Климат антропогена

[идрис]

Как то я стал замечать, что на ряде графиков вырисовывается два термических максимума голоцена. Первый - всем известный климатический оптимум 7 тыс.л.н. А второй максимум где то 3,5 тыс. лет назад. Второй максимум еще и совпадает с очень мощным импульсом увлажненности. Фактически оптимальность климата тогда была примерна равна оптимуму голоцена. Другое дело, что между этими всплесками был катастрофический период сверхнзких температура и сверхамлых осадков около 4,0 тыс.л.н. Но в любом случае второй климатический оптимум голоцена мне становится все более и более очевидным.


Уровень в Черном море мог легко снизиться на несколько метров. Это ведь фактически стоковый бассейн. Его уровень колеблется от уровня притока. Сейчас приток с реками превышает испарение и есть сток в Эгейское море. Если приток с реками уменьшится. То приток в Эгейское море уменьшится и даже ситуация перевернется. Фактически ситуация может быть как с системой Каспийское море (Эгейское) и водоем Карабогазгол (Черное). Соленость конечно будет резко различной. Но при таком стоке уровень водоема на 4-5 метров ниже уровня Каспийского моря.

[langust]

Тут еще есть неоднозначные интерпретации датировок. Одно из таких неувязок показывает первый график Клименко (две страницы назад).
Целесообразно привести цитаты
Из книги Колина Ренфрю "Археология" по различным методам датировок.

ПРИНЦИПЫ РАДИОАКТИВНОГО РАСПАДА
Как и большинство элементов, встречающихся в природе, углерод имеет  несколько форм изотопов. Известно три вида изотопов: 12С, 13С и 14С - число обозначает атомный вес. В любом образце углерода 98,9% атомов относятся к типу 12С, в ядре которых имеется шесть протонов и шесть нейтронов и 1,1% 13С с шестью протонами и семью нейтронами. Только один атом из миллиона миллионов атомов углерода относится к типу 14С с восемью нейтронами в ядре. Этот изотоп образуется в верхних слоях атмосферы под действием космических лучей, бомбардирующих азот (14N), он содержит лишние нейтроны, делающие его неустойчивым. Он распадается, испуская слабое бета-излучение, превращаясь в свой изотоп-предшественник, азот 14N с семью протонами и семью нейтронами в ядре. Как и все типы радиоактивного распада, данный процесс протекает с постоянной скоростью, независимо от условий окружающей среды.
Время, в течение которого происходит распад половины атомов радиоактивного изотопа называется периодом полураспада. Иными словами, по прошествии одного периода полураспада остается лишь половина атомов изотопа;  по прошествии двух периодов полураспада остается одна четверть первоначального количества изотопа и т.п. В настоящее время считается, что период полураспада 14С составляет 5730 лет. Период полураспада 238U составляет 4500 миллионов лет. Период полураспада некоторых других изотопов равен ничтожной доле секунды. В любом случае, однако, распад происходит по регулярной схеме.
Рис.: 1 - атом 12С; 2 - атом 14С; а) нейтрон; б) протон
         4 - Кривая распада радиоактивного изотопа
         а)  1 период полураспада; б) 2 периода полураспада; в) 3 периода
               полураспада

[langust]

Радиоуглеродный метод датировки
Радиоуглеродный метод - это самый эффективный в археологии метод датировки. Как мы увидим, у него есть свои ограничения, связанные с точностью и с исследуемым временным интервалом. Кроме того, наиболее серьезные ошибки делают сами археологи из-за неправильных процедур отбора образцов и небрежной интерпретации. Тем не менее, радиоуглеродный метод изменил наше представление о прошлом, поскольку с его помощью археологи сумели в первую очередь составить надежную хронологию мировых культур.
История и основной принцип метода. В 1949 г. американский химик Уильярд Либби опубликовал первые результаты датировки радиоуглеродным методом. В годы второй мировой войны он был одним из немногих ученых, изучавших космическое излучение и субатомные частицы, постоянно бомбардировавшие Землю, образуя нейтроны с высоким энергетическим зарядом. Эти нейтроны, вступая в реакцию с атомами азота в атмосфере образуют атомы углерода -14 (14С) или радиоуглерода, которые оказываются неустойчивыми из-за наличия восьми нейтронов в ядре вместо обычных шести, как у обычного углерода (12С) (см. рамку на стр. 131). Такая неустойчивость ведет к радиоактивному распаду 14С с регулярной скоростью. Либби установил, что период полураспада 14С в любом образце составляет 5568 лет, хотя согласно современным исследованиям более точным является период в 5730 лет (некоторые лаборатории до сих пор считают периодом полураспада 5568 лет, но эта разница уже не является существенной, поскольку мы располагаем правильно калиброванной радиоуглеродной временной шкалой, см. ниже).

[langust]

Либби понимал, что распад радиоуглерода с постоянной скоростью должен уравновешиваться его постоянным образованием под действием космического излучения и, следовательно, пропорция 14С в атмосфере должна оставаться одинаковой в течение всего времени. Более того, эта постоянная концентрация радиоуглерода в атмосфере одинаково передается всем живым существам через двуокись углерода. Растения, усваивающие двуокись углерода через фотосинтез, поедаются травоядными животными, которые, в свою очередь, служат пищей плотоядным животным. Только со смертью растения или животного поступление 14С прекращается и его постоянная концентрация начинает уменьшаться вследствие радиоактивного распада. Таким образом, Либби понял, что зная период полураспада 14С можно определить возраст погибшего растения или ткани животного, измерив количество радиоуглерода в образце.
Великим практическим достижением Либби стало изобретение точных средств измерения. (Следы 14С регистрировались с начала распада и их число сокращалось вдвое через 5730 лет. Через 23 000 лет в образце можно было обнаружить только шестнадцатую часть первоначальной малой концентрации 14С.) [стр. 132] Либби открыл, что каждый атом 14С распадается, высвобождая бета-частицы и ему удалось сосчитать эмиссию этих частиц с помощью счетчика Гейгера. Это стало основой обычного радиоуглеродного метода, до сих пор применяемого во многих современных лабораториях. Образцы, взятые на месте раскопок обычно включают органические материалы: древесный уголь, древесину, семена и другие остатки растений, кости человека и животных. На точность измерения полураспада 14С в образце влияют ошибки при вычислении, фоновое космическое излучение и прочие факторы, вносящие в измерения элемент неопределенности. Это означает, что установление даты радиоуглеродным методом неизбежно связано с возможной ошибкой: дата плюс или минус определенный срок (стандартное отклонение) (см. текст в рамке, стр. 133).
Некоторым усовершенствованием обычного радиоуглеродного метода стало начало применения в семидесятых и в начале восьмидесятых годов специальных газовых счетчиков, способных производить измерения на очень малых образцах. При обычном методе требовалось около 5 г чистого очищенного углерода или первоначальный образец дерева или древесного угля в 10-20 г или 100-200 г костей. Применение специального оборудования требует только сот миллиграммов древесного угля. [стр. 133]
В ряде лабораторий в настоящее время применяется еще более радикальный метод, масс-спектрометрия ускорения (AMS), для которого требуются образцы еще меньших размеров. Метод AMS позволяет производить непосредственный подсчет атомов 14С, независимо от их общей радиоактивности. Минимальный размер образца, в принципе, сведен до 5-10 мг, что позволяет брать пробы и производить непосредственную датировку ценных органических материалов, таких как Туринская плащаница (см. ниже). Вначале предполагалось, что радиоуглеродный метод датировки с применением технологии AMS можно будет использовать для исследования периода времени от 50 000 до 80 000 лет, однако это оказалось затруднительным, в частности, вследствие загрязнения образцов.

[langust]

ПУБЛИКАЦИЯ РАДИОУГЛЕРОДНЫХ ДАТ
Радиоуглеродные лаборатории определяют возраст на основании проведенных ими измерений активности радиоуглерода в том или ином образце. Уровень активности преобразуется в возраст в годах с момента смерти организма до настоящего времени. Во избежание путаницы в связи с тем, что "настоящее время" сдвигается с каждым годом вперед, в качестве "настоящего времени"  лабораториями была принята дата 1950 г. н.э. и все радиоуглеродные даты в годах до н.э. или годах "до настоящего времени" означают время до 1950 г. Таким образом, в научных публикациях радиоуглеродные даты выражаются в форме:
3700  100 до наст. вр. (Р - 685)
Первое число означает возраст в годах до настоящего времени (то есть, до 1950 г. н.э.), второе число связано с возможной погрешностью, называемой стандартным отклонением (см. ниже). Наконец, в скобках дается номер лабораторного анализа. Каждая лаборатория имеет свой буквенный код (например, Р для Филадельфии, Q - для Кембриджа, Англия).
Как указано в основном тексте, точному измерению радиоуглеродной активности образца препятствуют различные факторы, следовательно, каждую радиоуглеродную дату сопровождает статистическая погрешность или стандартное отклонение (которое не может быть реально установлено: см. основной текст). Таким образом, если радиоуглеродная дата равна 3700  100 до наст. вр., это значит, что существует 68% вероятности - два шанса из трех - ,что правильная оценка возраста в радиоуглеродных годах находится в интервале между 3800 и 3600 г. до наст. вр. Поскольку существует одна из трех вероятностей того, что правильный возраст не попадает в этот интервал, археологам рекомендуется преобразовывать  интервал в два стандартных отклонения, то есть, удваивать величину стандартного отклонения, так, чтобы установленный возраст оказался правильным с вероятностью 95%. Например, для возраста образца, определенного как 3700  100 до наст. вр. существует 95% вероятности, что правильной окажется дата между 3900 (3700 + 200) и 3500 (3700 - 200) до наст. вр. Очевидно, что чем шире стандартное отклонение, тем меньше точность (и годность, прежде всего, для исследователей, занимающихся поздней предысторией или ранней историей). Например, интервал с 95%-ной вероятностью даты, равной 3700  150 г. до наст. вр..охватывает период с 4000 до 3400 г. до наст. вр., то есть, на 200 лет больше, чем дата, определенная с погрешностью  100 лет.
Формы дат, приведенных выше обоснованы лабораториями. Они представляют собой возраст образца без калибровки и опираются на допущение, признанное в настоящее время ошибочным, того, что уровень радиоуглерода в атмосфере всегда был постоянным. Следовательно, по мере возможности, радиоуглеродный возраст требует калибровки и преобразования в возраст согласно действующему календарю. Для более четкого отражения типов калиброванных или некалиброванных дат археологи придерживаются в своих публикациях одной или двух условных характеристик:
   Некалиброванная дата   Калиброванная дата
"Научная"   до наст. времени   Калибр. До Н.Э./Н.Э.
"Историческая"   до н.э./н.э.   До Н.Э./Н.Э.

Дата, условно названная "научной" (использующаяся и поддерживаемая лабораториями) отличается определенностью, однако при отсутствии калибровки неудобна для рассмотрения в годах до н.э. или н.э. "Исторические" даты менее громоздки и по этой причине многие археологи отдают им предпочтение. Тем не менее, стиль отличения дат за счет простого употребления аббревиатуры "до н.э./н.э." в соответствии с нижней строчкой таблицы и "До Н.Э./Н.Э." в соответствии с верхней строчкой весьма уязвим с точки зрения возможных издательских несообразностей и ошибок печати. Более того, очень важно (и трудно) помнить, что некалиброванная дата, например, 3500 г. до н.э. не связана с какой-либо системой счета в календарных годах и не считается на столетие старше, чем 3400 г. до н.э.

[langust]

Если археологу необходимо установить абсолютную хронологию вообще, с использованием радиоуглеродного метода наряду с прочими методами датировки, включая исторические, кажется логичным использование простой системы "до н.э./н.э.." при условии попытки калибровки отдельных радиоуглеродных дат, включенных в данную хронологию, что и должно стать ясной отправной точкой.
Калибровка радиоуглеродных дат. Одно из важнейших допущений, лежащих в основе радиоуглеродного метода оказалось недостаточно верным. Либби предположил, что концентрация 14С в атмосфере остается постоянной в течение всего времени, однако в настоящее время известно, что она менялась, главным образом, в результате изменений магнитного поля Земли. Метод, указавший неточность - подсчет годичных колец - оказался средством, позволяющим произвести коррекцию или калибровку радиоуглеродных дат.
Радиоуглеродные даты, полученные из годичных колец показывают, что примерно до 1000 г. до н.э. даты в радиоуглеродных годах показывают возраст все меньший по сравнению с реальными календарными годами. Иными словами, до 1000 г. до н.э. деревья (и все прочие живые существа) жили в условиях большей концентрации атмосферного 14С, чем в настоящее время. Систематически получая радиоуглеродные даты продолжительных общих последовательностей годичных колец остистой сосны и дуба (см. выше), исследователи сумели составить схему радиоуглеродных дат в сравнении с датами, полученными по годичным кольцам (в календарных годах) и вычертить калибровочные кривые примерно до 7000 г. до н.э. В журнале Radiocarbon публикуются новейшие кривые. Такие кривые в принципе помогают археологам производить калибровку радиоуглеродных дат, выражая их в календарных годах. В самом широком смысле, радиоуглеродные годы начинают значительно расходиться с обычными до 1000 г. до н.э., так, что 5000 г. до н.э. в обычных годах соответствует возрасту на 900 лет моложе. Следовательно, возраст, определенный в радиоуглеродных годах как 4100 г. до н.э. может в результате калибровки оказаться примерно 5000 г. до н.э. Именно такое отнесение назад многих дат и вызвало Вторую радиоуглеродную революцию (см. выше). Недавно благодаря сравнению дат по 14С и высокоточных дат, полученных по методу урановых рядов (см. стр. 140) в результате исследования образцов керна древних коралловых рифов вблизи острова Барбадос была вычерчена калибровочная кривая для радиоуглеродных дат с 9000 г. до наст. вр. (предел калибровки по годичным кольцам) до 40 000 г. до наст. вр. Было установлено, что радиоуглеродные даты между 18 000 и 40 000 г. до наст. вр. отличаются от реальных на 3000 лет.

[langust]

Пардон за пространный копипаст, но хотелось бы обратить внимание на книгу, перевода которой на русский язык еще нет. Тут ребята с лингвофорума кое-что перевели:
http://lingvoforum.net/index.php/topic,22605.msg469101.html#msg469101

[Mr. B]

Кому интересно, есть один погодный сайт, на котором производится учёт температуры. Может быть полезным.

http://pogoda.ru.net/

[идрис]

Сейчас активно развивается датирование по кремнию. Основано на экспозиционировании поверхности содержащей кварц и его трансформации под воздействием космических лучей. Как я понимаю в России таких лабораторий нет. Но есть где то в Южной корее. Метод работает с интервалами в сотни лет и больше.

А по радиоуглероду действительно есть вопросы и их гораздо больше, чем было в той книге указано. Во всяком случае сейчас четко установлено, что скорость накопления радиоактивного углерода за время менялась. Так что точно сопоставлять радиуглеродные даты и обычный возраст сложно. По тому сейчас принято писать радиуглеродных лет, вместо обычных лет. Ну это детали.


А тот сайт у меня в закладках стоит. Я по нему один из вариантов прогноза погоды смотрю

[langust]

Опираясь на дистанционные методы обследования поверхности Земли, американские ученые показали, что общая площадь, занятая лесами на всех континентах, составляла в 2000 году 32 688 000 км2. Однако к 2005 году она сократилась на 3,1%. В наибольшей мере это коснулось таежных лесов, уничтожаемых пожарами (часто возникающими естественным образом), а также влажных тропических лесов, которые интенсивно сводятся человеком для освобождения площадей под сельскохозяйственные угодья.
http://elementy.ru/news/431315

Леса в настоящее время покрывают чуть более 20% суши. Это, в общем, совсем немного, особенно учитывая важную роль, которую они играют в связывании выбрасываемого в атмосферу углекислого газа, в поддержании устойчивого стока рек и в стабилизации климата.

Примечательно, что в голодной Африке леса практически не изводят.
Насчет климата - есть, конечно влияние, но хотя и непонятно в какую сторону - слишком сложная зависимость. Насчет вбрасывания СО2 - вряд ли: сколько потребляют углекислого газа, столько и освобождается потом в процессе гниения, сжигания... . А сток рек куда более устойчивый, если русло не засоряется топляками и останками растений. Во всяком случае, все аргументы спорны.

[идрис]

Наибольшие темпы сведения лесов в Бразилии. У них есть проекты по переброске избыточного населения вглубь страны и освоения Амазонии. К ним постоянно лезут разные экологи, одумайтесь, вы губите природу и т.д. А они в ответ, вы в Европе свои леса уничтожили, а это наши леса, чего хотим - то и творим.

Сток рек прямо определяется количеством леса. Чем больше леса, тем медленнее происходит половодье при таянии снегов либо после ливневых дождей. Также леса существенно повышают уровни грунтовых вод. Поскольку при медленном стоке, вода успевае просочиться на большую глубину. Это доказано и теоретически и экспериментально. Насчет Африки данные весьма и весьма спорные. Особенно удивительно, что например в Нигерии лес практически не сводят. Ясное дело, что он там почти уже исчез, но все таки. 150 миллионов человек с подсечно-огневым земледелием, массированной добычей нефти в дельте Нигера, и ничего, очень странно. Насчет того, что сколько потребляют леса, столько и выделяют абсолютно с вами согласен. Вообще все биосистемы сколько берут, столько и отдают. Еще Вернадский высказывал идею, что веществу из биологических круговоротов очень и очень трудно выпасть, вероятно (это уже я от себя) не менее трудно ему туда попасть.

[langust]

Что касается сибирских рек, то там половодья и без сведения лесов приличные и в основном связаны с ледяными торосами, которые перегораживают потоки воды. Насчет грунтовых вод, то там вечная мерзлота все-таки.
А по Африке меня поразила картинка - лесов много и спутники не зафиксировали вырубок. Там почвы вроде плохие и не очень то приспособлены для земледелия. Вон, в Канаде, леса сводят по-взрослому, а пеняют на наши пожары, причем, естественного происхождения. Все-таки надо как-то избавляться от стереотипов и не считать хотя бы плановые вырубки леса безусловным злом. По крайней мере, не доказано.

[идрис]

Ну вырубку лесов злом считают только самые проженные гринписовцы (не к обеду будет сказано). Да и не только канада. Но посмотрите на Швецию и Финляндию, там тоже какие то странные цифры, лес якобы вовсю рубят, все красным цветом залито. Неужели там действительно так обстоят дела.

В Африке все нормально с почвами, там система земледелия сохранилась с бронзового века, если не с палеолита (сжег лес, вскопал мотыгой, посадил сорго, через 2 года сжег новый лес и т.д.).

[langust]

Скорее всего, рубят и... не особо волнуются. Вообще-то земля для людей, а не люди для... леса. И Амазония такая же территория, как и другая, где можно жить и выращивать урожаи. В период засухи она вообще похожа на... сгоревший лес. 

[langust]

Насчет Африки данные весьма и весьма спорные. Особенно удивительно, что например в Нигерии лес практически не сводят. Ясное дело, что он там почти уже исчез, но все таки. 150 миллионов человек с подсечно-огневым земледелием, массированной добычей нефти в дельте Нигера, и ничего, очень странно. Насчет того, что сколько потребляют леса, столько и выделяют абсолютно с вами согласен.

Да, сейчас там лесов кот наплакал. А людей - выше крыши. Только в Лагосе проживает 18 миллионов! А население в количестве сравнимой с Россией умещается на площади менее одного миллиона квадратных км. Интересная особенность - армия составляет всего около 80 тыс человек... . А у нас - мильён, да еще ядерный потенциал нехилый... .