Изотопная и солярная геохронология и климатостратиграфия неоплейстоцена Северной Евразии

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

Показана возможность объяснения причин глобальных климатических изменений в неоплейстоцене Северной Евразии на основе астрономической теории изменений климата.

В неоплейстоцене обнаружен эффект разделения сезонной интенсивности облучения по фазам интенсивности годового облучения Земли, которым объясняется механизм проявления 100-тысячелетнего цикла в природной системе Земли. Выполнена солярная настройка (моделирование) климатических эпох неоплейстоцена Северной Евразии. На основе модели определены солярные условия и механизм развития покровных оледенений в Северной Евразии в неоплейстоцене. Причина глобальных климатических изменений связана с динамикой радиационного фактора, репрезентативными характеристиками которого являются интенсивность летнего облучения и интенсивность зимнего меридионального переноса радиационного тепла в Северном полушарии. Хронологические расхождения модельных и фактических климатических эпох, отражающие нелинейный отклик природной системы на динамику облучения, в среднем составляют около 7 тысяч лет. Отмечается слабый отклик изотопно-кислородного состава (δ18О) донных фораминифер (максимальный размах колебаний 0.2%) на колебания радиационных факторов глобальных климатических изменений в Северной Евразии: интенсивности летнего облучения в фазовом разделении сезонного облучения (средний размах для летнего полугодия 0.486%, для июля – 0.785%) и в фазах климатической прецессии (средний размах 4.336%).

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

В. М. Федоров

Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова (МГУ)

Автор, ответственный за переписку.
Email: fedorov.msu@mail.ru
Россия, Москва

Список литературы

  1. Болиховская Н.С. Пространственно-временные закономерности развития растительности и климата Северной Евразии в неоплейстоцене // Археология, этнография и антропология Евразии. № 4 (32). С. 2–28. 2007.
  2. Большаков В.А. Новая концепция орбитальной теории климата. М.: Московский университет, 256 с. 2003.
  3. Имбри Д., Имбри К.П. Тайны ледниковых эпох. М.: Прогресс, 264 с. 1988.
  4. Мельников В.П., Смульский И.И. Астрономическая теория ледниковых периодов: Новые приближения. Решенные и нерешенные проблемы. Новосибирск: ГЕО, 98 с. 2009.
  5. Миланкович М. Математическая климатология и астрономическая теория колебаний климата. М.–Л.: ГОНТИ, 208 с. 1939.
  6. Монин А.С. Введение в теорию климата. Л.: Гидрометеоиздат, 246 с. 1982.
  7. Монин А.С., Шишков Ю.А. История климата. Л.: Гидрометеоиздат, 408 с. 1979.
  8. Федоров В.М. Голоценовый парадокс в астрономической теории климата и проблемы орбитальной настройки // Геофизические процессы и биосфера. Т. 20. № 1. С. 95–104. 2021а. https://doi.org/10.21455/GPB2021.1-9
  9. Федоров В.М. Астрономическая теория климата: вопросы модернизации и развития // Гидрометеорология и экология. № 64. С. 435–465. 2021б. https://doi.org/10.33933/2713-3001-2021-64-435-465
  10. Федоров В.М. Проблемы параметризации радиационного блока физико-математических моделей климата и возможности их решения // Успехи физических наук. Т. 193. № 9. С. 971–988. 2023. https://doi.org/10.3367/UFNr.2023.03.039339
  11. Федоров В.М. Изотопная и солярная геохронология и климатостратиграфия неоплейстоцена и голоцена / Труды XXVIII Всероссийской ежегодной конференции по физике Солнца “Солнечная и солнечно-земная физика-2014” / Ред. А.В. Степанов, Ю.А. Наговицын. СПб.: ГАО РАН. С. 319–322. 2024. https://doi.org/10.31725/0552-5829-2024-319-322
  12. Федоров В.М., Фролов Д.М. Солярная геохронология позднего плейстоцена и голоцена // Криосфера Земли. 2024. Т. 28. № 2. С. 47–57. https://doi.org/10.15372/KZ20240205
  13. Шараф Ш.Г., Будникова Н.А. Вековые изменения орбиты Земли и астрономическая теория колебаний климата // Труды Института теоретической астрономии АН СССР. Вып. 14. С. 48–84. 1969.
  14. Шулейкин В.В. Физика моря. М.: АН СССР, 990 с. 1953.
  15. Adhémar J.A. Revolutions de la mer: déluges périodiques. Paris: Carilian-Goeury et V. Dalmont, 184 p. 1842.
  16. Bassinot F.C., Labeyrie L.D., Vincent E., Quidelleur X., Shackleton N.J., Lancelot Y. The astronomical theory of climate and the age of the Brunhes-Matuyama magnetic reversal // Earth Planet. Sc. Lett. V. 126. № 1–3. P. 91–108. 1994. https://doi.org/10.1016/0012-821X(94)90244-5
  17. Berger A. Long-term variations of daily insolation and Quaternary climatic changes // J. Atmos. Sci. V. 35. № 12. P. 2362–2367. 1978. https://doi.org/10.1175/1520-0469(1978)035<2362:LTVODI>2.0.CO;2
  18. Berger A., Loutre M.F. Astronomical solutions for paleoclimate studies over the last 3 million years // Earth Planet. Sc. Lett. V. 111. № 2–4. P. 369–382. 1992. https://doi.org/10.1016/0012-821X(92)90190-7
  19. Brouwer D., Van Woerkom A.J.J. The secular variation of the orbital elements of the principal planets // Astronomical Papers. V. 13. P. 81–107. 1950.
  20. Croll J. On the eccentricity of the Earth’s orbit, and its physical relations to the glacial epochs // Philos. Mag. V. 33. № 221. P. 119–131. 1867. https://doi.org/10.1080/14786446708639757
  21. Croll J. Climate and time in their geological relations: a theory of secular changes of the Earth’s climate. London: Edward Stanford, 577 p. 1875.
  22. Fedorov V.M., Kostin A.A. The calculation of the Earth`s insolation for the 3000 BC - AD 2999 / Processes in GeoMedia. V. 1. Ed. T.O. Chaplina. Cham, Switzerland: Springer. P. 181–192. 2020. https://doi.org/10.1007/978-3-030-38177-6_20
  23. Hays J.D., Imbrie J., Shackleton N. Variation in the Earth’s orbit: pacemaker of the ice ages // Science. V. 194. № 4270. P. 1121–1132. 1976. https://doi.org/10.1126/science.194.4270.1121
  24. Imbrie J., Hays J.D., Martinson D.G., Mclntyre A., Mix A.C., Morley J.J., Pisias N.G., Prell W.L., Shackleton N.J. The orbital theory of Pleistocene climate: Support from a revised chronology, of the marine d18O record / Milankovitch and Climate. Part 1 / Eds. A. Berger, J. Imbrie, J. Hays, G. Kukla, B. Saltzman. Dordrecht: Springer. P. 269–305. 1984.
  25. Kopp G., Lean J. A new, lower value of total solar irradiance: Evidence and climate significance // Geophys. Res. Lett. V. 37. № 1. ID L01706. 2011. https://doi.org/10.1029/2010GL045777
  26. Laskar J., Joutel F., Boudin F. Orbital, precessional and insolation quantities for the Earth from – 20 Myr to + 10 Myr // Astron. Astrophys. V. 287. № 1–2. P. 522–533. 1993.
  27. Laskar J., Robutel P., Joutel F. Gastineau M., Correia A.C.M., Levrard B. A long-term numerical solution for the insolation quantities of the Earth // Astron. Astrophys. V. 428. № 1. P. 261–285. 2004. https://doi.org/10.1051/0004-6361:20041335
  28. Laskar J., Fienga A., Gastineau M., Manche H. La2010: A new orbital solution for the long-term motion of the Earth // Astron. Astrophys. V. 532. ID A89. 2011. https://doi.org/10.1051/0004-6361/201116836
  29. Lisiecki L.E., Raymo M.E. A Pliocene-Pleistocene stack of 57 globally distributed benthic d18O records // Paleoceanography. V. 20. № 1. ID PA1003. 2005. https://doi.org/10.1029/2004PA001071
  30. Malinverno A., Erba E., Herbert T.D. Orbital tuning as an inverse problem: Chronology of the early Aptian oceanic anoxic event 1a (Selli Level) in the Cismon APTICORE // Paleoceanography and Paleoclimatology. V. 25. № 2. ID PA2203. 2010. https://doi.org/10.1029/2009PA001769
  31. Molodkov A., Bolikhovskaya N. Eustatic sea-level and climate changes over the last 600 ka as derived from mollusc-based ESR-chronostratigraphy and pollen evidence in Northern Eurasia // Sedimentary Geology. V. 150. № 1–2. P. 185–201. 2002. https://doi.org/10.1016/S0037-0738(01)00275-5
  32. Vernekar A. Long-period global variations of incoming solar radiation / Long-Period Global Variations of Incoming Solar Radiation / Meteorological Monographs. V. 12. Boston, MA: American Meteorological Society. P. 1–128. 1972. https://doi.org/10.1007/978-1-935704-34-8_1

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Изменение инсоляции за летнее калорическое полугодие для широты 65° Северного полушария по данным разных исследователей [Мельников и Смульский, 2009]: (а) – [Миланкович, 1939]; (б) – [Brouwer and Van Woerkom, 1950]; (в) – [Шараф и Будникова, 1969]; г – [Berger and Loutre, 1992]. По оси абсцисс отложено время в млн. лет от 1950 г.; по оси ординат: (а, б, в) – инсоляция в эквивалентных широтах в течение летнего полугодия, (г) – среднемесячная инсоляция в июле W (Вт/м2).

Скачать (991KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Интенсивность годового облучения Земли (и полушарий) в неоплейстоцене.

Скачать (471KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Изменение летней интенсивности облучения Северного полушария в неоплейстоцене.

Скачать (765KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Модуль отклонения летней интенсивности облучения (амплитуда) в экстремумах в Северном полушарии от среднего многолетнего для неоплейстоцена.

Скачать (488KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2025