Научная статья на тему 'Дендрохронология больших циклов Солнечной системы'

Дендрохронология больших циклов Солнечной системы Текст научной статьи по специальности «Науки о Земле и смежные экологические науки»

CC BY
337
178
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ДЕНДРОХРОНОЛОГИЯ / КОСМИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ / ГЛОБАЛЬНЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ КЛИМАТА / СОЛНЕЧНАЯ АКТИВНОСТЬ / DENDROCHRONOLOGY / SPACE FACTORS / GLOBAL CLIMATE CHANGES / SOLAR ACTIVITY

Аннотация научной статьи по наукам о Земле и смежным экологическим наукам, автор научной работы — Ретеюм А.Ю.

Социально-экономическое значение изменений климата постоянно растет, что определяет важность разработки надежных приемов долгосрочного прогнозирования. Наибольшей известностью до сих пор пользуются экстраполяции по трендам температуры приземного слоя воздуха, ориентированные на идею парникового эффекта. Не касаясь физической природы гипотетического процесса, необходимо указать на факты, свидетельствующие скорее о естественном, а не антропогенном происхождении современного потепления, в частности, признаки усиления тектонической активности Земли в последние десятилетия. Обнаружение макроциклов при наличии дендрохронологической информации по простым сообществам (где космический сигнал хорошо отделяется от внутреннего шума) позволяет перейти к широкому изучению феномена периодичности природных процессов в четырех полушариях с целью создания предпосылок для долгосрочного прогнозирования. Благодаря огромному объему данных лучше других может быть изучен последний 179-летний макроцикл. Перед его началом, датируемым 1811 г., в сверхконтинентальном климате Центральной Азии прирост деревьев повысился и затем через несколько лет произошло его характерное падение. Располагая сведениями о зависимостях солнечной активности и скорости вращения Земли от положения центра Солнца по отношению к барицентру Солнечной системы, можно оценить вероятность того или иного варианта развития событий. В установлении характера этих связей при неполноте инструментальной информации важную роль призвана играть дендрохронология. Изучение самых длинных дендрохронологических рядов дает основание заключить, что конец и начало главных макроциклов это время возникновения климатических аномалий. Использование исторических аналогов для целей предвидения в настоящий момент несколько осложняется из-за необходимости принять во внимание эффект беспрецедентной (по крайней мере, в течение последних столетий) активизации процессов на Земле и на Солнце, одним из проявлений которой служит глобальное потепление. Фактор неопределенности заставляет с осторожностью подходить к оценке риска дальнейших изменений климата. Тем не менее, вероятность похолодания в ближайшие годы нужно считать высокой.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по наукам о Земле и смежным экологическим наукам , автор научной работы — Ретеюм А.Ю.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Socio-economic importance of climate changes is constantly growing, that determines the importance of developing of long-term forecasting reliable methods. Extrapolationsby trends of surface air temperature, focused on the idea of the greenhouse effect are still the most famous ones. Leaving aside the physical nature of the hypothetical process it is necessary to specify facts pointing rather to natural and not anthropogenic origin of the current warming, in particular, evidences of increased tectonic activity of the Earthwithrecentdecades. Detection of macrocycleshaving thedendrochronological information on simple communities (where space signal is well separated from the inner noise), let us pass to a wide study of natural processes periodicityphenomenon in four hemispheres with the aim of creating opportunities for long-term forecasting. Due to the huge amount of data the last 179 years macrocycle can be studied better than others. Before it start, dating back to 1811, in extreme continental climate of Central Asia the trees growth increased and then in a few years there was its typical fall. Having information about the dependencies of solar activity and the Earth’s rotation velocity from the position of the Sun center relative to the baricentre of the Solar system,it is possible to estimate the probability of various scenarios. In determination of nature of these relations with the incompleteness of instrument information dendrochronology has to play an important role. The study of the longest dendrochronological rows gives grounds to conclude that the end and the beginning of the main macrocycles is the time of climatic anomalies occurrence. At the usage of historical analogues for the purposes of foresight is a little bit complicated because of the necessity to take into account the effect of the unprecedented (at least in the last centuries) activation of processes on the Earth and on the Sun, one instance of which is global warming. 5 Uncertainty factor makes us to risk of further climate change cautiously. However, probability of a cold spell in the next few years should be considered as high.

Текст научной работы на тему «Дендрохронология больших циклов Солнечной системы»

Дендро 2012: перспективы применения древесно-кольцевой информации для целей охраны, воспроизводства и рационального использования древесной растительности

ДЕНДРОХРОНОЛОГИЯ БОЛЬШИХ ЦИКЛОВ СОЛНЕЧНОЙ СИСТЕМЫ

А.Ю. РЕТЕЮМ, проф. географического факультета МГУ им. М.В. Ломоносова, д-р геогр. наук

aretejum@yandex.ru Географический факультет МГУ им. М.В. Ломоносова 119991, Россия, Москва, ГСП-1, Ленинские горы, МГУ им. М.В. Ломоносова, Географический факультет

Социально-экономическое значение изменений климата постоянно растет, что определяет важность разработки надежных приемов долгосрочного прогнозирования. Наибольшей известностью до сих пор пользуются экстраполяции по трендам температуры приземного слоя воздуха, ориентированные на идею парникового эффекта.

Не касаясь физической природы гипотетического процесса, необходимо указать на факты, свидетельствующие скорее о естественном, а не антропогенном происхождении современного потепления, в частности, признаки усиления тектонической активности Земли в последние десятилетия. Обнаружение макроциклов при наличии дендрохронологической информации по простым сообществам (где космический сигнал хорошо отделяется от внутреннего шума) позволяет перейти к широкому изучению феномена периодичности природных процессов в четырех полушариях с целью создания предпосылок для долгосрочного прогнозирования. Благодаря огромному объему данных лучше других может быть изучен последний 179-летний макроцикл. Перед его началом, датируемым 1811 г., в сверхконтинентальном климате Центральной Азии прирост деревьев повысился и затем через несколько лет произошло его характерное падение. Располагая сведениями о зависимостях солнечной активности и скорости вращения Земли от положения центра Солнца по отношению к барицентру Солнечной системы, можно оценить вероятность того или иного варианта развития событий. В установлении характера этих связей при неполноте инструментальной информации важную роль призвана играть дендрохронология. Изучение самых длинных дендрохронологическихрядов дает основание заключить, что конец и начало главных макроциклов - это время возникновения климатических аномалий. Использование исторических аналогов для целей предвидения в настоящий момент несколько осложняется из-за необходимости принять во внимание эффект беспрецедентной (по крайней мере, в течение последних столетий) активизации процессов на Земле и на Солнце, одним из проявлений которой служит глобальное потепление. Фактор неопределенности заставляет с осторожностью подходить к оценке риска дальнейших изменений климата. Тем не менее, вероятность похолодания в ближайшие годы нужно считать высокой.

Ключевые слова: дендрохронология, космические факторы, глобальные изменения климата, солнечная активность

Вводные замечания

Социально-экономическое значение изменений климата постоянно растет, что определяет важность разработки надежных приемов долгосрочного прогнозирования. Наибольшей известностью до сих пор пользуются экстраполяции по трендам температуры приземного слоя воздуха, ориентированные на идею парникового эффекта. Не касаясь физической природы гипотетического процесса (Сорохтин, 2007), необходимо указать на факты, свидетельствующие, скорее, о естественном, а не антропогенном происхождении современного потепления, в частности, признаки усиления тектонической активности Земли в последние десятилетия.

Предвидение природных событий, в принципе, возможно на основе знаний о циклически упорядоченном развитии окружающей среды, запечатленном в древесных кольцах. Однако задача создания эффективного метода достаточно сложна. Соответствующие дендрохронологические исследования посвящены главным образом 11-летним

солнечным циклам, структура же периодов большей длительности практически остается неизвестной.

В середине 60-х гг. прошлого века П.Д. Хозе (1965), использовавший первые вычислительные машины, установил, что Солнце перемещается относительно барицентра (центра масс) Солнечной системы со 179-летней периодичностью. Позднее Т. Ландшайдт (1987) и его последователи обнаружили различные проявления этого цикла в биосфере.

Анализ эфемерид, выполненный с помощью программы EPOS, показывает, что в Солнечной системе существует целый ряд циклов, кратных 179 годам (358-летние, 716летние и др.). Наибольшей амплитудой колебаний в движении звезды выделяются 1432летний и 2864-летний циклы (рис. 1 и 2).

Обнаружение макроциклов при наличии дендрохронологической информации по простым сообществам (где космический сигнал хорошо отделяется от внутреннего шума) позволяет перейти к широкому изучению феномена периодичности природных процессов в четырех полушариях с целью создания

ЛЕСНОЙ ВЕСТНИК 5/2014

125

Дендро 2012: перспективы применения древесно-кольцевой информации для целей охраны, воспроизводства и рационального использования древесной растительности

1,4

1,35

Годы

Рис. 1. Изменения расстояния центра звезды до барицентра Солнечной системы (осреднение по 10 лет), с.р. - солнечные радиусы. Источник: расчет с помощью программы EPOS-3 Fig. 1. Changes inthe distance ofthe star center to the barycenter of the solar system (averaging 10 years), the SR - Solar radii. Source: Calculated using the EPOS-3

1,5

1,45

Время, годы

Рис. 2. Изменение расстояния центра звезды до барицентра Солнечной системы в 2864-летнем макроцикле (осреднение по 20 лет), с.р. - солнечные радиусы. Источник: Ibid Fig. 2. Change the distance ofthe star center to the barycenter of the solar system in 2864-year-macrocycle (averaging 20 years), the SR - Solar radii. Source: Ibid

1600

1400

1200

1000

800

600

400

200

0

1600

1400

1200

1000

800

600

400

200

0

Время, годы от границы циклов Рис. 3. Рост можжевельника (Juniperus spp.) на Тянь-Шане и Каракоруме (Пакистан) на временной границе циклов 1811/1989 и 1632/1810 (выборка из 22 деревьев). Источник: расчет по данным J. Esper, K.Treydte, and M.Winiger (The International Tree-Ring Data Bank)

Fig. 3. The growth of juniper (Juniperus spp.) In the Tien Shan and the Karakorum (Pakistan) on a temporary boundary cycles 1811/1989 and 1632/1810 (sample of 22 trees). Source: Calculated according to J. Esper, K.Treydte, and M.Winiger (The International Tree-Ring Data Bank)

Время, годы от границы циклов Рис. 4. Рост остистой сосны (Pinus oristata) в массиве Уайт-Маунтинс (Калифорния, США) на временной границе циклов 1811/1989 и 1632/1810 (выборка из 30 деревьев). Источник: расчет по данным C.W.Ferguson, E.Schulman, H.C.Fritts (The International Tree-Ring Data Bank)

Fig. 4. Height spinalis pine (Pinus oristata) in an array of the White Mountains (California, USA) on a temporary border 1811/1989 and 1632/1810 cycles (sample of 30 trees). Source: calculations based on CWFerguson, E.Schulman, HCFritts (The International Tree-Ring Data Bank)

предпосылок для долгосрочного прогнозирования.

Базовый макроцикл

Благодаря огромному объему данных лучше других может быть изучен последний

179-летний макроцикл. Перед его началом, датируемым 1811 г., в сверхконтинентальном климате Центральной Азии прирост деревьев повысился и затем через несколько лет произошло его характерное падение (рис. 3).

126

ЛЕСНОЙ ВЕСТНИК 5/2014

Дендро 2012: перспективы применения древесно-кольцевой информации для целей охраны, воспроизводства и рационального использования древесной растительности

1200 1100 1000 900 800 700 600

-20 -15 -10 -5 0 5 10 15 20

Время, годы от границы циклов

1800 1600 1400 1200 1000 800 600 400

-20 -15 -10 -5 0 5 10 15 20

Время, годы от границы циклов

Рис. 5. Отражение временной границы между 179-летними циклами Солнечной системы в росте сосны Кинг Билли (Athrodaxis selaginoides) на Центральном плато в Тасмании (выборка из 63 деревьев). Источник: расчет по данным VC.Lamarche, J.Ogden, D. Campbell, P.W.Dunwiddie (The International Tree-Ring Data Bank)

Fig. 5. Reflection time boundary between the 179-year cycles of the solar system in the growth of pine, King Billy (Athrodaxis selaginoides) on the Central Plateau in Tasmania (a sample of 63 trees). Source: calculations based on VCLamarche, J.Ogden, D. Campbell, PWDunwiddie (The International Tree-Ring Data Bank)

Рис. 6. Отклик фицрои кипарисовидной (Fitzroya cupressoides) в Андах (Аргентина) на смену режимов движения в Солнечной системе в конце XVII - начале XIX вв. (выборка из 38 деревьев). Источник: расчет по данным J.Boninsegna (The International Tree-Ring Data Bank)

Fig. 6. Response Fitzroy kiparisovidnoy (Fitzroya cupressoides) in the Andes (Argentina) to replace the regimes of motion in the solar system at the end of XVII - beginning of XIX centuries. (a sample of 38 trees). Source: calculations based on J.Boninsegna (The International Tree-Ring Data Bank)

Высокогорный лес, растущий в аридных условиях ветровой тени в Северной Америке, реагировал на изменения в Солнечной системе также кратковременным резким падением прироста (рис. 4).

Многолетним падением продуктивности леса сопровождалось наступление нового цикла в горах Тасмании (рис. 5).

Отклик лесов Аргентины, обитающих в климатических условиях, которые формируются под влиянием общих для тихоокеанского окружения циркуляционных механизмов, был аналогичным (рис. 6).

Как правило, 179-летний цикл роста деревьев имеет двухчастную структуру и отличается симметричностью (рис. 7 и 8).

Как показывает сравнительный анализ, цепочки связи «планеты - Солнце - биосфера», замыкающиеся на продуктивности лесов Северного и Южного полушарий, испытывают асинхронные колебания (рис. 9).

При суммировании величин прироста по большому числу периодов благодаря ком-

пенсации случайных аномалий с противоположным знаком четко проявляется центрированная структура 179-летнего цикла (рис. 10).

Середина 179-летних циклов часто выделяется минимальными значениями стандартного отклонения величин прироста (рис. 11).

В ряде случаев кривые 179-летних циклов роста настолько рельефны, что для идентификации не требуются специальные средства обработки данных (рис. 12).

Промежуточные циклы

Начало и конец циклов длительностью 358 и 716 лет, как правило, фиксируются по значительным контрастам индекса годичного прироста (рис. 13) или переломам тренда (рис. 14).

Структура макроциклов этого типа характеризуется высокой степенью упорядоченности, проявляющейся уже на уровне индивидуальных периодов (рис. 15).

Закономерности вековых колебаний роста леса, выражающиеся в образовании

ЛЕСНОЙ ВЕСТНИК 5/2014

127

Дендро 2012: перспективы применения древесно-кольцевой информации для целей охраны, воспроизводства и рационального использования древесной растительности

Время, годы

Рис. 7. Солнечный 179-летний цикл роста западной туи (Thuja occidentalis) на холмах Квебека (Канада) в 1275-1453 гг. (выборка из 8-24 деревьев). Источник: по данным S.Archambault, Y.Bergeron (The International Tree-Ring Data Bank)

Fig. 7. Sunny 179-year cycle of growth western arborvitae (Thuja occidentalis) on the hills of Quebec (Canada) in the 1275-1453 period. (a sample of 8-24 trees). Source: Based on S.Archambault, Y.Bergeron (The International Tree-Ring Data Bank)

Прирост, индекс

Рис. 9. Ход роста деревьев в Северной Америке (сосна остистая) и в Южной Америке (фицроя кипарисовидная) по годам 179-летнего цикла в период 5591810 гг (осреднение по 20 лет). Источник: расчет по данным C.WFerguson, E.Schulman, H.C.Fritts и J.Boninsegna (The International Tree-Ring Data Bank) Fig. 9. Proceedings of tree growth in North America (bristlecone pine) and South America (Fitzroy kiparisovidnaya) data 179-year cycle in the period of 559-1810 years. (averaging 20 years). Source: calculations based on CWFerguson, E. Schulman, HCFritts and J.Boninsegna (The International Tree-Ring Data Bank)

центральной положительной или отрицательной аномалии, легко прослеживаются при обобщении данных по многим циклам (рис. 16 и 17).

Время, годы

Рис. 8. Солнечный 179-летний цикл роста араукарии (Araucaria araucana) в Андах (Чили) в XV-XVII вв. (выборка из 2-4 деревьев). Источник: по данным R.L.Holmes, P.W.Dunwiddie, J.Gutierrez (The International Tree-Ring Data Bank)

Fig. 8. Sunny 179-year cycle of growth araucaria (Araucaria araucana) in the Andes (Chile) in the XV-XVII centuries. (a sample of 2-4 trees). Source: Based on RLHolmes, PWDunwiddie, J.Gutierrez (The International Tree-Ring Data Bank)

Время, годы

Рис. 10. Солнечный 179-летний цикл роста остистой сосны на хребте Уайт-Маунтинс в Калифорнии (осреднение за 6955 лет). Источник: расчет по данным C.W.Ferguson, E.Schulman, H.C.Fritts (The International Tree-Ring Data Bank)

Fig. 10. Sunny 179-year cycle of growth spinalis pine on a ridge in the White Mountains of California (averaging over 6955 years). Source: calculations based on CWFerguson, E.Schulman, HCFritts (The International Tree-Ring Data Bank)

Главный макроцикл

Несмотря на ограниченный объем информации по первым векам новой эры и бо-

128

ЛЕСНОЙ ВЕСТНИК 5/2014

Дендро 2012: перспективы применения древесно-кольцевой информации для целей охраны, воспроизводства и рационального использования древесной растительности

Рис. 11. Солнечный 179-летний цикл роста сибирского кедра (Pinus sibirica) на хребте Тарбагатай (Монголия) в период 917-1989 гг. Источник: расчет по данным G.C.Jacoby, R.D’Arrigo, B.M.Buckley, N.Pederson (The International Tree-Ring Data Bank) Fig. 11. Sunny 179-year cycle of growth of the Siberian cedar (Pinus sibirica) on the ridge Tarbagatai (Mongolia) in the period 917-1989 years. Source: calculations based on GCJacoby, R.D’Arrigo, BMBuckley, N.Pederson (The International Tree-Ring Data Bank)

Время, годы

Рис. 13. Рост лесной тосны (Pinus silvestris) в Пиренеях (Испания) у временной границы двух 358-летних циклов - 1632/1989 и 1275/1631 (выборка из 2-12 деревьев). Источник: по данным K.Richter (The International Tree-Ring Data Bank)

Fig. 13. Growth Forest Pine (Pinus silvestris) in the Pyrenees (Spain) at the time the borders of two 358-year cycles - 1632/1989 1275/1631 and (a sample of 2-12 trees). Source: Based on K.Richter (The International Tree-Ring Data Bank)

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

3000 2800 2600 2400 2200 2000 1800 1600 1400 1200 1000 800 600 400 200

oooooooooooooooooooooooooooo

CSO00lOtNO00'O1,CSO00lOlT)O00'O1,r)O00lOtttOC0

ООСЗСЗСЗСЗСЗС0С0С0С0С0Р-Г--Г,--Г,--Г,--ЮЮЮЮЮ|-/*1Ч*1Ч*1Ч*1Ч*1'ф

Время, годы

Рис. 12. Серия 179-летних циклов роста дуба (Quercus spp.) в предгорьях Альп в районе Боденского оз. (Германия) в период 3020-2480 гг до н.э. (выборка из 6-34 погребенных деревьев). Источник: по данным A.Billamboz (The International Tree-Ring Data Bank) Fig. 12. Series 179-year cycles of growth of oak (Quercus spp.) In the foothills of the Alps in the region of Lake Constance. (Germany) during the 3020-2480 period. BC (a sample of 6-34 buried trees). Source: Based on A.Billamboz (The International Tree-Ring Data Bank)

Время, годы

Рис. 14. Рост атлантического кедра (Cedrus libani) в горах Атласа (Марокко) у временной границы двух 716летних циклов - 1275/1989 и 559/1275 (выборка из 2-3 деревьев). Источник: по данным N.Chbouki, C.W.Stockton, THarlan, D.Meko, R.Adams,

M.F.Glueck (The International Tree-Ring Data Bank) Fig. 14. The growth of the Atlantic cedar (Cedrus libani) in the Atlas Mountains (Morocco) at the time the borders of two 716-year cycles - 1275/1989 and 559/1275 (sample of 2-3 trees). Source: Based on N.Chbouki, CWStockton, THarlan, D.Meko, R.Adams,

MFGlueck (The International Tree-Ring Data Bank)

лее раннему времени, о цикле длительностью около 1430 лет можно составить достаточно определенное представление.

С рубежом последнего и предпоследнего макроциклов в высокочувствительных

лесах центра Евразии связаны крупномасштабные изменения продуктивности, причем период минимального прироста деревьев совпал с критической эпохой 559 г., когда центр Солнца и барицентр Солнечной сис-

ЛЕСНОИ ВЕСТНИК 5/2014

129

Дендро 2012: перспективы применения древесно-кольцевой информации для целей охраны, воспроизводства и рационального использования древесной растительности

Время, годы

Рис. 15. Циклический рост фицрои кипарисовидной в Андах (Аргентина) в период 1275-1631 гг. Источник: по данным J.Boninsegna (The International Tree-Ring Data Bank)

Fig. 15. Cyclic growth Fitzroy kiparisovidnoy in the Andes (Argentina) during the 1275-1631 period. Source: Based on J.Boninsegna (The International TreeRing Data Bank)

Время, годы

Рис. 17. Солнечный 716-летний цикл роста остистой сосны в массиве Уайт-Маунтинз в период длительностью 6800 г. (осреднение по 40 лет). Источник: Ibid

Fig. 17. Sunny 716-year cycle of growth spinalis pines in the White Mountains array during the duration of 6800 (averaging 40 years). Source: Ibid

темы сблизились на кратчайшее расстояние (рис. 18).

Источник: по данным P.Sheppard,

L.Graumlich (The International Tree-Ring Data Bank).

На крайнем севере Евразии момент ухудшения роста наступил с большим опережением (рис. 19).

<N'00^|-O0<4'00^|-

^ ^ ^ (Ч (Ч со со

Время, годы

Рис. 16. Солнечный 358-летний цикл роста остистой сосны в массиве Уайт-Маунтинс (США, Калифорния) в период длительностью 6800 г (осреднение по 40 лет). Источник: расчет по данным C.WFerguson, E.Schulman, H.C.Fritts (The International Tree-Ring Data Bank)

Fig. 16. Sunny 358-year cycle of growth spinalis pine array White Mountains (California, USA) in 6800, the period of duration (averaging 40 years). Source: calculations based on CWFerguson, E.Schulman, HCFritts (The International Tree-Ring Data Bank)

Время, годы

Рис. 18. Рост можжевельника Пржевальского (Juniperus przewalskii) в Тибетском нагорье (Китай) в конце цикла -872/558 и начале цикла 559/1989 Fig. 18. Height Przewalski juniper (Juniperus przewalskii) in the Tibetan Plateau (China) at the end of a cycle and the beginning of the cycle -872 / 558 559/1989

В срединной части Северной Америки в переходный период между циклами -872/558 и 559/1989 ухудшение роста деревьев было сильным, но кратковременным (рис. 20).

В Южном (океаническом) полушарии в связи с большой инерционностью климатических процессов замедление развития леса на временной границе 1432-летних циклов

130

ЛЕСНОЙ ВЕСТНИК 5/2014

Дендро 2012: перспективы применения древесно-кольцевой информации для целей охраны, воспроизводства и рационального использования древесной растительности

Рис. 19. Рост даурской лиственницы на Таймыре (Россия) в переходный период между циклами -872/558 и 559/1989. Источник: по данным R.D’Arrigo, R.Wilson, G.Jacoby (The International Tree-Ring Data Bank)

Fig. 19. Height dahurian larch on the Taimyr Peninsula (Russia) in the transitional period between cycles -872/558 and 559/1989. Source: Based on R.D’Amgo, R.Wilson, G.Jacoby (The International Tree-Ring Data Bank)

Рис. 21. Рост фицрои кипарисовидной в Андах (Аргентина) в конце цикла -872/558 и начале цикла 559/1989. Источник: по данным J.Boninsegna (The International Tree-Ring Data Bank)

Fig. 21. Height Fitzroy kiparisovidnoy in the Andes (Argentina) at the end of a cycle and the beginning of the cycle -872 / 558 559/1989. Source: Based on J.Boninsegna (The International Tree-Ring Data Bank)

в VI в., судя по аргентинским дендрологическим данным, растянулось на десятилетия (рис. 21).

Наиболее благоприятные условия для роста долгоживущей остистой сосны в горах Северной Америки создаются в середине 1432-летнего цикла (рис. 22).

Рис. 20. Рост лжетсуги тиссолистной на плато Колорадо (США, Нью-Мексико) в V-VII вв. (осреднение по 10 лет, выборка из 2-10 деревьев). Источник: расчет по данным H.Grissano-Mayer, D.Stahle, M.Therrell (The International Tree-Ring Data Bank) Fig. 20. The growth of Douglas fir on the Colorado Plateau (U SA, New Mexico) in the V-VII centuries. (averaging over 10 years, the sample of 2-10 trees). Source: calculations based on H.Grissano-Mayer, D.Stahle, M.Therrell (The International Tree-Ring Data Bank)

Рис. 22. Солнечный 1432-летний цикл роста остистой сосны в массиве Уайт-Маунтинс (США, Калифорния) в период с 5141 г. до н.э. по 1962 г (осреднение по 20 лет). Источник: расчет по данным C.WFerguson, E.Schulman, H.C.Fritts (The International Tree-Ring Data Bank)

Fig. 22. Sunny 1432-year cycle of growth spinalis pine array White Mountains (California, USA) in the period from 5141 BC to 1962 (averaging 20 years). Source: calculations based on CWFerguson, E.Schulman, HCFritts (The International Tree-Ring Data Bank)

Вопросы прогнозирования

Для разработки методов долгосрочного и сверхдолгосрочного прогнозирования изменений климата нужно знать их внешние причины. Как показывают результаты исследований (Ретеюм, 2011), периодические воз-

ЛЕСНОИ ВЕСТНИК 5/2014

131

Дендро 2012: перспективы применения древесно-кольцевой информации для целей охраны, воспроизводства и рационального использования древесной растительности

200

-50 -40 -30 -20 -10 0 10 20 30 40 50 60 70

Время, годы до границы циклов Рис. 23. Стандартное отклонение прироста остистой сосны в нагорье Большой бассейн (США, Калифорния) на рубеже 1432-летних циклов в период с 5221 г. до н.э. по 630 г. (осреднение по 10 лет). Источник: расчет по данным D.A.Graybill (The International Tree-Ring Data Bank)

Fig. 23. Standard deviation of growth spinalis pine in Highlands Large swimming pool (California, USA) at the turn of 1432-year cycles in the period from 5221 BC at 630 (averaging 10 years). Source: calculations based on DAGraybill (The International Tree-Ring Data Bank)

мущения в атмосфере Земли порождаются движением небесных тел. Непосредственными источниками энергии служат следующие три процесса:

1) передача импульса от вращающихся планет;

2) солнечная радиация и галактические космические лучи, контролируемые обращением планет;

3) передача импульса от вращающейся

звезды.

Располагая сведениями о зависимостях солнечной активности и скорости вращения Земли от положения центра Солнца по отношению к барицентру Солнечной системы, можно оценить вероятность того или иного варианта развития событий. В установлении характера этих связей при неполноте инструментальной информации важную роль призвана играть дендрохронология.

В 1990 г., когда расстояние между центром Солнца и барицентром Солнечной системы сократилось до 70 тыс. км, с очередного базового (179-летнего) цикла начался новый 1432-летний макроцикл движения планет. Поскольку некоторые закономерности поведения лесов в последние и первые десятилетия соответствующих периодов уже выяснены, от-

ё 850 1)

800 £ 750

о

Время, годы до границы циклов

Рис. 24. Минимальный прирост сосны остистой в массиве Уайт-Маунтинс (США, Калифорния) в период с 5221 г. до н.э. по 630 г. (осреднение по 10 лет). Источник: расчет по данным C.W.Ferguson, E.Schulman, H.C.Fritts (The International TreeRing Data Bank)

Fig. 24. Minimal increase in the array of pine spinalis White Mountains (California, USA) in the period from 5221 BC at 630 (averaging 10 years). Source: calculations based on CWFerguson, E.Schulman, HCFritts (The International Tree-Ring Data Bank)

крывается путь к предвидению климатической тенденции на обозримую перспективу.

Изучение самых длинных дендрохронологических рядов дает основание заключить, что конец и начало главных макроциклов - это время возникновения климатических аномалий (рис. 23 и 24).

Использование исторических аналогов для целей предвидения в настоящий момент несколько осложняется из-за необходимости принять во внимание эффект беспрецедентной (по крайней мере, в течение последних столетий) активизации процессов на Земле и на Солнце, одним из проявлений которой служит глобальное потепление. Фактор неопределенности заставляет с осторожностью подходить к оценке риска дальнейших изменений климата. Тем не менее, вероятность похолодания в ближайшие годы нужно считать высокой.

Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ (грант № 11-05-01203).

Библиографический список

1. Ловелиус, Н.В. Радиальный прирост сосны в сфагновых сосняках лесной зоны России и глобальные факторы среды / Н.В. Ловелиус, К.Н. Дьяконов, С.Б. Пальчиков, А.Ю. Ретеюм, Д.Е. Румянцев, В.А. Липаткин, А.В. Черакшев // Общество. Среда. Развитие, 2013. - № 4(29) - С. 251-259.

132

ЛЕСНОЙ ВЕСТНИК 5/2014

Дендро 2012: перспективы применения древесно-кольцевой информации для целей охраны, воспроизводства и рационального использования древесной растительности

2.

3.

4.

5.

1.

2.

3.

4.

5.

6.

7.

8.

9.

10.

Дьяконов, К.Н. Геофизические и астрофизические факторы биопродуктивности ландшафтов на северной и верхней границах лесах / К.Н. Дьяконов, Ю.Н. Бочкарев, А.Ю. Ретеюм // Вестник Московского университета. Серия 5: География, 2012. - № 4 - С. 3-8. Дьяконов, К.Н. Земной отклик на движение внешних планет по данным дендроиндикации / К.Н. Дьяконов, А.Ю. Ретеюм // Известия Русского географического общества, 2013. - Т 145. - № 5. - С. 10-19.

Ретеюм, А.Ю. Новая парадигма в науках о Земле / А.Ю. Ретеюм // Известия РАН: серия географическая, 2006. - № 2 - С. 138-139.

Ретеюм, А.Ю. Шаги к глобальному синтезу / А.Ю. Ретеюм // Известия РАН: серия географическая, 2009. - № 6 - С. 123-129.

6. Ретеюм, А.Ю. Зависимость атмосферных осадков от метеорных потоков / А.Ю. Ретеюм, Т.М. Рос-синская // Известия Тимирязевской сельскохозяйственной академии, 2011. - № 4. - С. 7-12.

7. Ретеюм, А.Ю. Изменения климата на расширяющейся Земле / А.Ю. Ретеюм // Перспективы развития «зелёной» экономики: вызовы для России. Российский институт стратегических исследований. - М., 2011. - С. 100-119.

8. Сорохтин О.Г Жизнь Земли / О.Г Сорохтин. - М., Институт компьютерных исследований, 2007. - 452 с.

9. Jose P.D. Sun’s Motion and Sunspots. The Astronomical Journal, vol. 70, № 3, 1965, p. 193-200

10. Landscheidt T Sun - Earth - Man: A Mesh of Cosmic Oscillations. London, Urania, 1987, 112 p

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

DENDROCHRONOLOGY OF SOLAR SYSTEM MAJOR CYCLES Retejum A.Ju., prof. Faculty of Geography, Lomonosov Moscow State University, Dr. geogr. Sciences

aretejum@yandex.ru

119991, Russian Federation, Moscow, GSP-1, Leninskie gory, Faculty of Geography, Faculty of Geography of Lomonosov Moscow State University

Socio-economic importance of climate changes is constantly growing, that determines the importance of developing of long-term forecasting reliable methods. Extrapolationsby trends of surface air temperature, focused on the idea of the greenhouse effect are still the most famous ones. Leaving aside the physical nature of the hypothetical process it is necessary to specify facts pointing rather to natural and not anthropogenic origin of the current warming, in particular, evidences of increased tectonic activity of the Earthwithrecentdecades. Detection of macrocycleshaving thedendrochronological information on simple communities (where space signal is well separated from the inner noise), let us pass to a wide study of natural processes periodicityphenomenon in four hemispheres with the aim of creating opportunities for long-term forecasting. Due to the huge amount of data the last 179 years macrocycle can be studied better than others. Before it start, dating back to 1811, in extreme continental climate of Central Asia the trees growth increased and then in a few years there was its typical fall. Having information about the dependencies of solar activity and the Earth’s rotation velocity from the position of the Sun center relative to the baricentre of the Solar system,it is possible to estimate the probability of various scenarios. In determination of nature of these relations with the incompleteness of instrument information dendrochronology has to play an important role. The study of the longest dendrochronological rows gives grounds to conclude that the end and the beginning of the main macrocycles is the time of climatic anomalies occurrence. At the usage of historical analogues for the purposes of foresight is a little bit complicated because of the necessity to take into account the effect of the unprecedented (at least in the last centuries) activation of processes on the Earth and on the Sun, one instance ofwhich is global warming. 5 Uncertainty factor makes us to risk of further climate change cautiously. However, probability of a cold spell in the next few years should be considered as high.

Key words: dendrochronology, space factors, global climate changes, solar activity

References

Lovelius, N.V, D’yakonov, K.N., Pal’chikov, S.B., Reteyum, A.Yu., Rumyantsev, D.E., Lipatkin, V.A., Cherakshev, A.V Radial’nyy prirost sosny v sfagnovykh sosnyakakh lesnoy zony Rossii i global ’nye faktory sredy [Radial growth of pine trees in the pine forests of sphagnum forest zone of Russia and global environmental factors]. Obshchestvo. Sreda. Razvitie. 2013 № 4(29). pp. 251-259. D’yakonov, K.N., Bochkarev, Yu.N., Reteyum, A.Yu. Geofizicheskie i astrofizicheskie faktory bioproduktivnosti landshaftov na severnoy i verkhney granitsakh lesakh [Geophysical and astrophysical factors bioefficiency landscape on the northern and upper boundaries of the forests]. Vestnik Moskovskogo universiteta, seriya 5: Geografiya, 2012 № 4. pp. 3-8.

D’yakonov, K.N., Reteyum, A.Yu. Zemnoy otklik na dvizhenie vneshnikhplanet po dannym dendroindikatsii [Earth’s response to the motion of the outer planets according Dendroindication]. Izvestiya Russkogo geograficheskogo obshchestva, 2013. T. 145 №

5. pp. 10-19.

Reteyum, A.Yu. Novaya paradigma v naukakh o Zemle [A new paradigm in the earth sciences]. Izvestiya RAN: seriya geograficheskaya, 2006 № 2. pp. 138-139.

Reteyum, A.Yu. Shagi kglobal’nomu sintezu [Steps to Global Synthesis]. Izvestiya RAN: seriya geograficheskaya, 2009 № 6. pp. 123-129.

Reteyum, A.Yu., Rossinskaya T.M. Zavisimost’atmosfernykh osadkov ot meteornykh potokov [Dependence of precipitation from meteor showers]. Izvestiya Timiryazevskoy sel’skokhozyaystvennoy akademii, 2011 № 4. pp. 7-12.

Reteyum A.Yu. Izmeneniya klimata na rasshiryayushcheysya Zemle [Climate change in the expanding world]. Perspektivy razvitiya «zelenoy» ekonomiki: vyzovy dlya Rossii. Rossiyskiy institut strategicheskikh issledovaniy. Moscow, 2011, pp. 100-119.

Sorokhtin O.G. Zhizn ’Zemli [Earthliving]. Moscow, Institut komp’yuternykh issledovaniy, 2007, 452 p.

Jose P.D. Sun’s Motion and Sunspots. The Astronomical Journal, vol. 70, № 3, 1965, pp. 193-200.

Landscheidt T. Sun - Earth - Man: A Mesh of Cosmic Oscillations. London, Urania, 1987, 112 p.

ЛЕСНОЙ ВЕСТНИК 5/2014

133

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.