On 100 000-year rhythmicity in geodynamics and paleoclimate

Cover Page

Abstract


The 100 000-year rhythmicity in paleoclimate variations in the Quaternary can be associated with the respective oscillations in insolation and seafloor volcanism forced by Solar-Moon gravitation (SMG). This conclusion is based on the wavelet analysis of long time series of the variations in the eccentricity of the Earth’s orbit, different paleoclimatic characteristics, and the existing spectral estimates of variations in SMG and seafloor volcanism.


ВВЕДЕНИЕ

Достижения в реконструкции характеристик палеоклимата [Petit et al., 1997; EPICA community members, 2004; Lisiecki, Raymo, 2005], расчеты орбитальных характеристик Земли [Berger, Loutre, 1991] и многие другие исследования, представленные в обзоре [Berger, 2012], революция в геологии в середине ХХ в., достижения в исследовании геодинамики [Хаин, Халилов, 2009] и новые данные о проявлениях вулканической активности в последние 800 тыс. MathType@MTEF@5@5@+= feaahqart1ev3aqatCvAUfeBSn0BKvguHDwzZbqefauqYLwySbsvUL 2yVrwzG00uaeXatLxBI9gBamXvP5wqSXMqHnxAJn0BKvguHDwzZbqe gm0B1jxALjhiov2DaeHbuLwBLnhiov2DGi1BTfMBaebbnrfifHhDYf gasaacH8srps0lbbf9q8WrFfeuY=Hhbbf9v8qqaqFr0xc9pk0xbba9 q8WqFfea0=yr0RYxir=Jbba9q8aq0=yq=He9q8qqQ8frFve9Fve9Ff 0dmeaabaqaciGacaGaaeqabaWaaqaafaaakeaaryqqYLwySbacgaqc LbwaqaaaaaaaaaWdbiaa=nbiaaa@4556@ 1.2 млн лет (в частности, глубоководные буровые работы по проектам Deep Sea Drilling Project (DSDP) и Ocean Drilling Program (ODP)) позволили значительно продвинуться в понимании природы изменений крупномасштабных изменений климата в далеком прошлом. Стимулом для новейших исследований послужило выявление в колонках отложений вулканического пепла в регионе тихоокеанского вулканического кольца и в структуре абиссальных холмов (например, в районе Восточно-Тихоокеанского поднятия, Чилийского и Австрало-Антарктического хребтов) мощных спектральных составляющих с частотами орбитального масштаба, которые соответствуют колебаниям наклона оси вращения Земли (ε), прецессии и эксцентриситета (e) ее орбиты [Tolstoy, 2015; Crowley et al., 2015; Olive et al., 2015; Kutterolf et al.,2015]. В структуре абиссальных холмов в окрестности Восточно-Тихоокеанского поднятия (113° ю. ш., 17° з. д.) (Southern East Pacific Rise -SEPR) обнаружены регулярные пространственные периоды, соответствующие 100-т. л. (1000 лет MathType@MTEF@5@5@+= feaahqart1ev3aqatCvAUfeBSn0BKvguHDwzZbqefauqYLwySbsvUL 2yVrwzG00uaeXatLxBI9gBamXvP5wqSXMqHnxAJn0BKvguHDwzZbqe gm0B1jxALjhiov2DaeHbuLwBLnhiov2DGi1BTfMBaebbnrfifHhDYf gasaacH8srps0lbbf9q8WrFfeuY=Hhbbf9v8qqaqFr0xc9pk0xbba9 q8WqFfea0=yr0RYxir=Jbba9q8aq0=yq=He9q8qqQ8frFve9Fve9Ff 0dmeaabaqaciGacaGaaeqabaWaaqaafaaakeaaryqqYLwySbacgaqc LbwaqaaaaaaaaaWdbiaa=nbiaaa@4556@ 1 т. л.) колебаниям [Tolstoy, 2015].

В спектрах рельефа абиссальных холмов в окрестности умеренно-спрединговых хребтов (MOR MathType@MTEF@5@5@+= feaahqart1ev3aqatCvAUfeBSn0BKvguHDwzZbqefauqYLwySbsvUL 2yVrwzG00uaeXatLxBI9gBamXvP5wqSXMqHnxAJn0BKvguHDwzZbqe gm0B1jxALjhiov2DaeHbuLwBLnhiov2DGi1BTfMBaebbnrfifHhDYf gasaacH8srps0lbbf9q8WrFfeuY=Hhbbf9v8qqaqFr0xc9pk0xbba9 q8WqFfea0=yr0RYxir=Jbba9q8aq0=yq=He9q8qqQ8frFve9Fve9Ff 0dmeaabaqaciGacaGaaeqabaWaaqaafaaakeaaryqqYLwySbacgaqc LbwaqaaaaaaaaaWdbiaa=nbiaaa@4556@ mid-ocean ridge), в частности, Австрало-Антарктического [Crowley et al., 2015] и Чилийского [Olive et al., 2015] были выделены колебания с частотами, близкими 1/23, 1/40 и 1/100 (т. л.) MathType@MTEF@5@5@+= feaahqart1ev3aqatCvAUfeBSn0BKvguHDwzZbqefauqYLwySbsvUL 2yVrwzG00uaeXatLxBI9gBamXvP5wqSXMqHnxAJn0BKvguHDwzZbqe gm0B1jxALjhiov2DaeHbuLwBLnhiov2DGi1BTfMBaebbnrfifHhDYf gasaacH8srps0lbbf9q8WrFfeuY=Hhbbf9v8qqaqFr0xc9pk0xbba9 q8WqFfea0=yr0RYxir=Jbba9q8aq0=yq=He9q8qqQ8frFve9Fve9Ff 0dmeaabaqaciGacaGaaeqabaWaaqaafaaakeaaryqqYLwySbacgaqc LHoaqaaaaaaaaaWdbiaa=nbiaaa@45DD@ 1, соответствующие колебаниям прецессии, наклона ε и эксцентриситета e. Эти же характерные частоты орбитальных периодов выделяются в спектрах отложений тефры (пепла) во множестве участков океанского дна в Тихом океане [Kutterolf et al.,2015]. Наша цель MathType@MTEF@5@5@+= feaahqart1ev3aqatCvAUfeBSn0BKvguHDwzZbqefauqYLwySbsvUL 2yVrwzG00uaeXatLxBI9gBamXvP5wqSXMqHnxAJn0BKvguHDwzZbqe gm0B1jxALjhiov2DaeHbuLwBLnhiov2DGi1BTfMBaebbnrfifHhDYf gasaacH8srps0lbbf9q8WrFfeuY=Hhbbf9v8qqaqFr0xc9pk0xbba9 q8WqFfea0=yr0RYxir=Jbba9q8aq0=yq=He9q8qqQ8frFve9Fve9Ff 0dmeaabaqaciGacaGaaeqabaWaaqaafaaakeaaryqqYLwySbacgaqc LbwaqaaaaaaaaaWdbiaa=nbiaaa@4556@ прояснить связи геодинамических процессов в окрестности MOR и колебаний температуры глубинных вод океана с изменениями климата на масштабе 100-т. л. колебаний эксцентриситета e. Первая задача состоит в том, чтобы показать, каким образом 100-т. л. климатические циклы могут быть связаны не только с изменениями инсоляции в зависимости расстояния Земли от Солнца и внутренней динамики климата, но и с подводной вулканической активностью. Вторая задача MathType@MTEF@5@5@+= feaahqart1ev3aqatCvAUfeBSn0BKvguHDwzZbqefauqYLwySbsvUL 2yVrwzG00uaeXatLxBI9gBamXvP5wqSXMqHnxAJn0BKvguHDwzZbqe gm0B1jxALjhiov2DaeHbuLwBLnhiov2DGi1BTfMBaebbnrfifHhDYf gasaacH8srps0lbbf9q8WrFfeuY=Hhbbf9v8qqaqFr0xc9pk0xbba9 q8WqFfea0=yr0RYxir=Jbba9q8aq0=yq=He9q8qqQ8frFve9Fve9Ff 0dmeaabaqaciGacaGaaeqabaWaaqaafaaakeaaryqqYLwySbacgaqc LbwaqaaaaaaaaaWdbiaa=nbiaaa@4556@ определить роль 100-т. л. колебаний эксцентриситета в образовании наблюдаемого рельефа абиссальных холмов в окрестностях MOR. Анализ основан на технике вейвлетного преобразования временного ряда, выделяющей в нем квазипериодические колебания заданной частоты (периода). С этой целью используется свертка сигнала с вейвлет-функцией типа Морле [Morlet et al., 1982; Torrence, Compo,1998; Безверхний, 2001; Постников, 2009]. Впервые метод вейвлетного преобразования был применен Ж. Морле с соавторами при исследовании сейсмических сигналов.

В статье будут представлены установленные автором корреляционные связи 100-т. л. вейвлетных компонент колебаний эксцентриситета, известных индикаторов изменений палеоклимата и такого показателя геодинамики, как рельеф цепи абиссальных холмов. Почти синхронные колебания эксцентриситета и индикатора изменений температуры глубинных вод океана на частоте ~1/100 (т. л.) MathType@MTEF@5@5@+= feaahqart1ev3aqatCvAUfeBSn0BKvguHDwzZbqefauqYLwySbsvUL 2yVrwzG00uaeXatLxBI9gBamXvP5wqSXMqHnxAJn0BKvguHDwzZbqe gm0B1jxALjhiov2DaeHbuLwBLnhiov2DGi1BTfMBaebbnrfifHhDYf gasaacH8srps0lbbf9q8WrFfeuY=Hhbbf9v8qqaqFr0xc9pk0xbba9 q8WqFfea0=yr0RYxir=Jbba9q8aq0=yq=He9q8qqQ8frFve9Fve9Ff 0dmeaabaqaciGacaGaaeqabaWaaqaafaaakeaaryqqYLwySbacgaqc LHoaqaaaaaaaaaWdbiaa=nbiaaa@45DD@ 1 указывают на наличие общего источника энергии колебаний эксцентриситета и притока тепла к океанскому дну. Этим источником могут быть гравитационные взаимодействия в Солнечной системе.

ОСОБЕННОСТИ МЕТОДА ВЕЙВЛЕТНОГО АНАЛИЗА

Для вычисления вейвлет-преобразования (ВП) применялась действительная вейвлет-функция типа Морле [Morlet et al., 1982; Постников, 2009]: w 0 (t)=cos βt u 0 (t), MathType@MTEF@5@5@+= feaahqart1ev3aaatCvAUfeBSjuyZL2yd9gzLbvyNv2CaerbuLwBLn hiov2DGi1BTfMBaeXatLxBI9gBaeXafv3ySLgzGmvETj2BSbqefm0B 1jxALjhiov2DaebbnrfifHhDYfgasaacHOaM0xg9vrFfpeea0xh9v8 qiW7rqqrFfpeea0xe9Lq=Jc9vqaqpepm0xbba9pwe9Q8fs0=yqaqpe pae9pg0FirpepeKkFr0xfr=xfr=xb9adbaqaaeGacaGaamaabeqaaq aabaqbaaGcbaGaam4DamaaBaaaleaacaqGWaaabeaakiaacIcacaWG 0bGaaiykaiabg2da9iGacogacaGGVbGaai4CamaabmaabaGaeqOSdi MaamiDaaGaayjkaiaawMcaaiabgwSixlaadwhadaWgaaWcbaGaaeim aaqabaGccaGGOaGaamiDaiaacMcacaGGSaaaaa@5123@ в которой вместо гауссиана e t 2 /2 MathType@MTEF@5@5@+= feaahqart1ev3aaatCvAUfeBSjuyZL2yd9gzLbvyNv2CaerbuLwBLn hiov2DGi1BTfMBaeXatLxBI9gBaeXafv3ySLgzGmvETj2BSbqefm0B 1jxALjhiov2DaebbnrfifHhDYfgasaacHOaM0xg9vrFfpeea0xh9v8 qiW7rqqrFfpeea0xe9Lq=Jc9vqaqpepm0xbba9pwe9Q8fs0=yqaqpe pae9pg0FirpepeKkFr0xfr=xfr=xb9adbaqaaeGacaGaamaabeqaaq aabaqbaaGcbaGaamyzamaaCaaaleqabaGaeyOeI0IaamiDamaaCaaa meqabaGaaGOmaaaaliaaygW7caGGVaGaaGOmaaaaaaa@44AC@ в качестве весовой функции используется сфероидальная волновая функция нулевого порядка u0(t) [Cappellini et al., 1983]. Как и гауссиан эта функция имеет форму колокола, но отличается тем, что она обеспечивает оптимальную локализацию сигнала во временной и частотной областях, а именно, обладает оптимальным фокусирующим свойством: из всего множества гауссовых функций для этой функции и для ее преобразования Фурье U0(t) достигается максимум произведения

[ τ τ u 0 2 (t) dt/ u 0 2 (t) dt][ Ω Ω U 0 (ω) 2 dω/ U 0 (ω) 2 dω] MathType@MTEF@5@5@+= feaahqart1ev3aaatCvAUfeBSjuyZL2yd9gzLbvyNv2CaerbuLwBLn hiov2DGi1BTfMBaeXatLxBI9gBaeXafv3ySLgzGmvETj2BSbqefm0B 1jxALjhiov2DaebbnrfifHhDYfgasaacHOaM0xg9vrFfpeea0xh9v8 qiW7rqqrFfpeea0xe9Lq=Jc9vqaqpepm0xbba9pwe9Q8fs0=yqaqpe pae9pg0FirpepeKkFr0xfr=xfr=xb9adbaqaaeGacaGaamaabeqaaq aabaqbaaGcbaGaai4wamaapehabaGaamyDamaaDaaaleaacaqGWaaa baGaaGOmaaaakiaacIcacaWG0bGaaiykaaWcbaGaeyOeI0IaeqiXdq habaGaeqiXdqhaniabgUIiYdGccaaMc8UaamizaiaadshacaGGVaGa aGzaVpaapehabaGaamyDamaaDaaaleaacaqGWaaabaGaaGOmaaaaki aacIcacaWG0bGaaiykaaWcbaGaeyOeI0IaeyOhIukabaGaeyOhIuka niabgUIiYdGccaaMc8UaamizaiaadshacaGGDbGaeyyXICTaai4wam aapehabaWaaqWaaeaacaWGvbWaaSbaaSqaaiaabcdaaeqaaOGaaiik aiabeM8a3jaacMcaaiaawEa7caGLiWoadaahaaWcbeqaaiaaikdaaa GccaaMb8oaleaacqGHsislcqqHPoWvaeaacqqHPoWva0Gaey4kIipa kiaaykW7caWGKbGaeqyYdCNaai4laiaaygW7daWdXbqaamaaemaaba GaamyvamaaBaaaleaacaqGWaaabeaakiaacIcacqaHjpWDcaGGPaaa caGLhWUaayjcSdWaaWbaaSqabeaacaaIYaaaaaqaaiabgkHiTiabg6 HiLcqaaiabg6HiLcqdcqGHRiI8aOGaaGPaVlaadsgacqaHjpWDcaGG Dbaaaa@8EA0@

для фиксированных τ и Ω [Cappellini et al., 1983]. Дискретная аппроксимация u0(t) MathType@MTEF@5@5@+= feaahqart1ev3aqatCvAUfeBSn0BKvguHDwzZbqefauqYLwySbsvUL 2yVrwzG00uaeXatLxBI9gBamXvP5wqSXMqHnxAJn0BKvguHDwzZbqe gm0B1jxALjhiov2DaeHbuLwBLnhiov2DGi1BTfMBaebbnrfifHhDYf gasaacH8srps0lbbf9q8WrFfeuY=Hhbbf9v8qqaqFr0xc9pk0xbba9 q8WqFfea0=yr0RYxir=Jbba9q8aq0=yq=He9q8qqQ8frFve9Fve9Ff 0dmeaabaqaciGacaGaaeqabaWaaqaafaaakeaaryqqYLwySbacgaqc LbwaqaaaaaaaaaWdbiaa=nbiaaa@4556@ известное окно Кайзера, которое при единичном шаге дискретизации имеет вид:

u 0 (n)= I 0 ( c 1 [(N1)/2] 1 [2n/(N1)] 2 ) I 0 ( c 1 [(N1)/2]) , MathType@MTEF@5@5@+= feaahqart1ev3aaatCvAUfeBSjuyZL2yd9gzLbvyNv2CaerbuLwBLn hiov2DGi1BTfMBaeXatLxBI9gBaeXafv3ySLgzGmvETj2BSbqefm0B 1jxALjhiov2DaebbnrfifHhDYfgasaacHOaM0xg9vrFfpeea0xh9v8 qiW7rqqrFfpeea0xe9Lq=Jc9vqaqpepm0xbba9pwe9Q8fs0=yqaqpe pae9pg0FirpepeKkFr0xfr=xfr=xb9adbaqaaeGacaGaamaabeqaaq aabaqbaaGcbaGaamyDamaaBaaaleaacaqGWaaabeaakiaacIcacaWG UbGaaiykaiabg2da9maalaaabaGaamysamaaBaaaleaacaaIWaaabe aakiaacIcacaWGJbWaaSbaaSqaaiaaigdaaeqaaOGaai4waiaacIca caWGobGaeyOeI0IaaGymaiaacMcacaGGVaGaaGOmaiaac2fadaGcaa qaaiaaigdacqGHsislcaGGBbGaaGOmaiaad6gacaaMb8Uaai4laiaa ygW7caGGOaGaamOtaiaaygW7cqGHsislcaaIXaGaaiykaiaac2fada ahaaWcbeqaaiaaikdaaaGccaaMb8oaleqaaOGaiqeGcMcaaeaacaWG jbWaaSbaaSqaaiaaicdaaeqaaOGaaiikaiaadogadaWgaaWcbaGaaG ymaaqabaGccaGGBbGaaiikaiaad6eacqGHsislcaaIXaGaaiykaiaa c+cacaaIYaGaaiyxaiaacMcaaaGaaiilaaaa@6D46@

n = 0, 1, 2, .., N MathType@MTEF@5@5@+= feaahqart1ev3aqatCvAUfeBSn0BKvguHDwzZbqefauqYLwySbsvUL 2yVrwzG00uaeXatLxBI9gBamXvP5wqSXMqHnxAJn0BKvguHDwzZbqe gm0B1jxALjhiov2DaeHbuLwBLnhiov2DGi1BTfMBaebbnrfifHhDYf gasaacH8srps0lbbf9q8WrFfeuY=Hhbbf9v8qqaqFr0xc9pk0xbba9 q8WqFfea0=yr0RYxir=Jbba9q8aq0=yq=He9q8qqQ8frFve9Fve9Ff 0dmeaabaqaciGacaGaaeqabaWaaqaafaaakeaaryqqYLwySbacgiqc LbwaqaaaaaaaaaWdbiaa=nbiaaa@4558@ 1,

где: I0 MathType@MTEF@5@5@+= feaahqart1ev3aqatCvAUfeBSn0BKvguHDwzZbqefauqYLwySbsvUL 2yVrwzG00uaeXatLxBI9gBamXvP5wqSXMqHnxAJn0BKvguHDwzZbqe gm0B1jxALjhiov2DaeHbuLwBLnhiov2DGi1BTfMBaebbnrfifHhDYf gasaacH8srps0lbbf9q8WrFfeuY=Hhbbf9v8qqaqFr0xc9pk0xbba9 q8WqFfea0=yr0RYxir=Jbba9q8aq0=yq=He9q8qqQ8frFve9Fve9Ff 0dmeaabaqaciGacaGaaeqabaWaaqaafaaakeaaryqqYLwySbacgaqc LbwaqaaaaaaaaaWdbiaa=nbiaaa@4556@ модифицированная функция Бесселя первого рода нулевого порядка; а с1 MathType@MTEF@5@5@+= feaahqart1ev3aqatCvAUfeBSn0BKvguHDwzZbqefauqYLwySbsvUL 2yVrwzG00uaeXatLxBI9gBamXvP5wqSXMqHnxAJn0BKvguHDwzZbqe gm0B1jxALjhiov2DaeHbuLwBLnhiov2DGi1BTfMBaebbnrfifHhDYf gasaacH8srps0lbbf9q8WrFfeuY=Hhbbf9v8qqaqFr0xc9pk0xbba9 q8WqFfea0=yr0RYxir=Jbba9q8aq0=yq=He9q8qqQ8frFve9Fve9Ff 0dmeaabaqaciGacaGaaeqabaWaaqaafaaakeaaryqqYLwySbacgaqc LbwaqaaaaaaaaaWdbiaa=nbiaaa@4556@ положительный параметр [Cappellini et al., 1983]. Это весовое окно применяется в задачах фильтрации и спектральном анализе временных рядов для подавления «боковых лепестков» в спектрах, а также в вейвлетном анализе [Безверхний, 2001]. Естественно, его параметры выбраны так, чтобы для материнской вейвлет-функции выполнялось условие допустимости:

w 0 (t) dt= 1 1 w 0 (t) dt=0. MathType@MTEF@5@5@+= feaahqart1ev3aaatCvAUfeBSjuyZL2yd9gzLbvyNv2CaerbuLwBLn hiov2DGi1BTfMBaeXatLxBI9gBaeXafv3ySLgzGmvETj2BSbqefm0B 1jxALjhiov2DaebbnrfifHhDYfgasaacHOaM0xg9vrFfpeea0xh9v8 qiW7rqqrFfpeea0xe9Lq=Jc9vqaqpepm0xbba9pwe9Q8fs0=yqaqpe pae9pg0FirpepeKkFr0xfr=xfr=xb9adbaqaaeGacaGaamaabeqaaq aabaqbaaGcbaWaa8qCaeaacaWG3bWaaSbaaSqaaiaabcdaaeqaaOGa aiikaiaadshacaGGPaaaleaacqGHsislcqGHEisPaeaacqGHEisPa0 Gaey4kIipakiaaykW7caWGKbGaamiDaiabg2da9maapehabaGaam4D amaaBaaaleaacaqGWaaabeaakiaacIcacaWG0bGaaiykaaWcbaGaey OeI0IaaGymaaqaaiaaigdaa0Gaey4kIipakiaaykW7caWGKbGaamiD aiabg2da9iaaicdacaGGUaaaaa@5B99@

Формула ВП функции x(t) имеет вид:

W x (t,a)= 1 a x(θ) w 0 θt a dθ= = 1 a M p M p x(t+τ) w 0 τ a dτ, MathType@MTEF@5@5@+= feaahqart1ev3aaatCvAUfeBSjuyZL2yd9gzLbvyNv2CaerbuLwBLn hiov2DGi1BTfMBaeXatLxBI9gBaeXafv3ySLgzGmvETj2BSbqefm0B 1jxALjhiov2DaebbnrfifHhDYfgasaacHOaM0xg9vrFfpeea0xh9v8 qiW7rqqrFfpeea0xe9Lq=Jc9vqaqpepm0xbba9pwe9Q8fs0=yqaqpe pae9pg0FirpepeKkFr0xfr=xfr=xb9adbaqaaeGacaGaamaabeqaaq aabaqbaaGceaGabeaacaWGxbWaaSbaaSqaaiaadIhaaeqaaOGaaiik aiaadshacaGGSaGaamyyaiaacMcacqGH9aqpdaWcaaqaaiaaigdaae aacaWGHbaaamaapehabaGaamiEaiaacIcacqaH4oqCcaGGPaGaeyyX ICTaam4DamaaBaaaleaacaqGWaaabeaakmaabmaabaWaaSaaaeaacq aH4oqCcqGHsislcaWG0baabaGaamyyaaaaaiaawIcacaGLPaaaaSqa aiabgkHiTiabg6HiLcqaaiabg6HiLcqdcqGHRiI8aOGaaGPaVlaads gacqaH4oqCcqGH9aqpaeaacqGH9aqpdaWcaaqaaiaaigdaaeaacaWG HbaaamaapehabaGaamiEaiaacIcacaWG0bGaey4kaSIaeqiXdqNaai ykaiabgwSixlaadEhadaWgaaWcbaGaaeimaaqabaGcdaqadaqaamaa laaabaGaeqiXdqhabaGaamyyaaaaaiaawIcacaGLPaaaaSqaaiabgk HiTiaad2eadaWgaaadbaGaamiCaaqabaaaleaacaWGnbWaaSbaaWqa aiaadchaaeqaaaqdcqGHRiI8aOGaaGPaVlaadsgacqaHepaDcaGGSa aaaaa@7D9B@

где MP = a · β/2, MP MathType@MTEF@5@5@+= feaahqart1ev3aqatCvAUfeBSn0BKvguHDwzZbqefauqYLwySbsvUL 2yVrwzG00uaeXatLxBI9gBamXvP5wqSXMqHnxAJn0BKvguHDwzZbqe gm0B1jxALjhiov2DaeHbuLwBLnhiov2DGi1BTfMBaebbnrfifHhDYf gasaacH8srps0lbbf9q8WrFfeuY=Hhbbf9v8qqaqFr0xc9pk0xbba9 q8WqFfea0=yr0RYxir=Jbba9q8aq0=yq=He9q8qqQ8frFve9Fve9Ff 0dmeaabaqaciGacaGaaeqabaWaaqaafaaakeaaryqqYLwySbacgaqc LbwaqaaaaaaaaaWdbiaa=nbiaaa@4556@ ширина носителя вейвлет-функции w 0 t a . MathType@MTEF@5@5@+= feaahqart1ev3aaatCvAUfeBSjuyZL2yd9gzLbvyNv2CaerbuLwBLn hiov2DGi1BTfMBaeXatLxBI9gBaeXafv3ySLgzGmvETj2BSbqefm0B 1jxALjhiov2DaebbnrfifHhDYfgasaacHOaM0xg9vrFfpeea0xh9v8 qiW7rqqrFfpeea0xe9Lq=Jc9vqaqpepm0xbba9pwe9Q8fs0=yqaqpe pae9pg0FirpepeKkFr0xfr=xfr=xb9adbaqaaeGacaGaamaabeqaaq aabaqbaaGcbaGaam4DamaaBaaaleaacaaIWaaabeaakmaabmaabaWa aSaaaeaacaWG0baabaGaamyyaaaaaiaawIcacaGLPaaacaGGUaaaaa@43D7@ Множитель 1/a задает амплитудную нормировку для ВП:

w 0 t a dt a = Mp Mp w 0 t a dt a =1. MathType@MTEF@5@5@+= feaahqart1ev3aaatCvAUfeBSjuyZL2yd9gzLbvyNv2CaerbuLwBLn hiov2DGi1BTfMBaeXatLxBI9gBaeXafv3ySLgzGmvETj2BSbqefm0B 1jxALjhiov2DaebbnrfifHhDYfgasaacHOaM0xg9vrFfpeea0xh9v8 qiW7rqqrFfpeea0xe9Lq=Jc9vqaqpepm0xbba9pwe9Q8fs0=yqaqpe pae9pg0FirpepeKkFr0xfr=xfr=xb9adbaqaaeGacaGaamaabeqaaq aabaqbaaGcbaWaa8qCaeaadaabdaqaaiaadEhadaWgaaWcbaGaaGim aaqabaGcdaqadaqaamaalaaabaGaamiDaaqaaiaadggaaaaacaGLOa GaayzkaaaacaGLhWUaayjcSdaaleaacqGHsislcqGHEisPaeaacqGH EisPa0Gaey4kIipakmaalaaabaGaamizaiaadshaaeaacaWGHbaaai abg2da9maapehabaWaaqWaaeaacaWG3bWaaSbaaSqaaiaabcdaaeqa aOWaaeWaaeaadaWcaaqaaiaadshaaeaacaWGHbaaaaGaayjkaiaawM caaaGaay5bSlaawIa7aaWcbaGaeyOeI0IaamytaiaadchaaeaacaWG nbGaamiCaaqdcqGHRiI8aOWaaSaaaeaacaWGKbGaamiDaaqaaiaadg gaaaGaeyypa0JaaGymaiaac6caaaa@651F@

Параметр β = 3.5. Такой выбор параметра β позволяет расширить диапазон частот (периодов) при вейвлетном преобразовании и уменьшить величину интервала искажений ВП (на краях интервала данных) в 1.7 раз по сравнению с выбором вейвлетной функции Морле, для которой выполнение условия допустимости выполняется при β > 6. На рис. 1 представлен график этой функции, настроенной на выделение периода P = 100 (т. л.) при величине параметра β = 3.5 и шаге дискретизации dt = 1 т. л.

 

Рис. 1. График вейвлет-функции w0, рассчитанной для ВП с периодом 100 т. л. и β = 3.5. dt = 1 т. л.

 

ПРОЯВЛЕНИЕ ОРБИТАЛЬНЫХ ЧАСТОТ КОЛЕБАНИЙ В ГЕОФИЗИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРАХ

Многочисленные геофизические данные об изменениях климата, полученные посредством бурения отложений остатков организмов в осадочных породах морского дна в различных районах Мирового океана, реконструкции климатических индикаторов, сохраненных в толще ледниковых щитов в Арктике и Антарктике, позволили определить довольно сложный характер изменений палеоклимата в течение четвертичного периода. На рис. 2 показаны графики колебаний эксцентриситета e [Berger, Loutre, 1991], соотношения стабильных изотопов кислорода в отложениях бентосных организмов δ18Ob, полученных на основе данных 57 глобально распределенных станций [Lisiecki, Raymo, 2005] (известный стек LR04) и hz MathType@MTEF@5@5@+= feaahqart1ev3aqatCvAUfeBSn0BKvguHDwzZbqefauqYLwySbsvUL 2yVrwzG00uaeXatLxBI9gBamXvP5wqSXMqHnxAJn0BKvguHDwzZbqe gm0B1jxALjhiov2DaeHbuLwBLnhiov2DGi1BTfMBaebbnrfifHhDYf gasaacH8srps0lbbf9q8WrFfeuY=Hhbbf9v8qqaqFr0xc9pk0xbba9 q8WqFfea0=yr0RYxir=Jbba9q8aq0=yq=He9q8qqQ8frFve9Fve9Ff 0dmeaabaqaciGacaGaaeqabaWaaqaafaaakeaaryqqYLwySbacgaqc LbwaqaaaaaaaaaWdbiaa=nbiaaa@4556@ изменений высоты абиссальных холмов (в зависимости от расчетного времени из образования) в окрестности SEPR [Tolstoy, 2015]. Отметим, что в палеореконструкциях инвертированные величины MathType@MTEF@5@5@+= feaahqart1ev3aqatCvAUfeBSn0BKvguHDwzZbqefauqYLwySbsvUL 2yVrwzG00uaeXatLxBI9gBamXvP5wqSXMqHnxAJn0BKvguHDwzZbqe gm0B1jxALjhiov2DaeHbuLwBLnhiov2DGi1BTfMBaebbnrfifHhDYf gasaacH8srps0lbbf9q8WrFfeuY=Hhbbf9v8qqaqFr0xc9pk0xbba9 q8WqFfea0=yr0RYxir=Jbba9q8aq0=yq=He9q8qqQ8frFve9Fve9Ff 0dmeaabaqaciGacaGaaeqabaWaaqaafaaakeaaryqqYLwySbacgaqc LbwaqaaaaaaaaaWdbiaa=nbiaaa@4556@ δ18Ob (со знаком минус) представляют колебания Tdw глубинных вод океана [Hansen et al., 2013], т. е. Tdw ≈ Ct · δ18Ob, где Ct MathType@MTEF@5@5@+= feaahqart1ev3aqatCvAUfeBSn0BKvguHDwzZbqefauqYLwySbsvUL 2yVrwzG00uaeXatLxBI9gBamXvP5wqSXMqHnxAJn0BKvguHDwzZbqe gm0B1jxALjhiov2DaeHbuLwBLnhiov2DGi1BTfMBaebbnrfifHhDYf gasaacH8srps0lbbf9q8WrFfeuY=Hhbbf9v8qqaqFr0xc9pk0xbba9 q8WqFfea0=yr0RYxir=Jbba9q8aq0=yq=He9q8qqQ8frFve9Fve9Ff 0dmeaabaqaciGacaGaaeqabaWaaqaafaaakeaaryqqYLwySbacgaqc LbwaqaaaaaaaaaWdbiaa=nbiaaa@4556@ некая положительная константа.

Абиссальные холмы образуются в результате выхода магмы из оси разлома MOR. Как установлено в работах [Tolstoy, 2015; Crowley et al., 2015; Olive et al., 2015] профили высоты hz абиссальных холмов в окрестности разломов (с относительно быстрым спредингом (расширением) океанического дна по сторонам разлома) характеризуются спектральными максимумами, соответствующими частотам 1/100 и 1/40 (т. л.)-1. Как показано в работе [Kutterolf et al., 2015] в спектрах отложений тефры (вулканического пепла), полученных в ходе бурения на 42 станциях в регионе тихоокеанского вулканического пояса также выделяются максимумы на упомянутых орбитальных частотах. В последние 800 т. л. спектры антарктических данных и ряда LR04 также имеют мощные составляющие на орбитальных частотах [Berger, 2012; Безверхний, 2013].

 

Рис. 2. (а) – Эксцентриситет орбиты Земли e; (б) – соотношение стабильных изотопов кислорода в отложениях бентосных фораминифер δ18Ob (ось ординат направлена вниз); (в) – профиль дна океана в районе Восточно-Тихо-океанского поднятия (hz).

 

На рис. 3а и 3б представлены вейвлетные компоненты с периодом 100-т. л. следующих пар: e и δ18Ob и e и hz. Можно отметить для соответствующих 100-т. л. компонент почти синхронность e и MathType@MTEF@5@5@+= feaahqart1ev3aqatCvAUfeBSn0BKvguHDwzZbqefauqYLwySbsvUL 2yVrwzG00uaeXatLxBI9gBamXvP5wqSXMqHnxAJn0BKvguHDwzZbqe gm0B1jxALjhiov2DaeHbuLwBLnhiov2DGi1BTfMBaebbnrfifHhDYf gasaacH8srps0lbbf9q8WrFfeuY=Hhbbf9v8qqaqFr0xc9pk0xbba9 q8WqFfea0=yr0RYxir=Jbba9q8aq0=yq=He9q8qqQ8frFve9Fve9Ff 0dmeaabaqaciGacaGaaeqabaWaaqaafaaakeaaryqqYLwySbacgaqc LbwaqaaaaaaaaaWdbiaa=nbiaaa@4556@ δ18Ob и заметное запаздывание hz относительно e. Величину запаздывания ρ можно оценить при помощи стандартной кросс-корреляционной функции по значению положения максимума этой функции. Заметим, что характеристики ρ и соответствующие квадраты корреляции r2 аналогичны параметрам фазы и квадрата когерентности, принятым в спектральном анализе. Полученные расчеты показывают, что в последние 750 т. л. для пары 100-т. л. компонент e и MathType@MTEF@5@5@+= feaahqart1ev3aqatCvAUfeBSn0BKvguHDwzZbqefauqYLwySbsvUL 2yVrwzG00uaeXatLxBI9gBamXvP5wqSXMqHnxAJn0BKvguHDwzZbqe gm0B1jxALjhiov2DaeHbuLwBLnhiov2DGi1BTfMBaebbnrfifHhDYf gasaacH8srps0lbbf9q8WrFfeuY=Hhbbf9v8qqaqFr0xc9pk0xbba9 q8WqFfea0=yr0RYxir=Jbba9q8aq0=yq=He9q8qqQ8frFve9Fve9Ff 0dmeaabaqaciGacaGaaeqabaWaaqaafaaakeaaryqqYLwySbacgaqc LbwaqaaaaaaaaaWdbiaa=nbiaaa@4556@ δ18Ob (т. е. инвертированной δ18Ob) запаздывание φ не превышает 1 т. л. (|φ| < 1 т. л. с учетом темпа выборки 1 т. л. в орбитальных данных MathType@MTEF@5@5@+= feaahqart1ev3aqatCvAUfeBSn0BKvguHDwzZbqefauqYLwySbsvUL 2yVrwzG00uaeXatLxBI9gBamXvP5wqSXMqHnxAJn0BKvguHDwzZbqe gm0B1jxALjhiov2DaeHbuLwBLnhiov2DGi1BTfMBaebbnrfifHhDYf gasaacH8srps0lbbf9q8WrFfeuY=Hhbbf9v8qqaqFr0xc9pk0xbba9 q8WqFfea0=yr0RYxir=Jbba9q8aq0=yq=He9q8qqQ8frFve9Fve9Ff 0dmeaabaqaciGacaGaaeqabaWaaqaafaaakeaaryqqYLwySbacgaqc LbwaqaaaaaaaaaWdbiaa=nbiaaa@4556@ этот результат был отмечен в статье [Безверхний, 2013]). При этом величина корреляции достигает r = 0.81. Увеличение амплитуды этой моды колебаний MathType@MTEF@5@5@+= feaahqart1ev3aqatCvAUfeBSn0BKvguHDwzZbqefauqYLwySbsvUL 2yVrwzG00uaeXatLxBI9gBamXvP5wqSXMqHnxAJn0BKvguHDwzZbqe gm0B1jxALjhiov2DaeHbuLwBLnhiov2DGi1BTfMBaebbnrfifHhDYf gasaacH8srps0lbbf9q8WrFfeuY=Hhbbf9v8qqaqFr0xc9pk0xbba9 q8WqFfea0=yr0RYxir=Jbba9q8aq0=yq=He9q8qqQ8frFve9Fve9Ff 0dmeaabaqaciGacaGaaeqabaWaaqaafaaakeaaryqqYLwySbacgaqc LbwaqaaaaaaaaaWdbiaa=nbiaaa@4556@ δ18Ob и практически ее синхронность со 100-т. л. модой колебаний e свидетельствует о значимом отклике климата на воздействия, как-то связанные с колебаниями e в последние 750 т. л.

На основе сопоставления соответствующих графиков e и hz в работе [Tolstoy, 2015 (дополнительные рисунки Fig. S2 и Fig. S3)] предполагается, что колебания эксцентриситета e, антарктических вариаций CO2 и хронологии образования рельефа морского дна в цепи абиссальных холмов вблизи MOR близки по фазе в последние ~750 т. л. («Normalized overlays of the bathymetry and CO2 (Supporting Figure S2) and bathymetry and eccentricity (Supporting Figure S3) further illustrate that the 100 kyr cycles appear to be broadly in phase.» [Tolstoy, 2015]). Как показывают оценки кросс-корреляционной функции вейвлетных компонент для пары e и hz на частоте 1/100 (т. л.) MathType@MTEF@5@5@+= feaahqart1ev3aqatCvAUfeBSn0BKvguHDwzZbqefauqYLwySbsvUL 2yVrwzG00uaeXatLxBI9gBamXvP5wqSXMqHnxAJn0BKvguHDwzZbqe gm0B1jxALjhiov2DaeHbuLwBLnhiov2DGi1BTfMBaebbnrfifHhDYf gasaacH8srps0lbbf9q8WrFfeuY=Hhbbf9v8qqaqFr0xc9pk0xbba9 q8WqFfea0=yr0RYxir=Jbba9q8aq0=yq=He9q8qqQ8frFve9Fve9Ff 0dmeaabaqaciGacaGaaeqabaWaaqaafaaakeaaryqqYLwySbacgaqc LHoaqaaaaaaaaaWdbiaa=nbiaaa@45DD@ 1 (представленных на рис. 3б) максимальная корреляция r = 0.77 достигается при запаздывании hz на 13 т. л. Таким образом на частоте 1/100 (т. л.) MathType@MTEF@5@5@+= feaahqart1ev3aqatCvAUfeBSn0BKvguHDwzZbqefauqYLwySbsvUL 2yVrwzG00uaeXatLxBI9gBamXvP5wqSXMqHnxAJn0BKvguHDwzZbqe gm0B1jxALjhiov2DaeHbuLwBLnhiov2DGi1BTfMBaebbnrfifHhDYf gasaacH8srps0lbbf9q8WrFfeuY=Hhbbf9v8qqaqFr0xc9pk0xbba9 q8WqFfea0=yr0RYxir=Jbba9q8aq0=yq=He9q8qqQ8frFve9Fve9Ff 0dmeaabaqaciGacaGaaeqabaWaaqaafaaakeaaryqqYLwySbacgaqc LHoaqaaaaaaaaaWdbiaa=nbiaaa@45DD@ 1 колебания hz отстают от e на 13 т. л.

 

Рис. 3. 100 т. л. моды: (а) – эксцентриситета e (кружки, для наглядности прорежены) и –δ18Ob (линия, оси ординат справа); (б) – эксцентриситета e и рельефа дна в районе Восточно-Тихоокеанского поднятия hz.

 

Соотношение величин запаздывания (жирный шрифт) и корреляции временных рядов относительно –δ18Ob на периоде 100 т. л. по данным антарктических (Восток [Petit et al., 1997] и Dome C [EPICA, 2004]). T – реконструкция температуры, CO2, CH4, –δ18Osea, –δ18Oatm, Deu, Na – углекислый газ, метан, океанское и атмосферное соотношение –δ18O, дейтерий, натрий, соответственно. L – длина записи. Прочерк – отсутствие данных.

 

T

 

CO2

 

CH4

 

Dust

 

–δ18Osea

 

–δ18Oatm

 

Deu

 

Na

 

Dome C

L = 800 т. л.

–5.0

+0.97

–3.5

+0.98

–2.5

+0.94

1.0

–0.96

_

 

_

 

_

 

_

 

Dome C

L = 415 т. л.

–6.0

+0.99

–3.0

+1.00

–1.0

+0.98

0.0

–0.97

_

 

_

 

_

 

_

 

Vostok

L = 415 т. л.

–2.5

+0.98

–0.5

+0.98

–0.5

+0.96

5.5

–0.96

–1.0

+0.98

14.5

+0.94

 

–4.0

0.98

 

0.5

–0.98

 

 

Ряды других геофизических характеристик по данным ледниковых кернов антарктических станций Dome C и Восток [Petit et al., 1997, EPICA, 2004], полученных в результате палеореконструкций, также демонстрируют «когерентное» поведение относительно MathType@MTEF@5@5@+= feaahqart1ev3aqatCvAUfeBSn0BKvguHDwzZbqefauqYLwySbsvUL 2yVrwzG00uaeXatLxBI9gBamXvP5wqSXMqHnxAJn0BKvguHDwzZbqe gm0B1jxALjhiov2DaeHbuLwBLnhiov2DGi1BTfMBaebbnrfifHhDYf gasaacH8srps0lbbf9q8WrFfeuY=Hhbbf9v8qqaqFr0xc9pk0xbba9 q8WqFfea0=yr0RYxir=Jbba9q8aq0=yq=He9q8qqQ8frFve9Fve9Ff 0dmeaabaqaciGacaGaaeqabaWaaqaafaaakeaaryqqYLwySbacgaqc LbwaqaaaaaaaaaWdbiaa=nbiaaa@4556@ δ18Ob на частоте 1/100 (т. л.)-1, как представлено в таблице. Величина запаздывания для них не превышает 6 т. л. (за исключением соотношения изотопов MathType@MTEF@5@5@+= feaahqart1ev3aqatCvAUfeBSn0BKvguHDwzZbqefauqYLwySbsvUL 2yVrwzG00uaeXatLxBI9gBamXvP5wqSXMqHnxAJn0BKvguHDwzZbqe gm0B1jxALjhiov2DaeHbuLwBLnhiov2DGi1BTfMBaebbnrfifHhDYf gasaacH8srps0lbbf9q8WrFfeuY=Hhbbf9v8qqaqFr0xc9pk0xbba9 q8WqFfea0=yr0RYxir=Jbba9q8aq0=yq=He9q8qqQ8frFve9Fve9Ff 0dmeaabaqaciGacaGaaeqabaWaaqaafaaakeaaryqqYLwySbacgaqc LbwaqaaaaaaaaaWdbiaa=nbiaaa@4556@ δ18Oatm в пузырьках воздуха, сохранившихся во льду). Колебания уровня мирового океана также изменяются вполне согласованно с вариациями альбедо поверхности и концентрации CO2 в ледниковых кернах антарктической станции Dome C (см. Fig. 5 в работе [Hansen et al., 2013]). Следовательно орбитальные, различные геофизические, климатические и, как здесь предполагается, указанные выше характеристики подводной вулканической активности проявляют высокую корреляцию на этой частоте. При этом в последние 750 т. л. климатический отклик мог усиливаться колебаниями объема ледниковых щитов и альбедо земной поверхности, потока уходящей солнечной радиации, эмиссии парниковых газов, поступающих из океана в атмосферу Земли, и другими обратными связями.

Таким образом, складывается диаграмма связей 100-т. л. компонент колебаний, представленная на рис 3. Представленные на этом рисунке и в таблице физические связи, дополненные естественно возникающими обратными связями в климатической системе, предполагают действие определенного механизма согласования радиационных, геодинамических и климатических характеристик на частоте 1/100 (т. л.)-1 в последние 750 т. л. Так как значительное увеличение амплитуды 100-т. л. компоненты в различных климатических характеристиках произошло в период «синхронизации» колебаний e и Tdw, то можно предположить, что на изменения Tdw, не имеющие прямой зависимости от инсоляции, оказывал воздействие и другой фактор MathType@MTEF@5@5@+= feaahqart1ev3aqatCvAUfeBSn0BKvguHDwzZbqefauqYLwySbsvUL 2yVrwzG00uaeXatLxBI9gBamXvP5wqSXMqHnxAJn0BKvguHDwzZbqe gm0B1jxALjhiov2DaeHbuLwBLnhiov2DGi1BTfMBaebbnrfifHhDYf gasaacH8srps0lbbf9q8WrFfeuY=Hhbbf9v8qqaqFr0xc9pk0xbba9 q8WqFfea0=yr0RYxir=Jbba9q8aq0=yq=He9q8qqQ8frFve9Fve9Ff 0dmeaabaqaciGacaGaaeqabaWaaqaafaaakeaaryqqYLwySbacgaqc LbwaqaaaaaaaaaWdbiaa=nbiaaa@4556@ колебания гравитации, проявляющиеся в изменениях орбитальных параметров MathType@MTEF@5@5@+= feaahqart1ev3aqatCvAUfeBSn0BKvguHDwzZbqefauqYLwySbsvUL 2yVrwzG00uaeXatLxBI9gBamXvP5wqSXMqHnxAJn0BKvguHDwzZbqe gm0B1jxALjhiov2DaeHbuLwBLnhiov2DGi1BTfMBaebbnrfifHhDYf gasaacH8srps0lbbf9q8WrFfeuY=Hhbbf9v8qqaqFr0xc9pk0xbba9 q8WqFfea0=yr0RYxir=Jbba9q8aq0=yq=He9q8qqQ8frFve9Fve9Ff 0dmeaabaqaciGacaGaaeqabaWaaqaafaaakeaaryqqYLwySbacgaqc LbwaqaaaaaaaaaWdbiaa=nbiaaa@4556@ эксцентриситета e (и, как отмечалось ранее, наклона оси вращения Земли [Bezverkhnii, 2017]).

В интервалах 750 MathType@MTEF@5@5@+= feaahqart1ev3aqatCvAUfeBSn0BKvguHDwzZbqefauqYLwySbsvUL 2yVrwzG00uaeXatLxBI9gBamXvP5wqSXMqHnxAJn0BKvguHDwzZbqe gm0B1jxALjhiov2DaeHbuLwBLnhiov2DGi1BTfMBaebbnrfifHhDYf gasaacH8srps0lbbf9q8WrFfeuY=Hhbbf9v8qqaqFr0xc9pk0xbba9 q8WqFfea0=yr0RYxir=Jbba9q8aq0=yq=He9q8qqQ8frFve9Fve9Ff 0dmeaabaqaciGacaGaaeqabaWaaqaafaaakeaaryqqYLwySbacgaqc LbwaqaaaaaaaaaWdbiaa=nbiaaa@4556@ 1500 т. л.н. и 1500 MathType@MTEF@5@5@+= feaahqart1ev3aqatCvAUfeBSn0BKvguHDwzZbqefauqYLwySbsvUL 2yVrwzG00uaeXatLxBI9gBamXvP5wqSXMqHnxAJn0BKvguHDwzZbqe gm0B1jxALjhiov2DaeHbuLwBLnhiov2DGi1BTfMBaebbnrfifHhDYf gasaacH8srps0lbbf9q8WrFfeuY=Hhbbf9v8qqaqFr0xc9pk0xbba9 q8WqFfea0=yr0RYxir=Jbba9q8aq0=yq=He9q8qqQ8frFve9Fve9Ff 0dmeaabaqaciGacaGaaeqabaWaaqaafaaakeaaryqqYLwySbacgaqc LbwaqaaaaaaaaaWdbiaa=nbiaaa@4556@ 2250 т. л.н. в 100-т. л. вейвлетной компоненте MathType@MTEF@5@5@+= feaahqart1ev3aqatCvAUfeBSn0BKvguHDwzZbqefauqYLwySbsvUL 2yVrwzG00uaeXatLxBI9gBamXvP5wqSXMqHnxAJn0BKvguHDwzZbqe gm0B1jxALjhiov2DaeHbuLwBLnhiov2DGi1BTfMBaebbnrfifHhDYf gasaacH8srps0lbbf9q8WrFfeuY=Hhbbf9v8qqaqFr0xc9pk0xbba9 q8WqFfea0=yr0RYxir=Jbba9q8aq0=yq=He9q8qqQ8frFve9Fve9Ff 0dmeaabaqaciGacaGaaeqabaWaaqaafaaakeaaryqqYLwySbacgaqc LbwaqaaaaaaaaaWdbiaa=nbiaaa@4556@ δ18Ob (т. е. Tdw) наблюдаются малые локальные амплитуды, причем вычисления кросс-корреляционной функции показывают, что величина запаздывания Tdw относительно e, т. е. от воздействия SMG, увеличивалась и составила, соответственно, 9 и 20 т. л. По-видимому, на фоне более высокой подводной вулканической активности ранее 750 MathType@MTEF@5@5@+= feaahqart1ev3aqatCvAUfeBSn0BKvguHDwzZbqefauqYLwySbsvUL 2yVrwzG00uaeXatLxBI9gBamXvP5wqSXMqHnxAJn0BKvguHDwzZbqe gm0B1jxALjhiov2DaeHbuLwBLnhiov2DGi1BTfMBaebbnrfifHhDYf gasaacH8srps0lbbf9q8WrFfeuY=Hhbbf9v8qqaqFr0xc9pk0xbba9 q8WqFfea0=yr0RYxir=Jbba9q8aq0=yq=He9q8qqQ8frFve9Fve9Ff 0dmeaabaqaciGacaGaaeqabaWaaqaafaaakeaaryqqYLwySbacgaqc LbwaqaaaaaaaaaWdbiaa=nbiaaa@4556@ 800 т. л.н. (об этом свидетельствует более высокий уровень Tdw) воздействие 100-т. л. ритмов в SMG на геодинамику и их климатические эффекты были значительно слабее[1].

 

ИСТОЧНИК ЭНЕРГИИ 41-И 100-т. л. КОЛЕБАНИЙ В ДВИЖЕНИИ МАГМЫ - ГРАВИТАЦИННЫЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ В СОЛНЕЧНОЙ СИСТЕМЕ?

Воздействие солнечно-лунной гравитации (SMG MathType@MTEF@5@5@+= feaahqart1ev3aqatCvAUfeBSn0BKvguHDwzZbqefauqYLwySbsvUL 2yVrwzG00uaeXatLxBI9gBamXvP5wqSXMqHnxAJn0BKvguHDwzZbqe gm0B1jxALjhiov2DaeHbuLwBLnhiov2DGi1BTfMBaebbnrfifHhDYf gasaacH8srps0lbbf9q8WrFfeuY=Hhbbf9v8qqaqFr0xc9pk0xbba9 q8WqFfea0=yr0RYxir=Jbba9q8aq0=yq=He9q8qqQ8frFve9Fve9Ff 0dmeaabaqaciGacaGaaeqabaWaaqaafaaakeaaryqqYLwySbacgaqc LbwaqaaaaaaaaaWdbiaa=nbiaaa@4556@ Sun-Moon gravitation) на Землю, по расчетам [Wang, Lin, 2015] «может производить палеоклиматические вариации с рядом периодов (~23, 40, 80 и 100 т. л.) в движении магмы», сопровождающиеся значительным выделением тепла. Их динамическая модель воспроизводит колебания указанных орбитальных масштабов в магме с основными периодами 41 и 100 т. л. в спектре мощности. Полученная модельная кривая притока магмы к коре имеет заметное сходство с палеоклиматическими данными, в отличие от инсоляционной кривой (рис. 1 в работе [Wang, Lin, 2015]). Согласно их оценке приток тепла, выделяемый в результате движения магмы, согласно их модельным расчетам, может иметь среднее значение и дисперсию в пределах 1.57 MathType@MTEF@5@5@+= feaahqart1ev3aqatCvAUfeBSn0BKvguHDwzZbqefauqYLwySbsvUL 2yVrwzG00uaeXatLxBI9gBamXvP5wqSXMqHnxAJn0BKvguHDwzZbqe gm0B1jxALjhiov2DaeHbuLwBLnhiov2DGi1BTfMBaebbnrfifHhDYf gasaacH8srps0lbbf9q8WrFfeuY=Hhbbf9v8qqaqFr0xc9pk0xbba9 q8WqFfea0=yr0RYxir=Jbba9q8aq0=yq=He9q8qqQ8frFve9Fve9Ff 0dmeaabaqaciGacaGaaeqabaWaaqaafaaakeaaryqqYLwySbacgaqc LbwaqaaaaaaaaaWdbiaa=nbiaaa@4556@ 22.7 W/м2 и, соответственно, 0.98 MathType@MTEF@5@5@+= feaahqart1ev3aqatCvAUfeBSn0BKvguHDwzZbqefauqYLwySbsvUL 2yVrwzG00uaeXatLxBI9gBamXvP5wqSXMqHnxAJn0BKvguHDwzZbqe gm0B1jxALjhiov2DaeHbuLwBLnhiov2DGi1BTfMBaebbnrfifHhDYf gasaacH8srps0lbbf9q8WrFfeuY=Hhbbf9v8qqaqFr0xc9pk0xbba9 q8WqFfea0=yr0RYxir=Jbba9q8aq0=yq=He9q8qqQ8frFve9Fve9Ff 0dmeaabaqaciGacaGaaeqabaWaaqaafaaakeaaryqqYLwySbacgaqc LbwaqaaaaaaaaaWdbiaa=nbiaaa@4556@ 13.7 W/м2. Современные средние величины потока внутреннего тепла через континенты и океанское дно составляют, как известно из работы [Davies, 2013], соответственно, всего лишь 0.0647 W/м2 и 0.0959 W/м2. В окрестности оси Срединно-Атлантического хребта и других тектонических разломов с выходом магмы величина теплового потока достигает 0.132 MathType@MTEF@5@5@+= feaahqart1ev3aqatCvAUfeBSn0BKvguHDwzZbqefauqYLwySbsvUL 2yVrwzG00uaeXatLxBI9gBamXvP5wqSXMqHnxAJn0BKvguHDwzZbqe gm0B1jxALjhiov2DaeHbuLwBLnhiov2DGi1BTfMBaebbnrfifHhDYf gasaacH8srps0lbbf9q8WrFfeuY=Hhbbf9v8qqaqFr0xc9pk0xbba9 q8WqFfea0=yr0RYxir=Jbba9q8aq0=yq=He9q8qqQ8frFve9Fve9Ff 0dmeaabaqaciGacaGaaeqabaWaaqaafaaakeaaryqqYLwySbacgaqc LbwaqaaaaaaaaaWdbiaa=nbiaaa@4556@ 1.237 W/м2.

Результаты моделирования [Wang, Lin, 2015] позволяют предположить, что SMG через геодинамику воздействует на климатическую систему посредством тепломассопереноса из мантии. Взаимодействие сил гравитации в солнечной системе вызывает, в частности, колебания эксцентриситета e, ритмическую деформацию земной коры и астеносферы с периодом 100 т. л. (в числе др. периодов колебаний, связанных с движением Земли относительно Солнца) и, как следствие, соответствующие 100-т. л. ритмы в вариациях выхода расплава магмы в разломах MOR, на стыках литосферных плит, в вулканической активности и, по-видимому, в других последствиях геодинамической активности. Следует иметь ввиду, что не учет пульсаций в скорости поступления расплава магмы, вызванных орбитальными воздействиями, приводит к определенной неравномерности интервалов отсчетов в хронологии абиссальных рядов.

Помимо 100-т. л. ритмов в вариациях теплового потока в окрестностях MOR климатический отклик (в виде колебаний температуры глубинных вод океана и др. климатических характеристик) могут вызывать и другие последствия геодинамической и геохимической активности, в частности, 100-т. л. ритмы в вариациях эмиссии парниковых газов с океанского дна из разломов MOR.

Поскольку SMG действует глобально, то наряду со 100-т. л. ритмами в колебаниях температуры глубинных вод мирового океана Tdw, уровня океана, соответствующими ритмами таяний MathType@MTEF@5@5@+= feaahqart1ev3aqatCvAUfeBSn0BKvguHDwzZbqefauqYLwySbsvUL 2yVrwzG00uaeXatLxBI9gBamXvP5wqSXMqHnxAJn0BKvguHDwzZbqe gm0B1jxALjhiov2DaeHbuLwBLnhiov2DGi1BTfMBaebbnrfifHhDYf gasaacH8srps0lbbf9q8WrFfeuY=Hhbbf9v8qqaqFr0xc9pk0xbba9 q8WqFfea0=yr0RYxir=Jbba9q8aq0=yq=He9q8qqQ8frFve9Fve9Ff 0dmeaabaqaciGacaGaaeqabaWaaqaafaaakeaaryqqYLwySbacgaqc LbwaqaaaaaaaaaWdbiaa=nbiaaa@4556@ оледенений в ледниковом покрове Земли [Crowley et al., 2015], подобные ритмы в структуре абиссальных холмов в окрестности и других MOR, например, умеренно-спрединговых Чилийского и Австрало-Антарктического хребтов и в отложениях тефры (пепла) в регионе тихоокеанского кольца вулканов [Kutterolf et al.,2015] также могут быть согласованы с колебаниями эксцентриситета e и инсоляции.

В работах [Barkin, 2004; Barkin, Shatina, 2005] приводятся аргументы и расчеты в пользу того, что в последние 600 т. л. оледенения наступали при положении твердого ядра строго в центре Земли, а периоды межледниковий совпадали с максимальным смещением ядра и мантии. Подобные относительные движения ядра явно связаны с взаимодействием сил SMG, причем максимальная деформация тела Земли происходит при максимальном значении e. В работе [Barkin, Shatina, 2005] приведены расчеты, согласно которым скорость смещения ядра относительно центра масс мантии составляет 8 см/год. Близкую скорость спрединга имеют умеренно-спрединговые MOR (для них скорость спрединга лежит в диапазоне 4 MathType@MTEF@5@5@+= feaahqart1ev3aqatCvAUfeBSn0BKvguHDwzZbqefauqYLwySbsvUL 2yVrwzG00uaeXatLxBI9gBamXvP5wqSXMqHnxAJn0BKvguHDwzZbqe gm0B1jxALjhiov2DaeHbuLwBLnhiov2DGi1BTfMBaebbnrfifHhDYf gasaacH8srps0lbbf9q8WrFfeuY=Hhbbf9v8qqaqFr0xc9pk0xbba9 q8WqFfea0=yr0RYxir=Jbba9q8aq0=yq=He9q8qqQ8frFve9Fve9Ff 0dmeaabaqaciGacaGaaeqabaWaaqaafaaakeaaryqqYLwySbacgaqc LbwaqaaaaaaaaaWdbiaa=nbiaaa@4556@ 8 см/год). Эти расчеты также показывают, что силы гравитационного взаимодействия в солнечной системе являются источником энергии, достаточно мощным для образования абиссальных холмов, обнаруженных в различных регионах мирового океана (MOR и абиссальные холмы занимают около 1/3 площади океанского дна).

ОБСУЖДЕНИЕ

Заметим, что влияние подводной вулканической активности на изменения климата в работах [Tolstoy, 2015; Crowley et al., 2015; Kutterolf et al., 2015] явно недооценивается. Лишь в статье [Huybers, Langmuir, 2017], хотя и в рамках представлений [Crowley et al., 2015] об образовании абиссальных холмов под воздействием колебаний уровня океана в ходе ледниковых циклов, сделана попытка обосновать важность роли MOR в ~100-т. л. ритмичности ледниковых циклов в позднем плейстоцене («Building on recent evidence that ocean ridge volcanism responds to changes in sea level, here it is suggested that ocean ridges may play an important role in generating late-Pleistocene 100-ky glacial cycles.»). В этой же работе предполагаемое значительное (на многие десятки т. л.) запаздывание падения эмиссии углекислого газа из окрестностей MOR от подъема уровня моря представляется как необходимое условие возникновения ~100-т. л. ледниковых циклов в позднем плейстоцене. Заметим, в соответствии с их же оценками, рост эмиссии CO  происходит с небольшим запаздыванием относительно роста Tdw и подъема уровня моря, что вполне согласуется с воздействием на него колебаний притока тепла и парниковых газов из MOR.

 

Рис. 4. Схема согласованного воздействия солнечной инсоляции и SMG на изменения палеоклимата на частоте 1/100 (т. л.)–1 в последние 750 т. л. Здесь e – эксцентриситет орбиты Земли; SMG – солнечно-лунная гравитация; ИВРМ- индуциро-ванный SMG выход расплава магмы; Tdw и Tss – температуры глубинных вод мирового океана и его поверхности, соответ-ственно, ПГ – парниковые газы, выделяющиеся при выходе расплава магмы и вулканических извержениях. На диаграмме штриховой линией отмечена относительно слабая обратная связь, показывающая воздействие изменений уровня океана на выход магмы и вулканизм.

 

Максимумы на орбитальных частотах, обнаруженные в спектрах хронологии рельефа океанского дна вблизи MOR, вызвали дискуссию геофизиков и климатологов о происхождении абиссальных холмов и о причинно-следственной связи климатических и геодинамических процессов. Исходя из сложившихся ошибочных, на наш взгляд, представлений в упомянутых работах рельеф абиссальных холмов в публикациях даже называют «индуцированным уровнем моря («sea level-induced») [Crowley et al., 2015] или «модулированным уровнем моря» («sea level-modulated») [Olive et al., 2015]. Это основывается на предположении, что значительные изменения уровня океана в ходе оледенений MathType@MTEF@5@5@+= feaahqart1ev3aqatCvAUfeBSn0BKvguHDwzZbqefauqYLwySbsvUL 2yVrwzG00uaeXatLxBI9gBamXvP5wqSXMqHnxAJn0BKvguHDwzZbqe gm0B1jxALjhiov2DaeHbuLwBLnhiov2DGi1BTfMBaebbnrfifHhDYf gasaacH8srps0lbbf9q8WrFfeuY=Hhbbf9v8qqaqFr0xc9pk0xbba9 q8WqFfea0=yr0RYxir=Jbba9q8aq0=yq=He9q8qqQ8frFve9Fve9Ff 0dmeaabaqaciGacaGaaeqabaWaaqaafaaakeaaryqqYLwySbacgaqc LbwaqaaaaaaaaaWdbiaa=nbiaaa@4556@ межледниковий являются первопричиной возникновения абиссальных холмов в окрестности быстро- и умеренно-спрединговых MOR. В частности, в работе [Crowley et al., 2015] предполагается и делается попытка при помощи моделирования обосновать утверждение, что именно колебания уровня моря, связанные с ледниковыми циклами, вызывают соответствующий отклик в вулканической активности с орбитальными частотами колебаний в их спектрах, что должно привести к вариациям толщины и подъему океанической коры («ocean ridge volcanism should respond to sea-level changes, potentially leading to changes in the thickness and elevation of ocean crust»).

В то же время в работе [Olive et al., 2015] с помощью трех численных моделей доказывается, что колебания давления на океанское дно при чередовании ледниковых циклов не способны вызвать образование абиссальных холмов с хронологией рельефа, соответствующей периодам, по крайней мере меньшим 100 т. л. Известные оценки зависимости характерных значений ширины таких холмов от скорости спрединга [Goff, 2015] также опровергают базовое предположение работы [Crowley et al., 2015] и, соответственно, [Huybers, Langmuir, 2017] о существенном влиянии колебаний уровня океана на образование абиссальных холмов вблизи MOR по данным за в последние 1 млн лет.

Согласно же представленным выше основаниям, рельеф абиссальных холмов вблизи MOR, образовался в результате ритмического воздействия SMG на кору и недра Земли с частотами колебаний эксцентриситета e, наклона ε [Bezverkhnii, 2017] и, по-видимому, прецессии. Воздействие колебаний уровня океана на формирование рельефа дна вблизи MOR невелико и представляет собой относительно слабую обратную связь (рис. 4). Эти выводы согласуются с положениями классической теории приращения земной коры в оси разлома MOR в результате выхода расплава магмы и спрединга [Добрецов, 2010]. Учет влияния SMG на геодинамику и на климатическую систему через геодинамику и океан на масштабах колебаний орбитальных параметров может принести существенный вклад в развитие «астрономической» теории климата.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Полученные результаты приводят к следующим выводам, из которых важнейшие выделены курсивом.

1. 100 т. л. ритмы в ряде параметров, характеризующих изменения климатической системы Земли формируются под воздействием связанных с SMG колебаний как в инсоляции, так и колебаний в выходе магмы в разломах MOR, вызывающих сопутствующие геодинамические и геохимические эффекты в океане.

2. В ходе постепенного уменьшения теплового потока через океанскую кору и соответствующего понижающего тренда в температуре глубинных вод мирового океана Tdw 850 MathType@MTEF@5@5@+= feaahqart1ev3aqatCvAUfeBSn0BKvguHDwzZbqefauqYLwySbsvUL 2yVrwzG00uaeXatLxBI9gBamXvP5wqSXMqHnxAJn0BKvguHDwzZbqe gm0B1jxALjhiov2DaeHbuLwBLnhiov2DGi1BTfMBaebbnrfifHhDYf gasaacH8srps0lbbf9q8WrFfeuY=Hhbbf9v8qqaqFr0xc9pk0xbba9 q8WqFfea0=yr0RYxir=Jbba9q8aq0=yq=He9q8qqQ8frFve9Fve9Ff 0dmeaabaqaciGacaGaaeqabaWaaqaafaaakeaaryqqYLwySbacgaqc LbwaqaaaaaaaaaWdbiaa=nbiaaa@4556@ 750 т. л.н. произошел переход к климату, более чувствительному к 100-т. л. ритмам в вариациях инсоляции, подводной вулканической активности, в выходе расплава магмы, и эмиссии парниковых газов в MOR. То есть это резкое изменение климатического режима, известное как Mid-Pleistocene transition (Cредне-плейстоценовый переход) может быть связано с повышением влияния подводной вулканической активности в остывающем океане на изменения климата.

3. Увеличение 100-т. л. амплитуды колебаний Tdw и согласованность 100-т. л. ритмов других климатических индикаторов и подводной вулканической активности и привели к увеличению амплитуд вариаций уровня мирового океана и ледниковых циклов, величины альбедо земной поверхности, эмиссии парниковых газов в атмосферу, потока уходящей длинноволновой радиации.

Таким образом, в этот период геофизические и климатические эффекты масштабов не только 41-т. л. колебаний наклона земной оси, но также и 100-т. л. ритмов колебаний эксцентриситета земной орбиты могут быть связаны с SMG.

4. Эффекты SMG на 100 т. л. масштабе проявляются не только в колебаниях эксцентриситета орбиты Земли, но и в рельефе абиссальных холмов в окрестности Восточно-Тихоокеанского поднятия и, очевидно, в окрестности других MOR.

Автор выражает признательность Г.С. Голицыну и О.Г. Чхетиани за полезные обсуждения. Работа выполнена при поддержке Программы РАН и проектов РФФИ MathType@MTEF@5@5@+= feaahqart1ev3aqatCvAUfeBSn0BKvguHDwzZbqefauqYLwySbsvUL 2yVrwzG00uaeXatLxBI9gBamXvP5wqSXMqHnxAJn0BKvguHDwzZbqe gm0B1jxALjhiov2DaeHbuLwBLnhiov2DGi1BTfMBaebbnrfifHhDYf gasaacH8srps0lbbf9q8WrFfeuY=Hhbbf9v8qqaqFr0xc9pk0xbba9 q8WqFfea0=yr0RYxir=Jbba9q8aq0=yq=He9q8qqQ8frFve9Fve9Ff 0dmeaabaqaciGacaGaaeqabaWaaqaafaaakeaaryqqYLwySbacgaqc LbwaqaaaaaaaaaWdbiaa=zriaaa@455A@ MathType@MTEF@5@5@+= feaahqart1ev3aqatCvAUfeBSn0BKvguHDwzZbqefauqYLwySbsvUL 2yVrwzG00uaeXatLxBI9gBamXvP5wqSXMqHnxAJn0BKvguHDwzZbqe gm0B1jxALjhiov2DaeHbuLwBLnhiov2DGi1BTfMBaebbnrfifHhDYf gasaacH8srps0lbbf9q8WrFfeuY=Hhbbf9v8qqaqFr0xc9pk0xbba9 q8WqFfea0=yr0RYxir=Jbba9q8aq0=yq=He9q8qqQ8frFve9Fve9Ff 0dmeaabaqaciGacaGaaeqabaWaaqaafaaakeaaryqqYLwySbacgaqc LbwaqaaaaaaaaaWdbiaa=zriaaa@455A@ 16-05-00663, 17-05-01097.

 


[1] Рис. 3а представлен автором ранее [Безверхний, 2013], рис. 3б, рис. 4, таблица и большинство оценок запаздывания и соответствующих корреляций новые результаты автора.

V. A. Bezverkhnii

A.M. Obukhov Insitute of Atmospheric Physics, Russian Academy of Sciences

Author for correspondence.
Email: vabezv@mail.ru

Russian Federation, Moscow

  1. Безверхний В.А. Проявление характерных периодов колебаний орбитальных параметров Земли в палеоклиматических данных // Докл. РАН. 2013. Т. 451. С. 327–331.
  2. Безверхний В.А.. Развитие метода вейвлет-преобразования для анализа геофизических данных // Изв. РАН. Физика атмосферы и океана. 2001. т. 37. № 5. С. 630–638.
  3. Добрецов Н.Л. Глобальная геодинамическая эволюция Земли и глобальные геодинамические модели // Геология и геофизика. 2010. Т. 51. С. 761–784.
  4. Постников Е.Б. Вейвлет-преобразование с вейвлетом Морле: методы расчета, основанные на решении диффузионных дифференциальных уравнений // Комп. исслед. модел. 2009. Т. 1 № 1 С. 5–12.
  5. Хаин В.Е., Халилов Э.Н. Цикличность геодинамических процессов. М: Научный мир. 2009. 519 c.
  6. Barkin Yu.V. Dynamics of the Earth shells and variations of paleoclimate. Proc. Milutin MilankovitchAnniv. Symp. «Paleoclimate and the Earth climate system». 2004. Belgrade. Serbia. 30 Aug.– Sep. 2004.
  7. Barkin Yu.V. and Shatina A.V. Deformation of the Earth’s mantle due to core displacements // Astron. Astrophys. Trans. 2005. V. 24. P. 195–213.
  8. Berger A. and Loutre M.F. Insolation values for the climate of the last 10 million years // Quat. Sci. Rev. 1991. V. 10. P. 297–317.
  9. Berger W.H. Milankovitch theory – hits and misses. Scripps Institution of Oceanography Technical Report. Scripps Inst. Oceanogr. UC. San Diego. Ca. 2012. 36 р.
  10. Bezverkhnii V.A. Earth’s Obliquity Oscillations can Influence Climate Change by Driving Global Volcanic Activity // Geosciences Res. 2017. V. 2. № 1. P. 22–26.
  11. Cappellini, V., Constantinides A.G.D. and Emiliani P. Digital filters and their applications // Acad. Press. London. 1978. 393 p.
  12. Crowley J.W., Katz R.F., Huybers P., Langmuir C.H., Park S.H. Glacial cycles drive variations in the production of oceanic crust // Science. 2015. V. 347. P. 1237–1240.
  13. Davies J.H.. Global map of solid Earth surface heat flow. Geochemistry, Geophysics, Geosystems // 2013. V. 14. P. 4608–4622.
  14. EPICA community members. Eight Glacial Cycles from an Antarctic Ice Core // Nature. 2004. V. 429. P. 623–628.
  15. Goff J.A. Comment on Glacial cycles drive variations in the production of oceanic crust // Science. 2015. V. 349. P. 1065.
  16. Hansen J, Sato M, Russell G, Kharecha P. Climate sensitivity, sea level and atmospheric carbon dioxide // 2013. Phil. Trans.R. Soc A 371: 20120294. 31 p.
  17. Huybers P. and Langmuir Ch.H. Delayed CO2 emissions from mid-ocean ridge volcanism as a possible cause of late-Pleistocene glacial cycles // Earth Planet. Sci. Let. 2017. V. 457. P. 238–249.
  18. Kutterolf S., Jegen M., Mitrovica J.X., Kwasnitschka T., Freundt A. and P.J. Huybers. A detection of Milankovitch frequencies in global volcanic activity // Geology. 2013.V. 41. № 2. P. 227–230.
  19. Lisiecki L.E. and Raymo M.E. A Pliocene-Pleistocene stack of 57 globally distributed benthic δ18 O records // Paleoceanogr. 2005. V. 20. PA1003. P. 1–17.
  20. Maslin M.A., Brierley C.M. The role of orbital forcing in the Early Middle Pleistocene Transition // Quat. Intern. 2015. V. 389. P. 1–9.
  21. Morlet J., Arensz G., Fourgeau E., Giard D. Wave propagation and sampling theory-Part II: Sampling theory and complex waves // GEOPHYSICS. V. 41. № 2. 1982. P. 222–236.
  22. Olive J.A., Behn M.D., Ito G., Buck W.R., Escartín J., Howell S. Sensitivity of seafloor bathymetry to climate-driven fluctuations in mid-ocean ridge magma supply // Science. 2015. V. 350. P. 310–313.
  23. Petit J.R., Basile I., Leruyuet A., Raynaud D., Lorius C., Jouzel J., Stievenard M., Lipenkov V.Y., Barkov N.I., Kudryashov B.B., Davis M., Saltzman E. and Kotlyakov V. Four climate cycles in Vostok ice core // Nature. 1997. V. 387. P. 359–360.
  24. Tolstoy M. Mid-ocean ridge eruptions as a climate valve // Geophys. Res. Lett. 2015. V. 42. №. 5. P. 1346–1351.
  25. Torrence, C. and Compo, G.P. A Practical Guide to Wavelet Analysis // Bull. Amer. Meteorol. Soc. 1998. V. 79. P. 61–78.
  26. Wang Z.J. and Lin X. Astronomy and Climate-Earth System: Can Magma Motion under Sun-Moon Gravitation Contribute to Paleoclimatic Variations and Earth’s Heat? // Advan. Astron. 2015. V. 2015. Art. ID 536829. P. 1–10.

Supplementary files

Supplementary Files Action
1. Ris. 1. Grafik veyvlet-funktsii w0, rasschitannoy dlya VP s periodom 100 t. l. i b = 3.5. dt = 1 t. l. 99/5000 Fig. 1. The graph of the wavelet function w0, calculated for the EP with a period of 100 tons. and β = 3.5. dt = 1 t. l. View (11KB) Indexing metadata
2. Fig. 2. (a) - the eccentricity of the Earth's orbit e; (b) - the ratio of stable oxygen isotopes in sediments of benthic foraminifera δ18Ob (ordinate axis is directed downwards); (c) - profile of the ocean floor in the region of the East Pacific Rise (hz). View (96KB) Indexing metadata
3. Fig. 3. 100 t. L. modes: (a) - eccentricity e (circles, thinned out for clarity) and –δ18Ob (line, ordinates on the right); (b) - eccentricity e and bottom relief in the region of the East Pacific Rise hz. View (138KB) Indexing metadata
4. Fig. 4. Scheme of the coordinated effect of solar insolation and SMG on paleoclimate changes at a frequency of 1/100 (t. L.) - 1 in the last 750 t. L. Here, e is the eccentricity of the Earth's orbit; SMG - solar-lunar gravity; IVRM-induced SMG magma melt yield; Tdw and Tss are the temperatures of the deep waters of the world ocean and its surface, respectively, PGs are greenhouse gases released during the outflow of magma melt and volcanic eruptions. The dashed line on the diagram indicates a relatively weak feedback, showing the impact of changes in ocean level on magma output and volcanism. View (14KB) Indexing metadata

Views

Abstract - 38

PDF (Russian) - 37

PlumX

Refbacks

  • There are currently no refbacks.

Copyright (c) 2019 Russian academy of sciences