Автор Тема: Потепление XXI века: мнение компетентных ученых, в том числе и ГЕОфака МГУ  (Прочитано 3307 раз)

Оффлайн Наташа Выговская

  • Филологи 2.0
  • Постоялец
  • *
  • Сообщений: 237
позволю себе привести довольно большой отрывок из книги, выпущенной недавно издательством МАКС Пресс, в ней представлены результаты моделирования климата XXI века, основанные на сценарии IPCC "A2", осуществленные по проекту CMIP3 (Coupled Model Intercomparison Project),  в рамках работ Рабочей группы по совместному моделированию атмосферы и океана WGCP (Working Group on Coupled Modelling)

Краткий конспект отдельных глав из книги «Прогноз климатической ресурсообеспеченности Восточно-европейской равнины в условиях потепления XXI века» (А.В. Кислов, В.М.Евстигнеев, С.Ч. Малхазова,Н.Н. Соколихина, Г.В. Суркова и др.)М.:МАКС Пресс, 2008. 292 с.

Генезис глобального потепления

Природные процессы — примеры из прошлого. В условиях последнего отдела голоцена (последние 2-2.5 тысячи лет — так называемый «Субатлантический» период) существовали периодические колебания температур, которые стали называться«маленькой ледниковой эпохой» и  Средневековой теплой эпохой

1.Холодный этап наглядно проявился в динамике оледенения Альп. Явление наблюдалось регионально, в частности,  в России в 15, 17, 18 и 19 веках были очень холодные зимы. Потепление же хорошо заметно на Восточно-европейской равнине в 9-12 веках. Этот этап также не был стабильным — положительные и отрицательные аномалии чередовались между собой.

Процессы «атмосфера — поверхность»

2.Для изменения климатических изменений имеет смысл рассматривать изменения солнечной постоянной, вариации оптических свойств атмосферы и подстилающей поверхности для интервала времени порядка 100 лет.

Что же происходит за последние 100 лет?

Изменения солнечной постоянной за счет нестабильности светимости Солнца на данном масштабе времени происходят параллельно 11-летним вариациями солнечной активности и солнечная постоянная в последние 100 лет несколько выросла. Ее вклад в современные изменения радиационного баланса оценивается в 0.1 Вт/м².

3.Изменения потока солнечной радиации обуславливаются также и вариациями прозрачности атмосферы, из которых «внешним» фактором выступает изменчивость состояния аэрозолей. Оценка этого вклада затрудняется разнородной по оптическим свойствам дисперсной средой. Например, пылевые аэрозоли континентального происхождения рассеивают свет, усиливают отражательные свойства. Серосодержащие аэрозоли, находящиеся в тропосфере, интенсивно удаляются из воздуха за счет вымывания и оседания, и типичное время пребывания аэрозоля менее недели. Поэтому изменение оптических свойств атмосферы за счет тропосферных аэрозолей в основном «привязаны» к регионам, в которых происходит их формирование.

Однако при извержениях взрывного типа в стратосферу забрасывается сернистый газ SO4, который, пройдя ряд фотохимических реакций, превращается в течение нескольких суток в капельки серной кислоты субмикронного размера. В стратосфере вымывание частиц осадками не происходит, а оседание успевает сформироваться и глобально распределиться вокруг всего Земного шара. Слежение за продуктами извержений показывает, что данный процесс диффузии занимает около 1 года. После этого можно говорить уже о воздействии планетарного масштаба, которое ощущается 1-3 года. Эффект равен 0.5 Вт/м²,

4.Конкурирующий процесс — загрязненность снежного покрова, которая выросла так, что в среднем наблюдается практически полная компенсация аномалий отражательных свойств. Эффект — 0.7 Вт/м². И далее

5.Определяющее оказывает углекислый газ — он обеспечивает 1.7 Вт/м², воздействуя на парниковый эффект атмосферы. Влияние других парниковых газов (CH₄,N₂O, хлор-фтор-карбонов), определяющих частичную непрозрачность атмосферы в «атмосферном окне водяного пара» 8-12 мкм, составляет примерно 1.0 Вт/м². Добавим влияние атмосферного озона, поглощающего солнечную ультрафиолетовую радиацию и участвующего в формировании парникового режима. Суммарный вклад его изменений определяется ростом тропосферного озона и составляет 0.3 Вт/м².

Итак, суммарное радиационное внешнее влияние на климатическую систему оценивается как приток 1.5 Вт/м², и оно складывается, фактически, под воздействием аномалий парникового эффекта и (1)альбедного эффекта.

При сопоставлении аномалий 40-ых и 80-90-00-10-х годов XX века относительно усиления антропогенного фактора, так как концентрация углекислого газа увеличилась более, чем на 30% и половина этого увеличения приходится на последние 40 лет, можно наблюдать некоторые различия. Так, текущее потепление проявляется наиболее отчетливо в умеренной зоне Северного полушария, в то время как предыдущее было наиболее заметно в Арктике. В период потепления конца столетия рост температуры охватил большие площади и выражается не только в Арктике, но и в средних широтах на материках, особенно в Сибири.

Дополняющей точкой зрения является то, что ряд наблюдений в 100-150 лет недостаточен. Так, например, неясно, а не сменится ли потепление похолоданием, как показывали флуктуации температур в предшествующие периоды.

Прогноз климата XXI века


Для самого жесткого сценария (речь идет о сценарии, при котором мир будущего представляется разобщенным, в котором каждая страна и каждый регион заботится только о себе, без какой-либо общей концепции. Происходит рост народонаселения планеты. Экономическое развитие в основном регионально ориентированно, технологические изменения мало эффективны) среднее значение ожидаемых на конец столетия изменений составит чуть меньше 4.0°С. Таким образом, уровень температуры XXI  века будет существенно превышен. В первую треть столетия климат теплеет примерно на 1°С в целом. Причем над океанами аномалии не превышают  1°С, а над материками в северном полушарии 1.5 — 2 °С.

В конце столетия потепление усилится. Наиболее существенны изменения в Арктике. Здесь эффективно срабатывает обратная связь роста температуры и состояния морского льда. В условиях, когда акватория Северного ледовитого океана освобождается ото льда, отличия от современного режима становятся особенно велики. Аномалии на материках достигают 4-5°С, в то время как температура океана растет медленнее. В современных условиях происходит распреснение вод Северной Атлантики. Нет уверенности в том, что детали процесса будут хорошо спрогнозированы, поэтому существуют опасения, что похолодание за счет изменения океанской циркуляции может оказаться более мощным. Так при остановке термохалинной циркуляции океана температура поверхности в Северной Атлантике получается сильно отрицательной и превышает прирост температуры при жестком сценарии. Возможно, что именно события такого рода были ответственны за возникновение резких, внезапных похолоданий климата, таких как молодой Дриас.

Поведение осадков

Здесь неопределенность существенно больше. Результаты математического моделирования показывают, что осадки должны возрасти в высоких широтах северного и южного полушарий. Этот эффект объясняется, прежде всего, фундаментальными свойствами водяного пара, а именно тем, что парциальное давление водяного пара при насыщении экспоненциально растет с увеличением температуры. Таким образом, повышение температуры, особенно четко проявляющееся в высоких широтах, способствует росту влагозапасов воздушных масс, что, в свою очередь, определяет увеличение осадков.

Количество осадков уменьшается в субтропиках. Летние осадки будут крайне малы, а зимние будут снижаться. Видимо, это коснется Средиземноморья, западного побережья Северной Америки и др.

Тропики: интенсификация ураганов.

Вечная мерзлота: при некоторой вариации результатов темпы уменьшения общей площади криолитозоны оцениваются в диапазоне от 2 до 4% за 10 лет.

Оценка влияния потепления климата на половодье рек на территории восточно-европейской равнины.

Соотношение прогнозных оценок показывает,что снижение объемов весеннего половодья значительно сильнее, чем годового стока. На северном склоне ВЕР возможное снижение годового стока на середину XXI века оценивается величиной 0-10%, а весеннего — около 35-50%; в средней полосе соответственно 10-30% и 50-70%. На южной окраине ВЕР весеннее половодье либо исчезает полностью, либо снижается до 10% от современного уровня. Сравнение этих оценок указывает на существенную перестройку водного режима в сторону выравнивания внутригодового распределения стока. Происходит общее падение водности рек, отсюда снижение способности к разбавлению загрязнений и самоочищению, особенно дефицитность водных ресурсов будет ощутима в южной части ВЕР, где остро встает проблема водообеспечения.

Медико-экологические последствия глобального потепления

1. Одно из прямых последствий потепления климата — увеличение числа дней с аномально высокой температурой. В годы с аномально высокой температурой смертность возрастает до 50%. к 2015 году прогнозируется рост числа дней с высокими значениями температуры воздуха в летние месяцы практически на всей территории Российской Федерации.

2. Согласно существующим оценкам, изменения не повлияют на мировые запасы продовольствия. Однако региональные эффекты могут быть очень существенны, особенно для развивающихся стран, расположенных в семиаридных зонах (в частности, преобладающая часть Казахстана, Монголии, часть северного Китая), там ситуация, по предположению, может оказаться катастрофической.

3. Грибки, плесень и другие вредители урожая, численность которых возрастет при потеплении климата, ухудшат качество пищи и увеличат ее интоксикацию.

4. Дальнейший рост числа аварий на водопроводно-канализационных сооружениях приведет к опасности инфицированности населения. Это уже наблюдается в настоящее время, когда ранняя весна в Якутии в 2001 году привела к наводнениям и , в результате, произошла выспышка брюшного тифа среди населения.

5. Косвенное воздействие изменений климата может сказаться и в усилении эффекта загрязнения. Проблемы качества воды в связи с потеплением климата возрастут:увеличится риск заболеваемости патологиями, связанными с водой. Проблемы воды и продовольствия уже сейчас приводят к различного рода социальным конфликтам, интенсивность которых,очевидно, будет возрастать.

6. Потепление климата, способствуя повышению температуры воды в бассейнах северных рек, создает потенциальную возможность эпидемических вспышек холеры в районах, где они прежде представлялись маловероятными. На некоторых северных территориях, где уже произошел выраженный рост температуры, происходит резкий рост заболеваемости вирусным гепатитом.

7. Расширение границ более теплых зон увеличит ареалы насекомых и клещей.

8. Самый большой риск для жизнедеятельности населения в связи с глобальным потеплением по мнению экспертов ВОЗ в 2025 году будет от наводнений и увеличения заболеваемости диареей и малярией с постепенным захватом северных территорий России в 2046-2060-х гг.

(1)Альбедо - величина, характеризующая отражательную способность облаков, океанов, растительности и другой поверхности. Альбедо поверхности определяется отношением количества (потока) отраженной солнечной радиации к количеству (потоку) суммарной радиации, приходящейся на эту поверхность, выраженным в процентах или долях единицы.
лат.Albedo — белизна http://slovari.yandex.ru/dict/gl_natural/article/14/140_74.HTM
« Последнее редактирование: 21 Декабрь 2009, 13:07:55 от Наташа Выговская »