Анализ причин и прогнозы на будущее. Современные колебания и изменения климата. Анализ причин и прогнозы на будущее.

Современное представление об изменении климата. Причины колебания и изменения климата. Природа парникового эффекта. Последствия изменения климата

Климат – это многолетний режим погоды в данной местности обусловленный его географическим положением и взаимодействием солнечной радиации, циркуляцией атмосферы и характером подстилающей поверхности. К основным климатообразующим факторам относят: солнечную радиацию, циркуляцию атмосферы, подстилающую поверхность. Современное представление о климате. климатообразующие факторы Климат статистический ансамбль состояний, через который проходит система: гидросфера-литосфера-атмосфера за несколько десятилетий.гидросфералитосфераатмосфера

ПериодКол- во лет IIIIIIIVVVIVIIVIIIIXXXIXIIГод норма ,5-8,6-3,84,912,216,218,316,410,74,6-1,9-7,0 4, ,2-9,2-4,34,411,916,018,116,310,74,3-1,9-7,3 4, ,2-9,6-4,74,011,615,818,116,210,64,2-2,2-7,6 3, ,4-9,6-4,74,011,615,718,016,210,64,1-2,1-7,7 3, ,8-9,1-4,83,411,815,618,015,810,13,7-2,8-8,0 3,6 Рис. 1. Тренд годовых температур воздуха по скользящим десятилетиям

Рис. 2. Тренд сумм активных температур воздуха по скользящим десятилетиям Рис. 3. Тренд годовых сумм осадков по скользящим десятилетиям

Рис. 4. Тренд температуры воздуха и сумм осадков холодного периода года по скользящим пятилетиям (по данным агрометпоста «Голохвастово»).

Повторяемость лет с экстремальными значениями температуры воздуха Период, гг.Холодный период (ноябрь март) Теплый период (апрель октябрь) Год Число случаев %Число случаев %Число случаев % Максимальная температура Минимальная температура

Астрономические Периодические колебания земной орбиты. Расстояние от Земли до Солнца изменяется не только на масштабах времен порядка 100 миллионов лет, но и с периодом около 20 тысяч лет. Колебания наклона земной оси. Наклон земной оси к плоскости орбиты составляет 23,5° и испытывает колебания величиной 1° за десятки и сотни тысяч лет. Эти изменения влияют на температурный контраст между высокими и низкими широтами Физические Флуктуации интенсивности космических лучей. Космические лучи ионизируют атомы в атмосфере Земли. Ионы служат центрами конденсации водяного пара и способствуют образованию облаков, что повышает альбедо Земли. Изменение количества Солнечной радиации. Сейчас количество энергии, поступающей от Солнца, колеблется очень незначительно (примерно на 0,1%). Переполюсовка земного магнитного поля. В момент смены полярности атмосфера в меньшей мере защищена от действия солнечного ветра и космических лучей. Геолого-географические Изменения площади суши и моря. Изменения расположения материков. Изменения направления и мощности морских течений. Крупные вулканические извержения.

Антропогенные Изменения ландшафтов. От характера земной поверхности и растительности на ней зависит количество рассеиваемого излучения и в конечном счете альбедо Земли. В частности, существенное влияние на ландшафт оказывают сельское хозяйство и урбанизация. Загрязнение атмосферы аэрозолями. Рост количества тепла выделяемого в атмосферу. Ядерные взрывы на поверхности Земли. Выброс аэрозолей в стратосферу уменьшает количество солнечной энергии, поступающей на Землю. Изменение газового состава атмосферы. Накапливание углекислого и других парниковых газов.

Парниковые газы (менее 1% атмосферы): водяной пар, диоксид углерода, метан, озон, закись азота. «Парниковые газы» в атмосфере задерживают инфракрасное излучение, не позволяя ему сразу же уйти в космос с поверхности Земли. Инфракрасное излучение не может непосредственно пройти через воздух как видимый свет. Вместо этого, большая часть исходящей энергии уносится потоками воздуха с поверхности Земли и, в конечном счете, достигнув высот, расположенных за пределами самых плотных слоев "покрова" из парниковых газов, уходит в космос.

Уровни основных парниковых газов повышаются вследствие антропогенной деятельности. Диоксид углерода - образуется преимущественно при сжигании угля, нефти и природного газа. Метан и закись азота - главным образом обуславливаются сельским хозяйством и изменениями в землепользовании. Озон -

На протяжении лет, предшествовавших промышленной эпохе, уровень диоксида углерода изменился менее чем на 10%. Однако за последние 200 лет, начиная с 1800 года, его уровень поднялся более чем на 30%. Даже с учетом того, что половина выбросов диоксида углерода, обусловленных антропогенной деятельностью, поглощается океанами и растительностью, атмосферные уровни продолжают расти более чем на 10% за каждые двадцать лет.

за период с 1906 по 2005 годы средняя температура Земли поднялась на 0,74 градуса. В ближайшие 20 лет рост температуры, по мнению экспертов, составит в среднем 0,2 градуса за десятилетие, а к концу XXI века температура Земли может повыситься от 1,8 до 4,6 градусов.

1. Повышение уровня моря. В течение ХХ века средний уровень моря повысился на 0,1-0,2 м. По прогнозам ученых, за XXI век повышение уровня моря составит до 1 м. В этом случае наиболее уязвимыми окажутся прибрежные территории и небольшие острова. Такие государства как Нидерланды, Великобритания, а также малые островные государства Океании и Карибского бассейна первыми подпадут под опасность затопления. Кроме этого участятся высокие приливы, усилится эрозия береговой линии. 2. Изменение частоты и интенсивности выпадения осадков. В целом климат на планете станет более влажным. Но количество осадков не распространится по Земле равномерно. В регионах, которые и так на сегодняшний день получают достаточное количество осадков, их выпадение станет интенсивнее. А в регионах с недостаточным увлажнением участятся засушливые периоды.

3. Сельское хозяйство. Влияние потепления на продуктивность сельского хозяйства неоднозначно. В некоторых районах с умеренным климатом урожайность может увеличиться в случае небольшого увеличения температуры, но снизится в случае значительных температурных изменений. В тропических и субтропических регионах урожайность в целом, по прогнозам, будет снижаться. 4. Водопотребление и водоснабжение. Одним из последствий климатических изменений может стать нехватка питьевой воды. В регионах с засушливым климатом (Центральная Азия, Средиземноморье, Южная Африка, Австралия и т. п.) ситуация еще более усугубиться из-за сокращения уровня выпадения осадков.

5. Таяние ледников. Современное оледенение Земли можно считать одним из самых чутких индикаторов происходящих глобальных изменений. Спутниковые данные показывают, что начиная с 1960-х годов произошло уменьшение площади снежного покрова примерно на 10%. С 1950-х годов в Северном полушарии площадь морского льда сократилась почти на 10-15%, а толщина уменьшилась на 40%. По прогнозам экспертов Арктического и Антарктического научно-исследовательского института (Санкт-Петербург), уже через 30 лет Северный ледовитый океан в течение теплого периода года будет полностью вскрываться из под льда.

За четверть века, с 1979 (фото слева) по 2003 (фото справа) год, область, покрытая арктическим льдом, заметно уменьшилась.

6. Угроза для экосистем и биоразнообразия. Существуют прогнозы исчезновения до % видов растений и животных, поскольку их среда обитания будет изменяться быстрее, чем они могут приспособиться к этим изменениям.

На Земле к середине XXI века 42% летнего льда будет потеряно, и через 75 лет белый медведь может исчезнуть как вид.

Из-за ежегодного подъема уровня моря на 4 миллиметра в течение 50 лет около 70% местообитания тигров может быть потеряно.

Изменение климата в Австралии из-за сокращения осадков и увеличения температуры ставит на грань вымирания многие виды австралийских животных, в том числе кенгуру валлаби, а также коаловые, древесные и другие виды австралийских кенгуру.

Еще одним видом животных, которым смертельно угрожает сокращение площади льдов в Арктике, ученые называют китов, в том числе популяции нарвалов и белух.

Повышение температуры приводит к таянию антарктических льдов и истощению водных биоресурсов, от которых зависит выживание пингвинов.

глобальное изменение климата приведет к росту количества осадков в сезон дождей и пожаров в сухой период. Из-за своей медлительности многие орангутаны погибают в разгул огненной стихии.

Места обитания слонов будут также сокращаться из-за более сухого и менее предсказуемого климата в Африке южнее Сахары.

Замыкают список альбатросы - шесть из семи видов австралийского альбатроса наиболее уязвимы из-за того, что привязаны к одному месту гнездования. Также они зависят от температуры воды: теплая вода менее богата едой, и из-за недостатка пищи многие птицы погибают.