Дендроклиматический анализ длительных изменений температурного режима в Субарктике Евразии

• Автор: Наурзбаев, Мухтар Мухаметович
• Шифр специальности: 03.00.16
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Красноярск
• Количество страниц: 257 с. : ил.

Глава 1. ДЛИТЕЛЬНЫЕ ДРЕВЕСНО-КОЛЬЦЕВЫЕ
ХРОНОЛОГИИ В ИССЛЕДОВАНИИ ИЗМЕНЕНИЙ КЛИМАТА
1Л. Изменения климата
1.2. Дендроклиматические исследования в анализе проблем глобального климата
1.3. Длительные древесно-кольцевые хронологии и
дендроклиматические реконструкции за рубежом
1.4. Длительные древесно-кольцевые хронологии и климатические реконструкции Субарктикн России
1.5. Дендроклиматические исследования на Таймыре и Северо-востоке Якутии
Глава 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ
2.1. Местоположение сборов дендрохронологического материала
2.2. Краткая характеристика природных условий
2.3. Метеорологические данные
2.4. Особенности сбора живых, отмерших деревьев и полу ископаемой древесины для построения тысячелетних древесно-кольцевых хронологий
2.5. Первичная обработка дендрохронологического материала
2.6. Измерение и датировка
2.7. Стандартизация
2.8. Построение древесно-кольцевой хронологии
2.9. Статистические оценки изменчивости прироста
2.10. Спектральный анализ
2.11. Выявление климатического сигнала и моделирование взаимосвязи прирост-климат
Глава 3. ЗАКОНОМЕРНОСТИ ВОЗРАСТНЫХ ИЗМЕНЕНИЙ ПРИРОСТА ДЕРЕВЬЕВ И МЕТОДИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ ВЫЯВЛЕНИЯ ДЛИТЕЛЬНЫХ КЛИМАТИЧЕСКИХ ИЗМЕНЕНИЙ В ДРЕВЕСНО-КОЛЬЦЕВЫХ ХРОНОЛОГИЯХ
3.1. Закономерности возрастных изменений прироста деревьев
3.2. Возрастная и климатически обусловленная изменчивость прироста деревьев на северной границе леса

Одна из важнейших задач в исследовании истории климата Земли -выявление и количественная оценка пределов естественных колебаний климата, в первую очередь приземной температуры воздуха. Вследствие недостаточной длины рядов инструментальных наблюдений за климатом используются данные косвенных источников информации. В настоящее время в исследованиях истории климата с помощью косвенных источников информации интенсивно развиваются два направления. Во-первых, это создание сети станций и базы данных по земному шару с длительными рядами измерений (инструментальные данные, годичные кольца деревьев, озерные осадки, ледовые керны, слои роста кораллов и др.) для реконструкции пространственно-временной изменчивости температуры и осадков (Mann et al., 1998). Во-вторых, сопоставление количественных реконструкций климата с высоким временным разрешением (год, сезон) для отдельных районов, полученных по разным косвенным источникам (Briffa et al., 1998). Древесно-кольцевые хронологии, среди прочих косвенных источников климатической информации (соотношение изотопов кислорода в ледовых кернах, структура донных отложений и др.), обладают несомненными преимуществами, а именно: 1) позволяют получить длительные (несколько тысячелетий) и капендарно датированные во времени ряды с использованием живых деревьев и древесины отмерших и полуископаемых остатков деревьев; 2) позволяют проводить надежные количественные реконструкции климатических переменных, оказывающих лимитирующее влияние на погодичную изменчивость прироста деревьев. По данным структуры годичных колец такие
количественные реконструкции можно осуществлять с высоким временным разрешением (год, сезон, месяц).
В субарктической области Северного полушария, области наиболее чувствительной к изменениям температуры (Будыко и др., 1987), в настоящее время ведущие мировые дендрохронологические лаборатории и группы проводят интенсивные работы по созданию сверхдлительных древесно-кольцевых хронологий. Почти тысячелетние хронологии получены для Аляски и двух районов севера Канады, полуторатысячелетняя хронология получена для севера Скандинавии, тысячелетняя хронология получена для полярного Урала (Шиятов, 1986), трехтысячелетняя для полуострова Ямал (Хантемиров, Сурков, 1996). Создание сверхдлительных древесно-кольцевых хронологий Субарктики Сибири позволило сопоставить изменения температуры в циркумполярной области северного полушария для последних тысячелетий позднего голоцена, как за отдельные годы, так н столетия.
Дендроклиматнческие реконструкции за несколько тысячелетий позволяют получить надежные данные для прогноза изменений климата в нескольких аспектах: а) оценить значимые длительные
(внутривековые, вековые и сверхвековые) и высокочастотные составляющие этих изменений; б) выявить и оценить составляющую изменений естественных прошлых колебаний климата, т.е. за пределами вклада антропогенной компоненты; в) построить модели, описывающие реакцию древесной растительности на изменения климата, и дать количественный прогноз динамики роста при ожидаемых
(прогнозируемых) изменениях климата. География длительных
древесно-кольцевых хронологий позволяет сравнить пространственно-временные изменения температуры в субарктической области Евразии и континентальной части Сибири.
гидросети, с образованием крупных рек (Хатанга, Хета и др.) происходило в среднечетвертичное время. Последствия взаимодействий фаз оледенения и последней морской бореальной трансгрессии привело к образованию характерного аккумулятивного холмисто-равнинного рельефа (Урванцев,1931). Ледниковые и водноледниковые отложения, представляющие собой каменисто-щебеночные сопки и вытянутые, преимущественно в меридиональном направлении, водораздельные гряды ("гербеи") с абсолютными отметками до 200 м.над уровнем моря , чередуются с плоскими или слабоволнистыми долинами.
В геоморфологическом строении Хатангской впадины выражена ступенчатость рельефа с геоморфологическими уровнями (Ары-Мас, 1978) : 0-2 м. (низкая) и 3-6 (высокая пойма), 8-12 м. (I надпойменная терасса), 16-20 м. (II надпойменная терасса), 50-60 м. (III надпойменная терасса, переходящая в озерно-аллювиальную равнину), 80-100 м. (поверхность выравнивания IV яруса рельефа).
Деградация последнего, "сартанского", оледенения (около 10.5 тыс. лет назад) привела к оформлению современной гидросети и формированию 2-й надпойменной терассы в долинах рек Хатанга, Хета и др. В голоцене произошло формирование 1-й надпойменной терассы крупных рек и пойм Северо-Сибирской низменности (Антропоген Таймыра, 1982). Сосредоточение значительной массы древесных остатков в овражно-балочном аллювии указывает на активное развитие склоновых процессов. Споро-пыльцевые спектры, характеризующие датированные по 14С голоценовые отложения, определяют максимально благоприятные условия для произрастания растительности в период 8000-4500 лет назад. Древесные остатки голоценового возраста встречаются в настоящее время в аллювиальных отложениях бассейнов рек Б.Балахня и Логата, т.е. более 100 км. севернее современной границы леса (Антропоген Таймыра, 1982 ).