PERIODS OF DOMINATION OF THE INFLUENCE OF NATURAL AND ANTHROPOGENIC FACTORS ON CLIMATE
Authors
- Vladimir F. Loginov Institute for Nature Management of the National Academy of Sciences of Belarus, Minsk, Republic of Belarus
- Yuliya A. Brovka Institute for Nature Management of the National Academy of Sciences of Belarus, Minsk, Republic of Belarus
DOI:
https://doi.org/10.34753/HS.2022.4.4.381+ Keywords
+ Abstract
The role of natural and anthropogenic factors in the formation of climate change over the period of instrumental observations (1881–2022) is considered. It is shown that over the past 130 years, the influx of direct solar radiation to the underlying surface has experienced significant changes as a result of long-term changes in the content of volcanic and anthropogenic aerosol in the atmosphere. Changes in the accumulated sums of deviations of direct solar radiation from the norm are consistent with changes in climate and ice coverage of the Arctic seas over the period from 1900 to 1970. Reduction of ice coverage in the period from 1920 to 1950 was comparable to the change in ice coverage from the 1980s to the beginning of the current century. The cleansing of the atmosphere from volcanic aerosol in the period from the 1920s to the mid-1940s is the main reason for the warming and low ice coverage of the Arctic seas. The accumulation and release of heat by the World Ocean in these years probably modulated climate change during this period. The issue of drawing a dividing line between periods of dominance of natural and anthropogenic factors in climate change over the past 130 years is discussed. It is concluded that the dominance of anthropogenic factors in climate change has come only in the last 35–40 years. Until the mid-1940s, natural factors dominated climate change. The 1950s–1970s can be taken as transitional.
+ Author Biographies
eLibrary (РИНЦ) ORCID ID Scopus ID Прочие (WoS, Researcher ID) 3047-3093 0000-0002-0939-4160 57210101162 AAD-9414-2019 eLibrary (РИНЦ) ORCID ID 4608-5675 0000-0002-7067-3679
Vladimir F. Loginov, Institute for Nature Management of the National Academy of Sciences of Belarus, Minsk, Republic of Belarus
SPIN-код
Yuliya A. Brovka, Institute for Nature Management of the National Academy of Sciences of Belarus, Minsk, Republic of Belarus
SPIN-код
+ References
Абдусаматов Х.И. Солнце диктует климат Земли. СПб.: Изд-во «Logos», 2009. 197 с. Асатуров М.Л., Будыко М.И., Винников К.Я., Гройсман П.Я., Кабанов А.С., Кароль И.Л., Коломеев М.П., Пивоварова З.И., Розанов Е.В., Хмелевцов С.С. Вулканы, стратосферный аэрозоль и климат Земли. Л.: Гидрометеоиздат, 1986. 255 с. Борзенкова И.И. Влияние вулканогенных вариаций природного аэрозольного слоя на климат и окружающую среду // Теоретические и экспериментальные основы стабилизации современного климата путем создания аэрозольных образований в нижней стратосфере: к 90-летию академика Ю.А. Израэля. М.: Институт глобального климата и экологии, 2019. С. 76–99. Будыко М.И. Эволюция биосферы. Л.: Гидрометеоиздат, 1984. 488 с. Витинский Ю.И., Оль А.И., Сазонов Б.И. Солнце и атмосфера Земли / под ред. Э.Г. Мустеля. Л.: Гидрометеоиздат, 1976. 351 с. Возможности предотвращения изменения климата и его негативных последствий: проблема Киотского протокола // Материалы Совета-семинара при Президенте Российской академии наук. М.: Наука, 2006. 407 с. Герман Дж.Р., Гольберг Р.А. Солнце, погода, климат / Перевод с англ. А.И. Оля, А.В. Цветкова. Л.: Гидрометеоиздат, 1981. 319 с. Даценко Н.М., Монин А.С., Берестов А.А., Иванченко Н.Н., Сонечкин Д.М. О колебаниях глобального климата за последние 150 лет // Доклады Академии наук. 2004. Т. 399. № 2. С. 253–256. Кароль И.Л., Решетников А.И. Парниковые газы, аэрозоли и климат // Труды Главной геофизической обсерватории имени А.И. Воейкова. 2014. Вып. 573. С. 5–38. Кондратьев К.Я. Аэрозоль и климат: современное состояние и перспективы разработок дистанционного зондирования. Образование, свойства аэрозоля и их трансформация // Оптика атмосферы и океана. 2006. Т. 19. № 1. С. 5–22. Кондратьев К.Я. Глобальные изменения климата: данные наблюдений и результаты численного моделирования // Исследования Земли из космоса. 2004. № 2. С. 61–96. Криволуцкий А.А., Репнев А.И. Воздействие космических факторов на озоносферу Земли. М.: ГЕОС, 2009. 382 с. Логинов В.Ф. Новый индекс солнечной активности // Исследования по геомагнетизму, аэрономии и физике Солнца. Иркутск: Сибирский институт земного магнетизма, ионосферы и распространения радиоволн, 1972. Вып. 21. С. 141–151. Логинов В.Ф. Вулканические извержения и климат. Л.: Гидрометеоиздат, 1984. 64 с. Логинов В.Ф. Радиационные факторы и доказательная база современных изменений климата. Мн.: Беларуская навука, 2012. 265 с. Логинов В.Ф. Диагноз глобального климата. СПб: Лема, 2021. 304 с. Логинов В.Ф., Лысенко С.А. Современные изменения глобального и регионального климата. Мн.: Беларуская навука, 2019. 318 с. Мак-Кормак Б.М., Селига Т.А. Итоги симпозиума и рабочего совещания // Солнечно-земные связи, погода и климат / под ред. Мак-Кормака Б.М., Селиги Т.А., пер. с англ. под ред. Г.И. Иванова-Холодного. М.: Мир, 1982. С. 13–43. Максимов И.В. Геофизические силы и воды океана. Л.: Гидрометеоиздат, 1970. 447 с. Малинин В.Н. Влагообмен в системе океан – атмосфера. Л.: Гидрометеоиздат, 1994. 197 с. Малинин В.Н., Гордеева С.М., Наумов Л.М. Влагосодержание атмосферы как климатообразующий фактор // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2018. Т. 15. № 3. С. 243–251. DOI: 10.21046/2070-7401-2018-15-3-243-251. Махоткина Е.Л., Плахина И.Н., Лукин А.В. Некоторые особенности изменения мутности атмосферы на территории России в последней четверти XX века // Метеорология и гидрология. 2005. № 1. С. 28–36. Монин А.С. Влияние планет на климат Земли // Глобальные изменения природной среды. М.: Научный мир, 2000. C. 122–128. Монин А.С., Шашков Ю.А. История климата. Л.: Гидрометеоиздат, 1979. 407 с. Моханакумар К. Взаимодействие стратосферы и тропосферы / пер. с англ. Р.Ю. Лукьяновой; под ред. Г.В. Алексеева. М.: Физматлит, 2011. 452 с. Переведенцев Ю.П. Теория климата: учебное пособие. Казань: КГУ, 2009. 504 с. Покровский О.М. Анализ факторов изменения климата по данным дистанционных и контактных измерений // Исследования Земли из космоса. 2010. № 5. С. 11–24. Сазонов Б.И. Суровые зимы и засухи. Л.: Гидрометеоиздат, 1991. 239 с. Семенов В.А., Латиф М. Роль колебаний площади арктического ледового покрова в формировании температурных аномалий в Арктике // Климат Арктики: процессы и изменения / под ред. И.И. Мохова, В.А. Семенова. М.: Физматкнига, 2022. С. 115–121. Сидоренков Н.С. Небесно-механические причины изменения погоды и климата // Геофизические процессы и биосфера. 2015. Т. 14. № 3. С. 5–26. Синицин В.М. Введение в палеоклиматологию. Л.: Недра, 1967. 232 с. Федоров В.М. Инсоляция Земли и современные изменения климата. М.: Физматлит, 2018. 232 с. Чаянова Э.А. Естественная изменчивость стратосферного аэрозоля и оценка влияния вулканов на приземную температуру атмосферы // Теоретические и экспериментальные основы стабилизации современного климата путем создания аэрозольных образований в нижней стратосфере / под общей редакцией Ю.А. Израэля. М.: ФГБУ «Институт глобального климата и экологии», 2019. С. 118–149. Шерстюков Б.Г. Региональные и сезонные закономерности изменений современного климата. Обнинск: ВНИИГМИ-МЦД, 2008. с. Chen X., Tung K-K. Global surface warming enhanced by weak Atlantic overturning circulation // Nature. 2018. Vol. 559. No. 7714. Pp. 387–391. DOI: 10.1038/s41586-018-0320-y. Chen X., Tung K-K. Varying planetary heat sink led to global-warming slowdown and acceleration // Science. 2014. Vol. 345. No. 6199. Pp. 897–903. DOI: 10.1126/science.1254937. Folland C.K., Sexton D.M.H., Karoly D.J.K., Johnston C.E., Rowell D.P., Parker D.E. Influences of anthropogenic and oceanic forcing on recent climate change // Geophysical Research Letters. 1998. Vol. 25. Iss. 3. Pp. 353–356. DOI: 10.1029/97GL03701. Gregory K.B. Water Vapor Decline Cools the Earth: NASA Satellite Data [Электронный ресурс] // Friends of Science. 2013. Haustein K., Allen M.R., Forster P.M., Otto F.E.L., Mitchell D.M., Matthews H.D., Frame D.J. A real-time Global Warming Index // Scientific Reports. 2017. 7. 15417. DOI: 10.1038/s41598-017-14828-5. IPCC. Climate Change 2007: The Physical Science Basis. Contribution of Working Group I to the Fourth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change / eds. S. Solomon, D. Qin, M. Manning, Z. Chen, M. Marquis, K.B. Averyt, M. Tignor, H.L. Miller. Cambridge, New York: Cambridge University Press, 2007. 996 p. IPCC. Climate Change 2013: The Physical Science Basis. Contribution of Working Group I to the Fifth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change / eds. T.F. Stocker, D. Qin, G.-K. Plattner, M. Tignor, S.K. Allen, J. Boschung, A. Nauels, Y. Xia, V. Bex, P.M. Midgley. Cambridge, New York: Cambridge University Press, 2013. 1535 p. Kirkby J., Curtius J., Almeida J., Dunne E., Duplissy J., Ehrhart S., Franchin A., Gagné S., Ickes L., Kürten A., Kupc A., Metzger A., Riccobono F., Rondo L., Schobesberger S., Tsagkogeorgas G., Wimmer D., Amorim A., Bianchi F., Breitenlechner M., David A., Dommen J., Downard A., Ehn M., Flagan R.C., Haider S., Hansel A., Hauser D., Jud W., Junninen H., Kreissl F., Kvashin A., Laaksonen A., Lehtipalo K., Lima J., Lovejoy E.R., Makhmutov V., Mathot S., Mikkilä J., Minginette P., Mogo S., Nieminen T., Onnela A., Pereira P., Petäjä T., Schnitzhofer R., Seinfeld J.H., Sipilä M., Stozhkov Y., Stratmann F., Tomé A., Vanhanen J., Viisanen Y., Vrtala A., Wagner P.E., Walther H., Weingartner E., Wex H., Winkler P.M., Carslaw K.S., Worsnop D.R., Baltensperger U., Kulmala M. Role of sulphuric acid, ammonia and galactic cosmic rays in atmospheric aerosol nucleation // Nature. 2011. Vol. 476. Iss. 7361. Pp. 429–433. DOI: 10.1038/nature10343. Klimont Z., Smith S.J., Cofala J. The last decade of global anthropogenic sulfur dioxide: 2000–2011 emissions // Environmental Research Letters. 2013. Vol. 8. No. 1. 014003. DOI: 10.1088/1748-9326/8/1/014003. Pan-Eurasian Experiment (PEEX). Science Plan / eds. H.K. Lappalainen, M. Kulmala, S. Zilitinkevich. Helsinki, 2005. 315 p. Lean J.L., Rind D.H. How natural and anthropogenic influences alter global and regional surface temperatures: 1889 to 2006 // Geophysical Research Letters. 2008. Vol. 35. Iss. 18. L18701. DOI: 10.1029/2008GL034864. Lemke P., Ren J., Alley R.B., Allison I., Carrasco J., Flato G., Fujii Y., Kaser G., Mote P., Thomas R.H., Zhang T. Observations: Changes in Snow, Ice and Frozen Ground // Climate Change 2007: The Physical Science Basis. Contribution of Working Group I to the Fourth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change. Cambridge, New York: Cambridge University Press, 2007. Pp. 337–383. Lewandowsky S., Cowtan K., Risbey J.S., Mann M.E., Steinman B.A., Oreskes N., Rahmstor S. The “pause” in global warming in historical context: (II). Comparing models to observations // Environmental Research Letters. 2018. Vol. 13. No. 12. Article number 123007. DOI: 10.1088/1748-9326/aaf372. Scafetta N. A shared frequency set between the historical mid-latitude aurora records and the global surface temperature // Journal of Atmospheric and Solar-Terrestrial Physics. 2012. Vol. 74. Pp. 145–163. DOI: 10.1016/j.jastp.2011.10.013. Schmidt G.A., Ruedy R.A., Miller R.L., Lacis A.A. Attribution of the present-day total greenhouse effect // Journal of Geophysical Research. Atmospheres. 2010. Vol. 115. Iss. D20. D20106. DOI: 10.1029/2010JD014287. Trenberth K.E., Fasullo J.T. Tracking Earth’s energy // Science. 2010. Vol. 328. Iss. 5976. Pp. 316–317. DOI: 10.1126/science.1187272. Wang W., Matthes K., Tian W., Park W., Shangguan M., Ding A. Solar impacts on decadal variability of tropopause temperature and lower stratospheric (LS) water vapour: a mechanism through ocean–atmosphere coupling // Climate Dynamics. 2019. Vol. 52. Рp. 5585–5604. DOI: 10.1007/s00382-018-4464-0.
+ Read article online
Downloads
1.png)
