Текст книги "Климат и деятельность человека"

Автор книги: Евгений Борисенков

сообщить о нарушении

Текущая страница: 1 (всего у книги 8 страниц)

Е. П. Борисенков
Климат и деятельность человека

АКАДЕМИЯ НАУК СССР

Ответственный редактор член-корреспондент АН СССР

К. Я. КОНДРАТЬЕВ

От автора

Для современной эпохи научно-технического прогресса характерной чертой является зарождение, становление и развитие новых научных направлений, связанных с практическими запросами общества. Однако наряду с дифференциацией науки все острее ощущается необходимость широкого обобщения результатов, полученных в самых различных областях знаний, для решения крупных народнохозяйственных задач, затрагивающих порой сферу межгосударственных отношений.

В ряд таких проблем в последние годы встала проблема климата в связи с его возрастающим влиянием на деятельность человека и начавшимся обратным воздействием деятельности человека на климат. Автор поставил перед собой задачу в доступной для широкого читателя форме всесторонне обсудить данную проблему. Кроме того, автору хотелось обратить внимание климатологов, математиков, географов, физиков, астрономов, химиков, геофизиков, экономистов и др. на важность кооперации усилий различных наук в решении проблемы климата.

Вторая из поставленных целей заключалась в том, чтобы проследить, как в историческом прошлом климат влиял на деятельность человека и как неизмеримо возросла в настоящее время зависимость деятельности человека от климата. В связи с этим оптимальный учет климатической информации должен рассматриваться как один из путей повышения эффективности общественного производства.

Третья задача состояла в оценке того, как деятельность человека может повлиять на климат и на условия проживания в будущем. Автор стремился по возможности объективно и без сенсационных преувеличений оценить проблему климата и показать ее научное и социально-экономическое значение. Аргументация соответствующих разделов основана на результатах самых последних теоретических и экспериментальных исследований. Привести список советских и зарубежных изданий, в которых опубликованы эти результаты, не представлялось возможным. Поэтому в конце книги даются лишь основные из использованных работ. И, наконец, в заключение обсуждаются возможные пути развития рассматриваемой проблемы.

Введение

На протяжении всей истории развития цивилизации климат оказывает существенное влияние на деятельность человека. Климатология – одна из древнейших наук – всегда способствовала развитию его производительных сил. Изменения климата во многих случаях были причиной подъема и упадка культур целых наций и государств. Однако в последнее время быстрый рост развития производительных сил приводит к тому, что зависимость ряда отраслей хозяйственной деятельности и даже государств от меняющихся климатических условий в абсолютном выражении не падает, а растет, причем растет вместе с ростом производства.

Если еще недавно считали, что основным практическим применением метеорологии является прогноз погоды, то сейчас многие начали понимать, что для долговременного планирования и управления хозяйственной деятельностью, помимо прогноза погоды, нужно шире, глубже и всестороннее использовать знания о климате и его изменениях.

Повышенный интерес к проблеме климата в последние годы в значительной степени вызван рядом крупных климатических аномалий, существенно повлиявших на экономику некоторых стран.

Укажем несколько таких примеров. Прежде всего это засухи в Сахельской зоне Африки в 1968—1972 гг., охватившие территории площадью примерно 5,2 млн. км² с населением 60 млн. человек. Наводнения в долине Ганга причинили бедствия Индии, Бангладеш и другим странам. Засухи 1972, 1975, 1976 гг. отразились не только на сборе урожая в ряде стран, но и на мировых запасах зерна и продовольствия. Последствия этих аномалий затронули и сферу межгосударственных отношений.

Существенные климатические аномалии в Северной Америке (две последние суровые зимы, засухи 1977 г. и др.) повлияли на экономику США. Таких примеров можно привести немало и из прошлого. Развитие и гибель некоторых цивилизаций в Африке и на Ближнем Востоке были связаны с изменениями климата. Гибель поселений викингов в Исландии во время малого ледникового периода целиком объясняется изменением климатических условий.

В век научно-технической революции зависимость человека от капризов погоды и изменений климата, казалось бы, должна уменьшиться, но на самом деле этого не произошло, хотя, безусловно, человечество обладает теперь несравненно большими возможностями для преодоления последствий климатических бедствий, чем в прошлом. Приведенные примеры наглядно иллюстрируют причины всеобщего беспокойства возросшей зависимостью хозяйственной деятельности и самого человека от климата. Кроме того, человек и сам начал непреднамеренно влиять на климат. Пока это проявляется лишь в ограниченных масштабах. Например, климат городов уже сейчас заметно отличается от климата окружающих районов, создаются водохранилища, изменяются ландшафты, русла рек и влагооборот, газовый и аэрозольный состав атмосферы, не без влияния человека наступают пустыни и повышается засушливость климата в этих зонах.

В условиях роста населения уже в течение жизни нескольких последующих поколений человек способен непреднамеренно изменить климат на больших пространствах. Известно, что первый миллиард населения земного шара был достигнут примерно в 1820 г., второй – в 1930 г., третий – в 1960 г., а четвертый – в 1975 г. Ожидается, что к 2000 г. население земного шара составит 8 млрд. человек, а к 2100 г. – 10—12 млрд. и более. Вполне естественно, что при этом увеличится производство энергии, топлива, сырья, продовольствия, строительство жилья, расширятся пахотные земли и т. д.

Есть все основания утверждать, что при разумном отношении к природе человечество в состоянии удовлетворить эти потребности без значительного ущерба окружающей среде. В этой связи появляющиеся иногда в печати довольно категорические «известия» о скором наступлении нового ледникового периода или о предстоящем глобальном разогреве атмосферы нашей планеты, таянии ледников, повышении уровня океана и т. д. следует воспринимать не более как сенсации, рассчитанные на эффект. Еще большие опасения на этом фоне вызывают преждевременные предложения по «регулированию» климата, что немыслимо делать без понимания состояния климата и предвидения возможных его изменений. Не создано и достаточно надежной научной базы, позволяющей оценить влияние климата на экономику, биологические и социальные аспекты развития общества.

Однако и это не все. На вопрос, почему и как менялся климат в прошлом, каковы будут последствия суммарного воздействия на климат факторов естественного и антропогенного происхождения, ответить однозначно наука еще не в состоянии. Главная причина заключается в том, что проблема климата настолько сложна, что для ее решения в прошлом еще не было создано соответствующей научной и материально-производственной базы. Эта проблема не может быть предметом лишь одного раздела географической науки, к которой до недавнего времени относили климатологию.

В 1967 г. Всемирной метеорологической организацией (ВМО) и Международным Советом Научных Союзов (МСНС) при поддержке ООН была начата подготовка международной научной Программы Исследования Глобальных Атмосферных Процессов (ПИГАП). Ее первой целью была проблема долгосрочных прогнозов погоды малой заблаговременности (три—пять дней) и на средние сроки (до двух-трех недель).

В 1974 г. ВМО совместно с МСНС в Швеции была созвана научная конференция для разработки программы «Физические основы климата и его моделирование», предусматривавшей улучшение понимания физических механизмов (естественных и антропогенных), ответственных за формирование, изменения и моделирование климата. Однако эти задачи не охватывали других проблем, связанных с климатом и в особенности с воздействием климата на общество.

В 1979 г. в Женеве была созвана Всемирная конференция по климату (ВКК) под девизом «Климат и человечество». В ней приняли участие ученые-эксперты самых различных специальностей из более чем 50 государств. ВКК приняла декларацию с обращением к странам мира:

использовать в полной мере знания человека о климате; предпринимать шаги с целью значительного улучшения этих знаний;

предвидеть и препятствовать потенциальным антропогенным изменениям климата, которые могут быть неблагоприятными для человека.

Можно указать три основных компонента Всемирной климатической программы: климатические данные и применение знаний о климате на практике, исследования влияния климата на деятельность человека, изучение изменений климата под влиянием естественных и антропогенных факторов.

До недавнего времени климат в основном рассматривался лишь как часть природной окружающей среды, а не как компонент экономической, биологической и социальной подсистем. В настоящее время можно выделить четыре группы знаний о климате. Первая – общие статистические характеристики климата и его изменчивость для различных регионов и всего земного шара; вторая – влияние климатических экстремумов (засухи, холодные зимы, наводнения), т. е. нетипичных для среднего климата состояний климатической системы, на различные стороны экономической и социальной жизни.

Здесь уместно отметить, что как первая, так и вторая группы знаний страдают от недостатка необходимой исходной информации – ведь период регулярных инструментальных метеорологических наблюдений охватывает всего 100—150 лет, а других видов наблюдений и того меньше. В связи с этим история климата Земли, воссозданная по данным инструментальных и косвенных наблюдений, геологическим и историческим данным представляется исключительно важной для накопления знаний о климате.

Третья группа знаний включает оценку влияния хозяйственной деятельности на климат. Например, если в будущем будет доказано, что расширение пахотных земель за счет вырубки лесов или выброс в атмосферу определенных химических веществ пагубно повлияют на климат, соответствующие рекомендации могут и должны привести к перестройке землепользования или технологии пусть даже очень нужного производства. Формирование этой категории знаний требует большой компетентности, надежной аргументации и исключительной ответственности при выдаче подобных рекомендаций.

Четвертая группа знаний – это прогнозы климата. Такие прогнозы скорее всего будут носить вероятностный характер. Они не будут и не должны выражаться в терминах прогнозов погоды и могут даваться в более общем виде.

С этих позиций и рассматриваются в данной книге основные проблемы науки о климате и его взаимодействии с деятельностью человека.

История климата Земли

Общая характеристика

Для понимания изменений климата важно знать его эволюцию на протяжении всей истории существования нашей планеты, т. е. более чем за 4,5 млрд. лет. Эти изменения, длившиеся миллионы лет, происходили как за счет астрономических факторов и геохимической эволюции земной атмосферы, так и за счет движения континентов, смещения полюсов, изменения скорости вращения Земли и др. Имели место и более короткие периоды изменения климата – десятки и сотни тысяч лет, наблюдались также колебания, измерявшиеся тысячелетиями, столетиями и десятилетиями.

Хотя климатология – одна из старейших научных дисциплин, она пока еще не в состоянии объяснить климаты прошлого, а тем более будущего, даже с помощью методов физического анализа и результатов математического моделирования. Лишь в середине текущего столетия наука начала переходить от стадии описания климата к стадии его объяснения и то на весьма скромной теоретической базе. Иллюстрацией данного положения является хорошо известный и до некоторой степени парадоксальный факт, что само определение понятия «климат» неоднозначно и вызывало весьма оживленные и острые дискуссии. На этом имеет смысл остановиться несколько подробнее.

Говоря об истории климата, следует четко себе представлять, какой смысл мы вкладываем в это понятие. К настоящему времени известно около 60—70 определений понятия «климат». Сам термин, буквально означающий наклонение солнечных лучей, был введен древнегреческим астрономом Гиппархом (190—120 гг. до н. э.). Затем это понятие развивалось древнегреческими учеными. Примерно до конца XVIII в. господствовало мнение, что климат определяется высотой солнца над горизонтом. Согласно этому представлению существовало девять климатов. Первый относится к полосе на 12 градусов широты к северу и югу от экватора, остальные климаты разделялись кругами широт через 5,5°. Все, что было севернее 50° с. ш., причислялось к девятому климату, в то время считавшемуся необитаемым. Южное полушарие, о котором ничего не было известно, вообще ни к какому климату не причислялось.

В дальнейшем было принято другое деление. Земля делилась на 36 климатов по обе стороны от экватора. Район вблизи экватора, где разность между наибольшими и наименьшими днями в году составляла до 1 часа, относился к первому климату. Там, где эта разность была 1-2 часа, – ко второму и т. д. до 24-го климата. Кроме того, между полюсом и полярным кругом было еще 12 климатов. Там, где солнце не заходит до одного, полутора, двух, двух с половиной месяцев, полагали 26—29-й климаты вплоть до 36-го у полюса, где солнце не заходит шесть месяцев.

В скором времени люди, однако, убедились, что средние условия погоды в этих, так называемых одинаковых климатических зонах разные, и начали искать тому объяснения. Появились новые определения климата. Наиболее полное было дано А. Гумбольдтом в 1831 г., и затем в 1845 г. в его известной книге «Космос». По Гумбольдту, слово «климат» прежде всего обозначает «специфическое свойство атмосферы, которое зависит от непрерывного совместного действия подвижной поверхности моря, изборожденной течениями противоположных температур, излучающей тепло сушей, которая определяет громадное разнообразие в отношении своей орографии, окраски и состояния покрова». Но и это определение продержалось недолго. С 70-х годов XIX в. климат трактуется уже «как общее состояние погоды в определенном месте или в определенной стране, или, точнее говоря, совокупность средних величин и свойств всех метеорологических элементов есть не что иное, как то, что называют климатом какого-либо места».

Однако в 20—30-х и в конце 40-х—начале 50-х годов вновь разгорелись жаркие дискуссии по климату. И лишь в 70-х годах было дано определение понятия климата как совокупности статистических свойств климатической системы за достаточно длительный, но ограниченный промежуток времени. Большинство исследователей сходятся на том, что период осреднения должен быть от нескольких лет до 10 и даже 30. Имеются серьезные основания относить к климату все то, что не может быть выражено в терминах погоды, особенно в части прогноза. Под погодой при этом понимается совокупность значений метеорологических элементов в любой точке трехмерного пространства в любой момент времени. В такой трактовке существует предел предсказуемости погоды, исчисляемый двумя-тремя неделями. За пределами предсказуемости может идти речь о прогнозе лишь осредненных характеристик, т. е. о прогнозе климата. В свою очередь климатическая система включает следующие компоненты, находящиеся между собой в сложном взаимодействии: атмосферу, океан, поверхность суши, криосферу (вода в замерзшем состоянии), биосферу.

Климат каждой эпохи (периода) определяется на основе климатических выборок за данную эпоху или данный период. Таким образом, для характеристики климата Земли и описания его истории необходимо знать совокупность статистических свойств всех компонентов климатической системы. В то же время известно, что наша планета существует примерно 4,7 млрд. лет, а период самых длительных регулярных инструментальных метеорологических наблюдений насчитывает 100—150 лет, и лишь по отдельным пунктам он составляет более 200 лет. Спутниковые и некоторые другие специальные виды наблюдений имеют еще более короткие ряды, порядка 10—15 лет.

Вполне понятно, что проследить за историей климата Земли можно только по ограниченному количеству показателей не для всей климатической системы, а для отдельных ее компонентов и в основном с использованием косвенных методов и косвенных признаков. Несомненно, в большей степени нас будет интересовать климат не безжизненной Земли, а последних нескольких миллионов или десятков миллионов лет, когда появилась биосфера.

Главную информацию о климате прошлого дают геологические источники, экологическая интерпретация палеобиологических материалов, т. е. макро– и микроостатков растений, включая пыльцу, споры и др., а также животных, погребенных в отложениях различного возраста на континентах, на дне океанов и морей. Кроме того, изучаются древние ископаемые почвы, коры выветривания и различные континентальные отложения.

Существенными видами косвенной информации являются дендрологические, археологические, исторические и другие данные, относящиеся к последнему периоду истории Земли.

В самое последнее время начали широко использоваться геохимические, главным образом изотопные методы анализа, позволяющие количественно интерпретировать некоторые характеристики климата. В соответствии с имеющимися представлениями на Земле было не менее трех крупных ледниковых эпох, последняя около 650 млн. лет назад.

Примерно в течение последних 20 млн. лет распределение материков и океанов на нашей планете стало напоминать настоящее. За это время земная атмосфера прошла существенную эволюцию. Мы не будем детализировать климат первых 4 млрд. лет истории Земли (докембрий) и последних 570—650 млн. лет (фанерозой). Отметим только, что в течение различных геологических эпох наблюдались теплый каменноугольный период в палеозое, около 300 млн. лет назад, холодный – в мезозое, около 200 млн. лет, теплый – в третичном периоде, около 70 млн. лет назад. Более или менее надежные косвенные данные имеются о климате Земли за последние 2 млн. лет (четвертичный период).

Климат четвертичного периода

Характерной чертой четвертичного периода является формирование биосферы, т. е. тонкой воздушной, водной и почвенной оболочек земного шара, в которых существует жизнь. Биосфера образовывалась в течение миллионов лет из безжизненной геосферы, развивавшейся несколько миллиардов лет. Именно по этой причине в отличие от климатов глубокой древности, когда биосфера отсутствовала, климатические условия четвертичного периода могут соответствовать диапазону возможных изменений климата в будущем.

Последние 1,5—2 млн. лет характеризовались чередованием длительных ледниковых периодов средней продолжительностью 70—120 тыс. лет с более короткими межледниковыми периодами по 15—20 тыс. лет. Предпоследний теплый межледниковый период отмечался 75—120 тыс. лет назад. История цивилизации приходится на последний межледниковый период, начавшийся примерно 10—15 тыс. лет назад, в конце которого мы в настоящее время живем. Этот период получил название голоцена.

Согласно палеоклиматическим данным в течение последних 2 млн. лет средняя температура Земли была близка к нынешней, т. е. порядка 15° С, и колебалась в пределах ±5÷10° С при переходе от ледниковых к межледниковым периодам. На рис. 1 приведены результаты модельных расчетов температуры Земли за последние 4,5 млн. лет. Следует иметь в виду, что и для этого времени термин «ледниковый-межледниковый» периоды не означал, что Земля полностью покрыта льдом или свободна от него. Есть основания полагать, что Северный Ледовитый океан никогда не был полностью свободен ото льда, а Антарктический континент всегда покрывался ледовым панцирем.

Наиболее подробные данные благодаря бурению и анализу колонок континентальных льдов в Гренландии, Антарктиде и других районах земного шара имеются о климате последних 150 тыс. лет. Точность анализа колонок льда для периода последних 50 тыс. лет существенно повысилась в результате применения методов радиоуглеродного анализа данных о вариациях отношения изотопов ¹⁸O/¹⁶O.

На рис. 2 приведены результаты анализов климата Земли за последние 130—140 тыс. лет. Одна кривая характеризует результаты анализа колонок льда в Гренландии по кислороду, другая – в горах Франции – по радиоуглероду. Оба анализа независимо друг от друга указывают на наличие последнего ледникового периода примерно 15—80 тыс. лет назад и наступление 10—15 тыс. лет назад последнего межледникового периода. Чередование этих периодов происходило в северном и южном полушариях.

Наиболее полно этот вопрос исследован при осуществлении американской программы Climap (картирование климата). Были восстановлены ландшафты, температура поверхности воды, орография за последние 450 тыс. лет и более подробно за последний ледниковый период плейстоцена. Методами спектрального анализа различных косвенных показателей климата были установлены три периодичности колебаний климата.

Период в 100 тыс. лет связан с практически таким же периодом колебания эксцентриситета земной орбиты (отношения фокального расстояния от Солнца до Земли к длине главной оси земной орбиты). Периодичность приблизительно в 40—43 тыс. лет связана с периодическими изменениями угла наклона плоскости экватора к плоскости орбиты Земли. Третий период порядка 19—23 тыс. лет связан с прецессией земной орбиты.

Рис. 1. Средняя глобальная температура поверхности Земли за последние 4,5 млн. лет

Рис. 2. Средняя температура поверхности Земли за последние 130—140 тыс. лет

Таким образом, колебания ледниковых-межледниковых периодов в эпоху плейстоцена в значительной мере были обусловлены изменениями приходящей на Землю солнечной радиации в результате колебаний параметров земной орбиты. Ниже мы рассмотрим и другие факторы, ответственные за изменения климата.

Климат последнего ледникового периода и голоцена

Для лучшего понимания истории современного климата и оценки возможных состояний климатической системы в ближайшем будущем наибольший интерес представляет климат последнего ледникового периода и голоцена. Связано это по крайней мере с тремя соображениями. Во-первых, во многих научных исследованиях высказываются опасения, что в отдаленном будущем возможно наступление очередного ледникового периода.

Выше мы отмечали, что чередование ледниковых-межледниковых периодов в значительной мере объясняется изменением параметров земной орбиты. Их экстраполяция указывает на медленную тенденцию к похолоданию. Деятельность человека, по-видимому, внесет серьезные коррективы в ход естественных процессов. Однако при рассмотрении всех вариантов изменения климата вероятность наступления новой ледниковой эпохи исключить нельзя.

Второе соображение основывается на том, что потепления или похолодания в будущем могут иметь черты, присущие отдельным периодам эпохи голоцена. Дело в том, что примерно за последние 10 тыс. лет климат Земли неоднократно менялся. Так, после окончания ледникового периода началось быстрое потепление климата. Примерно 7—8 тыс. лет назад климат был теплее, а некоторые субтропические и теплые умеренные пояса влажнее, чем сейчас. Это привело к развитию культуры Северной Африки, Среднего Востока и долины Инда. Скотоводство, охота и земледелие развивались в местах, которые когда-то были пустынями и засушливы теперь.

Около 4 тыс. лет назад в северном полушарии началось похолодание. Климат высоких широт стал более суровым, многие субтропические области превратились в пустыни. Это привело к исчезновению многих культур, в частности в Сахаре, Аравии, Раджахстане, в долине Инда. Ряд цивилизаций переместились на возвышенности и в долины рек Тигра, Евфрата и др. В последнее тысячелетие климат стал более или менее устойчивым, но в VIII—XII вв. отмечалось потепление, в XIV—XIX вв. – похолодание, а в начале XX в. климат вновь потеплел.

Третьим соображением является то, что наука располагает более надежными данными о климате последних нескольких десятков тысяч лет, а для голоцена имеется даже ряд архивных и летописных источников. Палеоклиматические исследования в последние годы шли по пути использования косвенных данных для восстановления состояния поверхности суши, ее ландшафта, растительности, орографии, температуры поверхности океана. Эти показатели характеризуют такие параметры климатической системы, как альбедо поверхности, ее тепловые свойства, теплообмен атмосферы с подстилающей поверхностью суши и океана, уровень океана, положение ледников и др. С помощью математических моделей общей циркуляции атмосферы можно реконструировать режим климатической системы с учетом перечисленных и некоторых других внешних параметров климатической системы для различных месяцев.

Геологам, археологам, палеогеографам и другим специалистам удалось восстановить основные характеристики подстилающей поверхности ледникового периода (рис. 3). Рис. 4 иллюстрирует разность температур поверхности Мирового океана для августа в период последнего максимального оледенения, около 18 тыс. лет назад, и в современную эпоху. Как видно из рисунков, расхождения с современными условиями существенные. Уровень океана был примерно на 85 м ниже, чем теперь, температура океана в среднем на несколько градусов, а местами в Атлантике на 10° ниже, ряд континентов покрыт ледовым панцирем, альбедо поверхности также было иным. Камни, лед и песок занимали 40 млн. км² (в настоящее время – 24 млн. км²), тундра и альпийские сообщества – 20 млн. км² (в настоящее время – 8 млн. км²), пустыни и полупустыни – 12 млн. км² (в настоящее время – 18 млн. км²). Общая площадь под лесами, кустарниками, саванной и другими сообществами была такой же, как сейчас.

На основании этих данных были выполнены серии численных экспериментов с тремя типами моделей общей циркуляции атмосферы, разработанными в США. В первой серии экспериментов моделировался характер средних климатических условий на земном шаре для летнего вегетационного и зимнего периодов ледниковой эпохи. В результате оказалось, что для летнего периода средняя температура у поверхности была меньше на 5,3 в северном и 4,5° С в южном полушариях, чем теперь, облачность соответственно меньше на 2,9 и 2,2%, количество осадков меньше на 8,3 и 3,9 мм, среднее давление в северном полушарии было меньше на 8,7 мб, а в южном на такую же величину больше. Была ослаблена средняя зональная циркуляция в южном полушарии. Более подробные характеристики климата содержатся в табл. 1.

Рис. 3. Основные характеристики подстилающей поверхности ледникового периода (по В. Гейтсу и др., 1976) Изотермы – в °С, высоты – в м, положение ледников заштриховано

Рис. 4. Разность температур поверхности Мирового океана ледниковой и современной эпох (по В. Гейтсу в др., 1976).

Изотермы – в °С

Таблица 1. Осредненные характеристики климата ледниковой эпохи по данным численных экспериментов

Температура поверхности, °С	17,8	7,6	-5,3	-4,5
Температура воздуха у поверхности, °С	18,0	7,1	-5,3	-4,5
Температура на уровне 800 мб, °С	7,8	-3,3	-5,0	-4,6
Температура на уровне 400 мб, °С	-23,4	-30,7	-8,2	-5,0
Зональный ветер на уровне 800 мб, м/с	-0,9	3,6	-0,3	-0,9
Зональный ветер на уровне 400 мб, м/с	2,4	14,7	-0,1	-2,1
Облачность, %	22,5	44,2	-2,9	-2,2
Относительная влажность на уровне 800 мб, %	46,8	63,1	-2,6	0,1
Содержание влаги в атмосфере, мм	14,2	12,9	-8,3	-3,9
Испарение, мм/день	4,0	3,5	-0,5	-0,9
Осадки, мм/день	4,5	3,1	-1,2	-0,1
Давление у поверхности, мб	972,9	995,1	-8,7	8,7

Вторая серия экспериментов показала, что интенсивность циркуляции в июле и январе повышается. Оси циклонов смещаются к югу и проходят южнее Скандинавии в сторону Азии. Сильно сокращаются осадки летом, особенно над Южной и Восточной Азией, зимой они примерно такой же интенсивности, что и теперь, и лишь в северном полушарии их было немного меньше.

При моделировании климата ледниковой эпохи с помощью третьей модели оказалось, что в среднем на всем земном шаре осадков было на 10% меньше, чем теперь, над сушей – 31%, а над океаном лишь около 1%. Средняя температура у поверхности упала на 5,4° С, над сушей на 7,7°, а над океаном на 4,4°.

Повышение альбедо континентов во время ледникового периода за счет большой площади, покрытой льдом и растительностью, дало в модели более низкие температуры во всей тропосфере и более высокое давление у поверхности над континентами по сравнению с океанами.

Приведенные характеристики – результат реконструкции климата да базе теоретических моделей, которые в основном дают сходные оценки. Поэтому есть все основания предполагать, что реальные климатические условия ледникового периода в главных чертах вряд ли могли сильно отличаться от восстановленных. Будущие эксперименты с более сложными моделями уточнят эту картину.

Однако при всех обстоятельствах ясно, что наступление ледниковой эпохи привело бы к таким климатическим условиям, которые катастрофически повлияли бы на все стороны хозяйственной деятельности и на самого человека. Достаточно сказать, что среднему похолоданию на 1°С соответствует сокращение вегетационного периода порядка двух недель. Таким образом, среднее похолодание на 5,4° С (согласно моделям) привело бы к сокращению вегетационного периода почти на три месяца, что для многих районов мира равносильно его отсутствию.

Остановимся кратко на некоторых характеристиках климата голоцена. Наибольший интерес представляют теплые и холодные периоды этой эпохи. Мы уже отмечали, что в первые 7—8 тыс. лет происходило резкое потепление климата. Примерно 8 тыс. лет назад растаял скандинавский ледовый покров. Льды Североамериканского континента растаяли около 6,5 тыс. лет назад, а лабрадорский лед – еще позже, 4,5 тыс. лет назад.

К этому времени субарктические леса сместились к северу примерно на 300 км севернее их нынешней полярной границы. На несколько сот километров отступила к северу и вечная мерзлота в Восточной Сибири и Северной Америке. Почти везде, за исключением некоторых зон, климат был более влажным, чем сейчас. Примечательно, что влажный климат длительное время господствовал во всем засушливом поясе, простирающемся от Западной Африки до Раджахстана на северо-западе Индии. Даже в засушливом центре Сахары годовое количество осадков составляло 250—400 мм (сейчас 6 мм/год). Уровень озера Чад на 40 м превышал современный, а само озеро достигало размеров Каспийского моря. Обширные пастбища использовались скотоводами-кочевниками, интенсивно развивалось земледелие без орошения в районах Ближнего и Среднего Востока, включая северо-запад Индии, т. е. в районах, которые ныне относятся к засушливым. Некоторые области в полосе 35—40° с. ш. в это время были более засушливыми (Калифорния, Невада, Иран, Южная Африка), и это сказывалось на развитии их экономики. Рис. 5 иллюстрирует климат этого наиболее теплого и благоприятного периода голоцена, получившего название климатического оптимума.