Климат антропогена

[langust]

Лишь короткие промежутки интергляциалов соответствовали нынешнему объему льда в Антарктиде и Гренландии.

Пожалуй, по этим графикам можно попытаться выделить хоть какую-то закономерность. Что мы наблюдаем из них, если отвлечься от мелкомасштабности?
  Наблюдается интергляциальная "точка" с периодичностью возникновения около 120 т.л. И есть экспонентное снижение температур в направлении гляциальной "стабильности", продолжительностью около 50 тл. Это говорит о том, что на Земле в последнюю половину антропогена случаются катастрофы потепления, которые планета исправляет за счет какой-то внутренней активизации процессов, способствующих выбросу излишков тепла. Если это выбрасываемое тепло гипотетически признать отработанным, то внутри каждого 120т.л. цикла надобно искать, как минимум, четыре цикла. И эти циклы вовсе не обязаны выражаться в температурных катаклизмах. Это будут циклы развития некой тенденции, связанной с общеэволюционными процессами в гео-биосфере.

Основные экстремумы температур хорошо описывают суперпозиции циклов Миланковича.

[langust]

Космические факторы, от которых зависит инсоляция поверхности Земли, в основном и определяет колебания палеотемператур, по крайней мере, в последние сотни тысяч лет.


На следующем графике заметна хорошая корреляция июльской инсоляции и температурных глобальных изменений

Конечно, есть еще и влияние других факторов, в том числе и полной инсоляции, вулканической деятельности... .

[langust]

Привожу расчеты.

Проще всего сказать, что нет периодичности, тогда и климат... непонятно от чего зависит.
А зависит он как раз от инсоляции и причиной его изменений на Земле являются факторы космической геометрии, которые с высокой точностью описывают циклы Милутина нашего Миланковича  .
Есть и ритмичность, и периодичность.
Попробуем на пальцах и с помощью арифметики... .
Прецессия. Эффект "юлы", когда земная ось описывает круговые движения. Период - 26 тл. Хотя есть варианты. Примем за точку отсчета 12 тлн, когда в Северном полушарии по прецессии было северное лето и в перигелии оно получало максимум тепла. Тогда предыдущая "станция" была примерно 38 тлн.  
Долговременная нутация с периодом в 41 тл - угол наклона оси. Около 7 тлн он был максимальным - 24,5 град, а через 13 тл будет минимальным - 22 град.
Эксцентриситет - орбита Земли под влиянием других небесных тел меняет эллиптичность. Максимальный был около 15 тлн (впрочем тысяча-две влево или вправо не считается побегом). Сейчас эксцентриситет небольшой, однако в перигелии планета получает почти на 7% тепла больше, чем в афелии. Периодичность - 93 тл.
Запишем последовательности чисел и проанализируем их, сравнив с графиком

Прецессия   12 38 64 90 116 142 168 194 220 246 272 298 324 350 376 402 428
Нутация        7 48      89 130       171 212       253       291  335       376       417
Эллипс        15           108                 201                   294               387            480  

1) Голоцен. Все циклы Миланковича практически совпадают. 7 тлн, при максимальном наклоне орбиты Северный полюс повернул свою лысину к солнышку аккурат в перигелии, когда Земля была на минимальном расстоянии от светила. Именно тогда был Климатический Оптимум голоцена. Температура была не такой высокой как в предыдущем интерстадиали за счет того, что эллиптичность была намного меньше.

2) Второй "голоцен" (Ээмиан). 130-114 тлн. Нутация и прецессия особенно хорошо работает в паре и за счет высокой эллиптичности (хотя максимум был 108 тлн) температуры были намного выше, чем в Голоцене.

3) Третий (от наст. вр.) - Совпадение "пары" (246,253). Продолжался недолго - всего несколько тысяч лет, так как не было "поддержки" по эллиптичности.

4) Четвертый - Две тамары ходят парой (324,335) с поддержкой высокого эксцентриситета.

5) Пятый - Совпадение "сладкой парочки" (402, 417). Максимальный эксцентриситет - 387 тлн.

Примечание. 376 тлн хоть и было совпадение пары, однако эксцентриситет был нулевой и орбита представляла собой окружность (перигелий = афелию). Был только локальный максимум.

[langust]

Прослеживать экстремумы лучше всего, используя подробный график

[langust]

Внутри гляциалов температуры очень чувствительны и к другим факторам за счет положительной обратной связи и быстрых изменений альбедо при таянии-роста ледников. К тому же возникает проблема точности датировок из-за частоты пиков и "начальных условий" (12-7-15). Но, тем не менее, можно выделить некоторые характерные пики, которые по всей вероятности связаны с некоторыми циклами:
38 тлн(8-й экстремум), 48(12), 64(18), 89(22), 108(24), 195-215 (7.1, 7.3), 291... .

Следует также учитывать и саму солнечную активность, которая меняется во времени, тем самым усиливая или ослабляя некоторые максимумы и даже увеличивая их количество.
Важна также вулканическая деятельность. Если внимательно посмотреть на графики, то можно отметить интересную особенность: перед самым резким подъемом температуры происходит резкое понижение концентрации вулканической пыли. То есть, при создании необходимых условий для повышения температур за счет геометрических факторов, но при высокой вулканической активности, самого повышения температур не происходит до тех пор пока не спадет вулканическая ативность. Этим объясняется такой огромный градиент температур, который устанавливается перед очередным максимумом. Это и создает так называемый эффект пилы на графике глобальных температур.

[василий андреевич]

Благая причинностная идея обычно начинает "затухать" при введении все большего числа факторов. Но если мы приходим к уверенности, что вся разномасштабная периодика явлений каким-то образом вырабатывает обратные связи - надо искать математимачиеские принципы. Самые что ни на есть простые принципы.
  Можно попробовать под геометрическими факторами разуметь не циклы Миланковича или периодику Солнечной активности, а сам факт экваториальной "концентрации" принимаемого Землей излучения. И построить на этом концепцию периодики распределения тепла от "экватора к полюсам". А всю внешнюю цикличность встроить в концепцию, как автоколебательный процесс самоналадки. И здесь (если это на самом деле характерно) пилообразность должна являться ключевой отправной точкой рассуждений.
  Например. Есть некая экваториальная температура Т, которая падает при удалении "дельта х" к полюсу. Отсюда Т/дх есть прямая, наклонная к оси х. Если вместо Т поставить кТ (к-постоянная больцмана), то отношение температуры к удаленности от экватора будет иметь размерность силы, то есть самого что ни на есть фактора предполагаемой эволюции климата в его лобовом толковании.
  Далее следуют элементарные рассуждения, из которых будет следовать, что Т от экватора к полюсам должна иметь вид экспоненты. А это, в свою очередь, говорит о том, какая энергетика должна руководить атмосферными процессами в тропих, что бы к полюсам мы имели условия для сброса этого отработанного тепла в космос.
  Я не уверен, что подобный подход будет интересен кому-то, а еще более, что он работоспособен. Но из опыта применения подобного принципа в совершенно других явлениях, вытекают некие предсказания. Одно из них, что переходя к временным шкалам, получается, казалось бы, ничем не провоцируемый высокотемпературный "взбрык". Тогда как периодические колебания "средне вековой" температуры следуют своим чередом, накладываясь на этот "взбрык".
  ......

[василий андреевич]

Подумалось, что сказал нечто плохо перевариваемое. Главная идея же в том, что атмосфера вкупе с геосферой работают. А работать можно только за счет разности температур. Естественная разность - это экватор и полюс. Скрытая разность (как бы эволюционная) - это временные колебания.

[langust]

Горизонтальный перенос тепла от экватора к полюсам никак не объясняет каких-либо существенных колебаний. Мало того, что мы усложняем модель, но еще и добавляем некие сущности, которые трудно поддаются не только моделированию, но и не имеют каких-либо математических доказательств нестабильности процесса. Нет никаких оснований, что градиент температур начнет "пульсировать". Скорее, наоборот, с потеплением он будет уменьшаться и сглаживаться. Утверждение того, что "сброс" тепла в Космос происходит в основном в высоких широтах в принципе неверное. В тропиках днем поток солнечной радиации на подступах к тропосфере достигает максимальной величины почти в 1400 вт на кв м и сходит на нет к полюсам. Не говоря уже о ночной стороне поверхности - чистый ноль. А вот теплоотдача наибольшая именно в тропиках, где есть максимальная инсоляция.
Исходя из этих рассуждений, целесообразно зафиксировать все эти градиенты горизонтальных потоков теплопередачи и обратить внимание, прежде всего, на общем балансе поступления тепла. Например, в январе планета находилась в перигелии и получала тепла на 7% больше, чем будет получать в июле. Вряд ли как-то существенно изменятся градиенты, хотя общее количество тепла, конечно увеличится. То есть, даже при столь малом эксцентриситете, разница все же существенная. Если же эллиптичность увеличить еще больше, то и разница в поступлении теплоты в перигелии и афелии будет куда больше, что может привести, например, к усиленному таянию континентальных ледников (если таковые есть). Они также тают куда более существенно в летнее время, когда угол наклона оси вращения становится больше. Например, для тех широт, где часто эти самые ледники находятся, разница по инсоляции может достигать 20 и более процентов!  И последнее, таяние в Сев.Полушарии усиливается, когда в перигелии Северный полюс смотрит на Солнце. Такое положение было примерно 10 тлн, когда планета перешла от оледенения к теплому голоцену и почти все континентальные ледники растаяли (угол наклона оси тогда также был максимальным - более 24 град). 

[василий андреевич]

Исходя из этих рассуждений, целесообразно зафиксировать все эти градиенты горизонтальных потоков теплопередачи и обратить внимание, прежде всего, на общем балансе поступления тепла. 

Целесообразность хороша, когда цель "на поверхности" и требуется найти кратчайшие пути к этой цели. Действительно, все процессы в атмосфере и на поверхности планеты имеют мизерную энергетику в сопоставлении с энергией, доставляемой Солнечной радиацией. А потому целесообразность отвлечься от мизерного, для выявления реакции планеты на внешние вариации, является логичной и вполне самоочевидной. То есть планета должна тупо отвечать усилением отражения на усиление радиационного потока. Земле же в сравнении с прочими планетами просто везет, что так удачно все складывается на протяжении нескольких миллиардов лет.
  Но вот моя чудаковатость, вовсе не оформившаяся в доказательные утверждения, говорит об ином. Только благодаря тому, что тончайшая пленка на поверхности Земли под названием биосфера, обратными связями приводит в движение механизмы планетарного масштаба. А как работают эти механизмы - задачка не из легких.
  На кой черт такая отсебятина, ведь несопоставимость явлений радиации и жизнедеятельности налицо. Но иногда я задаюсь даже таким вопросом - а почему Земля еще не остановилась в своем вращении вокруг оси? Неужели только инерция, как провидение, данное высшей случайностью? А вдруг процессы взаимодействия ядра и мантии таковы, что им по силам использолвать гравитационные вариации элиптичности орбиты для "раскрутки" вокруг оси. А вот у остановившихся во вращении таких возможностей не было.
  Или процессы седиментации, которые так легко объяснить неоднородностью теплового потока из недр. Но как только начинаешь вдаваться в тонкости, то сразу выползает на поверхность удивительность внутреннего строения, как самоорганизующейся системы, для которой необходимо избавляться от избыточного тепла путем его перераспределения в граничные регионы. И тем способствовать воздыманию тектонически активных поясов. Абсурд подобных взглядов вроде бы очевиден, ведь всем известно, что "тепло" в гравитационном поле не может перемещаться вниз. Но я и не говорю о тепле, я говорю о энергоемких структурах, которые погружаясь в недра и разрушаясь выделяют наработанную на поверхности потенцию в виде хаотического тепла.
  Нечто подобное я вижу и в процессах взаимодействия излучения и геобиосферы. У нас нет данных позволяющих утверждать, что существует четкий балланс между принятым и отданным излучением. Но тогда, допустим, усиление Солнечной активности на 10% может сказаться на усилении отражения только в 9%. А снижение активности излучения, которое произойдет через "миллион временых единиц", вызовет ответ Земли в виде выбросов тепла из недр. И не мне Вам говорить, насколько масштабен этот один процентик.
  Потому и не хочу мириться с целесообразностью того простейшего правила: если наблюдаешь явление планетарного масштаба - ищи причинность вне планеты. Резервы Земли хоть и небезграничны, но именно они позволяют нам существовать, как единице, познающей саму себя.

Но, наверное, это совсем другая тема.

[langust]

Да, наверное...  .

[идрис]

Мы уже обсуждали вопрос. Очевидно, что в истории плейстоцена господствуют резкие скачкообразные изменения температур. Далее согласно многочисленным графикам в том числе приводимым вами очевидно что нет никакой строгой законемерности в изменениях температур. То есть простой учет космических ритмов для климата земли не совсем работает. Климат земли обладает внутренними факторами, которые его во многом и определяют.

Далее насчет графиков изменения уровня моря. Если вы вниманительно посмотрите, то вся часть изотопной шкалы под номером 5 начинается где то 75 тысл.н. и заканчивается 135 тыс.л.н. В прошлом эта часть шкалы сопоставлялась с микулинским межледниковьем. Однако сейчас очевидно, что микулинское мл явно кончилось не 75 тыс.л.н. Далее эта часть изотопной шкалы была разделена на целых 5 подстадий. Далее 4 стадия по всем данным соответствует осташковскому оледенению ("ранний" валдай). Следуюшая стадия 3 явно соотносится с внутривалдайским периодом дегляциация и формирования довольно хороших почв. Следующая стадия явно соответствует калиниской стадии Валдая. Она очевидно была самой холодной в валдае и явно резко перешла в голоцен.

Стадия 1 - это очевидно голоцен.

Четко видно что стадия 5 длилась намного дольше микулинского межледниковья. А насколько уровень моря был в течении этой стадии 5 сложно выявить. Уж во всяком случае само выделение этой длительной стадии и четкое ее отделение от стадии 4 говорит о том, что условия среды в эти стадии были разными.

То есть в истории валдая были периоды когда ледников в Северной Европе не было.

Что такое Скандинавский ледник, который растет сейчас? Где он находится.

[langust]

Имел в виду ледник на территории Скандинавского полуострова (Норвегия, Швеция).

[langust]

Идрис, почему вы всегда смотрите на график по Гренландии и игнорируйте график по Антарктиде? Если даже подойти чисто формально, то именно он определяет средние температуры на планете. А там все температуры значительно ниже чем даже в голоцене, не говоря уже про интерстадиал 114-130 тлн., когда было значительно теплее. И потом, геометрические факторы однозначно определяют основные максимумы температур на протяжении, по крайней мере,  полумиллиона лет. Вы же пытаетесь рассмотреть чуть ли не каждый локальный минимум, ориентируясь на якобы высокие температуры. Они хоть и высокие, но для ... Гренландии, а вовсе не для планеты. Но даже если брать все эти "пики", коих тут более 20, то и минимумы не хилые. И потом, температурные графики по Антарктике однозначно показывают низкие температуры в среднем по планете на протяжении всего гляциала (114... 10 тлн). А все эти микулинские межледниковья - старые данные, когда было изучение по локальным параметрам и отдельным регионам. Вот вы мне ответьте на простой вопрос: куда делась та вода, которая замерзла по данным, например, со станции Восток? А судя по интегралу температур, льда могло быть очень даже прилично. Я не оспариваю ни в коем случае наличие или отсутствие ледника в конкретном регионе, например, под Тулой. Но даже если ледника там не было, но был приличный, например, в Сев.Америке. Или на том же Скандинавском полуострове.
И потом, мне совершенно непонятно, когда игнорируются очевидные данные по корреляции инсоляции и температуры, и в то же самое время обсуждаются на полном серьезе некие "внутренние" параметры совершенно неопределенного свойства. Даже нет приемлемой гипотезы - мол, что-то там происходит... тайное и непонятное. И вообще... не никакой закономерности! Не совсем конструктивная позиция.

[идрис]

Вы ведь приводили графики по Антарктиде. Там вполне очевидные чрезвычайно резкие и острые пики. При чем особенно резкие максимальные пики сразу после абсолютных минимумов температур. Также очевидно, что в течение всего Валдая были разные температуры. Точно так же и уровень моря был разным. причем существенно разным. Размах колебаний от 130 до 40 метров ниже современного.

Спад в 100-130 метров это очевидно развитие покровных ледников Евразии и Северной Америки. А вот в чем причина спада на 40 метров. Это несколько другой вопрос. Может быть ответ в Антарктиде (то есть там слои льда того времени были толще, чем в собственно межледниковье). Но в любом случае абсолютно все данные говорят что в течении Валдайского времени были длительные, весьма длительные периоды, когда покровных ледников в Европе не было.

Также по всем графикам видно, что минимальные за Валдай температуры были в самом конце. То есть 20 тыс.л.н. было на десятки градусов холоднее, чем 100 тыс.л.н. Микулинское это традиционное название последнего межледниковья, термин прижился и даже не знаю чем его заменить.

[langust]

Если посмотреть, даже не очень внимательно, на третий график на этой странице, то прекрасно видна абсолютная корреляция по параметрам температура-инсоляция. И это только по летним температурам и только для одной широты! Причем, самой важной, где в основном и формируются ледники. Может, у кого-то проблемы с определением корреляции, так это вовсе не рассуждения о неких "секретных" причинах явления - цифры говорят сами за себя. Все основные пики в точности соответствуют космическим факторам по инсоляции. Если же кого смущают амплитуды, то можно обратиться и к графикам по Гренландии - там они скачут ого-го! Например, даже по тому самому, вами любимому, микулинскому межледниковью четко заметны три пика инсоляции: 125 тлн, 105 тлн и 85 тлн! Не "забыт" и пик около 50 тлн - также полное совпадение. И это - главные максимумы. Все же промежуточные можно интерпретировать и другими параметрами, также влияющими на инсоляцию. Некоторые не совсем определены, например, солнечная активность в разные моменты времени. Оставляют желать лучшего и данные по вулканической деятельности. Однако, самые мощные всплески температур однозначно определяются циклами Миланковича и не видеть этого - игнорировать огромные потоки солнечной радиации. Даже самые злостные "потеплисты" стараются не касаться этой темы - ужо больно невыгодно спорить с очевидными фактами.