Малый ледниковый период ( МЛП ) был периодом регионального похолодания, особенно выраженного в североатлантическом регионе. [2] Это не был настоящий ледниковый период глобального масштаба. [3] Термин был введен в научную литературу Франсуа Э. Маттесом в 1939 году. [4] Период традиционно определяется как период с 16 по 19 века, [5] [6] [7] но некоторые эксперты предпочитают альтернативный временной промежуток с примерно 1300 [8] до примерно 1850 года. [9] [10] [11]
NASA Earth Observatory отмечает три особенно холодных периода. Один начался около 1650 года, другой около 1770 года, а последний в 1850 году, все они были разделены интервалами небольшого потепления. [7] В Третьем оценочном докладе Межправительственной группы экспертов по изменению климата было высказано мнение, что время и районы, затронутые малым потеплением, предполагают в значительной степени независимые региональные изменения климата, а не глобально синхронное увеличение оледенения. В лучшем случае в течение этого периода наблюдалось умеренное похолодание в Северном полушарии . [3]
Было предложено несколько причин: циклические спады солнечной радиации , повышенная вулканическая активность , изменения в циркуляции океана , изменения орбиты Земли и наклона ее оси ( орбитальное воздействие ), внутренняя изменчивость глобального климата и сокращение численности населения (например, из-за резни, устроенной Чингисханом , Черной смерти и эпидемий, возникших в Америке после контакта с европейцами [12] [13] ).
В Третьем оценочном докладе (TAR) Межправительственной группы экспертов по изменению климата за 2001 год были описаны пострадавшие районы:
Данные по горным ледникам действительно предполагают увеличение оледенения в ряде широко распространенных регионов за пределами Европы до двадцатого века, включая Аляску, Новую Зеландию и Патагонию . Однако время максимального наступления ледников в этих регионах значительно различается, что позволяет предположить, что они могут представлять собой в значительной степени независимые региональные изменения климата , а не глобально синхронное увеличение оледенения. Таким образом, текущие данные не подтверждают глобально синхронные периоды аномального холода или тепла в течение этого интервала, и общепринятые термины «Малый ледниковый период» и « Средневековый теплый период », по-видимому, имеют ограниченную полезность при описании тенденций в изменении средней температуры в полушарии или мире в прошлые столетия.... [Рассматриваемый] в масштабе полушария, «Малый ледниковый период» можно рассматривать только как умеренное охлаждение Северного полушария в течение этого периода менее чем на 1°C относительно уровней конца двадцатого века. [3]
В Четвертом оценочном докладе МГЭИК (AR4) 2007 года обсуждаются более поздние исследования и особое внимание уделяется Средневековому теплому периоду:
...при совместном рассмотрении, имеющиеся в настоящее время реконструкции показывают в целом большую изменчивость тенденций в вековой шкале времени за последний 1 тыс. лет , чем это было очевидно в TAR.... Результатом является картина относительно прохладных условий в семнадцатом и начале девятнадцатого веков и тепла в одиннадцатом и начале пятнадцатого веков, но самые теплые условия очевидны в двадцатом веке. Учитывая, что уровни достоверности, окружающие все реконструкции, широки, практически все реконструкции эффективно охватываются неопределенностью, ранее указанной в TAR. Основные различия между различными прокси-реконструкциями связаны с величиной прошлых похолоданий, в основном в течение двенадцатого-четырнадцатого, семнадцатого и девятнадцатого веков. [14]
Нет единого мнения о том, когда начался Малый ледниковый период, [15] [16], но часто упоминается ряд событий, предшествовавших известным климатическим минимумам. В 13 веке паковый лед начал продвигаться на юг в Северной Атлантике, как и ледники в Гренландии . Отдельные свидетельства предполагают расширение ледников почти по всему миру. На основе радиоуглеродного датирования примерно 150 образцов мертвого растительного материала с неповрежденными корнями, которые были собраны из-под ледяных шапок на Баффиновой Земле и в Исландии , Миллер и др. (2012) [8] утверждают, что холодное лето и рост льда резко начались между 1275 и 1300 годами, за которыми последовала «значительная интенсификация» с 1430 по 1455 год. [8]
Напротив, реконструкция климата, основанная на длине ледников [17] [18], не показывает больших изменений с 1600 по 1850 год, но затем наблюдается сильное отступление.
Таким образом, любая из нескольких дат, охватывающих период более 400 лет, может указывать на начало Малого ледникового периода:
Малый ледниковый период закончился во второй половине 19-го века или в начале 20-го века. [21] [22] [23]
В 6-м докладе МГЭИК самый холодный период последнего тысячелетия описывается следующим образом: [24]
«...многовековой период относительно низких температур, начавшийся примерно в XV веке, со средним значением GMST –0,03 [–0,30–0,06] °C между 1450 и 1850 годами относительно 1850–1900 годов».
Дрангайёкюдль , самый северный ледник Исландии, достиг максимальной величины во время малого ледникового периода около 1400 г. н. э. [25]
Балтийское море замерзало дважды, в 1303 и 1306–1307 годах, и последовали годы «не по сезону холода, штормов и дождей, а также повышения уровня Каспийского моря». [26] Малый ледниковый период принес более холодные зимы в некоторые части Европы и Северной Америки. Фермы и деревни в Швейцарских Альпах были уничтожены наступающими ледниками в середине 17 века. [27] Каналы и реки в Великобритании и Нидерландах часто замерзали достаточно глубоко, чтобы поддерживать катание на коньках и зимние фестивали. [27] Поскольку торговля должна была продолжаться в течение продолжительной зимы, часто длившейся 5 месяцев, купцы оснащали свои лодки в стиле буров досками и коньками (полозьями), так и родился ледокол . Первая ярмарка на реке Темзе состоялась в 1608 году, а последняя — в 1814 году. Изменения мостов и строительство набережной Темзы повлияли на течение и глубину реки и значительно уменьшили вероятность дальнейших замерзаний. [28] [29]
В 1658 году шведская армия прошла через Данию и через Большой Бельт, чтобы атаковать Копенгаген с запада.
Зима 1794–1795 годов была особенно суровой: французская армия вторжения под командованием Пишегрю двигалась по замерзшим рекам Нидерландов, а голландский флот оказался запертым льдами в гавани Ден-Хелдер .
Морской лед, окружавший Исландию, простирался на мили во всех направлениях и закрыл гавани для судоходства. Население Исландии сократилось вдвое, но это могло быть вызвано флюорозом скелета после извержения Лаки в 1783 году. [30] Исландия также пострадала от неурожая зерновых культур, и люди отказались от зерновой диеты. [31]
После того, как климат Гренландии стал холоднее и штормовее около 1250 года, рацион питания поселений норвежских викингов там неуклонно смещался от сельскохозяйственных источников. Примерно к 1300 году охота на тюленей обеспечивала более трех четвертей их пропитания. К 1350 году спрос на их экспорт снизился, и торговля с Европой прекратилась. Последний документ из поселений датируется 1412 годом, и в течение следующих десятилетий оставшиеся европейцы ушли, что, по-видимому, было постепенным отступлением, которое было вызвано в основном экономическими факторами, такими как возросшая доступность ферм в скандинавских странах. [32] Гренландия была в значительной степени отрезана льдом с 1410 по 1720-е годы. [33]
Между 1620 и 1740 годами в бассейне Изерон в Центральном массиве Франции наблюдалась фаза снижения речной активности. Считается, что это снижение речной активности связано с многодесятилетней фазой засух в западном Средиземноморье. [34]
На юго-западе Европы отрицательное североатлантическое колебание (NAO) в сочетании с возросшей засушливостью вызвало увеличение ветрового осаждения осадков во время LIA. [35]
В своей книге 1995 года ранний климатолог Хуберт Лэмб сказал, что во многие годы «снегопады были намного сильнее, чем зафиксировано до или после, и снег лежал на земле на много месяцев дольше, чем сегодня». [36] В Лиссабоне , Португалия, снежные бури были гораздо чаще, чем сегодня, и одна зима в 17 веке принесла восемь снежных бурь. [37] Многие весны и лета были холодными и влажными, но с большой изменчивостью между годами и группами лет. Это было особенно очевидно во время «колебания Гриндельвальда» (1560–1630); фаза быстрого охлаждения была связана с более неустойчивой погодой, включая усиление штормов, несезонные снежные бури и засухи. [38] Практики земледелия по всей Европе пришлось изменить, чтобы приспособиться к сокращенному и менее надежному вегетационному периоду, и было много лет дефицита и голода . Одним из них был Великий голод 1315–1317 годов , но он мог быть до Малого ледникового периода. [39] По словам Элизабет Эван и Джаней Нуджент, «голод во Франции 1693–94 годов, Норвегии 1695–96 годов и Швеции 1696–97 годов унес жизни примерно 10 процентов населения каждой страны. В Эстонии и Финляндии в 1696–97 годах потери оценивались в пятую и треть населения страны соответственно». [40] Виноградарство исчезло из некоторых северных регионов, а штормы вызвали серьезные наводнения и гибель людей. Некоторые из них привели к постоянной потере больших территорий земель на датском, немецком и голландском побережьях . [36]
Скрипичный мастер Антонио Страдивари изготавливал свои инструменты во время Малого ледникового периода. Более холодный климат мог стать причиной того, что древесина, которая использовалась в его скрипках, была плотнее, чем в более теплые периоды, и внесла свой вклад в тон его инструментов. [41] По словам историка науки Джеймса Берка , этот период вдохновил на такие новшества в повседневной жизни, как широкое использование пуговиц и петель для пуговиц, а также вязание на заказ нижнего белья для лучшего покрытия и изоляции тела. Дымоходы были изобретены, чтобы заменить открытые очаги в центре общественных залов, чтобы в домах с несколькими комнатами можно было отделить хозяев от слуг. [42]
«Малый ледниковый период » антрополога Брайана Фагана из Калифорнийского университета в Санта-Барбаре описывает тяжелое положение европейских крестьян с 1300 по 1850 год: голод, переохлаждение , хлебные бунты и рост деспотичных лидеров, жестоко обращавшихся со все более подавленным крестьянством. В конце 17 века сельское хозяйство резко упало: «Жители альпийских деревень жили на хлебе, приготовленном из молотой ореховой скорлупы, смешанной с ячменной и овсяной мукой». [43] Историк Вольфганг Берингер связал интенсивные эпизоды охоты на ведьм в Европе с сельскохозяйственными неудачами во время Малого ледникового периода. [44]
Холодный Золотой Век , по мнению историка-эколога Дагомара Дегроота из Джорджтаунского университета , указывает на то, что некоторые общества процветали, но другие пришли в упадок во время Малого ледникового периода. В частности, Малый ледниковый период изменил окружающую среду вокруг Голландской Республики и сделал ее более пригодной для эксплуатации в торговле и конфликтах. Голландцы были устойчивы, даже адаптивны, перед лицом погоды, которая опустошала соседние страны. Торговцы использовали неурожаи, военные командиры извлекали выгоду из изменения ветров, а изобретатели разрабатывали технологии, которые помогали им извлекать выгоду из холода. Таким образом, Золотой Век Голландии XVII века во многом обязан гибкости ее людей в преодолении изменяющегося климата. [45]
Историки утверждают, что культурные реакции на последствия Малого ледникового периода в Европе состояли в насильственном поиске козлов отпущения . [46] [47] [48] [44] [49] Длительные холодные, сухие периоды принесли засуху во многие европейские общины и привели к плохому росту урожая, плохой выживаемости скота и повышенной активности патогенов и переносчиков болезней. [50] Болезни усилились в тех же условиях, что и безработица и экономические трудности: длительные холодные, сухие сезоны. Болезни и безработица породили смертельную положительную обратную связь. [50] Хотя у общин были некоторые планы действий в чрезвычайных ситуациях, такие как улучшение сочетания культур, чрезвычайные запасы зерна и международная торговля продуктами питания, они не всегда оказывались эффективными. [46] Общины часто нападали с помощью насильственных преступлений, включая грабежи и убийства. Также возросло количество обвинений в сексуальных преступлениях, таких как супружеская неверность , скотоложество и изнасилование . [47] Европейцы искали объяснения голоду, болезням и социальным беспорядкам, которые они испытывали, и обвиняли невиновных. Данные нескольких исследований указывают на то, что рост числа насильственных действий против маргинализированных групп, которые считались ответственными за Малый ледниковый период, совпадает с годами особенно холодной и сухой погоды. [48] [44] [46]
Одним из примеров жестокого поиска козлов отпущения, произошедшего во время Малого ледникового периода, было возрождение судебных процессов над колдовством . Остер (2004) и Берингер (1999) утверждают, что возрождение было вызвано ухудшением климата. До Малого ледникового периода колдовство считалось незначительным преступлением, и жертвы (предполагаемые ведьмы) редко обвинялись. [44] Но начиная с 1380-х годов, как раз когда начался Малый ледниковый период, европейское население начало связывать магию и создание погоды. [44] Первые систематические охоты на ведьм начались в 1430-х годах, и к 1480-м годам стало широко распространено мнение, что ведьмы должны нести ответственность за плохую погоду. [44] Ведьм обвиняли в прямых и косвенных последствиях Малого ледникового периода: эпидемиях домашнего скота, коровах, которые давали слишком мало молока, поздних заморозках и неизвестных болезнях. [47] В целом, количество судебных процессов над колдовством росло по мере понижения температуры и уменьшалось по мере ее повышения. [46] [44] Пик гонений на колдовство совпадает с голодными кризисами 1570 и 1580 годов, последний из которых длился десятилетие. [44] Судебные процессы были направлены в первую очередь на бедных женщин, многие из которых были вдовами. Не все соглашались с тем, что ведьм следует преследовать за создание погоды, но такие споры в первую очередь фокусировались не на том, существуют ли ведьмы, а на том, могут ли ведьмы управлять погодой. [44] [46] Католическая церковь в раннем Средневековье утверждала, что ведьмы не могут управлять погодой, потому что они смертные, а не Бог, но к середине 13 века большинство людей согласились с идеей, что ведьмы могут управлять силами природы. [46]
Еврейское население также обвинялось в ухудшении климата во время Малого ледникового периода. [47] [49] Западноевропейские государства испытали волны антисемитизма , направленные против основного религиозного меньшинства в их в остальном христианских обществах. [47] Не было никакой прямой связи между евреями и погодой; их обвиняли только в косвенных последствиях, таких как болезни. [47] Вспышки Черной смерти часто обвиняли евреев. В западноевропейских городах в 1300-х годах еврейское население убивали , чтобы остановить распространение чумы. [47] Распространялись слухи, что евреи либо сами отравляли колодцы, либо приказывали прокаженным отравлять колодцы. [ 47] Чтобы избежать преследований, некоторые евреи обратились в христианство, в то время как другие мигрировали в Османскую империю , Италию или Священную Римскую империю , где к ним относились с большей терпимостью. [47]
Некоторые народы возлагали вину за холодные периоды и вызванный ими голод и болезни во время Малого ледникового периода на всеобщее божественное неудовольствие. [48] Определенные группы взяли на себя основную тяжесть бремени в попытках излечиться от него. [48] В Германии были введены правила в отношении таких видов деятельности, как азартные игры и выпивка , которые непропорционально затронули низший класс, а женщинам было запрещено показывать колени. [48] Другие правила затрагивали более широкие слои населения, такие как запрет на танцы, сексуальные действия и умеренное потребление пищи и напитков. [48] В Ирландии католики обвиняли Реформацию в плохой погоде. В «Анналах Лох-Се» в записи за 1588 год описывается снежная буря в середине лета, как «дикое яблоко было не больше каждой его косточки», и возлагается ответственность за это на присутствие «злого, еретического епископа в Ойлфинне», протестантского епископа Элфина Джона Линча . [51] [52]
_Skating_on_Duddingston_Loch.jpg/1280px-Reverend_Robert_Walker_(1755_-_1808)_Skating_on_Duddingston_Loch.jpg)
Уильям Джеймс Берроуз анализирует изображение зимы в картинах, как и Ганс Нойбергер . [53] Берроуз утверждает, что это произошло почти полностью с 1565 по 1665 год и было связано с климатическим ухудшением с 1550 года. Берроуз утверждает, что в искусстве почти не было изображений зимы, и он «выдвигает гипотезу, что необычно суровая зима 1565 года вдохновила великих художников на создание весьма оригинальных образов и что упадок в таких картинах был сочетанием «темы», которая была полностью исследована, и мягкой зимы, прерывающей поток живописи». [54] Зимние сцены, которые влекут за собой технические трудности в живописи, регулярно и хорошо обрабатывались, по крайней мере, с начала XV века художниками в циклах иллюминированных рукописей , которые показывают Труды месяцев , обычно размещаемые на календарных страницах часословов . Январь и февраль обычно изображаются как снежные, как февраль в знаменитом цикле в Великолепном часослове герцога Беррийского , написанном в 1412–1416 годах и проиллюстрированном ниже. Поскольку пейзажная живопись еще не развилась как самостоятельный жанр в искусстве, отсутствие других зимних сцен не является примечательным. С другой стороны, снежные зимние пейзажи, особенно штормовые морские пейзажи, стали художественными жанрами в голландской живописи Золотого века в самые холодные и штормовые десятилетия Малого ледникового периода. [55] Большинство современных ученых считают, что они полны символических посланий и метафор, которые были бы понятны современным зрителям. [55]
_-_Google_Art_Project.jpg/1280px-Pieter_Bruegel_the_Elder_-_Hunters_in_the_Snow_(Winter)_-_Google_Art_Project.jpg)
Все известные зимние пейзажи Питера Брейгеля Старшего , такие как «Охотники на снегу» и « Избиение младенцев» , как полагают, были написаны около 1565 года. Его сын Питер Брейгель Младший (1564–1638) также написал много снежных пейзажей, но, по словам Берроуза, он «рабски копировал рисунки своего отца. Производный характер большей части этой работы делает затруднительным делать какие-либо определенные выводы о влиянии зим между 1570 и 1600 годами...». [54] [56] [29] Брейгель Старший написал «Охотников на снегу» в Антверпене, поэтому горы на картине, вероятно, означают, что она была основана на рисунках или воспоминаниях о переходе через Альпы во время его поездки в Рим в 1551–1552 годах. Это одна из 5 известных сохранившихся картин, вероятно, из серии из 6 или 12, известной как «Двенадцать месяцев», которую Брейгель получил по заказу богатого покровителя в Антверпене Николаса Йонгелинка ( «Охотники на снегу » для января): ни одна из четырех других сохранившихся картин не показывает заснеженный пейзаж, а « Сенокос» (июль) и «Жнецы» (август) изображают теплые летние дни. Даже «Возвращение стада» (считается картиной для ноября) и «Хмурый день» (известно, что для февраля) показывают пейзажи без снега. [29]
Берроуз говорит, что снежные сюжеты возвращаются в голландскую живопись Золотого века с работами Хендрика Аверкампа с 1609 года. Между 1627 и 1640 годами есть перерыв, который предшествует основному периоду таких сюжетов с 1640-х по 1660-е годы. Это хорошо согласуется с климатическими записями для более позднего периода. Сюжеты становятся менее популярными примерно после 1660 года, но это не соответствует никакому зарегистрированному снижению суровости зим и может отражать только изменения во вкусах или моде. В более поздний период между 1780-ми и 1810-ми годами снежные сюжеты снова стали популярными. [54] Нойбергер проанализировал 12 000 картин, хранящихся в американских и европейских музеях и датированных между 1400 и 1967 годами, на предмет облачности и темноты. [53] Его публикация 1970 года показывает рост таких изображений, что соответствует Малому ледниковому периоду, [53] пик которого приходится на период между 1600 и 1649 годами. [57]
.jpg/1280px-Winter_(Adriaen_van_de_Venne).jpg)
Картины и современные записи в Шотландии показывают, что кёрлинг , катание на коньках и парусный спорт на льду были популярными видами спорта на открытом воздухе зимой, причем кёрлинг появился в XVI веке и стал широко популярен в середине XIX века. [58] Открытый пруд для кёрлинга, построенный в Гуроке в 1860-х годах, использовался в течение почти столетия, но растущее использование крытых сооружений, проблемы вандализма и более мягкие зимы привели к тому, что пруд был заброшен в 1963 году. [59]
Общий кризис семнадцатого века в Европе был периодом ненастной погоды, неурожая, экономических трудностей, крайнего межгруппового насилия и высокой смертности, связанной с Малым ледниковым периодом. Эпизоды социальной нестабильности отслеживают похолодание с промежутком времени до 15 лет, и многие из них переросли в вооруженные конфликты, такие как Тридцатилетняя война (1618–1648). [60] Война началась как война за престол Богемии. Вражда между протестантами и католиками в Священной Римской империи (ныне Германия) подлила масла в огонь. Вскоре она переросла в огромный конфликт, в котором участвовали все основные европейские державы и который опустошил большую часть Германии. Когда война закончилась, в некоторых регионах Священной Римской империи население сократилось на целых 70%. [61]
Ранние европейские исследователи и поселенцы Северной Америки сообщали об исключительно суровых зимах. На юго-западе Аляски существовавшая ранее гибкость в привычках добычи пищи среди коренных народов способствовала высокой приспособляемости к LIA. [62] И европейцы, и коренные народы страдали от повышенной смертности в штате Мэн зимой 1607–1608 годов, а в то же время в поселении Джеймстаун, штат Вирджиния , были зарегистрированы экстремальные морозы. [36] Коренные американцы формировали лиги в ответ на нехватку продовольствия. [33] В журнале Пьера де Труа, шевалье де Труа , который возглавлял экспедицию в залив Джеймса в 1686 году, записано, что залив все еще был усеян таким количеством плавающего льда, что 1 июля он мог прятаться за ним в своем каноэ. [63] Зимой 1780 года гавань Нью-Йорка замерзла, что позволило людям пройти от острова Манхэттен до острова Статен-Айленд .
Протяженность горных ледников была нанесена на карту к концу 19 века. В северной и южной умеренных зонах высота линии равновесия (границы, разделяющие зоны чистой аккумуляции и зоны чистой абляции) была примерно на 100 метров (330 футов) ниже, чем в 1975 году. [64] Юго-западная Аляска испытала надир температуры около 135 лет назад, [65] а в юго-центральной части Аляски леса горной тсуги сильно сократились. [66] В Национальном парке Глейшер последний эпизод наступления ледника произошел в конце 18 и начале 19 веков. [67] В 1879 году знаменитый натуралист Джон Мьюир обнаружил, что лед залива Глейшер отступил на 48 миль (77 км). В Чесапикском заливе , штат Мэриленд , большие колебания температуры, возможно, были связаны с изменениями силы термохалинной циркуляции в Северной Атлантике . [68]
Поскольку Малый ледниковый период имел место во время европейской колонизации Америки , он обескуражил многих ранних колонистов, которые ожидали, что климат Северной Америки будет похож на климат Европы на схожих широтах. Они обнаружили, что в Северной Америке, по крайней мере в том, что станет Канадой и северной частью Соединенных Штатов, лето было жарче, а зима холоднее, чем в Европе. Этот эффект усугубился Малым ледниковым периодом, и неподготовленность привела к краху многих ранних европейских поселений в Северной Америке.
Историки сходятся во мнении, что когда колонисты поселились в Джеймстауне , это был один из самых холодных периодов за последние 1000 лет. Засуха также была проблемой в Северной Америке во время Малого ледникового периода, и поселенцы прибыли в Роанок во время самой большой засухи за последние 800 лет. Исследования годичных колец, проведенные Университетом Арканзаса, обнаружили, что многие колонисты прибыли в начале семилетней засухи. Засухи также сократили численность коренных американцев и привели к конфликтам из-за нехватки продовольствия. Английские колонисты в Роаноке заставили коренных американцев Оссомокомука поделиться с ними своими истощенными запасами. Это привело к войне между двумя группами, и города коренных американцев были разрушены. Этот цикл повторялся много раз в Джеймстауне. Сочетание боевых действий и холодной погоды также привело к распространению болезней. Более холодная погода помогла паразитам, занесенным европейцами в комарах, быстрее развиться. Это, в свою очередь, привело к многочисленным случаям смерти от малярии среди коренных американцев. [69]
В 1642 году Томас Горджес писал, что между 1637 и 1645 годами колонисты в Мэне (тогда часть Массачусетса) столкнулись с ужасными погодными условиями. В июне 1637 года температура была настолько высокой, что погибло множество европейских поселенцев; путешественникам приходилось путешествовать по ночам, чтобы не замерзнуть. Горджес также писал, что зима 1641–1642 годов была «пронзительно невыносимой» и что ни один англичанин или коренной американец никогда не видел ничего подобного. Он также утверждал, что Массачусетский залив замерз, насколько хватало глаз, и что теперь там, где раньше стояли корабли, бродили конные экипажи. Он утверждал, что лето 1638 и 1639 годов было очень коротким, холодным и влажным, что усугубило нехватку продовольствия на несколько лет. Хуже того, такие существа, как гусеницы и голуби, питались посевами и уничтожали урожай. Каждый год, о котором писал Горджес, характеризовался необычными погодными условиями, включая обильные осадки, засуху и экстремальные холода или жару. [70]
У многих жителей Северной Америки были свои теории об экстремальной погоде. Колонист Фердинандо Горджес винил в холодной погоде холодные океанские ветры. Хамфри Гилберт пытался объяснить ледяную и туманную погоду Ньюфаундленда, утверждая, что Земля вытягивала холодные пары из океана и тянула их на запад. У многих других были свои теории о том, что Северная Америка намного холоднее Европы; их наблюдения и гипотезы дают представление о последствиях Малого ледникового периода в Северной Америке. [71]
Анализ нескольких климатических показателей, проведенный на полуострове Юкатан в Мексике , который его авторы связали с хрониками майя и ацтеков , описывающими периоды холода и засухи, подтверждает существование Малого ледникового периода в регионе. [72]
Другое исследование, проведенное в нескольких местах в Мезоамерике, таких как Лос-Тустлас и озеро Помпаль в Веракрусе, Мексика, показывает снижение активности человека в этом районе во время Малого ледникового периода. Это было доказано путем изучения фрагментов древесного угля и количества пыльцы кукурузы, взятых из образцов осадочных пород с помощью невращающегося поршневого керноотборника. Образцы также показали вулканическую активность, которая вызвала восстановление леса между 650 и 800 годами. Случаи вулканической активности около озера Помпаль указывают на меняющиеся температуры, а не на непрерывную холодность во время Малого ледникового периода в Мезоамерике. [73]
В Северной Атлантике отложения, накопленные с конца последнего ледникового периода , который произошел почти 12 000 лет назад, показывают регулярное увеличение количества крупных зерен осадка, отложенных от айсбергов, тающих в теперь открытом океане, что указывает на серию похолоданий на 1–2 °C (2–4 °F), которые повторяются каждые 1500 лет или около того. [74] Самым последним похолоданием был Малый ледниковый период. Те же похолодания обнаружены в отложениях, накапливающихся у берегов Африки, но похолодания, по-видимому, были более масштабными: 3–8 °C (6–14 °F). [75] Значения δ 18 O из останков хирономид на Азорских островах отражают похолодание LIA. [76]
Хотя первоначальное обозначение Малого ледникового периода относилось к пониженной температуре в Европе и Северной Америке, есть некоторые свидетельства длительных периодов похолодания за пределами этих регионов, хотя неясно, были ли они связаны или независимы. Манн утверждает: [5]
Хотя имеются данные о том, что во многих других регионах за пределами Европы наблюдались периоды более прохладных условий, расширения оледенения и существенного изменения климатических условий, сроки и характер этих изменений сильно различаются от региона к региону, а представление о Малом ледниковом периоде как о глобально синхронном холодном периоде практически отвергнуто.
В Китае теплолюбивые культуры, такие как апельсины, были заброшены в провинции Цзянси , где они выращивались на протяжении столетий. [77] Кроме того, два периода наиболее частых тайфунов в Гуандуне совпадают с двумя самыми холодными и засушливыми периодами в северном и центральном Китае (1660–1680, 1850–1880). [78] Ученые утверждают, что одной из причин падения династии Мин могли быть засухи и голод, вызванные Малым ледниковым периодом. [79]
Существуют споры о дате начала и периодах эффектов Малого ледникового периода. Большинство ученых сходятся во мнении о категоризации Малого ледникового периода на три отдельных холодных периода: в 1458–1552, 1600–1720 и 1840–1880 годах. [80] Согласно данным Национального управления океанических и атмосферных исследований США , восточная муссонная область Китая была самой ранней, кто испытал на себе эффекты Малого ледникового периода, с 1560 по 1709 год. В западном регионе Китая, окружающем Тибетское нагорье , эффекты Малого ледникового периода отставали от восточного региона, со значительными холодными периодами с 1620 по 1749 год. [81] По мере того, как средневековый теплый период переходил в Малый ледниковый период, восточноазиатский летний муссон (EASM) стал намного слабее, а граница летнего муссона (SML) сместилась на юго-восток. [82] Юго-западный Китай стал значительно холоднее и суше в результате ослабления EASM, вызванного уменьшением градиента давления в результате охлаждения южной части Евразийского континента, в то время как северо-западный Китай, где преобладают западные ветры, испытал увеличение количества осадков. [83]
Изменения температуры были беспрецедентными для сельскохозяйственных общин Китая. Согласно исследованию Кочинга Чу 1972 года, Малый ледниковый период с конца династии Мин до начала династии Цин (1650–1700) был одним из самых холодных периодов в зафиксированной истории Китая. [84] Было зафиксировано много крупных засух в летние месяцы, а значительные заморозки наблюдались в зимние месяцы. Это значительно ухудшило снабжение продовольствием во времена династии Мин.
Этот период Малого ледникового периода соответствовал основным историческим событиям этого периода. Чжурчжэни жили в Северном Китае и образовали государство-данник династии Мин и ее императора Ваньли . С 1573 по 1620 год в Маньчжурии наблюдался голод, вызванный сильными снегопадами, которые истощили сельскохозяйственное производство и уничтожили поголовье скота. Ученые утверждают, что это было вызвано перепадами температур во время Малого ледникового периода. Несмотря на отсутствие производства продовольствия, император Ваньли приказал чжурчжэням платить одинаковую дань каждый год. Это вызвало гнев и посеяло семена восстания против династии Мин. В 1616 году чжурчжэни основали династию Поздняя Цзинь . Под предводительством Хун Тайцзи и Нурхаци династия Поздняя Цзинь двинулась на юг и добилась решающих побед в сражениях с армией династии Мин, например, в битве при Фушуне в 1618 году . [85]
После предыдущих поражений и смерти императора Ваньли, император Чунчжэнь захватил Китай и продолжил военные действия. С 1632 по 1641 год Малый ледниковый период начал вызывать резкие изменения климата на территориях династии Мин. Например, количество осадков в регионе Хуабэй сократилось на 11–47 % от исторического среднего значения. Тем временем регион Шэньбэй вдоль реки Хуанхэ пережил шесть крупных наводнений, которые разрушили такие города, как Яньань . Климат в значительной степени повлиял на ослабление контроля правительства над Китаем и ускорил падение династии Мин. В 1644 году Ли Цзычэн повел войска Поздней Цзинь в Пекин, сверг династию Мин и основал недолговечную династию Шунь , которая вскоре была свергнута династией Цин . [86] [ неудачная проверка ]
В первые годы правления династии Цин Малый ледниковый период продолжал оказывать значительное влияние на китайское общество. Во время правления императора Канси (1661–1722) большинство территорий Цин все еще были намного холоднее, чем исторический средний показатель. Однако император Канси провел реформы и сумел ускорить социально-экономическое восстановление после стихийных бедствий. Он частично извлек выгоду из миролюбия ранней династии Цин. Это по сути ознаменовало конец Малого ледникового периода в Китае и привело к более процветающей эпохе китайской истории, известной как эпоха Высокого Цин . [87]
В Гималаях общее предположение заключается в том, что похолодания были синхронны с похолоданиями в Европе во время Малого ледникового периода из-за характеристик морен. Однако применение методов датирования четвертичного периода, таких как датирование поверхностного воздействия , показало, что ледниковые максимумы произошли между 1300 и 1600 годами, немного раньше, чем зарегистрированный самый холодный период в Северном полушарии. Многие крупные поля ледниковых обломков в Гималаях оставались близкими к своим пределам со времен Малого ледникового периода. Гималаи также испытали увеличение снегопадов на больших высотах, что привело к смещению на юг летнего индийского муссона и увеличению количества осадков. В целом, увеличение количества зимних осадков могло вызвать некоторые движения ледников. [88] С конца Малого ледникового периода по настоящее время наблюдается почти непрерывное отступление ледников. [89]
Регион Белуджистан стал холоднее, и его коренные жители белуджи начали массовую миграцию и начали селиться вдоль реки Инд в Синде и Пенджабе . [90]
На острове Ребун произошло быстрое похолодание около 390 г. до н. э. на фоне более долгосрочной тенденции к похолоданию; это похолодание ознаменовало начало Малого ледникового периода в регионе. [91]
Малый ледниковый период оказал влияние на климат Африки с 14 по 19 века. [92] Несмотря на различия по всему континенту, общая тенденция снижения температур в Африке привела к среднему охлаждению на 1 °C. [93]
В Эфиопии и Северной Африке постоянный снег был зафиксирован на горных вершинах на уровнях, на которых он не встречается сегодня. [77] Тимбукту , важный город на транссахарском караванном пути, был затоплен рекой Нигер по меньшей мере 13 раз , но нет никаких записей о подобных наводнениях до или после этого времени. [77]
Несколько палеоклиматических исследований Южной Африки предположили значительные изменения в относительных изменениях климата и условий окружающей среды. В Южной Африке осадочные керны, извлеченные из озера Малави , показывают более холодные условия между 1570 и 1820 годами, что «еще больше подтверждает и расширяет глобальное распространение Малого ледникового периода». [94] Новый метод реконструкции температуры за 3000 лет, основанный на скорости роста сталагмитов в холодной пещере в Южной Африке, дополнительно предполагает холодный период с 1500 по 1800 год, «характеризующий Малый ледниковый период Южной Африки». [95] Реконструкция температуры сталагмита δ18O за 350-летний период (1690–1740) предполагает, что Южная Африка могла быть самым холодным регионом в Африке и охлаждалась на целых 1,4 °C летом. [96] Кроме того, солнечные магнитные циклы и циклы Ниньо-Южного колебания могли быть ключевыми факторами климатической изменчивости в субтропическом регионе. Перигляциальные особенности в восточной части высокогорья Лесото могли быть повторно активированы Малым ледниковым периодом. [97] Другая археологическая реконструкция Южной Африки показывает подъем народа Великого Зимбабве из-за экологических преимуществ от увеличения количества осадков по сравнению с другими конкурирующими обществами, такими как народ Мупунгубве. [98] Записи пыльцы, полученные из куч каменных даманов в горах Седерберг на юго-западе Южной Африки, указывают на увеличение влажности в регионе в начале LIA. [99]
Помимо температурной изменчивости, данные из экваториальной Восточной Африки предполагают воздействие на гидрологический цикл в конце 1700-х годов. Исторические реконструкции данных из десяти крупных африканских озер указывают на то, что эпизод «засухи и высыхания» произошел по всей Восточной Африке. [100] В этот период наблюдалось резкое сокращение глубины озер, которые превратились в высохшие лужи. Весьма вероятно, что местные жители могли пересекать озеро Чад, среди прочего, и что приступы «сильных засух были повсеместными». Это указывает на то, что местные общества, вероятно, были вынуждены совершать длительные миграции и вести войны с соседними племенами, поскольку сельское хозяйство стало практически бесполезным из-за сухой почвы.
Крейц и др. (1997) сравнили результаты исследований ледяных кернов Западной Антарктиды с проектом Гренландского ледяного щита 2 GISP2 ; они предположили синхронное глобальное похолодание. [101] Керн океанических отложений из восточной части бассейна Брансфилд на Антарктическом полуострове показывает столетние события, которые авторы связывают с Малым ледниковым периодом и Средневековым теплым периодом. [102] Авторы отмечают, что «также появляются другие необъяснимые климатические события, сопоставимые по продолжительности и амплитуде с событиями LIA и MWP».
Siple Dome (SD) имело климатическое событие, начало которого совпало с Малым ледниковым периодом в Северной Атлантике, на основании корреляции с записью GISP2. Малый ледниковый период является самым драматичным климатическим событием в голоценовой ледниковой истории SD. [103] Ледяной керн Siple Dome также содержал самую высокую скорость таяния слоев (до 8%) между 1550 и 1700 годами, скорее всего, из-за теплого лета. [104] Ледяные керны Law Dome показывают более низкие уровни коэффициентов смешивания CO 2 с 1550 по 1800 год, что, по мнению Этериджа и Стила, «вероятно, является результатом более холодного глобального климата». [105]
В кернах осадочных пород в бассейне Брансфилд на Антарктическом полуострове имеются неогляциальные индикаторы в виде изменений диатомовых водорослей и таксонов морского льда во время Малого ледникового периода. [106] Данные о стабильных изотопах, полученные в результате изучения ледяных кернов седловины горы Эребус, свидетельствуют о том, что в регионе моря Росса средние температуры во время Малого ледникового периода были на 1,6 ± 1,4 °C ниже, чем за последние 150 лет. [107]
Расположение в Южном полушарии не позволило Австралии испытать региональное похолодание, подобное похолоданию в Европе или Северной Америке. Вместо этого австралийский Малый ледниковый период характеризовался влажным, дождливым климатом, за которым последовало высыхание и аридизация в 19 веке. [108]
Согласно исследованию Тибби и др. (2018), данные об озерах Виктории , Нового Южного Уэльса и Квинсленда свидетельствуют о том, что условия на востоке и юго-востоке Австралии были влажными и необычно прохладными с XVI до начала XIX века. Это соответствует «пику» глобального Малого ледникового периода с 1594 по 1722 год. Например, данные по лагуне Свэллоу на острове Норт-Стрэдброк показывают период постоянной влажности с 1500 по 1850 год н. э. (превышающий средний показатель на 300 мм), за которым последовало значительное снижение количества осадков после 1891 года. [108] Количество осадков значительно сократилось примерно после 1890 года. Аналогичным образом гидрологические записи уровней солености озера Сюрприз показывают высокие уровни влажности примерно с 1440 по 1880 год, а увеличение солености с 1860 по 1880 год указывает на негативные изменения некогда влажного климата. [109] Середина 19 века ознаменовалась заметным изменением в моделях осадков и влажности в восточной Австралии.
Тибби и др. (2018) отмечают, что в восточной Австралии палеоклиматические изменения Малого ледникового периода в конце 1800-х годов совпали с сельскохозяйственными изменениями, вызванными европейской колонизацией. После основания британских колоний в Австралии в 1788 году, которые были сосредоточены в основном в восточных регионах и городах, таких как Сидней, а позднее Мельбурн и Брисбен, британцы ввели новые сельскохозяйственные практики, такие как скотоводство . [108] Такие практики требовали широкомасштабной вырубки лесов и расчистки растительности. Скотоводство и расчистка земель запечатлены в произведениях искусства, таких как картина 1833 года выдающегося пейзажиста Джона Гловера «Пейзаж со скотом в Паттердейле» .
В течение следующего столетия вырубка лесов привела к потере биоразнообразия , ветровой и водной эрозии почвы и засолению почвы. [110] Кроме того, как утверждают Гордан и др. (2003), такая расчистка земель и растительности в Австралии привела к 10%-ному сокращению переноса водяного пара в атмосферу. Это произошло и в Западной Австралии, где расчистка земель в 19 веке привела к сокращению количества осадков в регионе. [111] К 1850–1890 годам те методы ведения сельского хозяйства человеком, которые были сосредоточены в восточной Австралии, скорее всего, усилили высыхание и аридизацию, которые ознаменовали конец Малого ледникового периода.
На севере, данные свидетельствуют о довольно сухих условиях, но коралловые керны Большого Барьерного рифа показывают осадки, похожие на сегодняшние, но с меньшей изменчивостью. Исследование, в котором анализировались изотопы в кораллах Большого Барьерного рифа, предположило, что увеличение переноса водяного пара из южных тропических океанов к полюсам способствовало Малому ледниковому периоду. [112] Реконструкции скважин из Австралии показывают, что за последние 500 лет 17-й век был самым холодным на континенте. [113] Метод реконструкции температуры скважины далее указывает, что потепление Австралии за последние пять столетий составляет всего около половины потепления, испытанного Северным полушарием, что дополнительно доказывает, что Австралия не достигла тех же глубин охлаждения, что и континенты на севере.
На западном побережье Южных Альп Новой Зеландии ледник Франца-Иосифа быстро продвигался во время Малого ледникового периода и достиг своего максимального размера в начале 18 века. Это был один из немногих случаев, когда ледник врезался в тропический лес . [114] Имеющиеся данные, подтвержденные косвенными данными годичных колец, свидетельствуют о том, что ледник способствовал температурной аномалии −0,56 °C (−1,01 °F) в течение Малого ледникового периода в Новой Зеландии. [115] На основании датировки желто-зеленого лишайника подрода Rhizocarpon , ледник Мюллера на восточном склоне Южных Альп в национальном парке Аораки/Маунт-Кук , как полагают, достиг своего максимального размера между 1725 и 1730 годами. [116]
Данные об уровне моря для островов Тихого океана свидетельствуют о том, что уровень моря в регионе падал, возможно, в два этапа, между 1270 и 1475 годами. Это было связано с падением температуры на 1,5 °C, как было определено с помощью анализа изотопов кислорода, и наблюдаемым увеличением частоты Эль-Ниньо . [117] Записи тропических тихоокеанских кораллов указывают на то, что наиболее частая и интенсивная активность Эль-Ниньо-Южного колебания была в середине 17 века. [118] Записи фораминифер 18 O показывают, что Индо-Тихоокеанский теплый бассейн был теплым и соленым между 1000 и 1400 годами, с температурами, приближающимися к современным условиям, но что он охлаждался с 1400 года и достиг самых низких температур в 1700 году. Это согласуется с переходом от потепления середины голоцена к малому ледниковому периоду. [119] Однако в близлежащей юго-западной части Тихого океана наблюдались более теплые, чем обычно, условия в течение Малого ледникового периода, что, как полагают, было вызвано усилением пассатов, которые увеличили испарение и соленость в регионе. Предполагается, что резкие перепады температур между высокими широтами и экватором привели к более сухим условиям в субтропиках. [120] Независимые многопрокси-анализы озера Рараку (седиментология, минералогия, органическая и неорганическая геохимия и т. д.) показывают, что остров Пасхи был подвержен двум фазам засушливого климата, которые привели к засухе. Первая произошла между 500 и 1200 годами, а вторая произошла во время Малого ледникового периода с 1570 по 1720 год. [121] Между обеими засушливыми фазами остров переживал влажный период с 1200 по 1570 год. Это совпало с пиком цивилизации Рапа-Нуи . [122]
Данные годичных колец из Патагонии показывают холодные эпизоды с 1270 по 1380 год и с 1520 по 1670 год во время событий в Северном полушарии. [123] [124] Восемь кернов осадочных пород, взятых из озера Пуйеуэ, были интерпретированы как показывающие влажный период с 1470 по 1700 год, который авторы описывают как региональный маркер начала Малого ледникового периода. [125] В статье 2009 года подробно описываются более прохладные и влажные условия на юго-востоке Южной Америки между 1550 и 1800 годами со ссылкой на доказательства, полученные с помощью нескольких косвенных данных и моделей. [126] Записи 18 O из трех кернов андского льда показывают холодный период с 1600 по 1800 год. [127]
Хотя это только анекдотическое свидетельство, экспедиция Антонио де Веа вошла в озеро Сан-Рафаэль в 1675 году через реку Темпанос (испанское название «Ледяная река»). Испанцы не упоминали о льдине , но утверждали, что ледник Сан-Рафаэль не проникал далеко в лагуну. В 1766 году другая экспедиция заметила, что ледник достиг лагуны и откололся в большие айсберги . Ганс Штеффен посетил этот район в 1898 году и заметил, что ледник проник далеко в лагуну. Такие исторические записи указывают на общее похолодание в этом районе между 1675 и 1898 годами: «Признание LIA в северной Патагонии с помощью документальных источников дает важные, независимые доказательства возникновения этого явления в регионе». [128] По состоянию на 2001 год границы ледника значительно отступили от границ 1675 года. [128]
Было высказано предположение, что все ледники Гран-Кампо-Невадо рядом с Магеллановым проливом достигли наибольшей протяженности за всю эпоху голоцена во время Малого ледникового периода. [129]
Было высказано предположение, что Малый ледниковый период, локально длившийся с XVII по XIX века, мог оказать негативное влияние на продуктивность морских экосистем и на судоходность патагонских фьордов и каналов, нанося таким образом ущерб мореплавателям- кавескарам . [130]
Османская интервенция продолжалась с начала XIV века до середины XIX века, ее наиболее интенсивная фаза пришлась на период между XVI и XVII веками.
С 14 по 15 век Османская империя превратилась из небольшой группы солдат в крупную мировую державу. [131] К концу 16 века началась LIA [131] , которая оказала глубокое влияние на экономику, общество и культуру Османской империи. В феврале 1621 года отмечается, что пролив Босфор в Стамбуле полностью замерз. [132] Византийские источники в 1265, 1277 и 1297–1298 годах описывают чрезвычайно суровые холода. Кроме того, около 1300 года на Ближнем Востоке были суровые зимы в 1298/1299 годах. [133] Затем следует засуха, которая происходит в Малой Азии в 1302–1304 годах, а летом 1302 года происходит разлив реки Сангариус.
Османская империя, чьи территории простирались на три континента, а ее экономика основывалась на сельском хозяйстве и торговле, имела разнообразный климат и экосистемы и сильно пострадала от этого явления. [134] Османская империя была одной из крупнейших и самых могущественных империй в мире во время Малого ледникового периода. Влияние Малого ледникового периода на Османскую империю было значительным, что привело к изменениям в сельскохозяйственной практике, росту цен на продукты питания и социальным волнениям. В 1590-х годах началось начало волны чрезвычайно холодных зим, а самая длинная засуха на Ближнем Востоке за шесть столетий ознаменовала начало Малого ледникового периода на Ближнем Востоке. [135] Из-за расширения Османской империи в конце 16 века [136] население империи достигло около 30 миллионов человек, что привело к нехватке земли и увеличению налогов. [137] Во второй половине 16 века наблюдалась инфляция и рост расходов как на Ближнем Востоке, так и в Европе. Влияние этого большого населения и нехватки поставок создало напряжение для османского правительства. [138]
Холодный климат нарушил сельскохозяйственное производство, что привело к нехватке продовольствия и голоду. Османская империя не часто испытывала нехватку зерна из-за своего расположения, близкого к Дунаю, Нилу и Черному морю, однако, как только начался Малый ледниковый период, все изменилось, и зерно стало редким [139] из-за более низких температур, которые привели к более короткому вегетационному периоду, что привело к снижению урожайности и сокращению производства продовольствия. Последствия более холодного климата усугублялись экстремальными погодными явлениями, такими как засухи, наводнения и штормы, которые еще больше снижали урожайность. [139] Каждая древняя ближневосточная империя имела значительный запас продовольствия: у византийцев были Анатолия и Сирия, у Аббасидов — регион нижнего Тигра и Евфрата, а также Хорасан и Бухара, а у османов — Египет. [140] Однако в такой сельскохозяйственной зависимости был неотъемлемый политический риск, который в конечном итоге материализовался. Фермеры, которые не могут или не желают переезжать, могут быть доведены до восстания против установленной власти, если погодные условия изменятся. Кочевники имели возможность перемещаться в ответ на изменения климата, в отличие от оседлых крестьян, которые не хотели покидать свои традиционные земли. [140] Влияние Малого ледникового периода на Османскую империю не ограничивалось сельским хозяйством и торговлей. Похолодание климата привело к изменениям в миграционных схемах, поскольку некоторые регионы стали непригодными для проживания, а другие — более привлекательными. Это, в свою очередь, повлияло на демографию империи и способствовало появлению новых политических и социальных структур.
Длительная засуха, а также холодные зимы привели к разрушению имперских систем, что привело к серии восстаний, известных под общим названием Джелалское восстание , около 1596–1610 гг. Восстание стало самым продолжительным внутренним вызовом государственной власти за шесть столетий существования Османской империи. [141] Целью Джелалского восстания было не свержение османского правительства, а попытка получить новых назначенных губернаторов. [142] Османская империя полностью не оправилась от Малого ледникового периода около ста лет, даже тогда она считалась ослабленной из-за большой потери населения. [143]
Температура в Центральной Англии (CET) является самой длинной инструментальной температурной записью, существующей где-либо в мире, и простирается непрерывно с сегодняшнего дня до 1659 года. Следовательно, она начинается в середине Малого ледникового периода (LIA), однако интервал LIA определен. CET имеет некоторые очень важные последствия для нашего понимания LIA. Данные CET показывают, что во время LIA наблюдалось увеличение частоты исключительно холодных зим, и эти годы совпадали с годами, когда на Темзе проводились ярмарки мороза и когда в других местах Европы регистрировались исключительно низкие температуры. [29] Это также хорошо согласуется с палеоклиматическими оценками в средних тенденциях. [144] Однако зимы не были постоянно холодными во время LIA в записи CET. Например, самая холодная зима (определяемая по средней температуре за декабрь, январь и февраль) во всем ряду данных CET приходится на 1684 год (год одной из самых известных морозных ярмарок), однако пятая самая теплая зима во всем ряду данных CET на сегодняшний день произошла всего два года спустя, в 1686 году. Более того, летние температуры не сильно понижаются во время LIA, а когда они понижаются, эти более низкие температуры тесно коррелируют с извержениями вулканов. [29] Таким образом, данные CET убедительно свидетельствуют о том, что LIA, по крайней мере в Европе, следует рассматривать как период повышенной частоты исключительно холодных зим и, следовательно, более низких средних температур, а не как период непрекращающегося холода.
Ученые предварительно определили семь возможных причин Малого ледникового периода: орбитальные циклы , снижение солнечной активности , увеличение вулканической активности, изменение потоков океанических течений , [145] колебания численности населения в разных частях мира, вызывающие лесовосстановление или вырубку лесов , и присущая изменчивость глобального климата.
Орбитальное воздействие циклов на орбите Земли вокруг Солнца в течение последних 2000 лет вызывало долгосрочную тенденцию к охлаждению северного полушария, которая продолжалась в Средние века и Малый ледниковый период. Скорость охлаждения Арктики составляет примерно 0,02 °C в столетие. [146] Эту тенденцию можно было бы экстраполировать на будущее и, возможно, привести к полному ледниковому периоду, но инструментальные температурные записи 20-го века показывают внезапный разворот этой тенденции, при этом рост глобальной температуры приписывается выбросам парниковых газов . [146]
Солнечная активность включает в себя любые возмущения на Солнце, такие как солнечные пятна и солнечные вспышки, связанные с переменным магнитным полем солнечной поверхности и солнечной атмосферы (короны). Поскольку применяется теорема Альфвена , корональное магнитное поле вытягивается в гелиосферу солнечным ветром . Неравномерности в этом гелиосферном магнитном поле защищают Землю от галактических космических лучей , рассеивая их, что позволяет ученым отслеживать солнечную активность в прошлом, анализируя как изотопы углерода-14, так и бериллия-10, генерируемые космическими лучами, попадающими в атмосферу, и которые откладываются в земных резервуарах, таких как годичные кольца деревьев и ледяные щиты. В интервалах 1400–1550 ( минимум Шпёрера ) и 1645–1715 ( минимум Маундера ) были зарегистрированы очень низкие уровни солнечной активности, и они оба находятся в пределах или, по крайней мере, перекрываются с LIA для большинства определений. Однако солнечная активность, выведенная из космогенных изотопов, была столь же высокой между минимумом Шпёрера и минимумом Маундера, как и около 1940 года, [147] однако этот интервал также находится в пределах LIA. Следовательно, любая связь между солнечной активностью и LIA далека от простого.
Падение солнечной активности около 1230 г. н.э., измеренное с помощью биогенного кремнеземного остатка сгорания (IR- BSi ), было предложено одним исследованием как фактор, потенциально ответственный за начало LIA, при этом авторы отмечают, что это падение солнечной активности предшествовало началу значительной вулканической активности. [148]
Исследование Дмитрия Мокуоя и др. подтвердило, что в начале минимума Шпёрера скорость производства углерода-14 быстро росла. [149] Эти авторы утверждали, что этот рост совпал с резким падением температур, выведенных из европейских торфяников. Это падение температуры также наблюдается в средних температурах северного полушария, выведенных из широкого спектра палеоклиматических показателей, но время наступления минимума Шпёрера на самом деле примерно на 50 лет раньше. [144] 50-летняя задержка реакции возможна, но не согласуется с последующими изменениями предполагаемой солнечной активности и средней температуры северного полушария. [144] Например, пик солнечной активности между минимумом Шпёрера и минимумом Маундера наступает через 50 лет после единственного пика средней температуры северного полушария, с которым он мог быть связан.
Исследование Джудит Лин в 1999 году также указало на связь между Солнцем и Малым ледниковым периодом. Ее исследование показало, что общее солнечное излучение (TSI) увеличилось на 0,13% ( ) в период с 1650 по 1790 год, что могло повысить температуру Земли на 0,3 °C. В рассчитанных коэффициентах корреляции реакции глобальной температуры на их реконструкцию солнечного воздействия за три различных периода они обнаружили средний коэффициент 0,79 (т. е. 62% вариации можно объяснить TSI), что указывает на возможную связь между двумя компонентами. Команда Лин также сформулировала уравнение, в котором изменение температуры составляет 0,16 °C повышения температуры на каждые 0,1% увеличения общего солнечного излучения. [150] Однако основная проблема с количественной оценкой долгосрочных тенденций в TSI заключается в стабильности абсолютных радиометрических измерений, сделанных из космоса, которая улучшилась со времени новаторской работы Джудит Лин, обсуждавшейся выше, но все еще остается проблемой. [151] [152] Анализ, сравнивающий тенденции в современных наблюдениях TSI и потоков космических лучей, показывает, что неопределенности означают, что возможно, что TSI был на самом деле выше в минимуме Маундера, чем современные уровни, но неопределенности высоки с наилучшими оценками разницы между современным TSI и TSI минимума Маундера в диапазоне ± , но с диапазоном неопределенности ± . [153]
В центре LIA, во время минимума Шпёрера и минимума Маундера , солнечные пятна были минимальными, и в результате этого в эти минимумы увеличилось отложение космогенных изотопов (углерод-14 и бериллий-10). Однако подробные исследования с использованием нескольких палеоклиматических индикаторов показывают, что более низкие температуры Северного полушария в Малый ледниковый период начались до начала минимума Маундера , но после начала минимума Шпёрера и сохранялись до тех пор, пока минимум Маундера (и даже после гораздо более слабого минимума Дальтона) не закончился. Возвращение к более активным солнечным условиям между этими двумя грандиозными солнечными минимумами не оказало очевидного влияния ни на глобальные температуры, ни на температуры Северного полушария. Температура в Центральной Англии свидетельствует о том, что низкая солнечная активность могла способствовать LIA за счет увеличения количества холодных зим, по крайней мере в Европе, [154] , но более холодное лето больше коррелирует с вулканической активностью. [29] Сравнение записей TSI с трендами δ 18 O в ледяных кернах Гренландии показывает, что солнечная активность объясняла только 55% наблюдаемой дисперсии тренда. [155] Численное моделирование климата показывает, что вулканическая активность была более существенным фактором общих более низких температур в LIA, как видно из различных палеоклиматических косвенных показателей. [144]
В статье 2012 года Миллер и др. связывают Малый ледниковый период с «необычным 50-летним эпизодом с четырьмя крупными взрывными извержениями, богатыми серой, каждое с глобальной концентрацией сульфата >60 Тг» и отмечают, что «большие изменения в солнечной радиации не требуются». [8]
На протяжении всего LIA наблюдалась повышенная вулканическая активность. [156] Когда вулкан извергается, его пепел достигает высоких слоев атмосферы и может распространиться, чтобы покрыть всю землю. Облако пепла блокирует часть входящей солнечной радиации, что приводит к всемирному похолоданию на срок до двух лет после извержения. Извержения также выбрасывают серу в форме диоксида серы . Когда диоксид серы достигает стратосферы , газ превращается в частицы серной кислоты , которые отражают солнечные лучи. Это еще больше уменьшает количество радиации, достигающей поверхности Земли.
Недавнее исследование показало, что особенно сильное извержение тропического вулкана в 1257 году, возможно, горы Самалас (докальдерное сооружение активного Ринджани) около горы Ринджани , оба на Ломбоке , Индонезия, за которым последовали три более мелких извержения в 1268, 1275 и 1284 годах, не позволило климату восстановиться. Это могло вызвать первоначальное похолодание, а загадочное извержение 1452/1453 годов спровоцировало второй импульс похолодания. [8] Холодное лето может поддерживаться обратными связями между морем, льдом и океаном в течение длительного времени после удаления вулканических аэрозолей.
Другие вулканы, которые извергались в эту эпоху и могли способствовать похолоданию, включают Билли Митчелл (ок. 1580 г.), Уайнапутина (1600 г.), Маунт-Паркер (1641 г.), Лонг-Айленд (Папуа-Новая Гвинея) (ок. 1660 г.) и Лаки (1783 г.). [27] Извержение Тамборы в 1815 году , также в Индонезии, покрыло атмосферу пеплом, а следующий год стал известен как Год без лета , [157] когда в июне и июле как в Новой Англии , так и в Северной Европе были зарегистрированы заморозки и снегопады .
В начале 2000-х годов замедление термохалинной циркуляции было предложено в качестве объяснения LIA, [64] [145] [158] в частности, за счет ослабления Североатлантического круговорота . [159] [160] Циркуляция могла быть прервана притоком большого количества пресной воды в Северную Атлантику и могла быть вызвана периодом потепления перед LIA, который известен как Средневековый теплый период . [43] [161] [162] Таким образом, некоторые исследователи классифицировали LIA как событие Бонда . [163] В 2005 году были некоторые опасения, что прекращение термохалинной циркуляции может произойти снова в результате нынешнего потепления. [164] [165]
Более поздние исследования показывают, что общая Атлантическая меридиональная опрокидывающая циркуляция может быть уже слабее, чем она была во время LIA, [166] [167] или, возможно, даже за последнее тысячелетие. [168] Хотя все еще ведутся активные дебаты о современной силе AMOC, [169] [170] [171] эти результаты делают связь между AMOC и LIA маловероятной. Однако некоторые исследования вместо этого предполагают, что в LIA было задействовано гораздо более локализованное нарушение конвекции Северного субполярного круговорота . [172] Это потенциально актуально для ближайшего будущего, поскольку меньшинство климатических моделей прогнозирует постоянный коллапс этой конвекции при некоторых сценариях будущего изменения климата . [173] [174] [175]
Некоторые исследователи предполагают, что влияние человека на климат началось раньше, чем обычно предполагается (более подробную информацию см. в разделе « Ранний антропоцен» ), и что значительное сокращение численности населения в Евразии и Америке уменьшило это влияние и привело к тенденции к похолоданию.
По оценкам, Черная смерть унесла жизни от 30% до 60% населения Европы . [176] В общей сложности чума могла сократить население мира с предполагаемых 475 миллионов до 350–375 миллионов в 14 веке. [177] Потребовалось 200 лет, чтобы население мира восстановилось до прежнего уровня. [178] Уильям Раддиман и др. предположили, что эти значительные сокращения населения в Европе, Восточной Азии и на Ближнем Востоке привели к снижению сельскохозяйственной деятельности, что позволило лесовосстановлению вызвать дополнительное поглощение углекислого газа из атмосферы, что привело к похолоданию LIA. [179]
Исследование, проведенное в 2011 году Департаментом глобальной экологии Института Карнеги, утверждает, что монгольские нашествия и завоевания , длившиеся почти два столетия, способствовали глобальному похолоданию, поскольку привели к депопуляции огромных регионов и замене возделываемых земель лесами, поглощающими углерод. [180] [181]
Уильям Раддиман далее выдвинул гипотезу, что сокращение населения в Америке после того, как в XVI веке начался контакт с европейцами, могло иметь аналогичный эффект. [182] [183] В том же духе Кох и другие в 1990 году предположили, что поскольку европейское завоевание и принесенные европейцами болезни убили до 90% коренных американцев, около 50 миллионов гектаров земли могли вернуться в состояние дикой природы, что привело к увеличению поглощения углекислого газа. [184] Другие исследователи поддержали депопуляцию в Америке как фактор и утверждали, что люди вырубили значительные площади лесов для поддержки сельского хозяйства там до того, как прибытие европейцев привело к коллапсу населения. [185] [186]
Ричард Невл, Роберт Далл и коллеги далее предположили, что не только антропогенная вырубка лесов сыграла роль в сокращении количества углерода, секвестрированного в неотропических лесах, но также и то, что пожары, устроенные человеком, сыграли центральную роль в сокращении биомассы в лесах Амазонки и Центральной Америки до прибытия европейцев и сопутствующего распространения болезней во время Колумбийского обмена . [187] [188] [179] Далл и Невл подсчитали, что лесовозобновление только в тропических биомах Америки с 1500 по 1650 год привело к чистому секвестрированию углерода в размере 2–5 Пг . [188] Бриерли предположил, что прибытие европейцев в Америку вызвало массовую гибель от эпидемических заболеваний, что привело к большому количеству заброшенных сельскохозяйственных угодий. Это привело к восстановлению большого количества лесов, которые секвестрировали больше CO 2 . [12] Исследование кернов осадочных пород и образцов почвы далее предполагает, что поглощение CO 2 посредством лесовозобновления в Америке могло способствовать LIA. [189] Сокращение численности населения связано с падением уровня CO2, наблюдаемым в Лоу-Доуме , Антарктида. [185]
Однако эта гипотеза подвергается критике на том основании, что агролесоводство, которое практиковали доколумбовые фермеры в Южной Америке, на самом деле не приводило к крупномасштабной вырубке лесов, типичной для современного сельского хозяйства, поэтому лесовосстановление не должно было иметь такого огромного эффекта. [190]
Предполагается, что во время Малого ледникового периода возросшая вырубка лесов оказала достаточное влияние на альбедо Земли (отражательную способность), чтобы вызвать региональное и глобальное понижение температуры. Изменения альбедо были вызваны широкомасштабной вырубкой лесов в высоких широтах, что обнажило больше снежного покрова и, таким образом, увеличило отражательную способность поверхности Земли, поскольку земли были расчищены для сельскохозяйственного использования. Теория подразумевает, что в течение Малого ледникового периода было расчищено достаточно земель, чтобы сделать вырубку лесов возможной причиной изменения климата. [191]
Было высказано предположение, что теория интенсификации землепользования может объяснить этот эффект. Теория была первоначально предложена Эстер Босеруп и предполагает, что сельское хозяйство развивается только по мере того, как население требует этого. [192] Кроме того, есть свидетельства быстрого роста населения и расширения сельского хозяйства , что может оправдать некоторые изменения климата, наблюдаемые в этот период.
Эта теория все еще находится в стадии спекуляций по нескольким причинам: в первую очередь, сложность воссоздания климатических симуляций за пределами узкого набора земель [ необходимо разъяснение ] в этих регионах; так что нельзя полагаться на данные для объяснения масштабных изменений или учета широкого спектра других источников изменения климата в глобальном масштабе. Как продолжение первой причины, климатические модели, включающие этот период, показали повышение и понижение температуры в глобальном масштабе. [193] То есть климатические модели не показали, что вырубка лесов не является ни единственной причиной изменения климата, ни надежной причиной глобального снижения температуры.
Спонтанные колебания глобального климата могут объяснить прошлую изменчивость. Очень трудно узнать, каков истинный уровень изменчивости от внутренних причин, учитывая существование других сил, как отмечено выше, величина которых может быть неизвестна. Один из подходов к оценке внутренней изменчивости заключается в использовании длительных интеграций связанных моделей глобального климата океан-атмосфера . Их преимущество в том, что внешнее воздействие известно как нулевое, но недостатком является то, что они могут не полностью отражать реальность. Изменения могут быть результатом изменений, вызванных хаосом в океанах, атмосфере или взаимодействиями между ними. [194] Два исследования пришли к выводу, что продемонстрированная внутренняя изменчивость была недостаточно велика, чтобы объяснить Малый ледниковый период. [194] [195] Однако суровые зимы 1770–1772 годов в Европе были приписаны аномалии в североатлантическом колебании . [196]
Загадочное событие 1257 года было настолько масштабным, что его химический след зафиксирован во льдах как Арктики, так и Антарктики. Европейские средневековые тексты говорят о внезапном похолодании климата и неурожаях.
{{cite book}}: CS1 maint: numeric names: authors list (link){{cite journal}}: CS1 maint: numeric names: authors list (link)
PDF в репозитории документов ЮНЕП. Архивировано 12 июля 2019 г. на Wayback Machine.