§ 3.8.3. Моделирование «возмущенных» климатических условий.

Как и при анализе современного климата, были рассчитаны характеристики для его моделируемого возмущения при небольшом поднятии температуры Атлантического океана. Использовались те же перечисленные выше семь переменных, основные статистические показатели которых для всей анализируемой совокупности в 493 объекта приведены в Таблица 9.

500°С превышает аналогичные современные показатели. Медиана годовой суммы

2

радиационного баланса составляет 1,98 гДж/м , что близко к современному (2,01

₂

гДж/м ). Несколько большим выглядит показатель годовых сумм выпадающих осадков. Он составляет от 176 до 662 мм (медиана 304 мм; в современных условиях - 273 мм). Количество теплых дней и дней с осадками за год соответствует современным условиям (257 и 169 дней соответственно по медиане). Несколько меньшее в среднем значение отмечается для соотношения влажности и температуры - гидротермический коэффициент в условиях «возмущенного» климата наблюдается от 0,0 до 0,5 мм/°С (медиана 0,4 мм/°С, тогда как в настоящее время - 0,6 мм/°С). Это говорит о большей влажности моделируемого климата, о чем свидетельствует также меньшее значение радиационного индекса сухости от 1,7 до 3,7 (медиана 2,6; в современных условиях - 3,0).

Перечисленные выше характеристики наблюдаются на других группах рассматриваемых памятников. Несколько в меньшую сторону отличаются годовые суммы положительных температур на участках террасирования второго типа (от 1827,9 до 2847,1°С, медиана 2358,7°С) и в большую - показатели влажности (количество годовых осадков от 246 до 545 мм, медиана 339 мм).

Несколько выше на данных террасных участках также показатель годовой суммы

2 2

радиационного баланса от 1,70 до 2,55 гДж/м (2,05 гДж/м по медиане). На поселениях кобанской культуры, напротив, наблюдаются большие годовые

суммы положительных температур (от 1631,2 до 3022,1°С, медиана 2624,0°С) и

₂

меньшие - радиационного баланса (медиана 1,86 гДж/м ).

Таким образом, налицо изменения климата в сторону существенного потепления и увлажнения по сравнению с современной ситуацией. Как и в случае с современным климатом, анализируемые переменные имеют весьма сильные положительные и отрицательные связи друг с другом, что выражается в коэффициентах множественной корреляции, значения которых помещены в Таблица 10. Прослеживаются те же тенденции зависимости температурного и влажностного режима от высотного расположения памятника - чем выше находится поселение или участок террасирования, тем более холодный и влажный климат господствует в данной местности. Интересно отметить, что в отличие от современных условий, практически ни с одной переменной не связан гидротермический коэффициент. Показатель количества дней с осадками также имеет слабые связи с остальными используемыми климатическими характеристиками.

Для более детального изучения картины климатических изменений в котловине был проведен кластерный анализ с использованием тех же переменных (годовые суммы среднесуточных температур выше 10°С, годовая сумма радиационного баланса, годовая сумма осадков, число дней с осадками за год и число дней со среднесуточной температурой выше 10°, гидротермический коэффициент и радиационный индекс сухости) и того же метода (метод сводимых окрестностей путем вычисления Евклидова расстояния минимальным приращением второго момента разбиения), что и при анализе современного климата. В результате на том же расстоянии между объектами в 267,96 единиц иерархическое дерево было разделено на три кластера (рис. 122).

В первый кластер вошли 146 объектов, которые характеризуются следующими климатическими показателями (Таблица 11): годовые суммы

среднесуточных температур выше 10°С составляют от 2255 до 2530,2°С (медиана

2

2457,1°С), годовая сумма радиационного баланса составляет 1,9-2,1 гДж/м , а годовая сумма осадков - 253-355 мм.

Поселения, вошедшие во второй кластер, имеют весьма отличающиеся характеристики «возмущенного» климата (Таблица 11; 186 объектов). В целом очевидно, что климат в этих местах более теплый и менее влажный. Так, среднее значение годовой суммы среднесуточных температур выше 10°С составляет 2573- 3022,1°С (медиана 2775,6°С), а число теплых дней - 251-270. Годовая сумма осадков равна 176-362 мм (медиана 247 мм), число дней с осадками за год - 156183. Характерно меньшее количество солнечной радиации, получаемое в этих

₂

местах, - 1,61-1,96 гДж/м (медиана годовой суммы радиационного баланса

₂

кластера составляет 0,3-0,4 мм/°С, а радиационный индекс сухости - 2,3-3,7. Все памятники, объединенные во второй кластер, находятся в нижней части Кисловодской котловины на абсолютных высотах от 700 до 1220 м над уровнем моря, причем большая их часть лежит на высоте менее 1000 м (125 из 186). Среди объектов, объединенных во второй кластер, 56 поселений кобанской культуры и 74 - аланской, 29 участков с террасами первого типа и 27 - второго.

Наконец, третий кластер объединяет 161 поселение и участок террасирования, находящиеся в местах с наиболее холодным и влажным климатом (Таблица 11). Для них характерны наименьшие значения годовой суммы среднесуточных температур (1631,2-2330,3°С; медиана 2214°С) и

количества теплых дней в году (214-251 дней), а также наибольшее количество

2

осадков (325-665 мм в год) и солнечной радиации (2,0-2,83 гДж/м ). Число дней с осадками в году примерно то же, что и на поселениях других кластеров (157-186 дней).

Проведенный таким образом кластерный анализ позволяет уверенно выделить три группы памятников, для каждой из которых характерны свои климатические особенности. Это наглядно демонстрирует проверка результатов кластеризации, выполненная с помощью процедуры дискриминантного анализа, в котором участвовало семь упоминаемых выше климатических переменных, а также данные об абсолютной высоте расположения объекта (рис. 123).

Приведенные в Таблица 12 значения ошибочной классификации показывают, что по результатам дискриминантного анализа 143 из 146 объектов, попавших в первый кластер, относятся к своей группе, один ближе по своим характеристикам ко второму кластеру и два - к третьему. 180 объектов второго кластера также относятся к своей группе, тогда как шесть из них сопоставимы с объектами

Пространственное расположение объектов, отнесенных к разным кластерам в результате анализа климатических характеристик «возмущенного» климата, не претерпели существенных изменений по сравнению с современной ситуацией (рис. 124). По-прежнему выделяется три высотные зоны расположения

памятников с соответствующими характеристиками тепла, влажности и количества солнечной радиации. Следует заметить, что основное различие наблюдается в пространственном соотношении объектов первого и второго кластеров. Если в современной климатической ситуации они составляют достаточно четко выделяемые высотные пояса (рис. 120), то при «возмущенном» климате расширяется зона распространения памятников с наибольшими показателями годовых сумм положительных температур и минимальной влажностью (кластер II), а группа объектов с промежуточными характеристиками климата не составляет четко выделяемого пояса, а смещается к западу, северу и югу Кисловодской котловины (рис.

пространственной зоне относится большинство участков террасирования второго типа, находящихся в районе слияния р. Эшкакона и Подкумка.

Если в пространственном распределении выделенных кластеров не наблюдается существенных различий, то наибольшие различия можно проследить в изменении годовых сумм положительных температур - одном из важнейших факторов, влияющих на урожайность культурных растений. При «возмущении» климата, связанном с повышением температуры поверхности Атлантического океана, происходит существенное повышение годовых сумм температур воздуха выше 10°С примерно на 500°С, и соответствующим образом сдвигается на большие высоты потенциальная зона активного земледелия (рис. 125). Теперь в нижней части Кисловодской котловины доминируют территории с годовыми суммами температур, достаточно высокими для выращивания любых зерновых культур (от 2500 до 3000°С). Верхняя же часть котловины превращается из зоны рискованного земледелия во вполне благоприятную для культивирования как ячменя и овса, так и разных сортов яровой пшеницы и проса (суммы температур от 2000 до 2500°С). Именно такие годовые суммы температур характерны для большинства объектов, расположенных в верхней части Кисловодской котловины (208 из 245). К ним относятся, помимо 74 раннесредневековых и 27 кобанских поселений, 84 из 130 участков террасирования первого типа и 23 из 90 участков второго типа. С минимальными значениями годовых сумм положительных температур связано всего по одному участку террасирования каждого типа, однако наблюдаемые на них показатели составляют 1827,9 и 1833°С, что представляется достаточным для успешного культивирования зерновых культур.

Таким образом, проведенное моделирование микроклиматических характеристик, наблюдаемых на поселениях и участках террасирования разных типов в Кисловодской котловине в современных условиях и при «возмущении» климата, подтвердило сделанный ранее вывод о том, что при моделируемом для эпохи раннего Средневековья (а также с высокой долей вероятности для позднего бронзового века) климате в тех регионах Кисловодской котловины, где сейчас относительно холодно, было гораздо теплее, примерно так же, как теперь в нижней части котловины, на высоте ниже 1100 м.

Таковыми представляются основные выводы, сделанные в ходе наших почвенно-археологических исследований следов древнего и средневекового земледелия в Кисловодской котловине. Используемый нами

мультидисциплинарный подход позволил впервые создать геоинформационную систему распознаваемых на аэрофотоснимках участков террасного земледелия разных типов, получить информацию о способах возведения террас и времени их функционирования, реконструировать изменения ландшафта и климатических условий микрорегиона в изучаемый период. Перейдем теперь к более подробной характеристике поселенческих памятников I тыс. н.э. - основного объекта анализа системы расселения в Кисловодской котловине в рассматриваемый период.