Возможности прогноза естественной и антропогенной изменчивости климата зачастую ограничены из-за отсутствия длинных рядов инструментально полученных метеорологических данных. Как правило, их длина не превышает 30-50 лет и лишь в исключительных случаях достигает 100 лет. Косвенные индикаторы климата могут в какой-то мере восполнить эти пробелы.
Дендрохронологический метод в этом отношении является одним из самых перспективных. Ряды ежегодного прироста древесины (ширина и плотность колец) имеют годовое и даже сезонное разрешение, данные поддаются калибровке с помощью инструментальных метеорологических наблюдений и потенциально доступны во всех районах, где растут деревья.
В данной работе использовались древесно-кольцевые хронологии лиственницы (Larix sibirica, L. dahurica) и ели (Picea abies, P.obovata) для северной границы леса между 42 °Е и 152 °Е за последние 400-600 лет. Они были построены в 1990-е годы благодаря усилиям большой группы специалистов. На основе локальных хронологий были получены несколько региональных.
Одна из них — хронология NEUR представляет европейский сектор и включает, помимо российских, скандинавские хронологии. Результаты анализа этой хронологии свидетельствуют, что ширина кольца и максимальная плотность древесины положительно (сr-0.7) коррелируют с температурой теплого периода (апрель — сентябрь). Несмотря на подробный анализ данных дендрохронологии на севере Евразии, проведенный нашими предшественниками, многие вопросы остались неисследованными.
Для реконструкции и прогнозирования климата, безусловно, представляет интерес изучение хронологий, относящихся к меньшим по размерам регионам (субрегионам), таким, например, как север европейской части России. Основная задача настоящего исследования — выявление основных ритмов вариаций ширины и плотности колец этого региона и их устойчивости во времени за последние 300 лет. В работе рассмотрены также возможные причины формирования их ритмической структуры и роль в этом формировании ритмов природных факторов.
Материалы и методы
Из всех площадок, представленных в банке данных для северной части России, мы выбрали те, для которых были измерены два интересующих пас параметра: максимальная плотность и ширина ранней древесины. Затем с помощью программы ARSTAN для каждой площадки строились локальные хронологии ширины ранней древесины и максимальной плотности кольца. Таким образом мы получили по 20 хронологий для каждого параметра за 1716-1990 гг.
Далее была рассчитана взаимная корреляция между хронологиями, относящимися к разным площадкам. Площадки, коэффициенты корреляции хронологий которых с остальными оказались меньшими 0.3, исключались из дальнейшего анализа. Оставшиеся после этой процедуры локальные хронологии были объединены в региональные путем осреднения индексов локальных хронологий внутри каждого региона.
По ширине ранней древесины были выделены 4 площадки: Кольский полуостров (коэффициент корреляции локальных хронологий внутри региона r = 0.56), Карелия (r = 0.45), северная часть Русской равнины, называемая ниже Север (r = 0.18-0.5), Урал (r = 0.18-0.44). По плотности ранней древесины — 3 площадки: Кольский полуостров и Карелия (r = 0.35-0.65), северная часть Русской равнины (r = 0.37-0.65), Урал (r = 0.6-0.7). Все коэффициенты корреляции значимы на уровне 95%.