51. Воздействие человека на климат. Антропогенные изменения климата. Потепление климата в конце 20 века. Возможные причины.
Человек действительно оказывает влияние на изменения климата. Метеорологи говорят, что климат Земли быстро меняется – вероятно, в результате воздействия газов, вызывающих парниковый эффект.
Но в последние годы появилось куда больше явных признаков того, что цивилизация оказывает прямое воздействие на климат, говорится в нынешнем докладе.
В ходе исследования метеорологи изучили научные работы, завершенные после 2007 года, и обнаружили зависимость в изменениях количества арктического льда, атмосферной влаги, концентрации соли в частях Атлантического океана и температуры воды в Антарктике от глобальной человеческой активности.
Три глобальные экологические проблемы последней четверти ХХ в. – перфорация озонового слоя Земли, кислотные осадки и усиление парникового эффекта. Они представляют реальную угрозу нормальному функционированию биосферы Земли.
Решение вопросов, связанных с кислотными осадками, в настоящее время не имеет принципиальных проблем и лежит сугубо в технической области.
Таким образом, на сегодняшний день главной экологической проблемой является проблема антропогенного изменения климата планеты, и в первую очередь – усиление парникового эффекта.
Парниковым эффектом называют природное явление, связанное с тем, что атмосфера, прозрачная для солнечной радиации, препятствует оттоку тепла в космическое пространство. Это обеспечивает постоянство среднегодовой температуры у поверхности Земли, относительную стабильность планетарного климата (средняя приземная температура – важнейшая характеристика глобального климата) и большую временную константу (порядка нескольких тысячелетий) климатических изменений. Углекислый газ и водяной пар (его содержание, несмотря на сильные широтные и высотные колебания, практически постоянно) являются основными парниковыми газами, задерживающими значительную часть длинноволновой инфракрасной (тепловой) радиации от поверхности Земли. Благодаря парниковому эффекту среднегодовая температура у поверхности Земли в последнее тысячелетие составляет примерно 15 °С (без него эта температура опустилась бы до –18 °С, при которой существование жизни на Земле стало бы невозможным).
Усиление парникового эффекта происходит за счет увеличения содержания в атмосфере углекислого газа техногенного происхождения. Чтобы восстановить стабильность климата – необходимое условие устойчивого развития биосферы и человеческой цивилизации на Земле, надо остановить рост парникового эффекта.
Потепление и антропогенный фактор
В докладе отмечается, что изменения концентрации парниковых газов и аэрозоля в атмосфере и интенсивное освоение новых земель в некоторых регионах земного шара воздействуют на поглощение, рассеяние и излучение тепловой радиации в климатической системе. Это, в свою очередь, вызывает изменения (положительные или отрицательные) глобального радиационного баланса.
Углекислый газ С02 — наиболее важный парниковый газ. Его концентрация в 2005 году увеличилась на 35%
Метан СН4 — второй по значимости парниковый газ. Его концентрация по сравнению с доиндустриальным периодом увеличилась в 1,5 раза.
Концентрация закиси азота (N20) за то же время увеличилась на 18%.
Концентрации других парниковых газов в атмосфере также возросли, и что особенно примечательно, резко увеличилась скорость их роста за последние 250 лет. Так, концентрация СО2 возросла на 20 млн–1 за 8 тыс. лет, которые предшествовали началу индустриализации, и эти изменения были обусловлены естественными причинами. Однако с 1750 года она выросла почти на 100 млн–1, причем ежегодный прирост был особенно быстрым (1,9 млн–1) в последние 10 лет (рис. 1).
Наблюдаемое глобальное потепление атмосферы и океана, а также одновременное уменьшение массы ледников в различных регионах земного шара приводят к выводу, что очень маловероятно (менее 5%), чтобы глобальное изменение климата второй половины XX века было вызвано только естественной изменчивостью климатической системы».
Температура воздуха. XXI веке на территории России, прежде всего в арктических и субарктических регионах, потепление будет заметно больше по сравнению с глобальным. Среднее за год потепление в середине века может составить 2,6 ± 0,7°C по сравнению с концом XX века (1980–1999 гг.).
Глобальное потепление создает для России — с учетом ее географического положения, экономического потенциала, демографических проблем и геополитических интересов — новую ситуацию, и руководству страны необходимо осознать важность грядущих перемен с точки зрения национальных интересов. В подавляющем большинстве промышленно развитых стран изменение климата рассматривается как первоочередная проблема, которая требует всестороннего изучения и разработки долговременных программ. 52.Классификация климатов. Принципы классификации климатов. Генетическая классификация климатов Алисова.
Классификация климатов
Климат является одной из физико-географических характеристик местности, и, таким образом, он определяется прежде всего географическим положением последней, то есть широтой, распределением суши и моря, характером суши.
В формировании климата любой местности большую роль играет ее высота над уровнем моря, а климата морских побережий и островных стран – течения в океане.
Классификаций климатов несколько. Есть строго научные, подробные классификации климатов всего земного шара, есть классификации для отдельных географических районов и даже для отдельных стран.
Наиболее простая и известная классификация, которой пользуются большинство людей, хотя она не является официально признанной и не отличается полнотой, следующая. Различают климаты холодный, умеренный и жаркий – по режиму температуры, кроме того, каждую из трех основных разновидностей климата можно в зависимости от режима осадков и влажности дополнительно характеризовать как морской (влажный, с ровным ходом температуры) или континентальный (сухой, с резкими колебаниями температуры).
Это упрощенная, приблизительная классификация земных климатов, не включающая многие важные климатические особенности, например, зону муссонов или высокогорные районы и т.п.
Интересную и вместе с тем простую классификацию климатических режимов северного полушария предложил ученый М.И. Будыко. Эта классификация учитывает, помимо режимов температуры и увлажнения, еще и радиационный баланс. Она предусматривает всего пять климатических режимов:
-арктический, с наличием снежного покрова, отрицательными температурами воздуха и отрицательным или близким к нулю радиационным балансом;
-тундры, со средними месячными температурами от 0 до 10 гр. при положительном радиационном балансе;
-лесных зон, со средними месячными температурами более 10 гр. при положительном радиационном балансе и достаточном увлажнении, когда испарение составляет не менее половины величины испаряемости (максимально возможного испарения);
-засушливых зон (степей и сухих саванн), где при положительном радиационном балансе испарение составляет от одной десятой до половины величины испаряемости;
-пустынь, где при положительном радиационном балансе испарение меньше одной десятой испаряемости.
В различных географических зонах в течение года может быть несколько климатических режимов, например, зимой – арктический, летом – засушливых зон.
Б. П. Алисов предложил выделять климатические зоны и области исходя из условий общей циркуляции атмосферы. Семь основных климатических зон: экваториальную, две тропические, две умеренные и две полярные (по одной в каждом полушарии) – он выделяет как такие зоны, в которых климатообразование круглый год происходит под преобладающим воздействием воздушных масс только одного типа: экваториального, тропического, умеренного (полярного) и арктического (в южном полушарии антарктического) воздуха.
Между ними Алисов различает шесть переходных зон, по три в каждом полушарии, характеризирующихся сезонной сменой преобладающих воздушных масс. Это две субэкваториальные зоны, или зоны тропических муссонов, в которых летом преобладает тропический, а зимой полярный воздух; две субтропические; зоны субарктическая и субантарктическая, в которых летом преобладает полярный, а зимой арктический или антарктический воздух. Границы зон определяются по среднему положению климатологических фронтов. Так, тропическая зона находится между летним положением тропических фронтов и зимним положением полярных фронтов. Поэтому она будет круглый год занята преимущественно тропическим воздухом. Субтропическая зона находится между зимним и летним положением полярных фронтов; поэтому она и будет зимой находится под преобладающим воздействием полярного воздуха, а летом – тропического воздуха.
53)Экватор. климат. В экват. климате выдел-ся конт. и океанич. Они не слишком различ-ся м/ду собой по режиму t и влаж-ти. Над континентом воздух очень влажен из-за больш. увлаж-ния подстил. пов-ти и большого испарения раст-ти. В широтах, близких к экватору наблюд-ся оч. равномер. температ. режим. сред. t всех месяцев +24+28. год. амплитуда t может быть не >1о. max t редко превышают +35, а min редко бывают ниже +20. испарение велико, поэтому велика абсол. влаж-ть. Осадки обильные, имеют Ливнев. хар-р и часто сопровож-ся грозами. выпадает 1000-3000мм. Вблизи экватора есть обл., где осадки неравномерны в течение года. В Манаусе зимой выпадет 380мм, а летом 1300мм. Такой год. ход осадков, даже оч. близко распол-ных к экватору, объяс-ся мкссон. хар-ром атм. цир-ции.
54)Климат тропич. муссонов. Господ-ет в Инд., на западе Тих. океана, над Юж. Амер., в тропиках Африки, над Юж. Азией. Здесь происходит смена зим. и лет. муссонов. По Алисову этот тип наз-ся субэкватор. Он выделяет 4 типа климата троп. муссонов. 1)Тип конт. тропич. муссонов. Резкая разница м+ду сух. и дожд. сезонами. Господ-ют конт. тропич. возд. массы с высокими t и отсут-ем осадков. Кол-во осадков может сильно измен-ся в завис-ти от удаления от океана. сред. t во время дождя мен-ся +32 +26. Общее кол-во осадков, выпад-щих во время лет. муссона, 650мм. По мере увеличения широты продолжит-ть осадков и их кол-во умен-ся. В этом типе год резко раздел-ся на сух. и дожд. Год. ход t обнаруживает глав. max весной, min зимой. 2)Тип океанич. троп. муссонов. В зим. месяцы преобл. мор. тропич. воздух. Хаар-ны небольш. год. и суточ. амплитуды t. Среднемесяч. t 24-28. Отсут-е сух. периода. Во время зим. муссона выпадают дожди, но их кол-во значит-но < летних. Лет. муссон длится с мая по ноябрь, зим.- декабрь-апрель. Осадки лет. муссона составляют 83%. 3)Тип троп. муссонов запад. берегов. Резко выражен год. ход осадков. За 4 месяца господства лет. муссона выпадает 75% год. суммы осадков в Индии. Огром. кол-во осадков явл-ся рез-том мест. орографич. условий. Осадки в Черапунжи около 5000мм. Ярко прояв-ся год. ход t, max приход-ся на весну. Резко по сезонам мен-ся абсолют. и отн. влаж-ть (max летом), облач-ть (max летом). 4)Тип троп. муссонов вост. берегов. Большая продолжит-ть дожд. периода. max t падает на апрель +29, в дожд. период t пониж-ся до 26. По мере смещ-ния на север продол-ть и кол-во осадков лет. муссона несколько умен-ся. Из год. кол-ва осадков 84% приход-ся на период лет. муссонов
55)Тропич. климаты. Они формир-ся в р-нах преобл-ния тропич. возд. масс. Алисов различает 4 типа троп. климата. 1)Конт. троп. климат. В сев. и юж. Африке, Аравии, Австралии, Мексике. Круглый год преобл-ет троп. воздух. Облач-ть и осадки небольшие. t воздуха оч. высокая, т.к. малы затраты тепла на испарение. Лето жаркое, сред. t самого теплого месяца +26, а местами +40. Здесь сам. высок. max на земле +57-58. Зима теплая +10+22. Осадки выпадают редко, но возможны сильн. ливни. Год. суммы осадков <250мм. 2)Океанич. тропич. климат. Этот тип опр-ся св-вами мор. троп. воздуха. Хар-ны умеренно высок. t, возраст-щие по напр-нию к экватору. Сред. t лет. месяцев от +20 до +27. Зимой до +10+15. Больших осадков в пассатной зоне нет. В открыт. океане погода в зоне пассатов преимущ-но сухая. Хар-ной особ-тью явл-ся спорадич. развитие тропич. циклонов над океанами. Тропич. циклоны вызывают штормов. ветры и штормовое волнение. 3)Климат вост. периферии океанич. антициклонов. tсравнит-но низкие. Год амплитуда мала. Осадков очень мало из-за низ. t вод и низколеж. пассат. инверсии. Влаж-ть высокая 80-90%. Это климат прибреж. пустынь: Сахары, юг Калифорнии, Намиб. 4)Климат запад. периферии океанич. антициклонов. Этот тип сильно отлич-ся от вост. периферии. В течение всего года преобл. вынос мор. тропич. воздуха ветрами пассатов. Климат напоминает экватор., но отлич-ся большими год. амплитудами. t лет. месяцев +26, зимних +20, год. кол-во осадко 1000-3000мм.
- Метеорология как наука. Предмет изучения. Методы изучения. Связь с другими науками.
- Метеорологическая сеть, метеорологическая служба, вмо, всемирная служба погоды, международные метеорологические программы.
- 7. Уравнение состояния газов. Газовая постоянная и молекулярная масса сухого воздуха. Плотность воздух. Плотность влажного воздуха.
- 9. Электромагнитная и корпускулярная радиация. Коротковолновая и длинноволновая радиация. Спектральный состав солнечной радиации.
- 15. Географическое распределение прямой, рассеянной и суммарной радиации, эффективного излучения и радиационного баланса на земном шаре.
- 25. Характеристика влажности воздуха. Суточный и годовой ход влажности воздуха, ее географическое распределение и изменение с высотою.
- 35. Барическое поле, изобарические поверхности изобары. Горизонтальный барический градиент. Барические системы.
- 36. Колебания давления во времени. Зональность в распределении давления. Среднее распределение давления у земной поверхности в январе и в июле. Распределение давления в высоких слоях атмосферы.
- 38. Геострофический ветер. Градиентный ветер.
- 39. Влияние трения на скорость и направление ветра. Изменение ветра с высотой. Суточный ход ветра. Барический закон ветра. Связь ветра с изменениями давления.
- 40. Ветер. Скорость и направление ветра. Порывистость ветра. Шквалы. Турбулентный обмен. Приземный слой и планетарный пограничный слой. Атмосферная диффузия и распространение примесей в атмосфере.
- 44.Пассаты. Внутритропическая зона конвергенции.
- 45.Тропические циклоны и тропические муссоны.
- 47. Местные ветры. Бризы. Горно-долинные ветры. Ледниковые ветры, Фен. Бора.
- 48.Служба погоды. Прогноз погоды.
- 51. Воздействие человека на климат. Антропогенные изменения климата. Потепление климата в конце 20 века. Возможные причины.
- 56.Субтропический климат.
- 57. Климат умеренных широт.