✖


Jump to content

Палеотемпестология

Это хорошая статья. Нажмите здесь для получения дополнительной информации.
«Темпестология» перенаправляется сюда. Для общего изучения штормов см. Метеорологию . О происхождении штормов и тропических циклонов см. «Циклогенез» и «Торнадогенез» .

Часть серии о
Палеонтология
Окаменелости
Естественная история
Органы и процессы
Эволюция различных таксонов
Эволюция
История палеонтологии
Разделы палеонтологии
Палеонтологический портал
Категория

Палеотемпестология - это изучение прошлой активности тропических циклонов с помощью геологических данных, а также исторических документальных записей. Термин был придуман американским метеорологом Керри Эмануэлем .

Обычный подход в палеотемпестологии — выявление отложений, оставленных штормами. Чаще всего это намывные отложения в водоемах, расположенных вблизи побережья; Другими способами являются изменения соотношения изотопов кислорода , вызванные дождями тропических циклонов на деревьях или образованиях (пещерных отложениях), а также определение пляжных хребтов, поднятых штормовыми волнами. Затем на основе этих отложений, а иногда и их интенсивности можно сделать вывод о частоте возникновения тропических циклонов (обычно более сильные события легче всего распознать) путем сравнения их с отложениями, оставленными историческими событиями.

Палеотемпестологические исследования показали, что на побережье Мексиканского залива и в Австралии частота возникновения интенсивных тропических циклонов составляет примерно один раз в несколько столетий, причем существуют долговременные вариации частоты возникновения, вызванные, например, сдвигами в их пути. Обычными проблемами в палеотемпестологии являются такие мешающие факторы, как отложения, образовавшиеся в результате цунами , и тот факт, что исследованы только некоторые части мира.

Определение и обоснование

[ редактировать ]

Палеотемпестология — это оценка активности тропических циклонов с помощью косвенных данных. Название было придумано Керри Эмануэлем из Массачусетского технологического института ; [1] в этой области наблюдается рост активности с 1990-х годов. [2] и исследования были впервые проведены в Соединенных Штатах Америки. [3] на Восточном побережье . [4]

Осознание того, что нельзя полагаться исключительно на исторические записи, чтобы сделать вывод о прошлой штормовой активности, стало основной движущей силой развития палеотемпестологии. [5] Исторические данные во многих местах слишком коротки (максимум одно столетие), чтобы правильно определить опасность, создаваемую тропическими циклонами, особенно редкими и очень интенсивными. [1] которые порой не учитываются историческими записями; [6] в Соединенных Штатах, например, доступны данные только за 150 лет, и лишь небольшое количество ураганов, отнесенных к категории 4 или 5 – наиболее разрушительных по шкале Саффира-Симпсона – вышло на берег, что затрудняет борьбу с ними. оценить уровень опасности. [7] Такие записи также могут не отражать будущие погодные условия. [8] [9]

Информация о прошлых явлениях тропических циклонов может использоваться для определения того, как их возникновение может измениться в будущем, или для определения того, как они реагируют на крупномасштабные климатические режимы, такие как изменения температуры поверхности моря . [1] В целом происхождение и поведение систем тропических циклонов плохо изучены. [10] и есть опасения, что антропогенное глобальное потепление приведет к увеличению интенсивности тропических циклонов и частоты сильных явлений за счет повышения температуры поверхности моря. [11] [8]

Техники

[ редактировать ]

В целом палеотемпестология — это сложная область науки, которая пересекается с другими дисциплинами, такими как климатология и прибрежная геоморфология . [12] Для оценки прошлых опасностей, исходящих от тропических циклонов, использовался ряд методов. [7] Многие из этих методов также применялись для изучения внетропических штормов , хотя исследования в этой области менее продвинуты, чем исследования тропических циклонов. [4]

Чрезмерная промывка отложений

[ редактировать ]

Отложения затопления на атоллах , прибрежных озерах, болотах или рифовых равнинах являются наиболее важным палеоклиматологическим свидетельством ударов тропических циклонов. Когда штормы обрушиваются на эти районы, течения и волны могут преодолевать барьеры, разрушать эти и другие пляжные сооружения и откладывать отложения в водоемах за барьерами. [13] [2] [14] Отдельные нарушения и особенно широкое перекрытие прибрежных барьеров во время штормов могут привести к образованию веерообразных слоистых отложений за барьером. При благоприятных обстоятельствах отдельные слои можно соотнести с конкретными штормами; кроме того, они часто отделены четкой границей от более ранних отложений. [11] Такие отложения наблюдались в Северной Каролине после урагана Изабель в 2003 году. , например, [15] Интенсивность [3] и о воздействии тропического циклона также можно судить по отложениям намыва. [16] путем сравнения отложений с отложениями, образовавшимися в результате известных штормов [3] и анализ их литологии (их физических характеристик). [17] Кроме того, более толстые слои отложений обычно соответствуют более сильным штормовым системам. [3] Однако эта процедура не всегда очевидна. [18]

Для отделения отложений ливневого смыва от других отложений было применено несколько методов:

  • По сравнению с обычными процессами седиментации в таких местах, отложения тропических циклонов более грубые и могут быть обнаружены с помощью просеивающих лазерных . технологий [19] или рентгенофлуоресцентные методы. [20]
  • В кернах отложений отложения, образованные тропическими циклонами, могут быть более плотными из-за большей доли содержания минералов, связанных с промывками, что можно обнаружить с помощью рентгеновских флуоресцентных методов. [21]
  • Они могут содержать меньше органических веществ, чем отложения, образовавшиеся в результате устойчивого осаждения, что можно обнаружить путем сжигания отложений и измерения возникающей в результате потери массы. [22] Этот размер и размер зерен отложений являются наиболее распространенными инструментами исследования кернов отложений. [19]
  • Малоиспользуемый метод — анализ органического материала в кернах отложений ; наблюдаются характерные изменения в соотношениях изотопов углерода и азота. [23] после наводнений и попадания морской воды, включая общее увеличение биологической продуктивности. [24]
  • Отложения намыва могут содержать элементы, которые обычно не встречаются на площадке, например, стронций ; это можно обнаружить с помощью методов рентгеновской флуоресценции. [20]
  • Отложения перемыва обычно имеют более яркий цвет, чем те, которые образуются при устойчивом осаждении. [3] и различное количество грубых фрагментов. [25]
  • Штормовые нагоны могут переносить живые структуры в такие отложения, которые обычно не встречаются в этих условиях. Однако засухи или попадание воды, не связанное с ураганом, могут исказить такие записи. Таким образом, этот метод часто дополняется другими прокси. Наиболее распространенной живой структурой, используемой здесь, являются фораминиферы , хотя двустворчатые моллюски , диатомеи , динофлагелляты , остракоды и пыльца . также использовались [26] Однако морские фораминиферы не всегда присутствуют в отложениях, образовавшихся в результате исторических штормов. [27]

Как правило, на всей длине береговой линии не встречаются участки, пригодные для получения палеотемпестологических данных. [19] и в зависимости от свойств участка, таких как растительный покров, [28] они могут отслеживать только штормы, приближающиеся с определенного направления. [17] Предпосылками для успешной корреляции отложений намыва с тропическими циклонами являются: [29]

  • Отсутствие цунами в регионе, так как их осадки обычно трудно отличить от штормовых. [29]
  • В районе исследования должна быть низкая биологическая активность, поскольку в противном случае биотурбация может стереть следы штормовых отложений. Низкую биологическую активность можно обнаружить в местах с высоким содержанием соли или низким содержанием кислорода. [29]
  • Высокая геоморфическая устойчивость участка. [29]
  • Высокие скорости седиментации могут способствовать сохранению ливневых отложений. [29]
  • Приливы могут разрушить слоистые штормовые отложения; таким образом, в идеале используются неприливные водоемы. В приливно-активных водоемах можно применять корреляции с участием различных кернов отложений. [30]

Датировка и определение интенсивности

[ редактировать ]

Затем можно использовать различные методы датирования для создания хронологии ударов тропических циклонов в данном месте и, следовательно, частоты повторения; [2] [14] например, на озере Шелби в Алабаме был определен период повторяемости один раз в 318 лет. Штормы на озере Шелби имеют скорость ветра более 190 километров в час (120 миль в час). [31] как ураган «Иван» , который в 2004 году обрушился на регион с такой интенсивностью, не оставил после себя отложений. [32] Исходя из геологических соображений, минимальная зарегистрированная скорость ветра во время штормов могла составлять 230 километров в час (143 миль в час). [31]

Для целей датирования радиометрического датирования, процедуры включающие углерод-14 , цезий-137 и свинец-210 , часто в комбинации. чаще всего используются [26] Датирование серии урана , [33] оптически стимулированная люминесценция , [34] и корреляцию с землепользованием человека. в некоторых местах также можно использовать [20]

Пляжные гряды

[ редактировать ]

Пляжные гряды и Шеньеры [2] образуются, когда штормовые нагоны, штормовые волны или приливы оставляют мусор на хребтах, причем один гребень обычно соответствует одному шторму. [35] Хребты могут быть образованы коралловыми обломками там, где коралловые рифы . на побережье лежат [36] и может содержать сложные слоистые структуры, [37] ракушки , [38] пемза , [39] и гравий . [40] Известным примером является хребет, образовавшийся циклоном Бебе на атолле Фунафути в 1971 году. [41]

Пляжные гряды распространены на дельтовых берегах Китая и указывают на усиление активности тайфунов. [3] Они также были найдены на австралийском побережье, обращенном к Большому Барьерному рифу , и состоят из переработанных кораллов. Высота каждого гребня, по-видимому, коррелирует с интенсивностью вызвавшего его шторма, и, таким образом, интенсивность формирующегося шторма можно определить путем численного моделирования и сравнения с известными штормами. [42] и известные штормовые нагоны. [43] Хребты, как правило, тем старше, чем дальше они находятся вглубь суши; [44] их также можно датировать с помощью оптически стимулированной люминесценции. [45] и радиоуглеродное датирование . [39] Кроме того, не наблюдалось никаких пляжных хребтов, образовавшихся в результате цунами, а цунами являются важными искажающими факторами в палеотемпестологии. [46]

Ветровая эрозия или накопление могут изменить высоту таких хребтов, и, кроме того, один и тот же гребень может быть образован более чем одним штормовым явлением. [47] как это наблюдалось в Австралии. [48] Пляжные гряды также могут перемещаться в результате нештормовых процессов после их формирования. [44] и может образовываться в результате нетропических циклонных процессов. [49] Осадочную текстуру можно использовать, чтобы сделать вывод о происхождении хребта на основе штормовых нагонов. [50]

Изотопные отношения

[ редактировать ]

Осадки в тропических циклонах имеют характерный изотопный состав с обеднением тяжелыми кислорода изотопами ; данные изотопов углерода и азота также использовались для вывода об активности тропических циклонов. [51] Кораллы могут хранить соотношения изотопов кислорода , которые, в свою очередь, отражают температуру воды, осадки и испарение; [52] это, в свою очередь, может быть связано с деятельностью тропических циклонов. [53] моллюски рыб Отолиты и двустворчатые также могут хранить такие записи. [54] как и деревья, где соотношение изотопов кислорода в осадках отражается в целлюлозе деревьев и может быть определено с помощью годичных колец . [51] Однако мешающие факторы, такие как природные изменения и свойства почвы, также влияют на соотношение изотопов кислорода в древесной целлюлозе. По этим причинам по изотопным записям годичных колец можно надежно оценить только частоту штормов, но не их интенсивность. [23]

Спелеотемы , отложения, образовавшиеся в пещерах в результате растворения и повторного отложения доломита и известняка , могут хранить изотопные сигнатуры, связанные с тропическими циклонами, особенно в быстрорастущих образованиях, областях с тонкими почвами и образованиях, которые претерпели небольшие изменения. Такие депозиты имеют высокое временное разрешение, а также защищены от многих мешающих факторов. [23] хотя извлечение годовых слоев стало возможным только недавно, и в одном случае было достигнуто двухнедельное разрешение (два отдельных слоя соотносятся с двумя ураганами, которые обрушились с интервалом в две недели). [55] Однако пригодность образований зависит от характеристик пещеры, в которой они найдены; Пещеры, которые часто затопляются, могут иметь эрозию или иное повреждение своих образований, например, что делает их менее подходящими для палеотемпестологических исследований. [56] Пещеры, где образования образуются в основном в межсезонье, также, вероятно, не пропускают тропические циклоны. [57] Очень старые записи можно получить по соотношениям изотопов кислорода в горных породах. [58]

Другие методы

[ редактировать ]

Исторические документы, такие как окружные газеты Китая, дневники, бортовые журналы путешественников, официальные истории и старые газеты, могут содержать информацию о тропических циклонах. [59] В Китае такие записи насчитывают более тысячи лет. [3] в то время как в других местах это обычно ограничивается последними 130 годами. [60] Однако такие исторические записи часто двусмысленны или неясны. [1] они регистрируют только штормы, обрушивающиеся на берег , и иногда путают нетропические системы или интенсивные конвективные штормы с тропическими циклонами. [61] Частота кораблекрушений использовалась для вывода о возникновении тропических циклонов в прошлом. [17] например, это было сделано с базой данных о кораблекрушениях, которые испанцы потерпели в Карибском море . [62]

Помимо соотношения изотопов кислорода, [51] Годичные кольца также могут записывать информацию о повреждении растений или изменениях растительности, вызванных ураганом. [63] такие как тонкие годичные кольца из-за повреждения кроны дерева ураганом, а также проникновение соленой воды и, как следствие, замедление роста деревьев. В этом контексте используется термин «дендротемпестология». [64] [62] [65] Спелеотемы также могут хранить микроэлементы, которые могут сигнализировать об активности тропических циклонов. [66] и слои грязи, образовавшиеся в результате затопления пещер, вызванного штормом. [56] С другой стороны, засухи могут привести к падению уровня грунтовых вод настолько, что последующие штормы не смогут вызвать наводнения и, таким образом, не оставят рекорд, как это было отмечено на Юкатане . [67]

Другие методы:

  • Ритмиты в устьях рек. [2] Они образуются, когда штормы снова взвешивают отложения; осадки при стихании шторма выпадают и образуют отложения, особенно в местах с большим запасом наносов. Изотопы углерода и химические данные можно использовать, чтобы отличить их от нештормовых седиментаций. [68]
  • На песчаные дюны на побережье влияет высота штормовых нагонов. [69] песчаные плесы могут образовываться, когда песок сметается с этих дюн штормовыми нагонами и волнами; [49] однако такие отложения лучше изучены в контексте цунами, и не существует четкого способа отличить образования, образовавшиеся в результате цунами, от штормов. [70]
  • Торосистые отложения в мелководных морях, [2] известные как темпеститы . [71] Механика их формирования до сих пор остается спорной. [72] и такие отложения склонны к переработке, которая стирает следы бури. [13]
  • Валуны [73] а коралловые блоки могут быть перемещены штормами, и такие перемещенные блоки потенциально можно датировать, чтобы определить возраст шторма, если соблюдены определенные условия. [74] Их можно соотнести с штормами, например, с помощью отклонений изотопов кислорода. [75] Этот метод также применялся к островам, образованным перемещенными штормом блоками. [76]
  • Волновая эрозия во время штормов может создавать уступы. [77] которые можно датировать с помощью оптически стимулированной люминесценции. [78] Однако такие уступы имеют тенденцию меняться с течением времени – например, более поздние штормы могут разрушить более старые уступы – и их сохранение и формирование часто сильно зависят от местной геологии. [79]
  • Другие методы включают выявление отложений пресноводных паводков во время ураганов. [75] например, гуминовая кислота [62] [65] и другие свидетельства в кораллах, [80] и недостаток брома – который часто встречается в морских отложениях – в отложениях, связанных с наводнениями, [81] и гибель устричных пластов, вызванная отложениями, взвешенными во время штормов (однако гибель устриц также может быть вызвана нештормовыми явлениями). [82]
  • Люминесценция коралловых отложений использовалась для вывода об активности тропических циклонов. [75]
  • Раковины тридакны ежедневно или ежечасно регистрируют микроэлементы, а также нарушения роста, вызванные тропическими циклонами. [83]

Промежутки времени

[ редактировать ]

База данных тропических циклонов, датируемых 6000 г. до н.э., была составлена ​​для западной части Северной Атлантического океана . [84] Записи в Мексиканском заливе насчитывают пять тысячелетий. [14] но только несколько тайфунов [а] записи насчитывают 5 000–6 000 лет назад. [33] В целом записи о тропических циклонах датируются не более 5000–6000 лет назад, когда голоценовое повышение уровня моря стабилизировалось; Отложения тропических циклонов, образовавшиеся во время понижения уровня моря, вероятно, были переработаны во время повышения уровня моря. Существуют лишь предварительные свидетельства об отложениях последнего межледниковья . [86] Темпеститовые отложения [87] и соотношения изотопов кислорода в гораздо более древних породах также использовались для вывода о существовании активности тропических циклонов. [58] еще в юрском периоде . [87]

Результаты

[ редактировать ]

Палеотемпестологическая информация использовалась страховой отраслью при анализе рисков. [88] для установления тарифов на страхование. [65] Промышленность также финансировала палеотемпестологические исследования. [89] Информация о палеотемпестологии также представляет интерес для археологов , экологов и управляющих лесными и водными ресурсами. [90]

Частота рецидивов

[ редактировать ]

Частота повторения , промежуток времени между штормами, является важным показателем, используемым для оценки риска тропических циклонов, и его можно определить с помощью палеотемпестологических исследований. В Мексиканском заливе катастрофические ураганы в определенных местах происходят примерно раз в 350 лет за последние 3800 лет. [14] или около 0,48–0,39% годовой частоты на любом конкретном участке, [91] с частотой повторения 300 лет или вероятностью 0,33% в год на участках в Карибском бассейне и Мексиканском заливе; [92] Штормы категории 3 или более происходят со скоростью 3,9–0,1 штормов категории 3 или более за столетие в северной части Мексиканского залива. [93] В других местах тропические циклоны с интенсивностью категории 4 и выше возникают примерно каждые 350 лет в дельте Жемчужной реки ( Китай ). [94] один шторм каждые 100–150 лет в Фунафути и такая же частота во Французской Полинезии , [76] одна категория 3 или выше каждые 471 год на острове Святой Екатерины ( Джорджия ), [95] 0,3% каждый год из-за сильного шторма на востоке Хайнаня , [96] один шторм каждые 140–180 лет в Никарагуа , [97] один сильный шторм каждые 200–300 лет на Большом Барьерном рифе. [42] – раньше частота их рецидивов оценивалась как одно сильное событие каждые несколько тысячелетий. [98] – и один шторм 2–4 категории интенсивности. [99] каждые 190–270 лет в заливе Шарк в Западной Австралии . [100] Устойчивые ставки были обнаружены в Мексиканском заливе и Коралловом море. [101] на протяжении нескольких тысячелетий. [91]

Однако было также обнаружено, что частота возникновения тропических циклонов, измеренная с помощью инструментальных данных за исторический период, может значительно отличаться от фактической частоты возникновения. В прошлом тропические циклоны были гораздо чаще на Большом Барьерном рифе. [42] и северная часть Мексиканского залива, чем сегодня; [102] в заливе Апалачи сильные штормы случаются каждые 40 лет, а не каждые 400 лет, как исторически зафиксировано. [103] Серьезные штормы в Нью-Йорке произошли дважды за 300 лет [104] не раз в тысячелетие или реже. [105] В целом территория Австралии в последнее время выглядит необычайно неактивной по меркам последних 550–1500 лет. [106] а исторические данные недооценивают частоту сильных штормов в северо-восточной Австралии. [107]

Долгосрочные колебания

[ редактировать ]

Обнаружены также долгосрочные вариации активности тропических циклонов. Между 3800 и 1000 лет назад в Мексиканском заливе наблюдался рост активности ураганов 4–5 категории. [108] и активность на островах Св. Екатерины и Вассо также была выше между 2000 и 1100 лет назад. [109] Судя по всему, это этап повышенной активности тропических циклонов, охватывающий регион от Нью-Йорка до Пуэрто-Рико . [110] в то время как последние 1000 лет они были бездействующими как там, так и на побережье Мексиканского залива. [111] До 1400 года нашей эры Карибский бассейн и Мексиканский залив были активны, в то время как восточное побережье Соединенных Штатов было неактивным, после чего последовал разворот, который продолжался до 1675 года нашей эры; [112] в альтернативной интерпретации на атлантическом побережье США и в Карибском бассейне наблюдалась низкая активность между 950 и 1700 годами нашей эры с внезапным увеличением около 1700 года. [33] Неясно, является ли активность ураганов в Атлантике более региональной или общебассейновой. [113] Такие колебания, по-видимому, в основном касаются сильных систем тропических циклонов, по крайней мере, в Атлантике; более слабые системы имеют более устойчивый характер активности. [114] Также наблюдались быстрые колебания в течение коротких промежутков времени. [90]

В Атлантическом океане так называемая гипотеза « Бермудского максимума » предполагает, что изменения в положении этого антициклона могут привести к тому, что траектории штормов будут чередоваться между выходами на берег на восточном побережье и на побережье Мексиканского залива. [11] [115] но и Никарагуа. [116] Палеотемпестологические данные подтверждают эту теорию. [117] хотя дополнительные данные на Лонг-Айленде и Пуэрто-Рико показали, что частота штормов более сложна. [111] поскольку активные периоды, по-видимому, коррелируют между тремя участками. [118] Предполагается, что сдвиг максимума на юг произошел 3000 г. [119] – 1000 лет назад, [120] и был связан с периодом «ураганной гиперактивности» в Мексиканском заливе между 3400 и 1000 лет назад. [121] И наоборот, снижение активности ураганов фиксируется после периода середины тысячелетия. [122] а после 1100 г. Атлантика переходит от широкомасштабной активности к более географически ограниченной. [123] В период с 1100 до 1450 часто наносились удары по Багамским островам и побережью Мексиканского залива Флориды, а в период с 1450 по 1650 активность была выше в Новой Англии. [124] Более того, тенденция к более северному направлению штормов может быть связана с сильным Североатлантическим колебанием. [125] а неогляциальное похолодание связано со сдвигом на юг. [121] В Западной Азии высокая активность в Южно-Китайском море совпадает с низкой активностью в Японии и наоборот. [126] [127]

Роль климатических режимов

[ редактировать ]

Влияние естественных тенденций на активность тропических циклонов было признано в палеотемпестологических записях, таких как корреляция между ураганов в Атлантике. траекториями [128] и деятельность со статусом ITCZ ; [129] [130] [131] положение Петлевого течения (для ураганов в Мексиканском заливе); [91] Североатлантическое колебание; температура поверхности моря [132] и сила западноафриканского муссона ; [133] и активность австралийских циклонов и Тихоокеанское десятилетнее колебание . [134] Повышенная инсоляция – либо от солнечной активности [135] или из-за изменений орбиты – было обнаружено, что они пагубно влияют на деятельность тропических циклонов в некоторых регионах. [136] В первом тысячелетии нашей эры более высокие температуры поверхности моря в Атлантике, а также более ограниченные аномалии могут быть причиной более сильной региональной активности ураганов. [137] Зависимость активности тропических циклонов от климатического режима может быть более выраженной в регионах с умеренным климатом, где тропические циклоны находятся в менее благоприятных условиях. [138]

Среди известных климатических режимов, влияющих на активность тропических циклонов в палеотемпестологических записях, - фазовые вариации ЭНСО , которые влияют на активность тропических циклонов в Австралии и Атлантике. [139] но также и их путь, как это было отмечено для тайфунов. [140] [141] [142] [143] Были обнаружены более общие глобальные корреляции, такие как отрицательная корреляция между активностью тропических циклонов в Японии и Северной Атлантике. [136] и корреляция между Атлантикой и Австралией с одной стороны [144] и между Австралией и Французской Полинезией, с другой стороны. [145]

Влияние долговременных изменений температуры

[ редактировать ]

Также был обнаружен эффект общих изменений климата. Ураган [146] а траектории тайфунов имеют тенденцию смещаться на север (например, Амурский залив ) в теплые периоды и на юг (например, Южный Китай ) в холодные периоды, [61] [147] закономерности, которые могут быть обусловлены сдвигами субтропических антициклонов . [111] Эти закономерности (сдвиг на север с потеплением) наблюдались как следствие вызванного деятельностью человека глобального потепления и окончания малого ледникового периода. [146] но и после извержений вулканов (смещение на юг с похолоданием); [148] некоторые извержения вулканов были связаны со снижением активности ураганов, хотя это наблюдение не является универсальным. [149]

Холодный период Темных веков был связан со снижением активности у берегов Белиза. [150] Первоначально средневековая климатическая аномалия характеризовалась повышенной активностью по всей Атлантике, но позже активность снизилась вдоль восточного побережья США. [151] В период с 1350 по настоящее время в Малом ледниковом периоде в Мексиканском заливе было больше, но более слабые штормы. [152] в то время как активность ураганов не уменьшилась в западной части Лонг-Айленда. [118] Более холодные воды, возможно, препятствовали активности тропических циклонов в Мексиканском заливе во время малого ледникового периода. [153] Увеличение активности ураганов в Карибском бассейне за последние 300 лет также может быть связано с Малым ледниковым периодом. [154] Малый ледниковый период мог сопровождаться большим количеством, но более слабыми штормами в Южно-Китайском море по сравнению с предыдущим или последующим периодом. [155] [156]

Реакция тропических циклонов на будущее глобальное потепление представляет большой интерес. не Климатический оптимум голоцена вызвал увеличения количества ударов тропических циклонов в Квинсленде , а фазы более высокой активности ураганов на побережье Мексиканского залива не связаны с глобальным потеплением; [33] однако потепление коррелирует с активностью тайфунов в Сиамском заливе. [157] и потепление морской среды с тайфунами в Южно-Китайском море, [158] увеличение активности ураганов в Белизе (которая усилилась в средневековый теплый период ) [159] и во время мезозоя , когда углекислый газ вызывал эпизоды потепления. [87] такие как тоарское бескислородное событие . [160]

Последствия тропических циклонов

[ редактировать ]

Корреляция между ударами ураганов и последующей лесных пожаров активностью [161] и изменения растительности были отмечены в Алабаме. [162] и кубинские палеотемпестологические летописи. [163] На острове Святой Екатерины культурная деятельность прекратилась во время усиления штормовой активности. [164] и оба поселения таино на Багамах [92] а расширение полинезийцев через Тихий океан могло быть связано с уменьшением активности тропических циклонов. [145] Изменение соотношения изотопов кислорода, вызванное тропическими циклонами, может маскировать изменения соотношения изотопов, вызванные другими климатическими явлениями, которые, таким образом, могут быть неправильно истолкованы. [165]

С другой стороны, коллапс классического майя мог совпадать, а мог и не совпадать, и был вызван уменьшением активности тропических циклонов. [166] [167] Тропические циклоны важны для предотвращения засух на юго-востоке США. [168] Палеотемпестология нашла доказательства того, что тайфуны-камикадзе , препятствовавшие монгольскому вторжению в Японию , действительно существовали. [169]

Другие шаблоны

[ редактировать ]

Места на Багамах показывают более сильные штормы на северных Багамских островах, чем на южных, предположительно потому, что штормы, приближающиеся к южным Багамским островам, раньше проходили над Большими Антильскими островами и потеряли там большую часть своей интенсивности. [170] Атмосферные условия, благоприятные для деятельности тропических циклонов в «основном регионе развития» [б] Атлантики коррелируют с неблагоприятными условиями вдоль восточного побережья. [172] Антикорреляция между активностью Мексиканского залива и Багамских островов с активностью на восточном побережье США может быть связана с активными сезонами ураганов, которые имеют тенденцию увеличивать штормовую активность в первом, что сопровождается неблагоприятными климатологическими условиями вдоль восточного побережья. [173]

Проблемы

[ редактировать ]

Палеотемпестологические реконструкции имеют ряд ограничений. [24] включая наличие участков, подходящих для получения палеотемпестологических данных, [19] изменения гидрологических свойств участка, например, из-за повышения уровня моря [24] что увеличивает чувствительность к более слабым штормам [174] и «ложные срабатывания», вызванные, например, наводнениями, не связанными с тропическими циклонами, веянием отложений, ветровым переносом, приливами, цунами, [24] биотурбация [17] и нетропические штормы, такие как нор'эстерс [175] или зимний шторм , последний из которых, однако, обычно приводит к более низким нагонам воды. [176] В частности, цунами представляют собой проблему для палеотемпестологических исследований в Индийском и Тихом океане ; [177] Один из методов, который использовался для различения этих двух явлений, - это выявление следов стока, который происходит во время штормов, но не во время цунами. [178] Прибрежные палеотемпестологические данные основаны на штормовых нагонах и не всегда отражают скорость ветра. [179] например, во время сильных и медленно движущихся штормов. [180]

Не весь мир исследован палеотемпестологическими методами; среди мест, исследованных таким образом, Белиз, Каролины Северной Америки, северное побережье Мексиканского залива, северо-восток Соединенных Штатов, [19] (в меньшей степени) острова южной части Тихого океана и тропическая Австралия. [60] И наоборот, Китай, [181] Куба, Флорида , Эспаньола , Гондурас , Малые Антильские острова и Северная Америка к северу от Канады изучены слабо. Наличие научно-исследовательских институтов, занимающихся палеотемпестологией, и подходящих мест для палеотемпестологических исследований и выходов на берег тропических циклонов может повлиять на то, будет ли данное место исследовано или нет. [19] В Атлантическом океане исследования были сосредоточены на регионах, где ураганы являются обычным явлением, а не на более маргинальных районах. [182]

Палеотемпестологические записи в основном фиксируют активность во время голоцена. [181] и, как правило, регистрируют в основном катастрофические штормы, поскольку именно они, скорее всего, оставят следы. [6] Кроме того, по состоянию на 2017 г. было приложено мало усилий для создания всеобъемлющих баз данных палеотемпестологических данных или попыток региональных реконструкций на основе местных результатов. [182] Разные места имеют разные пороги интенсивности и, таким образом, охватывают разные популяции штормов. [151] и тот же слой может быть вызван выходом на берег более слабого шторма ближе к месту или выходом на берег на большем расстоянии более сильного шторма. [183]

Кроме того, палеотемпестологические записи, особенно записи о затоплении болот, часто крайне неполны и имеют сомнительную геохронологию. Механизм осаждения плохо документирован, и часто неясно, как идентифицировать ливневые отложения. [184] Величина наводнений в основном зависит от высоты штормового нагона, которая, однако, не является функцией интенсивности шторма. [74] Отложения перемыва регулируются высотой перемываемого барьера, и нет никаких ожиданий, что он останется стабильным с течением времени; [185] Было замечено, что сами тропические циклоны разрушают такие барьеры. [186] и такое уменьшение высоты барьера (например, из-за штормовой эрозии или повышения уровня моря) может со временем вызвать ложное увеличение отложений тропических циклонов. [187] Последовательные отложения намыва бывает трудно различить, и они легко разрушаются последующими штормами. [188] Отложения шторма могут сильно различаться даже на небольшом расстоянии от точки выхода на берег. [189] даже на расстоянии нескольких десятков метров, [190] а изменения в активности тропических циклонов, зарегистрированные в одном месте, могут просто отражать стохастический характер выхода тропических циклонов на сушу. [172] В частности, в основных регионах активности тропических циклонов активность тропических циклонов могут контролировать скорее погодные изменения, чем крупномасштабные режимы. [191]

Применение к нетропическим штормам

[ редактировать ]

Палеотемпестологические исследования проводились преимущественно в низкоширотных регионах. [192] однако исследования прошлой штормовой активности проводились на Британских островах , во Франции и в Средиземноморье . [193] Усиление штормовой активности на европейском побережье Атлантического океана отмечено в 1350–1650 гг., 250–850, 950–550, 1550–1350, 3550–3150 и 5750–5150 гг. [194] На юге Франции частота повторения катастрофических штормов составляет 0,2% в год за последние 2000 лет. [195]

Записи о штормах указывают на усиление штормовой активности в более холодные периоды, такие как Малый ледниковый период, Средневековый темный век и Холодная эпоха железного века . [196] В холодные периоды повышенные температурные градиенты между полярными и низкоширотными регионами увеличивают активность бароклинных штормов. Изменения в Североатлантическом колебании также могут сыграть свою роль. [195]

Примеры

[ редактировать ]
Основная статья: Список записей палеотемпестологии

См. также

[ редактировать ]

Примечания

[ редактировать ]
  1. ^ Тайфуны — тропические циклоны в западной части Тихого океана . [85]
  2. ^ «Основной регион развития» - это территория между 10 ° и 20 ° северной широты и между 20 ° и 60 ° западной долготы в Атлантике, где образуются многочисленные ураганы. [171]

Ссылки

[ редактировать ]

Цитаты

[ редактировать ]
  1. ^ Jump up to: а б с д Олива, Перос и Виау 2017 , с. 172.
  2. ^ Jump up to: а б с д и ж Фань и Лю 2008 , с. 2908.
  3. ^ Jump up to: а б с д и ж г Фань и Лю 2008 , с. 2910.
  4. ^ Jump up to: а б Гослин и Клемменсен 2017 , стр. 81.
  5. ^ Олива и др. 2018 , с. 1664.
  6. ^ Jump up to: а б Фраппье и др. 2007 , с. 529.
  7. ^ Jump up to: а б Лю 2004 , стр. 444.
  8. ^ Jump up to: а б Доннелли и др. 2014 , с. 2.
  9. ^ Фраппье и др. 2007 , с. 530.
  10. ^ Доннелли 2009 , с. 763.
  11. ^ Jump up to: а б с Доннелли 2009 , с. 764.
  12. ^ Лю 2004 , стр. 447.
  13. ^ Jump up to: а б Сюн и др. 2018 , с. 150
  14. ^ Jump up to: а б с д Лю 2004 , стр. 445.
  15. ^ Лю 2010 , стр. 11.
  16. ^ Фань и Лю 2008 , с. 2909.
  17. ^ Jump up to: а б с д Бреги и др. 2018 , с. 28.
  18. ^ Олива и др. 2018 , с. 90.
  19. ^ Jump up to: а б с д и ж Олива, Перос и Виау 2017 , с. 173.
  20. ^ Jump up to: а б с Олива, Перос и Виау 2017 , с. 180.
  21. ^ Олив, Перос и Виау, 2017 , стр. 179–180.
  22. ^ Олив, Перос и Виау, 2017 , с. 177.
  23. ^ Jump up to: а б с Олива, Перос и Виау 2017 , с. 182.
  24. ^ Jump up to: а б с д Олива, Перос и Виау 2017 , с. 183.
  25. ^ Хан и др. 2023 , с. 3.
  26. ^ Jump up to: а б Олива, Перос и Виау 2017 , с. 178.
  27. ^ Хиппенстил и Гарсия 2014 , с. 1170.
  28. ^ Сюн и др. 2018 , с. 155.
  29. ^ Jump up to: а б с д и Доннелли и др. 2014 , с. 8.
  30. ^ Харрис, Мартин и Хиппенстил 2005 , стр. 1033.
  31. ^ Jump up to: а б Элснер, Джаггер и Лю 2008 , с. 368.
  32. ^ Элснер, Джаггер и Лю 2008 , стр. 369.
  33. ^ Jump up to: а б с д Фань и Лю 2008 , с. 2917.
  34. ^ Брилл и др. 2017 , с. 135.
  35. ^ Хейн и Нотт 2001 , с. 509.
  36. ^ Нотт 2015 , с. 130.
  37. ^ Нотт 2015 , с. 133.
  38. ^ Нотт 2015 , с. 139.
  39. ^ Jump up to: а б Нотт 2015 , с. 141.
  40. ^ Нотт 2015 , с. 140.
  41. ^ Нотт 2004 , с. 435.
  42. ^ Jump up to: а б с Фань и Лю 2008 , с. 2911.
  43. ^ Нотт 2015 , с. 144.
  44. ^ Jump up to: а б Нотт 2015 , с. 134.
  45. ^ Нотт 2015 , с. 136.
  46. ^ Брюкнер и др. 2016 , с. 2819.
  47. ^ Гослин и Клемменсен 2017 , стр. 88,91.
  48. ^ Нотт 2015 , с. 135.
  49. ^ Jump up to: а б Нотт 2004 , с. 437.
  50. ^ Нотт 2015 , с. 138.
  51. ^ Jump up to: а б с Олива, Перос и Виау 2017 , с. 181.
  52. ^ Зинке и др. 2008 , стр. 11.
  53. ^ Зинке и др. 2008 , стр. 13.
  54. ^ Фраппье и др. 2007 , с. 533.
  55. ^ Фань и Лю 2008 , с. 2914.
  56. ^ Jump up to: а б Фраппье и др. 2014 , с. 5149.
  57. ^ Джеймс, Баннер и Хардт, 2015 .
  58. ^ Jump up to: а б Колодный, Кальво и Розенфельд 2009 , с. 387.
  59. ^ Лю 2004 , стр. 444–445.
  60. ^ Jump up to: а б Нотт 2004 , с. 433.
  61. ^ Jump up to: а б Хан и др. 2023 , с. 4.
  62. ^ Jump up to: а б с Домингес-Дельмас, Harley & Trouet 2016 , с. 3169.
  63. ^ Кнапп, Максвелл и Соуле, 2016 , с. 312.
  64. ^ Гриссино-Майер, Миллер и Мора 2010 , с. 291.
  65. ^ Jump up to: а б с Трэвис 2000 , с. 3.
  66. ^ Фраппье и др. 2007 , с. 532.
  67. ^ Фраппье и др. 2014 , с. 5152.
  68. ^ Фань и Лю 2008 , с. 2912.
  69. ^ Фраппье и др. 2007 , с. 531.
  70. ^ Нотт 2004 , с. 438.
  71. ^ Лю 2010 , стр. 9.
  72. ^ Сюн и др. 2018 , с. 152.
  73. ^ Вудрафф, Доннелли и Окусу 2009 , с. 1774.
  74. ^ Jump up to: а б Сюн и др. 2018 , с. 157.
  75. ^ Jump up to: а б с Доннелли и др. 2014 , с. 6.
  76. ^ Jump up to: а б Форд и др. 2018 , с. 918.
  77. ^ Гослин и Клемменсен 2017 , стр. 91.
  78. ^ Гослин и Клемменсен 2017 , стр. 93.
  79. ^ Гослин и Клемменсен 2017 , стр. 95.
  80. ^ Брэндон и др. 2013 , с. 2994.
  81. ^ Астахов и др. 2019 , стр. 62–63.
  82. ^ Харрис, Мартин и Хиппенстил 2005 , стр. 1034.
  83. ^ Хан и др. 2023 , с. 5.
  84. ^ Олива и др. 2018 , с. 1665 г.
  85. ^ Астахов и др. 2015 , с. 383.
  86. ^ Нотт 2004 , с. 434.
  87. ^ Jump up to: а б с Кренкер и др. 2015 , стр. 129.
  88. ^ Лю 2004 , стр. 446.
  89. ^ Трэвис 2000 , с. 2.
  90. ^ Jump up to: а б Фраппье и др. 2007 , с. 534.
  91. ^ Jump up to: а б с Бреги и др. 2018 , с. 39.
  92. ^ Jump up to: а б Парк 2012 , с. 900.
  93. ^ Уильямс 2013 , с. 181.
  94. ^ Фань и Лю 2008 , с. 2913.
  95. ^ Браун и др. 2017 , с. 370.
  96. ^ Чжоу и др. 2019 , стр. 14–15.
  97. ^ Макклоски и Лю 2012 , с. 462.
  98. ^ Хейн и Нотт 2001 , с. 510.
  99. ^ Нотт 2011b , с. 722.
  100. ^ Нотт 2011b , с. 713.
  101. ^ Нотт 2004 , с. 441.
  102. ^ Лю 2010 , стр. 59.
  103. ^ Мюллер и др. 2017 , с. 23.
  104. ^ Салливан и др. 2014 , с. 7.
  105. ^ Салливан и др. 2014 , с. 1.
  106. ^ Мюллер и др. 2017 , с. 5.
  107. ^ Мюллер и др. 2017 , с. 9.
  108. ^ Уильямс 2013 , с. 170.
  109. ^ Браун и др. 2017 , с. 366.
  110. ^ Браун и др. 2017 , с. 371.
  111. ^ Jump up to: а б с Фань и Лю 2008 , с. 2918.
  112. ^ Уоллес и др. 2019 , с. 4.
  113. ^ Яо и др. 2020 , с. 15.
  114. ^ Макклоски и Лю 2013 , с. 279.
  115. ^ Лю 2010 , стр. 36.
  116. ^ Макклоски и Лю 2012 , с. 463.
  117. ^ Лю 2010 , стр. 39.
  118. ^ Jump up to: а б Сциллеппи и Доннелли 2007 , с. 22.
  119. ^ Волин и др. 2013 , с. 17215.
  120. ^ Перос и др. 2015 , с. 1492.
  121. ^ Jump up to: а б Парк 2012 , с. 892.
  122. ^ Родисилл и др. 2020 , с. 7.
  123. ^ Уоллес и др. 2021 , с. 19.
  124. ^ Уоллес и др. 2021 , с. 2.
  125. ^ Лю 2010 , стр. 37.
  126. ^ Юэ и др. 2019 , стр. 68.
  127. ^ Чжоу и др. 2019 , с. 11.
  128. ^ ван Хенгстум и др. 2014 , с. 112.
  129. ^ Уоллес и др. 2019 , с. 8.
  130. ^ Мюллер и др. 2017 , с. 36.
  131. ^ ван Хенгстум и др. 2016 , с. 7.
  132. ^ Мюллер и др. 2017 , с. 21.
  133. ^ ван Хенгстум и др. 2014 , с. 110-111.
  134. ^ Лю и др. 2016 , с. 66.
  135. ^ Haig & Nott 2016 , с. 2849.
  136. ^ Jump up to: а б Мюллер и др. 2017 , с. 17.
  137. ^ Доннелли и др. 2015 , с. 50.
  138. ^ Уоллес и др. 2020 , с. 14.
  139. ^ Деннистон и др. 2015 , с. 4578-4579.
  140. ^ Чжоу и др. 2017 , с. 7.
  141. ^ Кук и др. 2015 , стр. 3–4.
  142. ^ Чжоу и др. 2019 , с. 2.
  143. ^ Ян и др. 2020 , с. 2248.
  144. ^ Нотт и Форсайт 2012 , с. 4.
  145. ^ Jump up to: а б Туми, Доннелли и Тирни, 2016 , с. 501.
  146. ^ Jump up to: а б Брайтенбах и др. 2016 , с. 6.
  147. ^ Астахов и др. 2019 , с. 69.
  148. ^ Брайтенбах и др. 2016 , с. 5.
  149. ^ Мюллер и др. 2017 , стр. 26–28.
  150. ^ Шмитт и др. 2020 , стр. 11.
  151. ^ Jump up to: а б Уоллес и др. 2021 , с. 16.
  152. ^ ван Хенгстум и др. 2015 , с. 53.
  153. ^ Родисилл и др. 2020 , с. 9.
  154. ^ ЛеБлан и др. 2017 , с. 147.
  155. ^ Сюн и др. 2020 , с. 1702.
  156. ^ Тао и др. 2021 , с. 3.
  157. ^ Уильямс и др. 2016 , с. 75.
  158. ^ Юэ и др. 2019 , стр. 69.
  159. ^ Дрокслер, Бентли и Деномми, 2014 , стр. 5.
  160. ^ Кренкер и др. 2015 , стр. 120.
  161. ^ Лю 2010 , стр. 45.
  162. ^ Лю 2010 , стр. 46.
  163. ^ Перос и др. 2015 , с. 1493.
  164. ^ Браун и др. 2017 , с. 367.
  165. ^ Фраппье 2013 , с. 3642.
  166. ^ Смит 2023 , с. 36.
  167. ^ Медина-Элизальде и др. 2016 , с. 1.
  168. ^ Кнапп, Максвелл и Соуле, 2016 , стр. 319–320.
  169. ^ Смит 2023 , с. 41.
  170. ^ Уоллес и др. 2021 , с. 14.
  171. ^ Эрколани и др. 2015 , с. 17.
  172. ^ Jump up to: а б Уоллес и др. 2019 , с. 5.
  173. ^ Уоллес и др. 2021 , с. 17.
  174. ^ Лю 2010 , стр. 14.
  175. ^ Олив, Перос и Виау, 2017 , с. 185.
  176. ^ Лю 2010 , стр. 15.
  177. ^ Астахов и др. 2019 , с. 62.
  178. ^ Чаге-Гофф и др. 2016 , с. 346.
  179. ^ Чжу и др. 2023 , стр. 2024.
  180. ^ Чжу и др. 2023 , стр. 2026.
  181. ^ Jump up to: а б Вы и др. 2016 , стр. 78.
  182. ^ Jump up to: а б Олива, Перос и Виау 2017 , с. 184.
  183. ^ Смит 2023 , с. 31.
  184. ^ Hippensteel 2010 , с. 52.
  185. ^ Нотт 2004 , с. 439.
  186. ^ Нотт 2004 , с. 440.
  187. ^ Доннелли и др. 2014 , с. 9.
  188. ^ Шомийон и др. 2017 , с. 164.
  189. ^ Харрис, Мартин и Хиппенстил 2005 , стр. 1028.
  190. ^ Хиппенстил и Гарсия 2014 , с. 1169.
  191. ^ Уоллес и др. 2020 , с. 13.
  192. ^ Дезило и др. 2011 , с. 290.
  193. ^ Использование и др. 2018 , с. 432.
  194. ^ Использование и др. 2018 , с. 446.
  195. ^ Jump up to: а б Дезило и др. 2011 , стр. 295.
  196. ^ Использование и др. 2018 , с. 445.

Общие источники

[ редактировать ]

Дальнейшее чтение

[ редактировать ]
[ редактировать ]
Retrieved from "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Paleotempestology&oldid=1221272961"
Arc.Ask3.Ru: конец переведенного документа.
Arc.Ask3.Ru
Номер скриншота №: 118e5586de17a37da97437aaccb3e6a3__1714333800
URL1:https://arc.ask3.ru/arc/aa/11/a3/118e5586de17a37da97437aaccb3e6a3.html
Заголовок, (Title) документа по адресу, URL1:
Paleotempestology - Wikipedia
Данный printscreen веб страницы (снимок веб страницы, скриншот веб страницы), визуально-программная копия документа расположенного по адресу URL1 и сохраненная в файл, имеет: квалифицированную, усовершенствованную (подтверждены: метки времени, валидность сертификата), открепленную ЭЦП (приложена к данному файлу), что может быть использовано для подтверждения содержания и факта существования документа в этот момент времени. Права на данный скриншот принадлежат администрации Ask3.ru, использование в качестве доказательства только с письменного разрешения правообладателя скриншота. Администрация Ask3.ru не несет ответственности за информацию размещенную на данном скриншоте. Права на прочие зарегистрированные элементы любого права, изображенные на снимках принадлежат их владельцам. Качество перевода предоставляется как есть. Любые претензии, иски не могут быть предъявлены. Если вы не согласны с любым пунктом перечисленным выше, вы не можете использовать данный сайт и информация размещенную на нем (сайте/странице), немедленно покиньте данный сайт. В случае нарушения любого пункта перечисленного выше, штраф 55! (Пятьдесят пять факториал, Денежную единицу (имеющую самостоятельную стоимость) можете выбрать самостоятельно, выплаичвается товарами в течение 7 дней с момента нарушения.)