196

Рис. 7.3.7. Районы зарождения и основные пути движения тропических циклонов.

Эти же «ревущие сороковые» медленно, но неотвратимо действуют в твердой коре Земли. Многие ученые – В. Шардетский, Р. Ревель, Б. Мунк – находят и в земной коре признаки неравной скорости вращения на разных широтах. Это проявляется в медленном поворачивании гигантских блоков земной коры, расположенных вблизи все той же 35-й параллели. Индия, по некоторым данным, медленно вращается против часовой стрелки, а Австралия – по часовой! Так пульсирует, или, если осторожнее, может пульсировать, Земля, вся в целом или отдельными своими частями, закономерно и ритмично, вздымая цепи гор, раздвигая материки.

Приливы на Земле не постоянны и раз в 1850 лет они бывают особенно сильными: Луна, Земля и Солнце оказываются в позиции, особо благоприятной для приливов.

Внутренние приливные волны поднимают в океанах нижние холодные горизонты к поверхности воды. На огромных пространствах охлаждаются воды полярных и умеренных широт. Увеличиваются белые полярные шапки Земли, переходят в контрнаступление горные ледники. Это означает, что значительная часть влаги переходит из океанов на материки и в полярные льды. Земля «худеет в талии» и начинает вращаться быстрее.

Подсчитано, что если за какое-нибудь лето лед, покрывающий одну только Антарктиду, подтает и потеряет в своей многокилометровой толщине всего лишь 1,2 сантиметра, то уровень мирового океана повысится на 1,2 миллиметра. Такое «похудение» ледникового щита Антарктиды и тем более ничтожное повышение уровня моря измерить практически невозможно. Но если подобное лето повторится 100 раз, то за один только век земные сутки удлинятся на 18 секунд!

198

солнечных и лунных затмений, то есть полных сизигий. Значит, раз в 18,6 года приливы на Земле особенно сильны. Но есть, оказывается, и периоды еще более сильных приливов. Раз в 1800-1900 лет Земля, Луна и Солнце входят в полосу «сверхсароса». Все три тела часто попадают в точное «сизигийное» положение, одновременно и Земля оказывается ближе к Солнцу, а Луна – к Земле.

Безусловно, общий ход исторических событий определяется внутренними причинами – экономическими, политическими и социальными, но обстоятельства внешние, географические и даже астрономические, могли иногда вмешиваться в этот общий ход, спрямляя или усугубляя иные зигзаги истории. Все это относится и к 1850-летним природным ритмам. Учение советского географа А.В. Шнитникова об этих ритмах сейчас уже пользуется широкой известностью в научном мире и уважительным признанием многих географов.

Со времени последнего большого похолодания горные ледники повсеместно отступают. Но отступают не плавно (тогда конечная морена ледника тянулась бы непрерывной полосой от самой нижней точки, достигнутой когда-то ледяным языком, до теперешнего его положения), а как бы «гляциологическими квантами».

Конечных морен, четких, ясно очерченных, на пути очень многих ледников обычно восемь в Японии и в Альпах, на Кавказе и Тянь-Шане и во многих других местах. Это значит, что за последние 15 тысяч лет, то есть за период голоцена – восемь раз ледники прекращали отход и даже наступали. Тут-то и накапливались отдельные конечные морены. Затем ледник снова отходил и оставлял следующую морену – зарубку на память. Восемь циклов за 15 тысяч лет. Так нащупывалась связь между климатическими ритмами и периодами сверх приливных эпох.

Связь между климатическими ритмами и периодами сверх приливных эпох объясняется сменой сезонных и вековых типов атмосферной циркуляции. Вековые изменения в зональной циркуляции атмосферы соответствуют существенным изменениям свободной энергии имеющейся в тропосфере. Именно зональный тип циркуляции атмосферы (в отличие от меридианального) формирует периоды сверх приливных эпох. Как сезонные, так и вековые изменения широт, на которых господствуют западные потоки, обычно следуют за смещениями границ снежного и ледяного покровов.

В смене климатических ритмов большое значение имеет расположение полюса динамической системы тропосферы (циркум полярного вихря). В эпоху, когда циркум полярный вихрь расположен над территорией северной Аляски над северо-американским континентом устанавливается режим влажной и прохладной погоды. В это же время над североазиатским материком преобладают зональные ветры и перенос сухих горячих воздушных масс с юго-запада на северо-восток. Установление

199

влажной и довольно прохладной погоды над Гренландией способствует формированию ледников. В эпохи, когда циркумполярный вихрь расположен над Таймыром, над Аляской и Гренландией устанавливает режим теплой и сухой погоды. Это обуславливает таяние ледников и образование айсбергов.

Смена положений центра гидродинамики над полюсами обуславливает различия в формировании погодных условий над отдельными частями северного и южного полушарий. В вопросе о потеплении или похолодании климата на Планете определяющую роль играет количество солнечной энергии, поступающей через тропосферу к земной поверхности.

При потеплении температуры повышается, прежде всего, у полюсов, затем этот процесс распространяет по полушарию с запада на восток к экватору. Соответственно, тают ледники, разливаются реки, повышается уровень Мирового океана.

При похолодании температура воздуха у полюсов снижается. Ледяные покровы в горах растут, уровень Мирового океана понижается.

Тестовые задания к главе 7.

1.Какой из ритмов Галактики оказывает наибольшее влияние на солнечную активность

1)Полное обращение солнечной системы вокруг галактического ядра (созвездие стрелец) – 176 млн. лет;

2)Полупериод обращения солнечной системы вокруг галактического ядра – 88 млн. лет;

3)Период равный четверти галактического года – 44 млн.лет.

2.Какой из ритмов солнечной активности оказывает наибольшее

3.Какой из земных ритмов оказывает наибольшее влияние на

4.Приливные волны, прокатываясь дважды в сутки вокруг всей Земли в сторону, противоположную ее вращению:

1) тормозят её вращение; 2) ускоряют её вращение; 3) не влияют на скорость её вращения.

5.Приливные силы Луны и Солнца из века в век:

1)укорачивают земные сутки;

2)периодически удлиняют земные сутки;

3)не влияют на продолжительность суток.

200

Глава 8 КОЛЕБАНИЯ КЛИМАТА ЗЕМЛИ

Климат Земли. Причины природных колебаний климата Земли (астрономические, геолого-географические). Палеоклиматическая реконструкция климата и долгосрочный прогноз его изменчивости.

Климат Земли – один из наиболее динамичных компонентов географической оболочки, так как он является выражением физического состояния очень изменчивых во времени и пространстве нижних слоев тропосферы. Климат Земли это – характерный для нее в многолетнем аспекте режим погоды, обусловленный солнечной радиацией, характером подстилающей поверхности и связанной с ними циркуляцией атмосферы.

Входе геологической истории Земли климат формировался в результате неравномерного освещения её солнечной энергией, возникновением атмосферной циркуляции и необратимых изменений взаимодействия подстилающей поверхности с атмосферой. Большую роль при этом играли процессы вулканизма.

Вэпохи активной вулканической деятельности в атмосфере увеличивалось количество кислотных дымов и пыли, а в эпоху ослабления вулканической деятельности усиливалась «солнечность» климатов Земли, так как соответственно возрастал приток к земной поверхности прямой солнечной радиации. Усложнялись структуры и рельеф земной коры. При этом контрасты рельефа обострялись: горы, возникавшие в течение каждого последующего цикла горообразования, были выше гор предыдущего цикла, океаническое дно углублялось.

Оба фактора (атмосферная циркуляция и рельефные контрасты) обеспечивали обострение термического режима и усиление различий в увлажнении прибрежных и внутриконтинентальных районов. Этот процесс усугублялся уменьшением притока внутриземного тепла и прогрессировавшей дифференциацией наземного растительного покрова, игравшего определенную климатообразующую роль.

Колебания климата оказали в свое время большое влияние на отложение таких ископаемых как, соль и гипс, каменный уголь, а также на растительность и животный мир прошлых эпох и на их постепенную эволюцию. Последняя стадия эволюции климата была связана с суровыми условиями жизни в последнюю ледниковую эпоху.

Вкаждую геологическую эпоху сочетание климатообразующих факторов было своеобразным, не похожим на другие эпохи, поэтому климаты геологического прошлого неповторимы.

Ярче всего выражена другая закономерность, сопровождавшая направленную эволюцию климатов, – ритмические (циклические) их изменения. История земных климатов еще в большей мере, чем история земной коры и рельефа, дает убедительный пример цикличности,

201

относительной (но не абсолютной) периодичности. В ходе геологической истории повторялись эпохи обширных материковых оледенении (рифей, поздний палеозой, антропоген) и эпохи господства теплых гумидных климатов (кембрий, ранний карбон, ранняя юра, эоцен и др.), эпохи резкого обострения климатической зональности и эпохи относительного ослабления её.

Вгеологические эпохи происходили изменения температуры в приземных слоях атмосферы, на поверхности земли и в океанах. Причины этих изменений разнообразны. От изменений солнечного излучения до изменений геоморфологии суши, движений моря, астрономических движений Земли и флуктуаций атмосферной и океанической циркуляций.

Эти изменения температуры носили циклический характер, поскольку рано или поздно восстанавливались условия, сходные с первоначальными.

Вчисло главных общепланетарных климатических событий в истории Земли входит:

1.Главные эпохи оледенения, разделенные интервалами от 100 до 300 млн. лет;

2.Температурные циклы, наблюдавшиеся в неледниковые эпохи и продолжавшиеся от нескольких до многих миллионов лет;

3.Повторяющиеся температурные циклы в эпоху плейстоцена, длительностью в десятки тысяч лет.

Геологические данные об этих изменениях температуры основаны на множестве наблюдений и измерений, собранных в различных областях науки, включая палеонтологию, палеоботанику, геоморфологию, геохимию и почвоведение.

8.1. Причины колебаний климата Земли

Причины изменений климатов Земли можно подразделить на две группы: астрономические и геолого-географические.

Астрономические факторы климатообразования включают влияние солнечной активности и галактической среды, которые обусловливают различные пульсирующие воздействия на изменение элементов земной орбиты и скорости вращения Земли.

Установлено, что эксцентриситет, характеризующий степень эллиптичности (вытянутости) земной орбиты, периодически меняется (увеличивается – уменьшается) с периодом в 90 000 лет. Это означает, что меняется расстояние Земли от Солнца и, следовательно, приток солнечной радиации.

Существует также другое периодическое явление—прецессия (предварение равноденствий), вследствие которой перигелий (ближайшая

202

к Солнцу точка земной орбиты) приходится на разное время года (то на лето, то на зиму). Это приводит к периодическим изменениям притока солнечной радиации в разные времена года (с периодом около 26000 лет), т.е. тоже дает определенный климатический эффект.

Периодически меняется и наклон земной оси (с периодом в 40000 лет) в пределах от 21°58/ (по отношению к отвесному положению оси) до 24°36/. Как показывают расчеты К. Брукса, изменения в наклоне земной оси не только вызывают изменения в степени контрастности климатических сезонов, но и изменения в зональной схеме притока солнечной радиации: при увеличении наклона земной оси ослабевают зональные контрасты в притоке солнечной радиации, при уменьшении – обостряются.

В последние десятилетия установлена синхронность изменений активности Солнца и современных колебаний климата, на основе которой, был сделан вывод о причинных связях между этими явлениями. Колебания солнечной активности имеют многоциклический характер, т.е. существуют циклы разной продолжительности, соподчиненные друг другу (в 2-3 года, 5-6 лет, 10-12 и 22-23–летние и т.д.; самый продолжительный, по современным данным, – в 5300-5400 лет).

Изменения солнечной активности сопровождаются изменением количественного и качественного состава солнечной радиации, а именно – в циклы усиления солнечной активности, совпадающие с активным образованием пятен на Солнце, увеличивается приток к Земле ультрафиолетовой радиации, что влечет за собой изменения геомагнитного поля Земли (появление геомагнитных бурь), и глобальных процессов в атмосферной циркуляции.

Многоцикличность деятельности Солнца была характерна и для геологического прошлого, вызывая ритмику климатических процессов.

К геолого-географическим факторам относятся ритмические изменения рельефа в жизни земной коры, ритмические изменения в составе атмосферы, которые обусловлены цикличным воздействием внешних космических факторов на процессы тектогенеза земной коры. Эпохи орогенеза и усиления геоморфологической дифференциации земной поверхности, как правило, были и эпохами обострения климатических различий. Геократические фазы в жизни континентов одновременно были и фазами отчетливо выраженной аридизации климатов, в то время как талассократические фазы сопровождались смягчением климатических контрастов и расширением гумидных зон.

Эпохи относительного тектонического покоя и господства выровненного рельефа сопровождались тоже ослаблением зональноклиматических контрастов. Ритмичность вулканизма (чередование эпох активизации и ослабления вулканической деятельности, вызывала ритмические изменения состава атмосферы, повторяемость эпох

203

повышенного и пониженного содержания углекислого газа, вулканической пыли, водяных паров, играющих определенную климатообразующую роль.

Колебания климатов Земли могли происходить и при участии такого фактора, как изменения скорости вращения Земли. Но истинная роль этого фактора пока плохо изучена. На процесс уменьшения скорости вращения Земли, вызывающего удлинение суток и медленные сдвиги в зональной схеме циркуляции атмосферы (в частности, очень медленное смещение в более высокие широты субтропических барометрических максимумов), накладываются скачкообразные увеличения – уменьшения скорости вращения (с периодами разной длительности), что должно усиливать ритмику климатических процессов.

Многообразны факторы, вызывающие ритмические колебания климата; действие их часто противоречиво: в одно и то же время могут действовать факторы, усиливающие региональные климатические контрасты и ослабляющие их. Это усугубляет неповторимость климатов прошлого, так как исключает абсолютную повторяемость сходных сочетаний климатообразующих факторов.

Весьма отчетливо в геологическом прошлом была выражена неравномерность изменений климатов в пространстве. Главное её проявление – разная степень изменчивости климатов в различных регионах. Для иллюстрации этой закономерности достаточно вспомнить последний отрезок геологической истории – поздний кайнозой.

Максимальная изменчивость климата в позднем кайнозое (неогене и антропогене) характерна была для высоких и средних широт северного полушария, минимальная – для экваториальных и тропических широт.

Хотя многие факторы климатообразования имеют общеземную значимость и, следовательно, их изменчивость должна была приводить к повсеместным изменениям климата, тем не менее, факты показывают, что амплитуда изменений климата в разных регионах была различной. Расчеты английского климатолога Брукса убедительно показали, что каждый широтный пояс по-своему преломляет влияние тех или иных (астрономических и географических) факторов климатообразования. Например, изменения наклона земной оси и соотношения площадей моря и суши наибольший климатический эффект дают в высоких и средних широтах, наименьший – в экваториальных и тропических. Весьма существенной причиной неравномерных изменений климата можно считать региональную специфику тектонических движений земной коры и связанных с ними крупных форм рельефа, играющих большую климатообразующую роль.

Климатическая зональность сформировалась в то время когда появились атмосфера и гидросфера, а температуры поверхности Земли стала ниже 100 С. Однако степень выраженности климатических зон в ходе геологической истории менялась весьма существенно, менялось и

204

само число зон, и гидрометеорологические характеристики однотипных зон. Термические условия и условия увлажнения, например, в зонах умеренно-влажного климата в разные геологические эпохи, значительно варьировали, поэтому нередко по термическим условиям и количеству осадков, эти зоны приближались к современным влажным субтропикам. Однако в сравнении с синхронными им климатическими зонами субтропического, тропического, субэкваториального и экваториального широтных поясов они были действительно умеренными с отчетливо выраженной сменой климатических сезонов. Менялась и степень засушливости климата в аридных (засушливых) зонах.

О характере климатических зон той или иной геологической эпохи объективно можно судить не столько сравнивая климат соответствующей эпохи в определенном регионе с современным, сколько сопоставляя синхронные климаты разных регионов.

Особую остроту вопроса об эволюции климатов Земли составляет проблема смещения климатических зон. Палеоклиматические документы указывают на большие сдвиги климатических зон в ходе геологической истории.

Причины смещения климатических зон можно подразделить на два типа: астрономические и геолого-географические.

1.Астрономические факторы (положение Земли в космическом пространстве).

Относительное перемещение оси вращения в теле Земли, вызывает миграцию полюсов и экватора и, соответственно, миграцию климатических зон на земной поверхности.

Идея миграции географических полюсов не нова, она высказывалась еще Кеппеном, Вегенером и др. Важно отметить, что в настоящее время миграцию полюсов обосновывают не только чисто палеоклиматическими данными, но и палеомагнитными исследованиями.

Для многих отрезков геологической истории палеоклиматические и палеомагнитные материалы однозначно указывают местоположение полюсов и экватора. Это одно из самых убедительных доказательств правильности выводов палеоклиматологии (Монин А.С. с соавт., 1979; Будыко М.И., 1992; Павлов А.В., 1997; Анисимов О.А. с соавт., 1998 и др.).

Причина климатической изменчивости кроется в воздействии на планету гравитационных и электромагнитных волн Солнца и Галактики, а также в тектонических движениях земной коры, изменении колебаний земной оси, эксцентриситета земной орбиты, наклона эклиптики и периодов прецессии.

2.Геолого-географические факторы, вызывают общеземные или крупные региональные изменения климата, которые сопровождаются сдвигом климатических зон (изменения в распределении моря и суши, циркуляции и составе атмосферы и гидросферы, крупных форм рельефа,

205

наклона земной оси, эксцентриситета земной орбиты, скорости вращения Земли и т.д.). Однако не все климатические зоны подвержены смещению в равной степени. Наиболее постоянно положение зоны тропического климата, поэтому и в современную эпоху области экваториальных лесов и саванн не выходят за пределы тропиков, несмотря на все разнообразие рельефа Земли и распределение морских течений.

Наименее постоянны границы климатических зон умеренновлажного и особенно аридно-пустынного типа. Смещение границ этих зон может достигать, судя по современному их положению, 1000-1500 км, но не превосходит их средней ширины.

Возможно, в прошлом, в эпохи талассократические (влажные) с господством малоконтрастного рельефа, амплитуда смещения зон пустынного климата была больше, вплоть до почти полного их исчезновения. Но вряд ли было такое положение, что исчезали климаты умеренно-влажные и субтропические (влажные или сезонно-засушливые), так как их существование тоже определяется относительно постоянными астрономическими факторами (формой Земли, ее движением вокруг Солнца и вращением вокруг оси при наличии определенного угла наклона земной оси к плоскости эклиптики).

8.2. Палеоклиматическая реконструкция климата Земли

Под палеоклиматической реконструкцией приземных слоев атмосферы понимается восстановление климата в целом или отдельных ее элементов (солнечной радиации, температуры воздуха, влажности воздуха, осадков и характеристики ветров) в приземных слоях атмосферы за прошедшие геологические эпохи.

Работы в этом направлении проводятся учеными с 18 века. Гениальный русский ученый М.В. Ломоносов (1711-1765) один из основоположников палеонтологии и современного естествознания в работе «О слоях земных» изложил воззрение о вековых колебаниях суши, землетрясений, тектонических движений земной коры и изменений климата. Он писал, что в слоях земных сохранились следы жизни животного и растительного происхождения, соответствующие климатам прошлых геологических эпох.

Инструментальные наблюдения за погодой на планете начаты с 16 века, когда были изобретены термометр и барометр. С 17 века метеорологические наблюдения приобретают научный характер. В 19 веке английские исследователи Мич, Виннер (1877), Харгривс (1896) сделали первые попытки «пролить свет на геологические исследования, связанные с изучением температуры на земном шаре в очень удаленные эпохи» и получили формулы, связывающие радиацию на любой широте и ее

206

вековые колебания с изменениями эксцентриситета, долготы перигелия и наклона эклиптики.

В 1920 г. Миланкович разработал упрощенную математическую теорию климата планеты, которая привела его к концепции солярного климата, т.е. климата, зависящего исключительно от количества солнечной радиации, достигающей того или иного пункта в зависимости от его географической широты.

Для решения этой задачи Миланкович использовал определенные допущения:

1. За период времени продолжительностью 100000 лет физическое состояние Солнца не менялось.

Рис. 8.2. Реконструкция мировых климатических зон четвертичного периода, основанная на шкале времени Эмилиани—Миланковича;

I – Гренландия, Северная Европа, II – Канада, Южная Европа, США, III – Египет, Мексика, Судан. Конго, IV – Бразилия, Родезия, Центральная Австралия, V — Южная Африка, Аргентина, Патагония, VI — Антарктика; A – кривая солнечной радиации по Миланковичу для 65° с.ш.; Т –

тепло, Х – холод, В – влажно.

2.За последние 650 000 лет интенсивность солнечной радиации зависит в основном от изменения трех элементов земной орбиты: долготы перигелия, эксцентриситета и наклона эклиптики.

3.Никакие течения в атмосфере или в океане не учитываются – принимается некоторое среднее распределение суши.

4.Атмосфера рассматривается как идеальный газ. Средняя облачность и состав атмосферы рассчитываются как функции подстилающей поверхности.

207

5. Принимается, что ослабление света в атмосфере происходит в соответствии с законом Бугера-Ламберта, а для инфракрасного излучения атмосферы — по закону Кирхгофа—Стефана.

С учетом этих допущений М. Миланковичу удалось получить формулу, учитывающую эффект главных физических факторов. Если – абсолютная температура, W – радиация на данной широте, А – альбедо (с учетом отражения в атмосфере), М – масса столба воздуха, – коэффициент поглощения для длинных волн и — постоянная Стефана, то основное соотношение, даваемое Миланковичем, имеет вид:

Т 4 12 1 А 1 М W

где (Т) – температура самого нижнего слоя атмосферы.

В этом приближении «распределение солнечной температуры» дается для устойчивого состояния радиационных условий (инсоляции).

Кривую солнечной радиации М.Миланкович (1924) строил для широт 55-65 с.ш. из расчета средней температуры воздуха 15,2 С и синхронности изменений климата в северном и южном полушариях (рис. 8.2) с шагом 5 тыс. лет на временном отрезке 350 тыс. лет. Для случая, когда решался вопрос о восстановлении палеотемператур для временного отрезка времени – 650 тыс. лет температуры определялись через каждые 10 тыс. лет.

В 1965 г. нами (Сверлова, 1972) была предпринята попытка составления модели изменения климата Земли, состоящей из эндогенных и экзогенных факторов. Под эндогенными факторами понимается влияние эволюционных процессов Земли связанных с постепенным охлаждением планеты. Под экзогенными процессами понимается влияние ритмов, циклов Галактики солнечной активности и положения планеты в космическом пространстве (экцентриситета земной орбиты, наклона эклиптики, периодов прецессии). Экзогенные и эндогенные факторы формировали климат одновременно. Эти закономерности нами учитывались при разработке модели изменения климата Земли за период от 3,5 млрд. до настоящего времени.

8.3. Моделирование климата Земли за 3,5 млрд. лет и долгосрочный прогноз его изменчивости

К началу 21 века проблема изменения климата Земли стала одной из центральных, волнующих мировую общественность. Повышение температуры воздуха климатологи связывают с возрастающими промышленными выбросами в атмосферу двуокиси углерода, азота, серы и других токсических веществ («парниковый эффект»). Прогнозируется

208

резкое потепление, таяние ледниковых покровов, повышение уровня мирового океана с затоплением пониженных участков прибрежных регионов суши.

Опасения возможных катастрофических явлений и давление экологических организаций заставляют правительства разных стран выделять огромные средства на борьбу с последствиями потепления климата. Однако, при изучении изменения климата следует учитывать не только антропогенную, но и природную составляющую климатической изменчивости, потому что иногда волна антропогенного потепления может гасится встречной волной природного похолодания климата.

Если природные процессы ведут к потеплению климата, то антропогенные факторы только усиливают этот процесс. И, наоборот, в случае очередного похолодания климата антропогенные факторы уменьшают интенсивность похолодания.

Для того чтобы выяснить природную составляющую климатической изменчивости необходимо использовать палеоклиматическую информацию о климатах прошлых эпох и на основе моделирования установить не только закономерности развития процесса в настоящее время, но и составить прогноз его в будущем.

Динамика термического режима Земли за 3,5млрд. лет

В исследованиях теплового режима земной коры большое значение имеют работы русских ученых А.Н. Тихонова (1937), Е.А. Любимовой

(1952), О.Ю. Шмидта (1950), М.И. Будыко (1977) и др.

По радиоактивным данным возраст земной коры составляет 6- 5 млрд. лет. По теории О.Ю. Шмидта возраст Земли оценивается приблизительно 7-6 миллиардов лет. Периоды полураспада почти всех основных радиоактивных элементов свидетельствуют о значительно меньшем времени существования Земли. В период максимального разогрева планеты температура поверхности Земли была не более 300 С.

Е.А. Любимова в 1952г. для расчета выделения тепла радиоактивными элементами в прошлом использовала математический метод – метод отражений. Для расчета теплового режима Земли, обусловленного радиоактивным распадом, использовались константы распада радиоактивных элементов, количество теплоты, выделяемое каждым из этих элементов при распаде; возраст Земли. При рассмотрении однородной модели бралось среднее содержание радиоактивных элементов на земном шаре в настоящее время и среднее значение коэффициента теплопроводности, принимаемого постоянной для всей Земли. Используя данные о константах распада и общем содержании радиоактивных элементов Земли, ею рассчитано количество тепла, выделявшееся каждым элементом в прошлые эпохи существования.

209

Расчеты показали, что в поверхностных слоях Земли через 1-2 млрд. лет после её образования отток тепла начинает превышать его приток от источников, интенсивность которых к этому времени значительно уменьшается. Шесть миллиардов лет назад генерация тепла была во много раз большей, чем сейчас, при этом основное количество тепла выделялось за счет распада калия, актиноурана и тория.

К настоящему времени глубина области Земли, из которой происходит отток тепла, составляет 1000 км. На поверхности Земли тепловыделение не проявляется, оно отмечается только при извержении вулканов и гейзеров. Используя эту информацию, мы предприняли попытку расчета температур охлаждающейся поверхности Земли и установления временного момента, когда климат Земли стал зависим в основном от энергии Солнца.

Моделирование процесса динамики температурного режима земной поверхности за 3,5 млрд. лет

Анализ поэтапного развития геологических знаний позволил сделать вывод, что вся геологическая эволюция Земли происходила на фоне постепенного охлаждения планеты. Термическая эволюция Земли подчинялась закону экспоненциальной функции, которая может быть выражена уравнением:

где: th - начальная температура воздуха у земной поверхности. e - основание натурального логарифма.

Тi - фактическое время от того периода, от которого производится расчет остывания планеты.

Тc - постоянная времени охлаждения Земли. Это промежуток времени, за который температура воздуха у остывающей поверхности Земли (th) уменьшится в e раз.

G = m х g = 5,98 х 1029 х 9,81 = 58,6638 х 1029 = 5,87 х I0 30 г.

S – поверхность земли (см2),

S х gy – полная теплоотдача со всей земной поверхности

с - удельная теплоемкость Земли, (кал/г.град)

материала и воды, поэтому нами удельная теплоемкость верхних слоев

коры принята 0,5 кал/г.град.

Если принять, что поверхность Земли равна 5,1х1018 см2 , а полную

охлаждающейся поверхности Земли (в масштабе 1:100 000 000). Приведенная информация, а также расчетные данные (рис. 9.3.1.)

позволили сделать вывод, что к началу геологической истории Земли (3,5 млрд. лет назад) температура поверхности Земли была уже в пределах современных значений и решающего влияния на климат планеты не оказывала.

Климат на Планете стал определяться энергией Солнца. Все другие факторы, то усиливали поступление Солнечной радиации на земную поверхность, то ослабляли.

Снижение поступления солнечной энергии на земную поверхность формировалось похолодание климата, при повышении поступления энергии – потепление.

Рис. 8.3.1. Кривая температуры охлаждающейся поверхности Земли.

211

Модель расчета температурных аномалий приземных слоев атмосферы за 3,5 млрд. лет

Земля, как планета солнечной системы, испытывает на себе все флюктуации галактической среды. Как отмечалось нами ранее, скорость вращения Солнца вокруг Галактического ядра составляет 250 км/сек. При расстоянии от Солнца до центра Галактики (созвездие Стрельца), равного около 10 000 пс, Солнце совершает полный оборот за 175 млн. лет.

При вращении солнечной системы вокруг галактического ядра в одном из рукавов галактики Солнце периодически испытывает на себе ударные волны за счет различной плотности галактической среды. При этом космические лучи сверхвысоких энергий, проникая в солнечную систему, вызывают определенную реакцию в деятельности Солнца и планет солнечной системы,

За период 3,5 млрд. лет геологического развития нашей планеты Солнечная система, в т.ч. и Земля, совершили 23 полных оборота вокруг галактического ядра. Это не могло не сказаться на эволюции литосферы, гидросферы и биосферы Земли. Вариации воздействия плотности межзвездной среды регулировали солнечную активность, геомагнитные бури и оказывали существенное влияние на земные процессы (вариации атмосферной циркуляции, скорость вращения Земли, смену траектории холодных и теплых течений, тектонические движения земной коры и вулканические извержения). Каждый из отмеченных факторов соответственно влиял на температурный режим нашей планеты и формировал климат Земли.

В 1965 нами (Сверлова Л.И., 1973) разработан метод реконструкции климатов планеты на основе моделирования процессов, вызывающих изменения климата исходя из учета следующих закономерностей:

1.На каждом временном интервале эволюционного развития крупные ритмы, оказывали большее влияние на изменение климата, чем мелкие. Мелкие ритмы воздействия только затушевывали влияние основных ритмов, определяющих тенденцию развития климата.

2.Крупные ритмы воздействия космической среды на климат планеты имеют меньшее влияние, чем мелкие. Значительность воздействия на климат крупных ритмов достигается за счет продолжительности влияния.

Это подтверждается данными, полученным с помощью искусственных спутников Земли. Стало известно, что вариации в ультрафиолетовом излучении в течение 27-дневного цикла солнечной активности быстро уменьшаются с ростом длины волны.

При реконструкции палеоклиматов нами использован математический метод суперпозиции гармоник циклов и ритмов) воздействия внешних факторов на климат Земли.

212

К реконструкции палеоклимата мы подходили с точки зрения расчета палеотемпературных аномалий приземных слоев атмосферы для широт 40-50 .

Таблица 8.3.1. Экстремальные феномены изменений климата, использованные при

реконструкции

где:

А - амплитуда колебаний температуры приземных слоев атмосферы от воздействия ритмов (табл. 8.3.1.)

W – угловая частота колебаний определяется по формуле W 2 , где

Tn

Тn – периоды ритмов (табл. 8.3.1)

213

Т – временной интервал, через который определяется данная температура. Если масштаб времени выбран 1:100, то значение температуры мы получим с интервалом через 100 лет. Если масштаб времени выбран 1:10, то значение температур мы получим через каждые 10 лет.

- углы начальных фаз гармонических колебаний внешних воздействий на температурный режим приземных слоев атмосферы от начала отсчета (каждому ритму придаются значения от 0 до 360 , при этом выбирается тот вариант, который по температурным показателям колебаний нашел свое отражение в геологических событиях данного отрезка времени).

Угловая частота колебаний определяется величиной смещения синусоиды относительно начала координат. Она измеряется абсциссой точки перехода отрицательной полуволны в положительную. При реконструкции отрицательной полуволне придавалось значение похолодания климата на планете, а положительной – потепления. Значения начальной фазы изменялись от 0 до 360 градусов. В процессе моделирования принималась та величина «гармоники», которая при суперпозиции обеспечивала резонанс – либо яркого потепления, либо похолодания в соответствии с принятым постулатом для рассматриваемого отрезка времени (табл. 8.3.1.).

При реконструкции климата определялся масштаб времени, в пределах которого рассматриваются колебания климата. В зависимости от временного масштаба осуществлялось построение модели. При этом последовательно осуществлялся переход от больших отрезков времени к меньшим. Например, 3,5-0,1 млрд. лет; 600-0,1 млн. лет; 60-0,1 млн. лет;

10-0,1 млн. лет; 2-0,1 млн. лет; 12-0,1 тыс. лет.

За период геологической истории Земли кривая термического состояния Земли имеет довольно плавный ход (рис. 8.3.1), поэтому те термические вариации, которые на планете имели место в прошлом, можно отнести за счет вариаций, связанных с экзогенными воздействиями.

Рассмотрим методику составления расчета палеотемпературных вариаций в пределах разных временных периодов: 3,5 млрд. лет, 600 млн. лет, 10 млн. лет, 10 тыс. лет и 2 тыс. лет до настоящего времени. Для каждого периода нами устанавливались ритмы возможных космических воздействий и время ярчайших потеплений либо похолоданий климата (названных нами «постулатами»), которые были подтверждены палеомагнитными, палеоморфологическими и палеонтологическими данными и радиоуглеродными датировками (табл. 8.3.1).

В связи с тем, что среднегодовая температура планеты по своей абсолютной величине близка к среднегодовой температуре умеренных широт, мы производили расчет для широт 40-:-6О0.

215

2.В течение последних 100 тыс. лет наибольшее похолодание климата отмечено 23 тыс. лет назад (Флирт, Брандтер, 1966, Эмилиани, 1969). В плейстоцене эпохой максимального похолодания была Валдайская ледниковая эпоха. Это похолодание вызвало сильное уменьшение влажности воздуха, суровость и малоснежность зим (Брукс, 1952; Фейрбридж, 1976, Сорохтин О.Г. соавт., 1991).

На рис. 8.3.2 приводятся границы максимального оледенения планеты в четвертичном периоде (23 тыс. лет назад) и границы ледников на современном этапе геологического развития Земли.

3.В течение 10 тыс. лет выдающимся климатическим феноменом (голоцен) был климатический оптимум, имевший место 4 тыс. лет назад

(Айдероон,1905; Строка,1960; Гричук Е.П., 1969. Будыко М.И., 1996).

4.За последние 2 тыс. лет наибольшее похолодание произошло в V- VII веках н.в. с кульминацией в 520 году (Брукс,1952; Альман,1962,

Ладюри,1971).

Реконструкция температурных аномалий за 3,5 млрд. лет до н.в. и прогноз на 1 млрд. лет вперед

За период геологического развития Земли (3,5 млрд. лет) наиболее эффективно могли себя проявить циклы Галактики - 175; 87,5; 43,750 млн. лет, связанные с циклами вращения Галактики вокруг своей оси (годовым, полугодовым и сезонными). Воздействия на температурное поле Земли проявлялись как непосредственно, так и через солнечную активность. Степень воздействия цикличной деятельности Галактики могла вызвать изменения температур приземных слоев атмосферы.

Реконструкция температурных аномалий за весь период геологического развития Земли производилась на основе учета ритмов галактической среды, при этом устанавливались ритмы инверсии магнитного поля Галактики. Полный инверсионный цикл – 21,9 млрд. лет; 0,5 инверсионного цикла – 10,95 млрд. лет; 0,25 инверсионного цикла- 5,47 млрд. лет. При расчете за основу был принят постулат: за период 3,5 млрд. лет наиболее высокие температуры воздуха были 1,4 млрд. лет назад. При моделировании начальные углы сдвига фаз подбирались таким образом, чтобы ко времени 1,4 млрд. лет назад все три цикла гармонических колебаний при сложении дали положительный резонанс в соответствии с принятым постулатом.

В итоге была получена кривая хода температурных аномалий за рассматриваемый период. Для проверки адекватности расчетной кривой осуществлялось сопоставление ее колебаний с данными палеогеографических исследований и историей тектонического развития Земли

(рис. 8.3.3.).

216

Ритмичные воздействия высокоэнергичных корпускулярных энергий галактической плазмы оказывали стимулирующее влияние на эндогенные и экзогенные процессы Земли, определяя тектоническое развитие земной коры. В результате в истории тектонического развития земной коры выделяются 10 эпох: тектогенеза: саамская, беломорская и карельская (выделяющиеся на Восточно-европейской платформе), сатпурская (на севере Индии), байкальская, каледонская, герпинская, мезозойская, альпийская и тихоокеанская.

Первые четыре эпохи складкообразования принадлежат к древнему этапу развития земной коры, закончившемуся еще к началу позднего протерозоя (рифея); остальные шесть – к последующему этапу геологической истории, названному неогеем.

1,2

1,1

ср

-1,0 -2,0

0,6

Рис. 8.3.3. Реконструкция температурных аномалий Земли за период 3,5 млрд. лет назад и прогноз на 1 млрд. лет вперед; 1 – температурные аномалии приземных слоев атмосферы в С

(М 1:10 000 000); 2 – температурная кривая охлаждающейся поверхности Земли.

Геологические эры: А – архейская, Pt – протерозойская, Pz – палеозойская, Мz – Мезозойская, Кz – кайнозойская. Тектонические эпохи: Тg1 – саамская, Тg2 – беломорская, Тg3 – карельская, Тg4 – сатпурская, Тg5 – неогейская.

Саамская эпоха складкообразования проявилась в позднем архее, беломорская – в раннем протерозое, карельская – в среднем протерозое, сатпурская – в позднем протерозое. Байкальская эпоха складкообразования проявилась в середины протрозоя до начала кебрийского периода палеозоя. Каледонская эпоха складкообразования началась кое-где еще в конце позднего протерозоя, а закончилась в конце силура – начале девона.

В последнее время эту эпоху складкообразования некоторые ученые стали разделять на две самостоятельные эпохи: раннекаледонскую и позднекаледонскую. Герпинская эпоха складкообразования началась в

218

В процессе реконструкции был принят постулат: наибольшее похолодание климата было 590 млн. лет назад. Из полученного ряда температурных аномалий (рис. 8.3.4) следует, что за период 600 млн. лет до н.в. яркие потепления климата имели место 430, 260, 100 млн. лет назад, а похолодания - 485, 330, 160 млн. лет назад. Из них наибольшее потепление было в перми (280-250 млн. лет назад).

Этапы похолодания 500-470, 335-310, 180-120, 80-0 млн. лет назад связаны с оледенением полюсов, а этапы потепления – 600-500, 470-355, 310-180, 120-80 млн. лет назад – с их деградацией. Эти колебания климата вызвали усиление дифференциации ландшафтно-географических зон. Во второй половине палеозоя (перми). В плейстоцене вследствие похолодания становятся ярче зональная и провинциальная дифференциации.

Система, состоящая в средней перми из 5 зон, переходит к системе из 7 основных зон (появляются тундровая зона в северном и южном полушариях). Усиливаются и провинциальные контрасты внутри зон. Похолодание постепенно прогрессирует и охватывает зоны средних и высоких широт. Резко обозначаются сухие зоны затропических барометрических максимумов. Вместе с похолоданием уменьшается уровень Мирового океана и увеличивается площадь суши.

Реконструкция палеотемпературных аномалий планеты за 600 млн. лет позволяет сделать выводы:

1.Термический максимум подобный среднепермскому, имел место 410-450 млн. лет назад (в верхнем ордовике и нижнем силуре).

2.В середине мелового периода на общем фоне похолодания было крупное потепление 90-120 млн. лет назад, но оно не достигло по своим значениям среднепермского максимума.

3.Термические минимумы, подобные плейстоценовому, но менее интенсивные были 150-180 млн. лет назад (в средней пре),310-340 млн. лет назад (в среднем карбоне) и 460-500 млн. лет назад (в среднем кембрии – нижнем силуре). Похолодания сопровождались частичным оледенением полюсов.

Сопоставление расчетной кривой с данными других авторов подтверждают правильность расчетов. Так, приведем современное представление о климате в Якутии в палеозое и мезозое. В раннем кембрии (350 млн. лет назад) в Якутии имели место оптимальные климатические условия. Тропического облика флора этой эпохи, обилие карбонатных пород свидетельствуют о жарком и влажном климате с элементами засушливости (доломиты, гипсы), в Верхнем Верхоянье. В среднем карбоне (320 млн. лет до н.в.) отмечалось общее похолодание климата. Климат Якутии становится умеренно-теплым и влажным, поскольку преобладающим в это время был гумидный тип осадконакопления (терригенные породы без существенного участия карбонатных). В пермском периоде замечено два периода похолодания (280 и 240 млн.лет

219

назад),подтверждаемые наличием ледово-морских отложений. Последние свидетельствуют о резко выраженной климатической сезонности с холодными морозными зимами. В ранней триассе (220 млн. лет назад) отмечается засушливость климата Якутии.

В среднем триассе (200 млн. лет назад) отмечается небольшое похолодание. Дождливые сезоны стали чаще и продолжительнее. Возобновились процессы угленакопления, указывающие на достаточное увлажнение.

Все отмеченные вариации нашли отражение в палеоклиматической реконструкции (рис. 8.3.3). Таким образом, в течение палеозоя, мезозоя и кайнозоя неоднократно эпохи потепления сменялись эпохами похолодания. Эпохи интенсивного тектогенеза сменялись эпохами относительного покоя. Это приводило к миграции растительных зон и дифференциации растительных формаций.

В.М.Синицын еще в 1962 г. отмечал, что вся территория Северной Сибири и Верхояно-Колымской зоны в средне-олигоценовое похолодание располагались в нулевой изотерме самого холодного месяца. Об этом свидетельствует и распространение в морских отложениях глауконита, для которого нулевая изотерма является границей географического ареала. Температуры летом не были высокими (не выше + 15-18° С), как сейчас в юго-западной части Канады.

К концу олигоцена в период потепления, возрастает контрастность рельефа, причем в областях Тянь-Шаня, Алтая-Саян и Забайкалье гипсометрический уровень достигает такой величины, что в их высоком поясе характер процессов выветривания и формационный состав растительности оказываются уже не соответствующими общезональному типу. Фаза потепления, охватывает около 8 млн. лет и завершается в раннем миоцене.

Реконструкция температурных аномалий за 10 млн.лет до н.в.

Период 10 млн. лет охватывает частично плиоцен и весь плейстоцен. Реконструкция температурных аномалий за этот период выполнена в масштабе 1:100 000 (рис. 8.3.4). При моделировании был принят постулат: за период 10 млн. лет наибольшее потепление климата имело место 4,5 млн. лет назад.

В течение периода 10 млн. лет на климатические колебания Земли и другие геофизические процессы большое влияние могли оказать вариации положения Земли в солнечной системе: эксцентриситет земной орбиты, наклон эклиптики (с периодом около 40 800 лет) и периоды прицессии

(26000 лет).

220

1,4

1,2

ср

-1,2 -1,4 -1,6

Рис.8.3.4. Реконструкция температурных аномалий Земли за 10 миллионов лет до н.э.; 1 – температурные аномалии приземных слоев атмосферы в °С.

Эксцентриситет орбиты характеризует форму. В зависимости от величины эксцентриситета орбита может иметь форму эллипса, параболы или гиперболы. В палеоклиматологии вместо эксцентриситета используют понятие угла эксцентриситета, исходя из соотношения, что угол эксцентриситета е = sin .

Наклон эклиптики – сечение небесной сферы плоскостью орбиты Земли

В основе палеотемпературной реконструкции за 10 млн. лет лежало обязательное выполнение условия, по которому все астрономические ритмы наклона эксцентриситет земной орбиты, наклон эклиптики и периоды прицессии в своем резонансе обусловили яркое потепление и наибольшее потепление климата было 4,5 млн. лет назад.

Проверка полученной палеотемпературной кривой на основе сопоставления её с установленными фактическими материалами показала, что в первой половине плиоцена наша планета продолжала пребывать в фазе похолодания, которое началось 14 млн. лет до н.в. (в верхнем плиоцене). Это похолодание продолжалось 8,2 млн. лет и закончилось 5,8 млн. лет до н.в. В среднем-начале верхнего плиоцена наступила фаза более высоких температур (5,8-2,0 млн. лет до н. в.).

Эти изменения климата отмечены В.С.Волковой, В.И.Ильиной и др. (1971) при интерпретации спорово-пыльцевых комплексов Сибири. По их данным в конце позднего миоцена и раннего плиоцена похолодание и аридизация климата привели к полному распаду тургайской флоры. Умеренно-теплолюбивые доминанты широколиственной флоры были замещены представителями мелколиственных пород. Лишь отдельные виды вязов, дубов сохранились в укрытиях, но не имели определяющей роли. В это время началось формирование умеренной флоры на северовостоке Сибири, содержащей холодостойкие породы, преимущественно хвойных растений. В среднем и начале верхнего плиоцена в фазе отмеченного выше потепления (особенно 5,8-4,2 млн. лет назад) по речным

221

долинам южной части Западной Сибири и Дальнего Востока наблюдалось расширение ареала широколиственных пород (дуба, липы, ильма). На севере Сибири и северо-востоке приобрели важную роль темно-хвойные леса. Ареал лиственных пород, представленный умеренно-бореальными видами, значительно расширился.

Похолодание в конце верхнего плиоцена и начале четвертичного периода на севере и севере-востоке вызвало сокращение ареала этих видов лиственных пород и привело к формированию перигляциальных и тундровых ландшафтов. На юге Западно-Сибирской низменности и Дальнего Востока похолодание плейстоцена сказалось на сокращение ареала теплолюбивых широколиственных пород.

Похолодание в конце позднего плиоцена усилило оледенение полюсов и горных вершин полярных и умеренных широт, а также распространение ледников по территории. Наступление ледников наиболее ярко проявилось в первой половине плиоцена (9,7; 7,3; 6,7 млн. лет назад), а также в конце плиоцена и в плейстоцене (1,3; 0,5 и 0,2 млн. лет назад).

Наряду с этими глубокими фазами похолодания были мелкие, о которых говорят следы древних оледенении. В настоящее время следы древнего оледенения обнаружены в хр. Сьерра-Невада (США), возраст которого, по данным калий-аргоновых определений, составляет около 3 млн. лет. Такой же возраст имеют наиболее древние тиллиты Исландии и Новой Зеландии. Ю.Ф. Чемеков в 1970г. на Кавказе открытыл следы поздне-плиоценового оледенения. Им в глубоководных осадках Арктического океана найдены ледниково-морские отложения, возраст которых оценивается в 2,5 млн. лет назад и т.д. Эти примеры свидетельствуют о начале глубокого похолодания в четвертичном периоде (плейстоцене). В плейстоцене похолодание не было плавным, но и не было резко катастрофическим. Ледниковые покровы в полярных широтах и в горах умеренных и тропических широт то усиливались, то сокращались.

Реконструкция температурных аномалий за 100 тыс. лет до н.в. и прогноз на 100 тыс. лет вперед

Последовательность стадий развития климатических вариаций более детально можно рассмотреть при реконструкции палеотемпературных аномалий времени за 100 тыс. лет до н.э. в масштабе 1:1 000 (рис. 8.3.5.).

В основе реконструкции температурных аномалий за 100 тыс. лет лежало положение, апробированное палеонтологическими материалами о том, что наибольшее похолодание климата было 23 тыс. лет назад. С этого периода началось эпоха четвертичного оледенения северного и южного полушария.

222

1,4

1,2

ср

-1,2 -1,4 -1,6

Рис 8.3.5. Реконструкция температурных аномалий за 100 тыс. лет до н. в. и прогноз на 100 тыс. лет вперед;

I - температурные аномалии приземных слоев атмосферы в С.

Эпоха Валдайского оледенения 25-16 тыс. лет назад завершилась Щуваловским межледниковьем (Долуханов, Вигдорчик,1970), имевшим место 16000-14200 лет назад. Это межледниковье ознаменовалось значительным потеплением и смягчением климата, вызвавшим почти повсеместный и одновременный расцвет лесной растительности. В большей части районов умеренного пояса доминирующее положение заняли березовые и сосновые древности (входившие и раньше в состав растительности перигляциальных областей). За Щуваловским потеплением последовало похолодание 14200-9800 лет назад. Это похолодание, продолжавшее более 4000 лет, привело к частичному восстановлению позднеледникового растительного комплекса (Кинд, 1969).

Реконструкция температурных аномалий за 8 тыс. лет до н.в. и прогноз на 12 тыс. лет вперед

Интервал времени равный последним 10 тыс. лет назван голоценом

(Нейштадт, 1957).

При палеотемпературной реконструкции за 10 тыс. лет обязательным являлось выполнение условия: наибольшее потепление климата было 4 тыс. лет назад. Под эту дату соответственно подбирались углы сдвига фаз гармонических колебаний, которые были вызваны солнечной активностью с периодами: 660, 330, 165 лет. Восстановление палеотемпературных аномалий за период голоцена проводилось в масштабе времени 1:100 (рис. 8.3.6).

Из рис. 8.3.6 следует, что в течение 10 тыс. лет в климате планеты происходили довольно значительные колебания, которые не могли не сказаться на эволюции растительных комплексов. В развитии природной среды не было резких скачков в ту, либо в другую сторону.

223

1,6

1,4

ср

-1,4 -1,6 -2,0

Рис. 8.3.6. Реконструкция температурных аномалий за 8 тыс. лет до н.в. и прогноз на 12 тыс. лет.

На общем фоне похолодания в течение 14200-9800 лет назад имели место более мелкие фазы потепления и похолодания. Среди них проявились три фазы тепла: 13300-12900, 12100-11700, 10900-10500 лет назад, которые разделены фазами похолодания. Из этой серии последняя фаза тепла (10900-10500 лет назад) названа «половецкой» фазой потепления, а последняя фаза холодного периода (10 000-9 500 лет назад) – «переславской» фазой похолодания (М.А. Хотинский, 1971). Вслед за переславской фазой похолодания на фоне неоднократно происходивших колебаний климата четко наметились тенденции роста температур.

Как для северо-западных и центральных районов Русской равнины, так и для южной материковой части Дальнего Востока, Сахалина и Японии бореальный период был началом миграции широколиственных пород в северном направлении. Это объясняется тем, что в районах Русской равнины широкому распространению широколиственных пород препятствовали периодически повторяющие засушливые условия, а на Сахалине и в Японии муссонный климат обеспечивал достаточное количество влаги для роста и развития широколиственных пород, что благоприятно сказывалось на их расселении.

На севере Западной Сибири, в Забайкалье и Якутии бореальный период отмечен максимальным развитием темнохвойной еловой тайги. К этому времени относится значительное продвижение древесных пород в зону современной тундры.

В течение бореального периода на общем фоне увеличения тепла были три ярких фазы потепления 9600-9400, 8500-8200, 7300-7000 лет назад. К этим периодам относится максимальная миграция лесной растительности к северу.

Три фазы потепления климата и понижение уровня Мирового океана 10000-7000 лет назад создавали благоприятные условия для формирования абразионно-аккумулятивных и аккумулятивных форм рельефа побережий: террас, береговых валов и пересыпей, а также способствовали