Данные об изменениях климата специалисты получают из исторических свидетельств (летописей и т. п.), а также из косвенных наблюдений за такими показателями климата, как годичные кольца деревьев, уровень воды в озерах, состояние горных ледников и т. п. Что касается последних двухсот лет, то за этот период накоплены данные о непрерывных наблюдениях за различными климатическими элементами. Надо сказать, что имеются письменные источники об изменении климата 5000 лет назад в Египте, 4500 лет назад в Китае и 250 лет назад в Южной Европе. Для Северной Европы письменные свидетельства об изменениях климата содержатся за последние 2000 лет. В Японии такие записи начали вестись с 500 г. н. э., в Исландии— с 1000 г. н. э., в Северной Америке — с 1500г. н. э., в Южной Америке — с 1550г. н. э., в Австралии — с 1800 г. н. э. В русских летописях описания изменения климата содержатся начиная с Х столетия.Что касается последнего тысячелетия, то наиболее характерными периодами для него были следующие климатические условия. Примерно VIII—XIV вв. были сравнительно теплыми. Этот период и был назван малым климатическим оптимумом. Между XIV и XIX вв. имел место малый ледниковый период. Во второй половине XIX в. началось потепление, которое достигло максимума в 30—40-х гг. XX в. После этого наступило некоторое похолодание, которое еще продолжается, хотя и с некоторыми колебаниями.
Мы уже говорили о норманнах, которые колонизировали в VIII—XIV вв. Гренландию, Исландию и частично Америку. В период потепления климата усилилось экваториальное западное течение. При этом меньше штормило в тропиках. Это позволило полинезийцам плавать в экваториальном поясе. Между народами происходил активный культурный обмен.
Максимум потепления в Европе пришелся на 1200—1250 гг. В отдельных районах это период с 12 65 по 1312 г. Необычайно засушливым было время с 1272 по 1291 г. Зато необычайно влажно было между 1313 и 1322 гг. Внутрисезонная изменчивость климата очень увеличилась в 1270—1350 гг.
За последнее тысячелетие средняя температура земной поверхности примерно на полтора градуса была выше, чем до того. Она была несколько выше средней температуры при потеплении в 30— 40-х гг. двадцатого столетия. Количество осадков в период малого климатического оптимума увеличилось. Потепление в этот период не обязательно сопровождается сухостью климата. При этом в ряде районов при более влажном климате в период потепления осадков стало меньше.
При переходе к малому ледниковому периоду (между 1300— 1450 гг.) средняя температура поверхности Земли резко снизилась на 1,3—1,4 °C. Линия деревьев в горах в Центральной Европе понизилась почти на 200 м. Вегетационный период роста растений сократился почти на три недели. В это время полярные льды блокировали Исландию и Гренландию. Наиболее холодным был период 1675—1704 гг. Самым холодным был 1695 г. В это время холодные полярные воды преобладали вблизи Исландии и Фарерских островов. Вода в верхнем слое Мирового океана в то время была на полградуса холоднее, чем сейчас. Сильно увеличилась неустойчивость атмосферных процессов. Усилилось образование циклонов, участились наводнения. В 1443—1700 гг. зимние температуры были значительно ниже, чем в последующие 250 лет. Но были и исключения. Теплые зимы были в 1665—168 6 и 1718—1719 гг.
Как уже говорилось, ледники в Альпах сильно развились и вновь заняли свои прежние места, с которых их согнал малый климатический оптимум. Похолодание и наступление ледников не могло не сказаться на сельском хозяйстве. Так, в некоторых провинциях Китая после сильных морозов в 1654—1676 гг. почти вымерзли апельсиновые деревья. В 1782—1787, 1883—1839, 1866—1869 гг. в Японии были очень низкие урожаи, характерные для холодной влажной погоды летом.
Малый ледниковый период наиболее ярко проявился в 155 0— 1700 гг. В Европе наиболее изменчивым был климат в конце XV — начале XVI и в XVI—XVII вв. В горах Европы оледенение достигло максимума к 1600 г. Около 1820 г. наблюдалось вторичное усиление оледенения. Ему предшествовало очень сильное похолодание в 1812— 1817 гг. Для этого периода было характерно влажное холодное лето и холодная зима.
После весьма изменчивого климата в 1569—1579 гг. последовали очень влажные и холодные летние сезоны во второй половине 80-х гг. XVI в. В этот период, 13—21 августа 1588 г. во время страшного шторма погибла Испанская армада. Четыре из пяти дней были дождливыми.
После 1560 г. в Швейцарии наступили очень тяжелые климатические условия. Холодные зимы и весны сменялись холодным и влажным летом. Следствием этого были неурожаи зерна в 1614, 1717, 1731, 1785 гг. и неурожаи винограда в 1588, 1628, 1692, 3698 и 1816 гг. С 1680 по 1718 г. во Франции был очень холодный климат с катастрофическим выпадением осадков. В 1782—1785 гг. в Европе наступили жестокие засухи. Особенно холодными и с избыточным увлажнением были 1812—1821 гг. Очень холодная зима наступила в 1657—1658 гг. При этом средняя температура в районе между Данией и Швецией была примерно на 4 °C ниже, чем за период 1931— 1960 гг. В этих условиях проливы к востоку от Ютландского полуострова замерзли.
На Американском континенте в малый ледниковый период также происходили значительные изменения климата. Самые сильные засухи там наблюдались в 1746, 1803, 1824—1825, 1842—1844, 1868—1889, 1891 и 1912 гг.
Как менялся климат в России в последнее тысячелетие?
В первые двести лет второго тысячелетия нашей эры, когда в Европе отмечалось значительное потепление, на территории Руси климат менялся мало. Отмечены за два столетия только четыре особо опасные засухи (в 1022, 1024, 1124 и 1161 гг.). Ледовые условия на Руси были в это время весьма благоприятными. Так, в Х в. новгородцы вышли на берег Русской Арктики, а в 1132 г. они ходили к Карским воротам. Тогда они назывались Железными воротами. Морозы были особенно суровыми в 1230 г. Но с 1232 по 1250 г. климат менялся незначительно. Зато после этого последовал период с частыми бурями, сильными дождями, наводнениями, возвратами холодов и жестоких зим. Это было во второй половине XIII столетия. В следующем, XIV столетии непогода усиливалась. Экстремально неблагоприятные климатические явления за сто лет отмечались 40 раз. Половина из них приходится на тридцать лет от 1301 до 1331 гг. Все это очень хорошо описано в русских летописях. В них отмечены за это время четыре дождливых периода и паводка в середине лета, два возврата холодов, четыре засухи и одна суровая зима. На это столетие приходится 20 голодных лет. Голод свирепствовал не только на Руси, но и в Европе.
В следующем, XV столетии климат на Руси продолжал ухудшаться. В летописях описаны уже более 50 экстремальных климатических явлений. Они стали причиной десяти голодных годов. Основным бедствием были холодные продолжительные дожди. Они 18 раз за столетие губили озимые и яровые. За эти сто лет наблюдались 15 засух, шесть из которых охватили всю русскую землю. Засуха в 1424 г. охватила и Западную Европу.
Шестнадцатое столетие было не лучше. 2 6 раз наблюдались сильные дожди летом и осенью. 16 раз за сто лет наступили засухи. 4 из них (1508, 1525, 1533 и 1534 гг.) нанесли огромный ущерб экономике России. В XVII столетии непогоды продолжались — имели место 2 4 дождливых года и 8 засух. Каждый четвертый год этого столетия на Руси был голодным. В это время волна похолодания в Арктике распространялась с запада на восток. Во второй половине XVII в. увеличивается ледовитость арктических морей и климат становится еще более суровым. Показательно, что в 1696г. недалеко от Архангельска вмерзло в лед 35 кораблей.
Не смягчился климат и в XVIII в. За сто лет наблюдалось 18 жестоких зим. Особенно суровыми из них были зимы 1709 и 1740 гг. Время от времени (1702, 1709, 1716, 1718, 1765 гг.) происходили большие наводнения. От них пострадали Москва и ряд других городов России. Засухи повторялись столь же часто (19 засух на столетие) . Только в XIX в. началось выравнивание климата. Так, в первой четверти XIX в. имели место четыре засухи, но они носили региональный характер. Только одна из них распространялась на обширную территорию. Постепенно увеличивается число мягких зим. Наводнений и дождливых лет также становится существенно меньше.
Постепенно улучшаются ледовые условия в Арктике. Все это признаки потепления климата.
Из сказанного выше ясно, что в период похолодания в XI— XVIII вв. в России были очень неблагоприятные условия для жизни. Конечно, похолодание коснулось не только России. Исторические хроники Исландии сообщают, что с 975 по 1500 г. в стране было 12 голодных лет. За 1600—1804 гг. отмечено 34 голодных года.
Все имеющиеся данные говорят за то, что период похолодания климата везде сопровождался увеличением влажности и осадков. Усиливались ветры, а зимы становились холодными. Летом же часто наступали засухи. Все это не могло не влиять на жизнь людей, на их благополучие, здоровье и, в конце концов, на их выживание. Такое положение было характерным практически для всех регионов северного полушария. Социальные явления и исторические события следовало бы также анализировать с учетом условий проживания людей, с учетом климата.
Со второй половины XIX в. климат постепенно теплел. Наиболее ярко это проявилось в высоких широтах северного полушария. Потепление достигло максимума в 30—40-е гг. нашего столетия. Это видно из рис. 39, на котором показано изменение температуры воздуха за последние сто лет. Видно, что на фоне общего потепления климата в отдельные временные отрезки имело место похолодание. После 1940 г. происходит незначительное похолодание климата.
Из рис. 39 видно, что при общем потеплении климата имели место похолодания в первом, втором и третьем десятилетии. Эти похолодания были вызваны выбросами в атмосферу вулканической пыли. Специалисты отмечают также связь этого изменения климата с изменением солнечной активности.
Очередное потепление климата привело к резкому уменьшению арктических льдов. Улучшились условия плавания в арктических морях. В период с 1924 по 1945 г. площадь льдов в восточном секторе Арктики уменьшалась почти на один миллион квадратных километров. Горные ледники в Альпах с 18 66 г. начали отступать. Так, ледник Мер-де-Пляс отступил на 1300—1400 м, а ледник Аржантьер— на 1000м. В Скандинавии, Исландии, на Шпицбергене, в Гренландии, на севере Канады и в Кордильерах Северной Америки происходило то же самое— ледники отступали. На Кавказе с 1890 по 1946 г. площадь ледников уменьшилась на 8,5%. Уменьшились размеры ледников на Алтае, Памире и в Турции. С начала XV в. бурно таяли ледники в Экваториальной Африке. В это время граница вечной мерзлоты повсеместно отступила на север. Температура мерзлых пород повысилась примерно на два градуса. Исландия стала освобождаться от льдов. Так, если в малый ледниковый период ее побережье сковывали льды в течение 2 0 недель, то в 1920—1939 гг. этот срок ледовой блокады сократился до двух-трех недель. Реки и озера стали вскрываться раньше, а замерзать позднее. Северные моря стали более теплыми. В них завелась более теплолюбивая рыба. В Баренцевом море, в Атлантике, в Арктическом бассейне и в северной части Тихого океана стали водиться сельдь, треска, скумбрия, морской окунь и другие породы рыб, которых тут раньше не было или было так мало, что об их промысле не могло быть и речи. Морская фауна также изменилась весьма значительно. Раньше стали прилетать птицы.
С потеплением климата изменилась атмосферная циркуляция. В ряде мест уменьшилось количество осадков, увеличилась засушливость климата. Это было характерно для Северной Америки и Советского Союза. Потепление 1930—1940-х гг. охватило не только северное, но и южное полушарие. Почему в 1940-х гг. потепление климата сменилось его похолоданием— остается невыясненным.