Квазидвухсотлетняя вариация в температуре Северного полушария Земли

Обложка

Цитировать

Полный текст

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

Аннотация

Восемь реконструкций температуры Северного полушария Земли, охватывающих временные интервалы длительностью 1192–2016 лет, были проанализированы с использованием Фурье и вейвлетного анализа и метода главных компонент. Обнаружена цикличность полушарного масштаба с периодом 170–250 лет, проявляющаяся на протяжении более 1000 последних лет. Показано, что эта вариация может иметь определенный вклад в потепление в первой половине XX в. Однако последние 4–5 десятилетий, скорее всего, являются периодом спада этого цикла. Хотя период обнаруженной вариации близок к периоду солнечного цикла Зюсса, связи между температурной и солнечной цикличностями не удалось обнаружить. Обсуждаются возможные источники выявленной двухсотлетней периодичности.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

М. Г. Огурцов

Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе РАН (ФТИ РАН); Главная (Пулковская) астрономическая обсерватория РАН (ГАО РАН)

Автор, ответственный за переписку.
Email: maxim.ogurtsov@mail.ioffe.ru
Россия, Санкт-Петербург; Санкт-Петербург

Список литературы

  1. Огурцов М.Г. Циклы солнечной активности и климат Северного Полушария Земли // Журн. Техн. Физ. Т. 94. № 12. С. 1996–1998. 2024. https://doi.org/10.61011/JTF.2024.12.59242.337-24
  2. Barnett T.P., Santer B.D., Jones P.D., Bradley R.S., Briffa K.R. Estimates of low frequency natural variability in near-surface air temperature // Holocene. V. 6. № 3. P. 255–263. 1996. https://doi.org/10.1177/095968369600600301
  3. Breitenmoser P., Beer J., Brönnimann S., Frank D., Steinhilber F., Wanner H. Solar and volcanic fingerprints in tree-ring chronologies over the past 2000 years // Palaeogeogr. Palaeocl. V. 313–314. P. 127–139. 2012. https://doi.org/10.1016/j.palaeo.2011.10.014
  4. Briffa K.R. Annual climate variability in the Holocene: interpreting the message of ancient trees // Quaternary Sci. Rev. V. 19. № 1–5. P. 87–105. 2000. https://doi.org/10.1016/S0277-3791(99)00056-6
  5. Büntgen U., Allen K., Anchukaitis K.J. et al. The influence of decision-making in tree ring-based climate reconstructions // Nat. Commun. V. 12. ID 3411. 2021. https://doi.org/10.1038/s41467-021-23627-6
  6. Christiansen B., Ljungqvist F.C. The extra-tropical Northern Hemisphere temperature in the last two millennia: reconstructions of low-frequency variability // Clim. Past. V. 8. № 2. P. 765–786. 2012. https://doi.org/10.5194/cp-8-765-2012
  7. Esper J., Cook E.R., Schweingruber F.H. Low-frequency signals in long tree-ring chronologies for reconstructing past temperature variability // Science. V. 295. № 5563. P. 2250–2253. 2002. https://doi.org/10.1126/science.106620
  8. Guillet S., Corona C., Khodri M. et al. Climate response to the Samalas volcanic eruption in 1257 revealed by proxy records // Nat. Geosci. V. 10. P. 123–128. 2017. https://doi.org/10.1038/ngeo2875
  9. Liu X.Q., Dong H.L., Yang X.D., Herzschuh U., Zhang E.L., Stuut J.B.W., Wang Y.B. Late Holocene forcing of the Asian winter and summer monsoon as evidenced by proxy records from the northern Qinghai–Tibetan Plateau // Earth Planet. Sc. Lett. V. 280. № 1–4. P. 276–284. 2009. https://doi.org/10.1016/j.epsl.2009.01.041
  10. Loehle C. A 2000-year global temperature reconstruction on non-tree ring proxies // Energ. Environ. V. 18. № 7. P. 1049–1058. 2007. https://doi.org/10.1260/095830507782616797
  11. Moberg A., Sonechkin D.M., Holmgren K., Datsenko M., Karlen W. Highly variable Northern Hemisphere temperatures reconstructed from low- and high-resolution proxy data // Nature. V. 433. P. 613–617. 2005. https://doi.org/10.1038/nature03265
  12. Novello V., Vuille M., Cruz F.W. et al. Centennial-scale solar forcing of the South American Monsoon System recorded in stalagmites // Sci. Rep. V. 6. № 1. ID 24762. 2016. https://doi.org/10.1038/srep24762
  13. Ogurtsov M., Nagovitsyn Yu., Kocharov G.E., Jungner H. Long-period cycles of the Sun’s activity recorded in direct solar data and proxies // Sol. Phys. V. 211. № 1–2. P. 371–394. 2002. https://doi.org/10.1023/A:1022411209257
  14. Ogurtsov M., Veretenenko S., Lindholm M., Jalkanen R. Possible solar-climate imprint in temperature proxies from the middle and high latitudes of North America // Adv. Space Res. V. 57. № 4. P. 1112–1117. 2016. https://doi.org/10.1016/j.asr.2015.12.026
  15. Ogurtsov M. Study on possible solar influence on the сlimate of the Southern Hemisphere. Atmosphere. V. 13. № 5. ID 680. 2022а. https://doi.org/10.3390/atmos13050680
  16. Ogurtsov M. Long-term variability of summer temperature in the southern part of South America – is there a connection with changes in solar activity? // Atmosphere. V. 13. № 9. ID 1360. 2022b. https://doi.org/10.3390/atmos13091360
  17. Ogurtsov M.G. Bicentennial volcanic activity cycles and their long-term impact on Northern Hemisphere climate // Atmosphere. V. 15. № 11. ID 1373. 2024. https://doi.org/10.3390/atmos15111373
  18. Raspopov O.M., Dergachev V.A., Esper J., Kozyreva O.V., Frank D., Ogurtsov M., Shao X. The influence of the de Vries (∼200-year) solar cycle on climate variations: Results from the Central Asian Mountains and their global link // Palaeogeogr. Palaeocl. Paleoecol. V. 259. № 1. P. 6–16. 2008. https://doi.org/10.1016/j.palaeo.2006.12.017
  19. Schneider L., Smerdon J.E., Büntgen U., Wilson R.J.S., Myglan V., Kirdyanov A.V., Esper J. Revising midlatitude summer temperatures back to A.D. 600 based on a wood density network // Geophys. Res. Lett. V. 42. № 11. P. 4556–4562. 2015. https://doi.org/10.1002/2015GL063956
  20. Torrence C., Compo G.P. A Practical guide to wavelet analysis // B. Am. Meteorol. Soc. V. 79. № 1. P. 61–78. 1998. https://doi.org/10.1175/1520-0477(1998)079<0061:APGTWA>2.0.CO;2
  21. Wilson R., Anchukaitis K., Briffa K. et al. Last millennium northern hemisphere summer temperatures from tree rings: Part I: The long term context // Quaternary Sci. Rev. V. 134. P. 1–18. 2016. https://doi.org/10.1016/j.quascirev.2015.12.005

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Реконструкции температуры в Северном полушарии, использованные в работе: (а) – дендрореконструкция из работы Esper et al. [2002]; (б) – мультиреконструкция из работы Moberg et al. (2005]; (в) – мультиреконструкция, не использующая дендроданные, из работы Loehle [2007]; (г) – мультиреконструкция из работы Christiansen and Ljungqvist [2012]; (д) – дендрореконструкция из работы Schneider et al. [2015]; (е) – дендрореконструкция из работы Wilson et al. [2016]; (ж) – дендрореконструкция из работы Guillet et al. [2017]; (з) – дендрореконструкция из работы Büntgen et al. [2021].

Скачать (2MB)
Метаданные
3. Рис. 2. Фурье спектры температурных серий: (а) – дендрореконструкции из работы Esper et al. [2002]; (б) – мультиреконструкции из работы Moberg et al. [2005]; (в) – мультиреконструкции из работы Loehle [2007]; (г) – мультиреконструкции из работы Christiansen and Ljungqvist [2012]; (д) – дендрореконструкции из работы Schneider et al. [2015]; (е) – дендрореконструкции из работы Wilson et al. [2016]; (ж) – дендрореконструкции из работы Guillet et al. [2017]; (з) – дендрореконструкции из работы Büntgen et al. [2021]. Пунктирные линии – уровень доверия 0.95.

Скачать (1MB)
Метаданные
4. Рис. 3. Глобальные вейвлетные спектры температурных серий: (а) – дендрореконструкции из работы Esper et al. [2002]; (б) – мультиреконструкции из работы Moberg et al. [2005]; (в) – мультиреконструкции из работы Loehle [2007]; (г) – мультиреконструкции из работы Christiansen and Ljungqvist [2012]; (д) – дендрореконструкции из работы Schneider et al. [2015]; (е) – дендрореконструкции из работы Wilson et al. [2016]; (ж) – дендрореконструкции из работы Guillet et al. [2017]; (з) – дендрореконструкции из работы Büntgen et al. [2021]. Пунктирные линии – уровень доверия 0.95.

Скачать (1MB)
Метаданные
5. Рис. 4. (а) – Первая главная компонента восьми температурных серий PC1; (б) – глобальный вейвлетный спектр Морле PC1, нормализованный на уровень доверия 0.95; (в) – спектр Фурье PC1, пунктирная линия – уровень доверия 0.95.

Скачать (823KB)
Метаданные
6. Рис. 5. Температурные реконструкции, вейвлетно-фильтрованные в диапазоне 171–259 лет.

Скачать (1MB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2025