борисенков Е.П. Парниковый эффект. Механизмы прямой и обратной связи. Географические проблемы ХХ века. –Ленинград РГО, 1988, с. 145-154.
2. Борисенков Е.П., Пасецкий В.М. Тысячелетняя летопись необычайных явлений природы. – М.: Мысль, 1988. - С. 522.
3. Варущенко С.И. и др. Изменение режима Каспийского моря и бессточных водоемов в палеовремени. 1987. – М.: Наука: с. 1-239.
4. Дроздов О.В., Григорьева А.С. Многолетние циклические колебания атмосферных осадков на территории СССР. – Л.: Гидрометеоиздат. 1971. – С. 316.
5. Дружинин И.П. Долгосрочный прогноз и информация. – Новосибирск: Наука, Сиб. отделение. 1987. – С. 246.
6. Кинд Н.В. Палеоклиматы и природная среда голоцена – История биогеоцензов СССР в голоцене. 1976. – М.: Наука: с. 5-14.
7. Климаты прошлого и климатический прогноз. Тезисы докладов симпозиума (11-14 февраля 1992 г.). М.: ВНИИ природа, 1992.
8. Кривенко В.Г. Прогноз изменений климата Евразии с позиций концепции его циклической динамики. Всемирная конференция по изменению климата. Тезисы доклада. – Москва, 2003. - С. 514.
9. Кривенко В.Г., Виноградов В.Г. Птицы водной среды и ритмы климата Северной Евразии. – Москва. Наука, 2008. – С. 588.
10. Рычагов Г.И. Плейстоценовая история Каспийского моря.: Автореф. дисс. – д-ра геогр. наук. – М.1977. – С. 62.
11. Усманов Р.Ф. О роли неоднородностей земной коры при воздействии солнечной активности на атмосферу. – Солнечно-атмосферные связи в теории климата и прогнозах погоды. – Л.: Гидрометеоиздат, 1974, с. 149-160.
12. Шнитников А.В. Внутривековые колебания уровня степных озер Западной Сибири и Северного Казахстана и их зависимость от климата // Тр. Лаб. озероведения АН СССР. – 1950. – Т.1. – с. 129.
13. Шнитников А.В. Изменчивость общей увлажненности материков Северного полушария. – Зап. Геогр. общества СССР. 1957. – М. – Л.: Изд-во АН СССР, Т.16, с. 1-336.
14. Э. Ле Руа Ладюри История климата с 1000 года. – Л.: Гидрометеоиздат. 1971. – С. 270.

                Кривенко Виталий Григорьевич, генеральный директор Научного центра «Охрана биоразнообразия» Российской академии естественных наук, д.б.н., профессор, председатель Отделения «Охрана природы и биоразнообразия»
                117292, г.Москва-292, а/я 165
                тел.: 8 (495) 445-43-28, e-mail:  ncob@mail.ru