>

Ako sa klíma mení v čase. Príčiny klimatických zmien a znižovanie ich vplyvu

Jedno z najhorších období sucha na Blízkom východe. Foto: NASA

97 % klimatológov na svete priznáva, že hlavnou príčinou globálneho otepľovania pozorovaného od polovice 20. storočia je človek. "Climate of Russia" zozbieralo desať najhorúcejších faktov o klimatických zmenách, z ktorých je doslova dusno.

  1. Globálne otepľovanie a klimatické zmeny nie sú to isté

Ide o dva odlišné, ale súvisiace pojmy. Globálne otepľovanie je prejavom klimatickej zmeny, takže prvé je symptóm a to druhé je diagnóza.

Keď hovoríme o otepľovaní, máme na mysli neustále zvyšovanie priemernej teploty na Zemi. Vedecky sa to nazýva „antropogénne otepľovanie“. Je to spôsobené ľudskou činnosťou, v dôsledku ktorej sa v atmosfére hromadia plyny (oxid uhličitý, metán, oxidy dusíka, chlórfluórované uhľovodíky a pod.), čím sa zvyšuje skleníkový efekt.

Klimatická zmena je zmena poveternostných podmienok v priebehu dlhého časového obdobia, desiatok a stoviek rokov. Prejavuje sa ako odchýlka teploty od sezónnej alebo mesačnej normy a je sprevádzaná nebezpečnými prirodzený fenomén, medzi nimi - povodne, suchá, hurikány, silné sneženie, silné dažde. Zároveň každým rokom narastá počet anomálnych javov, z ktorých mnohé prechádzajú do strašných katastrof. Aj malé zmeny klímy však majú negatívny vplyv na flóru a faunu, možnosti poľnohospodárstva a chovu zvierat a zaužívaný spôsob života.

  1. Rok 2016 sľubuje, že bude najhorúcejším rokom

Zatiaľ absolútny rekord patrí roku 2015. Vedci však nepochybujú, že rok 2016 ho dokáže poraziť. To nie je ťažké predpovedať, pretože podľa NASA teplota stúpa už 35 rokov: každý rok za posledných 15 rokov sa ukázal byť najteplejším v histórii meteorologických pozorovaní.

Abnormálne horúčavy a suchá sa už stali vážnym problémom pre obyvateľov rôznych častí sveta. Takže v roku 2013 zasiahol Filipíny jeden z najničivejších tajfúnov v histórii ľudstva, Yolanda. Kalifornia minulý rok zažila najhoršie sucho za posledných 500 rokov. A v budúcnosti sa môže počet prírodných katastrof výrazne zvýšiť.

  1. Permafrost už nie je večný

60% územia Ruska je pokrytých permafrostom. Rýchle topenie ľadovej vrstvy pod pôdou sa stáva nielen ekologickým, ale aj ekonomickým a sociálny problém... Faktom je, že celá infraštruktúra na severe Ruska je postavená na zamrznutej pôde (permafrost). Len na západnej Sibíri dochádza v dôsledku deformácií zemského povrchu k niekoľkým tisícom nehôd ročne.

A niektoré územia, napríklad v regióne Jakutsko, sú jednoducho pravidelne zaplavované. Od roku 2010 sa tu každoročne vyskytujú povodne.

Ďalšia hrozba je spojená s roztápaním permafrostu. Permafrost obsahuje obrovské množstvá metánu. Metán zachytáva teplo v atmosfére ešte viac ako CO 2 a teraz sa rýchlo uvoľňuje.

Atol v Tichom oceáne, ktorý by mohol zopakovať osud Atlantídy. Foto: un.org

  1. Hladina mora môže stúpnuť takmer o meter

S topením permafrostu a ľadovcov sa v oceánoch tvorí stále viac vody. Navyše sa otepľuje a získava väčší objem – dochádza k takzvanej tepelnej rozťažnosti. V priebehu 20. storočia stúpla hladina o 17 centimetrov. Ak bude všetko pokračovať rovnakým tempom ako teraz, tak do konca 21. storočia môžeme očakávať nárast na 1,3 metra, píše Proceedings of the National Academy of Sciences, časopis americkej Národnej akadémie vied.

Čo to znamená? Podľa environmentálneho programu OSN žije polovica svetovej populácie do 60 kilometrov od pobrežia, vrátane troch štvrtín najväčších miest. Títo osady budú zasiahnuté živlami – tajfúny, búrkové prílivy, erózia. V horšom prípade im hrozia záplavy. Vedci predpovedajú takýto osud mnohým mestám, napríklad San Francisco, Benátky, Bangkok a niektoré ostrovné štáty - napríklad Maledivy, Vanuatu, Tuvalu - môžu v tomto storočí dokonca zmiznúť pod vodným stĺpcom.

Tajfún: pohľad z vesmíru. Foto: NASA

  1. Klimatickí utečenci sú krutou realitou

Klimatickí utečenci existujú dodnes. Výpočty agentúry OSN pre utečencov však naznačujú, že do roku 2050 sa ich počet dramaticky zvýši. 200 miliónov ľudí bude nútených hľadať si nové bydlisko v dôsledku klimatických zmien (napríklad stúpajúca hladina morí). Žiaľ, krajiny najzraniteľnejšie voči klimatickým hrozbám sú zároveň najchudobnejšie na svete. Väčšinu z nich tvoria štáty Ázie a Afriky, medzi nimi Afganistan, Vietnam, Indonézia, Nepál, Keňa, Etiópia atď. 20-násobný nárast počtu utečencov v porovnaní s dneškom zhorší mnohých, ktorí sú ďaleko od environmentálnych problémov.

  1. Oceány sa okysľujú

„Prebytočné“ skleníkové plyny sa nachádzajú nielen v atmosfére. Odtiaľ sa oxid uhličitý dostáva do oceánu. V oceáne je už toľko oxidu uhličitého, že vedci hovoria o jeho „prekyslení“. Naposledy sa tak stalo pred 300 miliónmi rokov – v tých vzdialených časoch to zabilo až 96 % všetkých druhov morskej flóry a fauny.

Ako sa to mohlo stať? Organizmy, ktorých schránky sú tvorené z uhličitanu vápenatého, neznesú acidifikáciu. Toto je napríklad väčšina mäkkýšov - od slimákov po chitóny. Problémom je, že mnohé z nich sú chrbtovou kosťou potravných sietí oceánov. Následky ich zmiznutia nie je ťažké predvídať. Oxid uhličitý narúša aj vývoj kostier koralových útesov, ktoré sú domovom takmer štvrtiny všetkých obyvateľov mora.

  1. Asi 1 milión druhov môže vyhynúť

Zmeny teploty, biotopov, ekosystémov a potravinových sietí nedávajú šancu prežiť viac ako šestine flóry a fauny. Bohužiaľ, pytliactvo tieto čísla len zvyšuje. Vedci predpovedajú, že do roku 2050 môže zmiznúť viac ako milión druhov zvierat a rastlín.

Ničivé následky tajfúnu Guyana na Filipínach, 2009. Foto: Claudio Accheri

  1. Klimatické otepľovanie sa nedá zastaviť - môžete ho iba spomaliť

Aj keď zajtra úplne zastavíme emisie oxidu uhličitého, bude to mať malý rozdiel. Klimatológovia sa zhodujú, že mechanizmus klimatických zmien je spustený už stovky rokov. V prípade prudkého poklesu emisií bude koncentrácia CO 2 v atmosfére dlhodobo pretrvávať. To znamená, že oceán bude naďalej absorbovať oxid uhličitý (pozri fakt 6) a teplota na planéte bude naďalej stúpať (pozri fakt 2).

  1. Klimatické zmeny môžu spôsobiť smrť

Svetová zdravotnícka organizácia predpovedá v období od roku 2030 do roku 2050 nárast úmrtnosti o 250-tisíc ľudí. Hlavným dôvodom sú dôsledky klimatických zmien. Nie všetci starší ľudia teda znesú zvýšené horúčavy a deti z chudobných regiónov podvýživu a hnačku. Malária bude bežným nešťastím pre všetkých, ktorej prepuknutia sa vyskytnú v dôsledku rozšírenia biotopu prenášačov komárov.

WHO zároveň berie do úvahy len číslo možné následky pre zdravie. Preto môžu byť skutočné počty úmrtí oveľa vyššie.

Infračervená mapa sveta do roku 2100. Grafika: NASA

  1. 97 % klimatológov potvrdzuje antropogénny charakter globálneho otepľovania

V roku 2013 z takmer 11 tis vedeckých prác iba dva popreli ľudský vplyv na rast globálnej priemernej teploty. Dnes 97 % klimatológov uznáva antropogénny príspevok ku globálnemu otepľovaniu. Približne polovica obyvateľov Ruska a Spojených štátov zároveň neverí, že sa klíma mení a že je to spôsobené človekom. To ovplyvňuje nielen ich každodenné zvyky, ale aj politiku celých krajín.

- to je založené počas XX-XXI storočia. priame inštrumentálne pozorovania globálneho a regionálneho otepľovania klímy pod vplyvom prírodných a antropogénnych faktorov.

Existujú dva uhly pohľadu, ktoré určujú hlavné príčiny globálneho otepľovania.

Podľa prvého pohľadu postindustriálne otepľovanie (nárast priemernej globálnej teploty za posledných 150 rokov o 0,5 – 0,7 °C) je prirodzený proces, ktorý je amplitúdou a rýchlosťou porovnateľný s tými parametrami kolísania teplôt, ktoré prebiehali v samostatných intervaloch Holocén a neskorý glaciál. Tvrdí sa, že kolísanie teplôt a kolísanie koncentrácie skleníkových plynov v modernej klimatickej epoche neprekračuje amplitúdu variability hodnôt klimatických parametrov, ktoré sa udiali v histórii Zeme za posledných 400 tisíc rokov. .

Druhý uhol pohľadu sa prikláňajú k väčšine výskumníkov, ktorí globálne otepľovanie vysvetľujú antropogénnou akumuláciou skleníkových plynov v atmosfére - oxid uhličitý CO 2, metán CH 4, oxid dusný N 2 O, ozón, freóny, troposférický ozón O 3, ako aj niektoré ďalšie plynov a vodnej pary. Príspevok k skleníkovému efektu (v %) oxidu uhličitého - 66%, metánu - 18, freónov - 8, oxidu - 3, ostatných plynov - 5%. Podľa údajov sa koncentrácia skleníkových plynov vo vzduchu od predindustriálneho obdobia (1750) zvýšila: СО 2 z 280 na takmer 360 ppmv, СН 4 zo 700 na 1720 ppmv a N 2 О z približne 275 na takmer 310 ppmv. Hlavným zdrojom CO 2 sú priemyselné emisie. Na konci XX storočia. ľudstvo ročne spálilo 4,5 miliardy ton uhlia, 3,2 miliardy ton ropy a ropných produktov, ako aj zemný plyn, rašelinu, ropné bridlice a palivové drevo. To všetko sa zmenilo na oxid uhličitý, ktorého obsah v atmosfére vzrástol z 0,031 % v roku 1956 na 0,035 % v roku 1992 a naďalej rastie.

Prudko sa zvýšili aj emisie ďalšieho skleníkového plynu, metánu, do atmosféry. Metán pred začiatkom 18. storočia. mal koncentrácie blízke 0,7 ppmv, ale za posledných 300 rokov bol pozorovaný jeho prvý pomalý a potom sa zrýchľujúci rast. Dnes je rýchlosť nárastu koncentrácie CO 2 1,5-1,8 ppmv/rok a koncentrácia CH 4 je 1,72 ppmv/rok. Rýchlosť rastu koncentrácie N 2 O je v priemere 0,75 ppmv / rok (za obdobie 1980-1990). V poslednej štvrtine 20. storočia sa začalo prudké otepľovanie globálnej klímy, čo v boreálnych oblastiach ovplyvnilo pokles počtu mrazivé zimy... Priemerná povrchová teplota vzduchu za posledných 25 rokov vzrástla o 0,7 °C. V rovníková zóna nezmenilo sa, no čím bližšie k pólom, tým je oteplenie citeľnejšie. Teplota vody pod ľadom v oblasti severného pólu sa zvýšila takmer o 2 °C, v dôsledku čoho sa ľad začal topiť zdola. Za posledných sto rokov sa priemerná svetová teplota zvýšila takmer o jeden stupeň Celzia. Väčšina tohto otepľovania však prebiehala až do konca 30. rokov 20. storočia. Potom, približne od roku 1940 do roku 1975, došlo k poklesu asi o 0,2 °C. Od roku 1975 začali teploty opäť stúpať (maximálny nárast v rokoch 1998 a 2000). Globálne otepľovanie sa v Arktíde prejavuje 2-3 krát viac ako na zvyšku planéty. Ak budú súčasné trendy pokračovať, o 20 rokov sa v dôsledku poklesu ľadovej pokrývky môže stať Hudsonov záliv nevhodný pre ľadové medvede. A do polovice storočia sa plavba pozdĺž Severnej morskej cesty môže zvýšiť na 100 dní v roku. Teraz to trvá asi 20 dní. Štúdie hlavných čŕt podnebia za posledných 10-15 rokov ukázali, že toto obdobie je najteplejšie a najvlhkejšie nielen za posledných 100 rokov, ale aj za posledných 1000 rokov.

Faktory, ktoré skutočne určujú globálnu zmenu klímy, sú:

  • slnečné žiarenie;
  • orbitálne parametre Zeme;
  • tektonické pohyby, ktoré menia pomer plôch vodného povrchu Zeme a pevniny;
  • plynové zloženie atmosféry a predovšetkým koncentrácia skleníkových plynov – oxidu uhličitého a metánu;
  • priehľadnosť atmosféry, ktorá mení albedo Zeme v dôsledku sopečných erupcií;
  • technogénne procesy atď.

Prognózy zmien globálnej klímy v XXI storočí. ukázať nasledovné.

Teplota vzduchu. Podľa súboru predpovedných modelov IPCC (Intergovernmental Panel on Climate Change) bude priemerné globálne otepľovanie klímy do polovice 21. storočia 1,3 °C. (2041-2060) a 2,1 ° С na jej konci (2080-2099). Na území Ruska sa v rôznych ročných obdobiach teplota bude meniť v pomerne širokom rozmedzí. Na pozadí všeobecného globálneho otepľovania najväčší nárast povrchovej teploty v 21. storočí. bude v zime na Sibíri a na Ďalekom východe. Nárast teploty pozdĺž pobrežia Severného ľadového oceánu bude v polovici XXI storočia o 4 °C. a 7-8 °C na jeho konci.

Zrážky. Podľa súboru modelov IPCC AOGCM sú priemerné odhady globálneho rastu priemerných ročných zrážok 1,8 % a 2,9 % pre stred a koniec 21. storočia. Priemerný ročný nárast zrážok v celom Rusku výrazne prevýši naznačené globálne zmeny. V mnohých ruských povodiach sa zrážky zvýšia nielen v zime, ale aj v lete. V teplom období bude nárast zrážok citeľne menší a bude pozorovaný najmä v severných oblastiach, na Sibíri a na Ďalekom východe. V lete budú zosilňovať najmä konvekčné zrážky, čo naznačuje možnosť zvýšenia frekvencie prehánok a s tým spojených extrémnych režimov počasia. V lete sa v južných oblastiach európskeho územia Ruska a na Ukrajine zníži množstvo zrážok. V zime sa v európskej časti Ruska a v jeho južných oblastiach zvýši podiel kvapalných zrážok a v Východná Sibír a na Čukotke pribudne počet pevných. V dôsledku toho sa množstvo snehu nahromadeného počas zimy na západe a juhu Ruska, a teda aj ďalšie nahromadenie snehu v strednej a východnej Sibíri, zníži. Zároveň pre počet dní so zrážkami dôjde v 21. storočí k zvýšeniu ich premenlivosti. v porovnaní s XX storočím. Výrazne sa zvýši príspevok najsilnejších zrážok.

Rovnováha vody v pôde. S otepľovaním klímy, spolu s nárastom zrážok v teplom období, sa zvýši výpar z povrchu krajiny, čo povedie k citeľnému zníženiu vlhkosti aktívnej pôdnej vrstvy a odtoku na celom posudzovanom území. Z rozdielu zrážok a výparu, vypočítaného pre modernú klímu a klímu 21. storočia, je možné určiť celkovú zmenu obsahu vlhkosti v pôdnej vrstve a odtoku, ktoré majú spravidla rovnaké znamienko ( tj s poklesom pôdnej vlhkosti, poklesom celkového odtoku a naopak). V regiónoch bez snehovej pokrývky sa na jar zistí tendencia znižovania obsahu pôdnej vlhkosti a bude zreteľnejšia v celom Rusku.

Riečny odtok. Výška ročné sumy zrážky počas globálneho otepľovania povedú k výraznému zvýšeniu odtoku riek vo väčšine povodí, s výnimkou iba povodí južných riek (Dneper - Don), na ktorých ročný odtok do konca XXI. sa zníži asi o 6 %.

Podzemná voda. Globálnym otepľovaním v HS (začiatkom 21. storočia) nedôjde k výraznejším zmenám v zásobe podzemných vôd v porovnaní s modernými podmienkami. Na väčšine územia krajiny nepresiahnu ± 5 – 10 % a len na časti územia východnej Sibíri môžu dosiahnuť + 20 – 30 % súčasnej normy zásob podzemných vôd. Už v tomto období sa však prejaví tendencia zvyšovania prietoku podzemnej vody na severe a jej poklesu na juhu a juhozápade, čo je v dobrej zhode s modernými trendmi pozorovanými v dlhodobých pozorovacích radoch.

Kryolitozón. Podľa predpovedí vykonaných pomocou piatich rôzne modely klimatická zmena, v najbližších 25-30 rokoch sa plocha „permafrostu“ môže zmenšiť o 10-18% a do polovice storočia o 15-30%, pričom jeho hranica sa posunie na severovýchod o 150- 200 km. Hĺbka sezónneho rozmrazovania sa všade zvýši v priemere o 15 – 25 % a na arktickom pobreží a v niektorých oblastiach západnej Sibíri až o 50 %. Na západnej Sibíri (Yamal, Gydan) sa teplota zamrznutých pôd zvýši v priemere o 1,5 – 2 °C z -6 ... -5 °C na -4 ... -3 °C a byť nebezpečenstvom tvorby vysokoteplotných zamrznutých pôd aj v arktických oblastiach. Permafrostové ostrovy sa roztopia v oblastiach degradácie permafrostu v južnej okrajovej zóne. Keďže vrstvy permafrostu tu nie sú príliš hrubé (od niekoľkých metrov do niekoľkých desiatok metrov), úplné rozmrazenie väčšiny ostrovov permafrostu je možné v priebehu niekoľkých desaťročí. V najchladnejšej severnej zóne, kde „večne zamrznutá pôda“ leží pod viac ako 90 % povrchu, sa hlavne zvýši hĺbka sezónneho rozmrazovania. Aj tu môžu vznikať a rozvíjať sa veľké ostrovy slepého rozmrazovania, najmä pod vodnými plochami, pričom vrch permafrostu sa oddeľuje od povrchu a zadržiava ho v hlbších vrstvách. Stredná zóna bude charakterizovaná prerušovaným rozložením zamrznutých hornín, ktorých hustota sa v priebehu otepľovania zníži a hĺbka sezónneho rozmrazovania sa bude zvyšovať.

Globálne zmeny klímy Zeme budú mať významný vplyv na hlavné odvetvia hospodárstva.

Poľnohospodárstvo. Klimatické zmeny znížia potenciálny výnos vo väčšine tropických a subtropických oblastí. Ak sa priemerná globálna teplota zvýši o viac ako niekoľko stupňov, výnos v stredných zemepisných šírkach sa zníži (čo nemožno kompenzovať zmenami vo vysokých zemepisných šírkach). Najviac zasiahnuté budú suché územia. Zvýšenie koncentrácie CO2 môže byť potenciálne pozitívnym faktorom, ale je pravdepodobné, že bude viac než „kompenzované“ negatívnymi sekundárnymi účinkami, najmä tam, kde sa extenzívne vykonáva poľnohospodárstvo.

Lesníctvo. Predpokladané klimatické zmeny na obdobie 30-40 rokov sú v rozmedzí prípustných zmien pestovateľských podmienok drevinovej flóry v prirodzených lesoch. Očakávané klimatické zmeny však môžu narušiť ustálený priebeh vzťahov medzi drevinami v štádiu prirodzenej obnovy lesov po výruboch, požiaroch, v centrách chorôb a škodcov. Nepriamym vplyvom klimatických zmien na dreviny, najmä mladé porasty, je zvýšenie frekvencie krátkodobých extrémnych poveternostných podmienok (silné sneženie, krupobitie, búrky, suchá, neskoré jarné mrazy a pod.). Globálne otepľovanie spôsobí zvýšenie tempa rastu porastov jemnolistých lesov rádovo o 0,5 – 0,6 % ročne.

Dodávka vody. V každom prípade relatívne malá časť územia Ruska bude pokrytá nepriaznivými trendmi v zásobovaní vodou, na väčšine jeho časti budú možnosti zásobovania vodou akéhokoľvek typu. ekonomická aktivita sa zlepší vďaka neškodnému zvýšeniu odberu vody z útvarov podzemných vôd a všetkých veľkých riek.

Ľudské zdravie a aktivita. Zdravie a kvalita života väčšiny Rusov by sa mali zlepšiť. Zvýši sa komfort klímy a zväčší sa plocha priaznivej obytnej zóny. Pracovný potenciál sa zvýši, citeľné budú najmä pozitívne zmeny v pracovných podmienkach v severných regiónoch. Globálne otepľovanie spolu s racionalizáciou rozvojovej stratégie pre Arktídu povedie k predĺženiu priemernej dĺžky života tam približne o jeden rok. Najväčší priamy vplyv tepelného stresu pocítia mestá, kde na tom budú najzraniteľnejšie (starí ľudia, deti, kardiaci a pod.) a nízkopríjmové skupiny obyvateľstva.

Zdroje: Odhady globálnych a regionálnych klimatických zmien v XIX-XXI storočiach na základe modelu IAP RAS, berúc do úvahy antropogénne vplyvy... Anisimov O.A. a iné Izv. RAS, 2002, FAO, 3, č. 5; Kovalevsky V.S., Kovalevsky Yu.V., Semenov S.M. Vplyv klimatických zmien na podzemné vody a prepojené prostredie // Geoekológia, 1997, č.5; Prichádzajúce klimatické zmeny, 1991.

V modernom svete sa čoraz viac ľudstva zaoberá otázkou globálnej zmeny klímy na Zemi. V poslednej štvrtine dvadsiateho storočia začalo byť pozorované prudké otepľovanie. Výrazne sa znížil počet zím s veľmi nízkymi teplotami a priemerná povrchová teplota vzduchu sa zvýšila o 0,7 °C. Klíma sa v priebehu miliónov rokov prirodzene menila. Teraz tieto procesy prebiehajú oveľa rýchlejšie. Treba mať na pamäti, že globálna zmena klímy môže viesť k nebezpečným následkom pre celé ľudstvo. Ďalej si povieme o tom, aké faktory klimatické zmeny vyvolávajú a aké môžu byť dôsledky.

Zemská klíma

Klíma na Zemi nebola konštantná. V priebehu rokov sa to zmenilo. Zmeny dynamických procesov na Zemi, vplyv vonkajších vplyvov, slnečného žiarenia na planétu viedli ku klimatickým zmenám.

Už od školy vieme, že klíma na našej planéte sa delí na niekoľko typov. Konkrétne existujú štyri klimatické zóny:

  • Rovníkový.
  • Tropické.
  • Mierne.
  • Polárny.

Každý typ sa vyznačuje určitými parametrami hodnôt:

  • Teploty.
  • Množstvo zrážok v zime a v lete.

Je tiež známe, že klíma výrazne ovplyvňuje život rastlín a živočíchov, ako aj pôdu, vodný režim. Záleží na tom, aká klíma v danom regióne prevláda, aké plodiny je možné pestovať na poliach a vedľajších pozemkoch. Osídľovanie ľudí, rozvoj poľnohospodárstva, zdravie a život obyvateľstva, ako aj rozvoj priemyslu a energetiky sú neoddeliteľne spojené.

Akákoľvek klimatická zmena výrazne ovplyvňuje náš život. Zvážte, ako sa môže zmeniť klíma.

Prejavy meniacej sa klímy

Globálna klimatická zmena sa prejavuje odchýlkami ukazovateľov počasia od dlhodobých hodnôt počas dlhého časového obdobia. To zahŕňa nielen zmeny teploty, ale aj frekvenciu poveternostných udalostí, ktoré sú mimo normálneho rozsahu a sú považované za extrémne.

Na Zemi existujú procesy, ktoré priamo vyvolávajú všetky druhy zmien. klimatické podmienky a tiež nám naznačujú, že prebiehajú globálne klimatické zmeny.


Stojí za zmienku, že klimatické zmeny na planéte v súčasnosti prebiehajú veľmi rýchlo. Takže teplota na planéte vzrástla o pol stupňa len za nejaké polstoročie.

Aké faktory ovplyvňujú klímu

Na základe vyššie uvedených procesov, ktoré naznačujú zmenu klímy, možno identifikovať niekoľko faktorov, ktoré tieto procesy ovplyvňujú:

  • Zmena obežnej dráhy a zmena sklonu Zeme.
  • Zníženie alebo zvýšenie množstva tepla v hlbinách oceánu.
  • Zmena intenzity slnečného žiarenia.
  • Zmena reliéfu a polohy kontinentov a oceánov, ako aj zmena ich veľkosti.
  • Zmeny v zložení atmosféry, výrazný nárast množstva skleníkových plynov.
  • Zmena albeda zemského povrchu.

Všetky tieto faktory ovplyvňujú klímu planéty. K klimatickým zmenám dochádza z viacerých dôvodov, ktoré môžu mať prirodzený a antropogénny charakter.

Dôvody, ktoré vyvolávajú zmenu klimatických podmienok

Zvážte, aké príčiny klimatických zmien zvažujú vedci z celého sveta.

  1. Žiarenie zo Slnka. Vedci sa domnievajú, že meniaca sa aktivita najhorúcejšej hviezdy môže byť jednou z hlavných príčin klimatických zmien. Slnko sa vyvíja a z mladého prechladnutia pomaly prechádza do štádia starnutia. Slnečná aktivita bola jedným z dôvodov nástupu doby ľadovej, ako aj období otepľovania.
  2. Skleníkové plyny. Práve tie vyvolávajú zvýšenie teploty v nižších vrstvách atmosféry. Hlavné skleníkové plyny sú:

3. Zmena obežnej dráhy Zeme vedie k zmene, redistribúcii slnečného žiarenia na povrchu. Naša planéta je ovplyvnená príťažlivosťou Mesiaca a iných planét.

4. Vplyv sopiek. Je to nasledovné:

  • Vplyv na životné prostredie vulkanické produkty.
  • Vplyv plynov, popola na atmosféru v dôsledku toho na klímu.
  • Vplyv popola a plynov na sneh, ľad na vrcholoch, čo vedie k bahnotokom, lavínam, záplavám.

Pasívne odplyňujúce sopky majú globálny vplyv na atmosféru, rovnako ako aktívne erupcie. Môže spôsobiť globálny pokles teplôt a v dôsledku toho neúrodu alebo sucho.

Ľudská činnosť je jednou z príčin globálnej zmeny klímy

Vedci už dlho našli hlavnú príčinu otepľovania klímy. Ide o nárast skleníkových plynov, ktoré sa uvoľňujú a hromadia v atmosfére. V dôsledku toho sa schopnosť suchozemských a oceánskych ekosystémov absorbovať oxid uhličitý s jeho rastom v atmosfére znižuje.

Ľudské aktivity ovplyvňujúce globálne klimatické zmeny:


Vedci na základe svojho výskumu dospeli k záveru, že ak by bola klíma ovplyvnená prírodnými príčinami, teplota na zemi by bola nižšia. Práve ľudský vplyv prispieva k zvyšovaniu teploty, čo vedie ku globálnej zmene klímy.

Po zvážení príčin klimatických zmien prejdime k dôsledkom takýchto procesov.

Existujú nejaké pozitívne aspekty globálneho otepľovania?

Hľadajte plusy v zmenenej klíme

Vzhľadom na to, aký pokrok sa dosiahol vpred, zvýšenie teploty možno využiť na zvýšenie výnosov plodín. Zároveň sa im vytvárajú priaznivé podmienky. Ale to bude možné len v miernych pásmach.

Medzi výhody skleníkového efektu patrí zvýšenie produktivity prirodzených lesných biogeocenóz.

Globálne dôsledky klimatických zmien

Aké budú dôsledky v celosvetovom meradle? Vedci sa domnievajú, že:


Zmeny klímy Zeme budú mať významný vplyv na ľudské zdravie. Môže sa zvýšiť počet kardiovaskulárnych a iných ochorení.

  • Znížená produkcia potravín môže viesť k hladu, najmä u chudobných.
  • Problém globálnej zmeny klímy, samozrejme, ovplyvní a politická otázka... Konflikty o právo vlastniť zdroje sladkej vody sú možné.

V súčasnosti už môžeme pozorovať niektoré dopady klimatických zmien. Ako sa bude klíma na našej planéte ďalej meniť?

Prognózy vývoja globálnych klimatických zmien

Odborníci sa domnievajú, že scenárov vývoja globálnych zmien môže byť viacero.

  1. Globálne zmeny, najmä zvýšenie teploty, nebudú náhle. Na Zemi je pohyblivá atmosféra, tepelná energia v dôsledku pohybu vzdušných hmôt distribuované po celej planéte. Oceány akumulujú viac tepla ako atmosféra. Na takej veľkej planéte s jej zložitým systémom nemôže dôjsť k zmene príliš rýchlo. Uskutočniť významné zmeny bude trvať tisícročia.
  2. Rýchle globálne otepľovanie. Tento scenár sa zvažuje oveľa častejšie. Teplota sa za posledné storočie zvýšila o pol stupňa oxid uhličitý zvýšil o 20% a metán - o 100%. Topenie arktického a antarktického ľadu bude pokračovať. Hladina vody v oceánoch a moriach sa výrazne zvýši. Počet katakliziem na planéte sa zvýši. Množstvo zrážok na Zemi bude nerovnomerne rozložené, čím sa zväčšia oblasti trpiace suchom.
  3. V niektorých častiach Zeme oteplenie vystrieda krátkodobé ochladenie. Vedci vypočítali takýto scenár, pričom sa spoliehali na skutočnosť, že teplý prúd Golfského prúdu sa spomalil o 30% a môže sa úplne zastaviť, ak teplota stúpne o niekoľko stupňov. To sa môže prejaviť prudkým prechladnutím Severná Európa, ako aj v Holandsku, Belgicku, Škandinávii a v severných oblastiach európskej časti Ruska. To je však možné len na krátky čas a potom sa do Európy vráti otepľovanie. A všetko sa bude vyvíjať podľa 2 scenárov.
  4. Globálne otepľovanie bude nahradené globálnym ochladzovaním. To je možné, keď sa zastaví nielen Golfský prúd, ale aj iné oceánske prúdy. Je to spojené s nástupom novej doby ľadovej.
  5. Väčšina strašidelný scenár je skleníková katastrofa. Nárast oxidu uhličitého v atmosfére prispeje k zvýšeniu teploty. To povedie k tomu, že oxid uhličitý zo svetových oceánov začne prechádzať do atmosféry. Uhličitanové sedimentárne horniny sa budú rozkladať s ešte väčším uvoľňovaním oxidu uhličitého, čo povedie k ešte väčšiemu zvýšeniu teploty a rozkladu uhličitanových hornín v hlbších vrstvách. Ľadovce sa rýchlo roztopia a zároveň znížia albedo Zeme. Množstvo metánu sa zvýši a teplota sa zvýši, čo povedie ku katastrofe. Zvýšenie teploty na Zemi o 50 stupňov povedie k smrti ľudskej civilizácie a o 150 stupňov - spôsobí smrť všetkých živých organizmov.

Globálna zmena klímy na Zemi, ako vidíme, môže predstavovať hrozbu pre celé ľudstvo. Preto je potrebné zaplatiť veľká pozornosť táto záležitosť. Je potrebné študovať, ako môžeme znížiť vplyv človeka na tieto globálne procesy.

Klimatické zmeny v Rusku

Globálna zmena klímy v Rusku nemôže ovplyvniť všetky regióny krajiny. Prejaví sa to pozitívne aj negatívne. Oblasť pobytu sa presunie severnejšie. Náklady na vykurovanie sa výrazne znížia a nákladná doprava pozdĺž arktického pobrežia do veľké rieky... V severných oblastiach môže topenie snehu v oblastiach, kde bol permafrost, viesť k vážnemu poškodeniu komunikácií a štruktúr. Začne migrácia obyvateľstva. Už pre posledné roky došlo k výraznému zvýšeniu počtu udalostí, ako je sucho, búrkový vietor, teplo, záplavy, silné mrazy. Neexistuje spôsob, ako konkrétne povedať, ako otepľovanie ovplyvní rôzne priemyselné odvetvia. Podstatu klimatických zmien treba študovať komplexne. Je dôležité znižovať vplyv ľudskej činnosti na našu planétu. Viac o tom neskôr.

Ako sa vyhnúť katastrofe?

Ako sme už videli, dôsledky globálnej zmeny klímy môžu byť katastrofálne. Ľudstvo by teraz malo pochopiť, že sme schopní zastaviť blížiacu sa katastrofu. Čo je potrebné urobiť pre záchranu našej planéty:


Globálna klimatická zmena sa nesmie vymknúť spod kontroly.

Veľké svetové spoločenstvo na konferencii OSN o klimatických zmenách prijalo Rámcový dohovor OSN (1992) a Kjótsky protokol (1999). Škoda, že niektoré krajiny stavajú svoju prosperitu nad riešenie problémov globálnej zmeny klímy.

Medzinárodná vedecká komunita má obrovskú zodpovednosť za určovanie trendov klimatických zmien v budúcnosti a vývoj hlavných smerov dôsledkov tejto zmeny zachráni ľudstvo pred katastrofálnymi následkami. A prijatie nákladných opatrení bez vedeckého zdôvodnenia povedie k obrovským ekonomickým stratám. Klimatické zmeny sa týkajú celého ľudstva a musíme ich riešiť spoločne.

Klimatické zmeny sa stali realitou. Priemerná ročná teplota na planéte stúpla o 0,8 stupňa Celzia a hladina svetového oceánu stúpla o jeden meter. Katastrofálne dôsledky globálneho otepľovania sú viditeľné už dnes. Prvé vyhynuté druhy zvierat, vody ostrova, ktoré opustili vody, rast záplav a sucha po celom svete – portál „Klíma Ruska“ predstavuje: 10 skutočných dôsledkov klimatických zmien.


Fakt číslo 1. Smrť vzácnych zvierat

Ešte pred pár rokmi vedci len stavali hypotézy o tom, ktorí zástupcovia flóry a fauny zmiznú z povrchu Zeme v dôsledku klimatických zmien. Dnes kolísanie teplôt pretvára zloženie flóry a fauny.

Útesový mozaikový potkan sa stal prvou obeťou globálneho otepľovania. Zviera žilo v Austrálii, v Torresovom prielive, na koralovom útese Bramble Cay s rozmermi 340 x 150 metrov. Vedci sa zhodli, že dôvodom vyhynutia tohto živočícha je vzostup hladiny oceánov.


Mozaikový chvost je prvým živočíšnym druhom, ktorý vyhynul v dôsledku klimatických zmien. Foto: bbc.com

Pred dvoma rokmi zoológovia nastražili pasce, no nikdy nechytili ani jedného potkana s mozaikovým chvostom. Vzhľadom na to, že útes bol opakovane zaplavený, zvieratá stratili až 94 percent svojho areálu a plocha vegetácie ostrova sa zmenšila z 2,2 na 0,065 hektára. „Tento prípad je prvým zdokumentovaným vyhynutím cicavcov v dôsledku antropogénnych klimatických zmien,“ tvrdia vedci.


Fakt číslo 2. Vyhynutie viac ako tretiny koralov Veľkej koralovej bariéry

Na fotografii vľavo sú zdravé koraly z Veľkej koralovej bariéry. Po smrti koraly strácajú farbu a stávajú sa biele, ako na fotografii vpravo. Foto: uq.edu.au

V dôsledku globálneho otepľovania sa teplota vody v Koralovom mori zvýšila. To zabilo 35 percent koralov v severnej a strednej časti Veľkej koralovej bariéry, ktorá je cieľom Svetové dedičstvo UNESCO. Voda sa otepľovala, čo viedlo k „bieleniu“ a smrti citlivých organizmov, uzavreli odborníci z Univerzity Jamesa Cooka. Tak sa nazýva proces, pri ktorom koraly slabnú a strácajú farebné riasy, ktoré ich pokrývajú – zdroj kyslíka a živín.

Vedci odhadujú, že obnovenie vrstvy rias bude trvať najmenej desať rokov. Ešte dlhšie potrvá, kým na Veľkom bariérovom útese vyrastú nové koraly, ktoré nahradia mŕtve koraly.


Fakt číslo 3. Teplotné anomálie v Arktíde

Vyčerpaný hladom ľadový medveď v Arktíde. Topenie ľadu ohrozuje život severných zvierat: tuleňov, ľadových medveďov, mrožov a ďalších. foto: Fotografia Kerstin Langenberger

Tento rok padli na planéte teplotné rekordy už niekoľkokrát. Takže podľa hydrometeorologického centra sa apríl 2016 stal najteplejším v histórii meteorologických pozorovaní na severnej pologuli. Presne rok, od mája 2015, sú tu zaznamenané absolútne maximá priemernej mesačnej teploty vzduchu. Najzávažnejšie anomálie boli zaznamenané v Arktíde: v Kara a Barentsove moria, na Novej Zemi a Jamale - do + 8 ° C a viac. Na západe Grónska a Aljašky - do + 6 ° C.


V období od roku 1980 do roku 2012 sa plocha arktického ľadu znížila viac ako 2-krát. Foto: сlimatechangenews.com


Fakt číslo 4. Deväť biliónov ton roztopeného ľadu v Grónsku

Dnes nám ľadovce miznú pred očami. Vidno to vďaka projektu Extreme Ice Survey amerického fotografa Jamesa Baloga. V roku 2007 nainštaloval pri ľadovcoch kamery a spolu s asistentmi ich začal pozorovať. V decembri minulého roku účastníci projektu zverejnili výsledok osemročného vyšetrovania: zostrihané video demonštruje katastrofálnu rýchlosť topenia ľadovca Mendenhall na Aljaške za pár sekúnd. Na osem rokov ľadovec ustúpil o viac ako pol kilometra.


Rozsiahla kontrakcia grónskeho ľadovca od roku 1979 do roku 2007. Foto: occupy.com

Vedci bijú na poplach: ľadovce na celom svete sa topia alarmujúcou rýchlosťou. Napríklad Grónsko za posledných 100 rokov stratilo viac ako deväť biliónov ton ľadu. NASA odhaduje, že ľadová pokrývka ostrova každý rok „schudne“ približne o 287 miliárd ton. V období od 13. do 19. augusta 2015 sa od ľadovca Jakobshavn v Grónsku odlomil kus s rozlohou 12,5 km2. Podľa odborníkov bude tento objem stačiť na to, aby pokryl celý Manhattan vrstvou ľadu s hrúbkou takmer 300 metrov.


Plocha ľadovcov sa na celom svete zmenšuje. Na fotografii je roztopený ľadovec Uppsala v Argentíne. Topiace sa ľadovce sú hlavnou príčinou stúpania hladiny morí. Foto: bartholomewmaps.com


Fakt číslo 5. Časť Šalamúnových ostrovov sa dostala pod vodu


Státisíce ľudí sú vysídlené zo svojich domovov – mnohých ostrovov Pacifik sa dostali pod vodu kvôli stúpajúcej hladine mora. Foto: abc.net.au

Austrálski vedci dospeli k záveru, že päť malých kúskov zeme, ktoré tvoria súostrovie Šalamúnových ostrovov, zmizlo v dôsledku stúpania hladiny mora a erózie. Ide o prvé vedecké potvrdenie, že klimatické zmeny ovplyvňujú pobrežia Tichého oceánu.


a) Zmeny na pobreží ostrova Sogomou (Šalamúnove ostrovy) v rokoch 1947 až 2014
b) Pohľad na východnú časť ostrova Sogomou (2013)
c) Zmeny na pobreží Calais medzi rokmi 1947 a 2014. V roku 2014 bol ostrov úplne ponorený.
Foto: iopscience.iop.org

Šalamúnove ostrovy tvoria niekoľko stoviek kusov zeme. Ich populácia je takmer 640 tisíc ľudí. Počas dvoch desaťročí hladina oceánu na tomto súostroví stúpala na 10 milimetrov za rok. Zmiznuté ostrovy, ktoré sa rozprestierali na ploche jedného až piatich hektárov, neboli obývané – na rozdiel od šiestich ďalších útesov, ktoré boli čiastočne skryté pod vodou. Na týchto ostrovoch boli dediny, ktoré ľudia opustili. Nuatambu teda slúžilo ako domov pre 25 rodín. Od roku 2011 prišli o polovicu rozlohy ostrova.


Fakt číslo 6. Štvorročné sucho v Kalifornii


Suché jazero Oroville v Kalifornii. Foto: Justin Sullivan / Staff / Getty Images


Suché jazero Oroville v Kalifornii. Foto: Forbes.com

Globálne otepľovanie nie je na vine za rekordné sucho v Kalifornii, tvrdia vedci z Lamont-Dougherty Earth Observatory na Kolumbijskej univerzite. Lenže – teplotné výkyvy zvýšili intenzitu nebezpečného javu počasia o 15 – 20 %. Ak bude teplota na Zemi naďalej stúpať, sucho vytvorí v regióne kritickú situáciu. Nedostatok dažďa vyvoláva lesné požiare, ktoré ničia všetok život, ktorý im stojí v ceste. V posledných rokoch prišli kalifornské lesy o milióny stromov – v dôsledku sucha a invázie podkôrneho hmyzu spôsobenej otepľovaním klímy. Za štyri roky stratilo asi 58 miliónov stromov v Kalifornii takmer tretinu vody, ktorú potrebujú v korunách stromov.


Fakt číslo 7. Prírodné katastrofy


Veľké záplavy v Paríži, 2016. Rieka Seina vystúpila o 6,5 metra vyššie ako zvyčajne. Tisíce ľudí boli evakuované, desiatky zranených, hlavné pamiatky mesta boli uzavreté. Foto: bloomberg.com

Koncom mája západná Európa zasypali prudkými lejakmi a spôsobili záplavy, čo bola skutočná katastrofa pre Nemecko a Francúzsko. V Paríži dosiahla hladina Seiny najvyššiu úroveň za posledných 30 rokov. Po štyroch dňoch nepretržitého dažďa stúpla hladina v rieke na hraniciach Paríža o 4,15 metra vyššie ako zvyčajne. Plavba po Seine bola prerušená a mnohé stanice parížskeho metra boli zatvorené. Kvôli nebezpečenstvu záplav boli zatvorené svetoznáme múzeá Louvre a Orsay. Celkovo bolo vo Francúzsku evakuovaných viac ako päťtisíc ľudí. „Výdatné lejaky v Paríži, netypické pre jún, pripomínajú potrebu prijať naliehavé opatrenia na obmedzenie klimatických zmien,“ povedal prezident krajiny. Francois Hollande.

Globálne otepľovanie zohralo obrovskú úlohu pri týchto prírodných katastrofách vo Francúzsku, potvrdzujú klimatológovia z projektu World Weather Attribution (WWA). Hlavnou tézou ich práce je, že za posledných 50 rokov klimatické zmeny takmer zdvojnásobili pravdepodobnosť viacdňových zrážok v domovine Flauberta a Jeanne D'Arcových.


Čoraz viac boreálnych lesov mizne v plameňoch lesných požiarov na severnej pologuli. Foto: BLM Alaska Fire Service

V roku 2015 bolo podľa ministerstva prírodných zdrojov v Rusku 232 požiarov v 31 rezerváciách a 19 národných parkoch. Celkovo bolo vypálených viac ako 50-tisíc hektárov lesa. Najviac škôd spôsobil sibírsky federálny okruh, kde bolo zaznamenaných 129 požiarov v štyroch národné parky a jedenásť štátnych rezerv.


Počet prírodných katastrof vo svete každým rokom narastá. Graf podľa údajov medzinárodnej poisťovne Munich RE. Foto: Munich RE


Fakt číslo 8. Klimatické zmeny sú jedným z dôvodov vojny v Sýrii

Od roku 1990 sa priemerná ročná teplota v Sýrii zvýšila o 1-1,2 °C. V dôsledku toho sa obdobie zrážok, ktoré sú pre plodiny životne dôležité, skrátilo o 10 percent. Miestni farmári sa ocitli v neľahkej situácii. Úroda klesla a nedostatok vody v Úrodnom polmesiaci zabil zvieratá. V dôsledku toho sa zhoršila nezamestnanosť, ceny obilia vzrástli takmer o tretinu a nastal hladomor.


Dočasný ubytovací tábor Al Zaatari pre 80 000 sýrskych utečencov. Foto: sputniknews.com

Silné sucho, ktoré v Sýrii trvalo v rokoch 2006 až 2010, bolo jedným z dôvodov, ktoré vyvolali občianska vojna v krajine. K tomuto záveru dospeli americkí klimatológovia. Štúdia bola publikovaná v renomovanom časopise Proceedings of the National Academy of Sciences.


Mapa zrážok a rastu pre južné krajiny. Dlhotrvajúce sucho a nedostatok vody nútia ľudí protestovať a zapájať sa do ilegálnych ozbrojených skupín. Foto: independent.co.uk

Vedci dospeli k záveru, že tieto faktory dopĺňajú už aj tak ťažkú ​​situáciu krajiny v podobe korupcie vlády, sociálnych protestov a rastu populácie. V dôsledku toho sa jeden a pol milióna dedinčanov nahrnulo do preplnených miest, čo vyvolalo občiansky konflikt.


Fakt číslo 9. Viac ako 19 miliónov klimatických utečencov


Klimatickí utečenci sa snažia získať zvyšky vody z vyschnutej studne.

Výkyvy teplôt vyvolávajú ničivé záplavy, požiare a suchá, čo núti ľudí opustiť svoje domoviny. V roku 2014 bolo viac ako 19 miliónov ľudí zo 100 krajín nútených opustiť svoje domovy v dôsledku prírodných katastrof spôsobených zmenou klímy. V budúcnosti budú tieto čísla rýchlo rásť. Vedci odhadujú, že do polovice storočia stúpne počet takzvaných environmentálnych utečencov na 200 miliónov.


Klimatické zmeny nútia ľudí opustiť svoje rodné krajiny a hľadať prosperujúci život. Foto: eartjournalism.net

V Ženevskom dohovore o právnom postavení utečencov z roku 1951 však stále chýba pojem „klimatický“ alebo „environmentálny utečenec“, čo sťažuje vedenie štatistík o tomto type migrantov. V máji tohto roku sa obyvatelia ostrova De Jean-Charles v Louisiane (USA) stali prvými oficiálne uznanými „klimatickými utečencami“. Krajina, ktorú stovky rokov obýva indiánsky kmeň, sa dnes mení na slaný močiar a v dôsledku záplav sa postupne prepadáva do mora. V rámci štátneho vládneho programu opustila ostrov kvôli klimatickým zmenám komunita asi 60 ľudí.


Fakt číslo 10. Ohniská epidémie

Tento rok čelí ľudstvo ďalšej hrozbe – vírusu Zika. K dnešnému dňu bola choroba zistená v 23 krajinách a rýchlo sa šíri po celej planéte.


Ženy nakazené vírusom Zika so svojimi deťmi. Foto: images.latinpost.com

Vírus Zika - infekcia, ktorý sa prenáša predovšetkým prostredníctvom komárov. Bol hlásený aj sexuálny prenos vírusu. Vírus je najnebezpečnejší pre tehotné ženy, pretože u plodu spôsobuje mikrocefáliu s potenciálnym vážnym poškodením mozgu.

Globálne otepľovanie vedci označujú za jeden z dôvodov rýchleho šírenia choroby. Klimatické zmeny vytvorili priaznivé životné podmienky pre komáre, ktoré sú nositeľmi vírusu, a širšie hniezdiská.

Doktor fyzikálnych a matematických vied B. LUCHKOV, profesor MEPhI.

Slnko je obyčajná hviezda, ktorá svojimi vlastnosťami a polohou nevyčnieva z nespočetného množstva hviezd v Mliečnej dráhe. svietivosťou, veľkosťou, hmotnosťou je to typický priemerný roľník. Zaberá rovnaké stredné miesto v Galaxii: nie blízko stredu, nie na okraji, ale v strede, pozdĺž hrúbky disku aj pozdĺž polomeru (8 kiloparsekov od galaktického jadra). Treba si myslieť, že jediný rozdiel od väčšiny hviezd je ten, že na tretej planéte obrovskej ekonomiky Galaxie vznikol život pred 3 miliardami rokov a po mnohých zmenách prežil, z čoho vznikol mysliaci tvor homo sapiens. na evolučnej ceste. hľadajúci a zvedavý človek, ktorý osídlil celú Zem, sa teraz zaoberá štúdiom sveta okolo seba, aby vedel „čo“, „ako“ a „prečo“. Čo napríklad určuje zemskú klímu, ako sa tvorí zemské počasie a prečo sa tak dramaticky a niekedy nepredvídateľne mení? Zdá sa, že na tieto otázky už dávno dostali dobre podložené odpovede. a za posledné polstoročie sa vďaka globálnym štúdiám atmosféry a oceánu vytvorila rozsiahla meteorologická služba, bez ktorej žiadna gazdinka nejde na trh, ani pilot lietadla, ani horolezec, ani oráč, ani rybár – teda nikto sa zaobíde bez správ. Všimli sme si, že niekedy sa predpovede zrútia a potom hostesky, piloti, horolezci, nehovoriac o oráčoch a rybároch, zbytočne osočujú meteorologickú službu. To znamená, že v kuchyni počasia ešte nie je všetko úplne jasné a bolo by potrebné dôkladne pochopiť zložité synoptické javy a súvislosti. Jedným z hlavných je spojenie zem-slnko, ktoré nám dáva teplo a svetlo, no z ktorého sa niekedy ako z pandorinej skrinky vyslobodia hurikány, suchá, povodne a iné extrémne „počasie“. z čoho vznikajú tieto „temné sily“ zemskej klímy vo všeobecnosti celkom príjemné v porovnaní s tým, čo sa deje na iných planétach?

Nasledujúce roky číhajú v temnote.
A. Puškina

KLÍMA A POČASIE

Zemskú klímu určujú dva hlavné faktory: slnečná konštanta a sklon osi rotácie Zeme k rovine obežnej dráhy. Slnečná konštanta - tok slnečného žiarenia prichádzajúceho na Zem, 1.4 . 10 3 W / m 2 - skutočne nezmenené s vysokou presnosťou (až 0,1%) na krátkych (ročné obdobia, roky) aj dlhých (stáročia, milióny rokov) meradle. Dôvodom je stálosť slnečnej svietivosti L = 4 . 10 26 W, určená termonukleárnym „spaľovaním“ vodíka v strede Slnka a takmer kruhovou dráhou Zeme (R= 1,5 . 10 11 m). „Stredná“ poloha svietidla robí jeho temperament prekvapivo znesiteľným – žiadne zmeny v svietivosti a toku slnečného žiarenia, žiadne zmeny teploty fotosféry. Pokojná, vyrovnaná hviezda. A klíma Zeme je preto prísne definovaná – horúca v rovníkovej zóne, kde je slnko takmer každý deň za zenitom, mierne teplá v stredných zemepisných šírkach a studená pri póloch, kde ledva vyčnieva z horizontu.

Iná vec je počasie. V každom zemepisnom pásme sa prejavuje ako určitá odchýlka od stanoveného klimatického štandardu. V zime dochádza aj k topeniu a na stromoch napučiavajú puky. Stáva sa to a na vrchole leta príde zlé počasie s prenikavým jesenným vetrom a niekedy aj snežením. Počasie je konkrétna realizácia klímy danej zemepisnej šírky s možnými (v poslednej dobe veľmi častými) odchýlkami-anomáliami.

PREDPOKLADY MODELU

Poveternostné anomálie sú veľmi škodlivé a spôsobujú obrovské škody. Záplavy, suchá, ťažké zimy zničili poľnohospodárstvo, viedli k hladu a epidémiám. Búrky, hurikány, prívalové dažde im tiež nešetrili nič v ceste a prinútili ľudí opustiť zdevastované miesta. Obete anomálií počasia sú nespočetné. Pacifikovať počasie, zmierňovať jeho extrémne prejavy je nemožné. Energii rozvratov počasia nepodlieha ani teraz, v energeticky rozvinutej dobe, keď nám plyn, ropa, urán dávali veľkú moc nad prírodou. Energia hurikánu priemernej ruky (10 17 J) sa rovná celkovému výkonu všetkých elektrární sveta za tri hodiny. Neúspešné pokusy zastaviť hroziace nepriaznivé počasie sa uskutočnili v minulom storočí. V 80. rokoch americké letectvo vykonalo frontálny útok na hurikány (operácia Stormrage), no ukázalo len svoju úplnú impotenciu (Science and Life č.).

Veda a technika však dokázali pomôcť. Ak nie je možné zadržať údery rozzúrených prvkov, možno ich bude možné aspoň predvídať, aby bolo možné prijať včasné opatrenia. Začali rozvíjať, obzvlášť úspešne so zavedením moderných počítačov, modely vývoja počasia. Najvýkonnejšie počítače, najsofistikovanejšie výpočtové programy dnes patria prognostikom a armáde. Výsledky sa neprejavovali pomaly.

Koncom minulého storočia dosiahli výpočty založené na synoptických modeloch takú úroveň dokonalosti, že začali dobre popisovať procesy prebiehajúce v oceáne (hlavný faktor pozemského počasia), na súši, v atmosfére vrátane jej spodná vrstva, troposféra, - továreň na počasie. Medzi výpočtom hlavných poveternostných faktorov (teplota vzduchu, obsah СО 2 a iných „skleníkových“ plynov, zahrievanie povrchovej vrstvy oceánu) s reálnymi meraniami sa dosiahla veľmi slušná zhoda. Vyššie sú grafy vypočítaných a nameraných teplotných anomálií za jeden a pol storočia.

Takýmto modelom môžete dôverovať – stali sa pracovným nástrojom na predpovedanie počasia. Ukázalo sa, že anomálie počasia (ich sila, umiestnenie, moment vzhľadu) sa dajú predpovedať. To znamená, že je čas a príležitosť pripraviť sa na údery živlov. Predpovede sa stali samozrejmosťou a škody spôsobené anomáliami počasia dramaticky klesli.

Osobitné miesto zaujali dlhodobé prognózy, na desiatky a stovky rokov, ako návod na konanie pre ekonómov, politikov, šéfov výroby – „kapitánov“ modernom svete... V súčasnosti je známych niekoľko dlhodobých prognóz pre 21. storočie.

ČO PRE NÁS PRIPRAVUJE STOROČIE?

Predpoveď na také dlhé obdobie, samozrejme, môže byť len približná. Parametre počasia sú prezentované so značnými toleranciami (intervaly chýb, ako je to zvykom v matematických štatistikách). Aby sa zohľadnili všetky možnosti budúcnosti, rozohráva sa množstvo scenárov vývoja. Klimatický systém Zeme je dokonca príliš nestabilný najlepšie modely, overené testami z minulých rokov, môžu byť pri pohľade do vzdialenej budúcnosti nesprávne vypočítané.

Algoritmy pre výpočty sú založené na dvoch opačných predpokladoch: 1) postupná zmena faktorov počasia (optimistický variant), 2) ich prudký skok, ktorý vedie k citeľným klimatickým zmenám (pesimistický variant).

Predikcia postupných klimatických zmien pre 21. storočie („Správa pracovnej skupiny Medzivládnej komisie pre klimatické zmeny“, Šanghaj, január 2001) prezentuje výsledky siedmich modelových scenárov. Hlavným záverom je, že otepľovanie Zeme, ktoré pokrývalo celé minulé storočie, bude pokračovať aj naďalej, sprevádzané zvyšovaním emisií „skleníkových plynov“ (hlavne CO 2 a SO 2), zvyšovaním povrchovej teploty vzduchu. (o 2-6 °C do konca nového storočia) a vzostup hladiny morí (v priemere o 0,5 m za storočie). Niektoré scenáre počítajú s poklesom emisií skleníkových plynov v druhej polovici storočia v dôsledku zákazu priemyselných emisií do atmosféry, ich koncentrácia sa nebude príliš líšiť od súčasnej úrovne. Najpravdepodobnejšie zmeny faktorov počasia sú: vyššie maximálne teploty a viac horúcich dní, nižšie minimálne teploty a menej mrazivých dní takmer vo všetkých suchozemských oblastiach, znížené šírenie teplôt, intenzívnejšie zrážky. Potenciálne klimatické zmeny – viac letných suchých lesov s citeľným rizikom sucha, silnejší vietor a intenzívnejšie tropické cyklóny.

Posledných päť rokov, plných silných anomálií (strašné severoatlantické hurikány, tichomorské tajfúny nezaostávajú za nimi, krutá zima v roku 2006 na severnej pologuli a ďalšie poveternostné prekvapenia) ukazuje, že nové storočie zjavne nezabralo. optimistická cesta. Samozrejme, storočie sa práve začalo, odchýlky od predpovedaného postupného vývoja možno vyhladiť, no jeho „búrlivý začiatok“ dáva dôvod pochybovať o prvej možnosti.

SCENÁR EXTRÉMNEJ ZMENY KLÍMY XXI STOROČIA (P. SCHWARTZ, D. RANDELL, OKTÓBER 2003)

Toto nie je len predpoveď, je to otras – poplašný signál pre „kapitánov“ sveta, upokojených postupnými klimatickými zmenami: vždy sa dá malými prostriedkami (protokoly-rozhovory) napraviť správnym smerom , a netreba sa báť, že by sa situácia vymkla spod kontroly. Nová prognóza vychádza z nastupujúceho trendu rastu extrémnych prírodných anomálií. Verí sa, že sa to začína napĺňať. Svet sa vydal pesimistickou cestou.

Prvá dekáda (2000-2010) je pokračovaním postupného otepľovania, ktoré zatiaľ nevyvolalo veľký poplach, no napriek tomu s citeľným tempom zrýchlenia. Severná Amerika, Európa, čiastočne Juhoafrická republika bude mať o 30 % viac teplých a menej mrazivých dní, zvýši sa počet a intenzita anomálií počasia (povodne, suchá, hurikány), ktoré zasiahnu poľnohospodárstvo. Napriek tomu takéto počasie nemožno považovať za obzvlášť drsné, ohrozujúce svetový poriadok.

Ale do roku 2010 dôjde k takému počtu nebezpečných zmien, ktoré povedú k prudkému skoku v klíme úplne nepredvídaným (podľa postupného scenára) smerom. Hydrologický cyklus (výpar, zrážky, úniky vody) sa zrýchli a ďalej zväčší priemerná teplota vzduchu. Vodná para je silný prírodný „skleníkový plyn“. Vplyvom zvýšenia priemernej povrchovej teploty vyschnú lesy a pasienky, začnú masívne lesné požiare (už je jasné, aké náročné je s nimi bojovať). Koncentrácia CO 2 vzrastie natoľko, že prestane fungovať obvyklý príjem oceánskou vodou a suchozemskými rastlinami, ktorý určoval rýchlosť „postupnej zmeny“. Skleníkový efekt sa zrýchli. Na horách, v polárnej tundre, sa začne hojné topenie snehu polárny ľad sa prudko zníži, čo výrazne zníži slnečné albedo. Teplota vzduchu a pôdy dramaticky stúpa. Silný vietor v dôsledku veľkého teplotného gradientu spôsobuje piesočné búrky a zvetrávanie pôdy. Neexistuje žiadna kontrola nad prvkami a možnosť to čo i len trochu korigovať. Tempo dramatických klimatických zmien naberá na obrátkach. Problém je na celom svete.

Začiatkom druhej dekády sa termoklinická cirkulácia v oceáne spomalí a on je hlavným tvorcom počasia. Vďaka množstvu dažďov a topeniu polárnych ľadovcov sa oceány stanú sviežejšími. Zvyčajný presun teplých vôd z rovníka do stredných zemepisných šírok bude pozastavený.

Gulf Stream, teplý atlantický prúd pozdĺž Severnej Ameriky do Európy, garant mierne podnebie Severná pologuľa zamrzne. Oteplenie v tomto regióne vystrieda prudké ochladenie a úbytok zrážok. Už o pár rokov sa vektor zmien počasia otočí o 180 stupňov, klíma sa ochladí a vysuší.

Počítačové modely v tomto bode nedávajú jednoznačnú odpoveď: čo sa vlastne stane? Bude klíma severnej pologule chladnejšia a suchšia, čo ešte neviedlo ku globálnej katastrofe, alebo bude nová doba ľadová trvajúce stovky rokov, ako sa to stalo na Zemi viackrát a nie tak dávno (Malá doba ľadová, Udalosť-8200, Raný trias – pred 12 700 rokmi).

Najhorší prípad, ktorý sa naozaj môže stať, je toto. Ničivé suchá v regiónoch produkujúcich potraviny s vysokou hustotou obyvateľstva (Severná Amerika, Európa, Čína). Pokles zrážok, vysychanie riek, vyčerpanie zásob sladkej vody. Znížené zásoby potravín, masívny hladomor, šírenie epidémií, útek obyvateľstva z oblastí katastrofy. Rastúce medzinárodné napätie, vojny o zdroje potravín, pitia a energetických zdrojov. Zároveň v oblastiach s tradične suchým podnebím (Ázia, Južná Amerika, Austrália) - prívalové dažde, záplavy, ničenie poľnohospodárskej pôdy, ktorá nie je prispôsobená takémuto množstvu vlhkosti. A aj tu úpadok poľnohospodárstva, nedostatok potravín. kolaps moderné zariadenie svet. Prudký, o miliardy, úbytok populácie. Odpad civilizácie po stáročia, príchod krutých vládcov, náboženské vojny, kolaps vedy, kultúry, morálky. Armagedon podľa predpovedí!

Dramatická, neočakávaná zmena klímy, ktorej sa svet jednoducho nedokáže prispôsobiť.

Záver scenára je sklamaním: musia sa prijať naliehavé opatrenia a ktoré nie sú jasné. Pohltený karnevalmi, šampionátmi, nepremyslenými šou, osvietený svet, ktorý by mohol „niečo podniknúť“, tomu jednoducho nevenuje pozornosť: „Vedci sa boja, ale my sa nebojíme!“

SLNEČNÁ AKTIVITA A POZEMNÉ POČASIE

Existuje však aj tretia verzia predpovede klímy na Zemi, ktorá súhlasí s nekontrolovateľnými anomáliami na začiatku storočia, ale nevedie k univerzálnej katastrofe. Vychádza z pozorovaní našej hviezdy, ktorá pri všetkej zdanlivej kľude má stále badateľnú aktivitu.

Slnečná aktivita je prejavom vonkajšej konvekčnej zóny, ktorá zaberá tretinu slnečného polomeru, kde v dôsledku veľkého teplotného gradientu (od 10 6 K vnútri do 6 . 10 3 K vo fotosfére) horúca plazma uniká smerom von vo „vriacich prúdoch“, ktoré generujú lokálne magnetické polia s intenzitou tisíckrát väčšou ako celkové pole Slnka. Všetky pozorované znaky aktivity sú spôsobené procesmi v konvekčnej zóne. Granulácia fotosféry, horúce oblasti (fakle), vzostupné protuberancie (oblúky hmoty zdvihnuté magnetickými siločiarami), tmavé škvrny a skupiny škvŕn - trubice lokálnych magnetických polí, chromosférické erupcie (výsledok rýchleho uzavretia protiľahlých magnetické toky, ktorý premieňa rezervu magnetickej energie na energiu zrýchlených častíc a ohrev plazmy). Do tejto spleti javov na viditeľnom disku Slnka je vpletená žiariaca slnečná koróna (vrchná, veľmi riedka atmosféra zohriata na milióny stupňov, zdroj slnečného vetra). Koronálne kondenzácie a diery pozorované v röntgenových lúčoch a výrony hmoty z koróny (výrony koronálnej hmoty, CME) zohrávajú významnú úlohu v slnečnej aktivite. Prejavy slnečnej aktivity sú početné a rôznorodé.

Najindikatívnejším, akceptovaným indexom aktivity je Wolfovo číslo W, zavedený v 19. storočí, označujúci počet tmavých škvŕn a ich skupín na slnečnom disku. Tvár Slnka je pokrytá meniacou sa škvrnou pieh, čo naznačuje nestálosť jeho aktivity. Dňa c. 27 nižšie je graf ročných priemerov W (t), získané priamym sledovaním Slnka (posledné jeden a pol storočia) a obnovené zo samostatných pozorovaní do roku 1600 (svietidlo vtedy nebolo pod „ neustály dohľad“). Nárast a pokles počtu škvŕn je viditeľný - cykly aktivity. Jeden cyklus trvá v priemere 11 rokov (presnejšie 10,8 roka), je však badateľný rozptyl (od 7 do 17 rokov), variabilita nie je striktne periodická. Harmonická analýza odhaľuje aj druhú variabilitu - svetskú, ktorej doba, tiež nie striktne dodržaná, sa rovná ~ 100 rokom. Na grafe sa to prejavuje jasne - s takýmto obdobím sa mení amplitúda slnečných cyklov Wmax. V polovici každého storočia dosahovala amplitúda najvyššie hodnoty (Wmax ~ 150-200), na prelome storočí klesala na Wmax = 50-80 (začiatkom 19. a 20. storočia) a dokonca na mimoriadne nízku úroveň (začiatok 18. storočia). Počas dlhého časového intervalu nazývaného Maunderovo minimum (1640-1720) nebola pozorovaná žiadna cyklickosť a počet škvŕn na disku sa rátal v jednotkách. Maunderov jav pozorovaný u iných hviezd z hľadiska svietivosti a spektrálneho typu blízko Slnka je neúplne pochopeným mechanizmom reštrukturalizácie konvekčnej zóny hviezdy, v dôsledku čoho sa spomaľuje vytváranie magnetických polí. Hlbšie „vykopávky“ ukázali, že podobná reštrukturalizácia na Slnku sa udiala už predtým: minimá Sperera (1420-1530) a Wolfa (1280-1340). Ako vidíte, stávajú sa v priemere po 200 rokoch a trvajú 60-120 rokov - v tomto čase sa zdá, že Slnko upadá do letargického spánku a odpočíva od aktívnej práce. Od Maunderovho minima uplynulo takmer 300 rokov. Je čas, aby si svietidlo opäť oddýchlo.

To vyvoláva priamu súvislosť s témou počasia a klimatických zmien na Zemi. Kronika Maunderovho minima rozhodne naznačuje anomálne správanie počasia, podobné tomu, čo sa deje dnes. Celá Európa (menej pravdepodobne celá severná pologuľa) zažila v tomto období pozoruhodne chladné zimy. Kanály zamrzli, o čom svedčia obrazy holandských majstrov, zamrzla Temža a pre Londýnčanov sa stalo zvykom organizovať slávnosti na ľade rieky. Dokonca aj Severné more, ohrievané Golfským prúdom, bolo zviazané ľadom, v dôsledku čoho bola plavba ukončená. Počas týchto rokov neboli pozorované prakticky žiadne polárne žiary, čo naznačuje pokles intenzity slnečného vetra. Dych Slnka, ako sa to deje počas spánku, zoslabol, a to viedlo k zmene klímy. Počasie bolo chladné, veterné, rozmarné.

NÁDYCH SLNKA

Ako, akými prostriedkami sa prenáša slnečná aktivita na Zem? Musí existovať nejaký druh hmatateľného média na uskutočnenie prevodu. Takýchto „nosičov“ môže byť niekoľko: tvrdá časť spektra slnečného žiarenia (ultrafialové, röntgenové žiarenie), slnečný vietor, emisie hmoty počas slnečných erupcií, CME. Výsledky pozorovaní Slnka v 23. cykle (1996-2006) uskutočnených sondami SOHO, TRACE (USA, Európa), CORONAS-F (Rusko) ukázali, že CME je hlavným „nositeľom“ slnečného vplyvu. Primárne určujú počasie na Zemi a všetci ostatní „nosiči“ dotvárajú obraz (pozri „Veda a život“ č.).

CME sa začali podrobne študovať len nedávno, pričom si uvedomili svoju vedúcu úlohu v slnečno-terestriálnej komunikácii, hoci si ich všimli už od 70. rokov minulého storočia. Z hľadiska frekvencie vyžarovania, hmotnosti a energie prekonávajú všetky ostatné „nosiče“. S hmotnosťou 1-10 miliárd ton a rýchlosťou (1-3 . 10 km/s, tieto plazmové oblaky majú Kinetická energia~ 10 25 J. Letieť na Zem za pár dní, majú silný vplyv najprv do zemskej magnetosféry a cez ňu do hornej atmosféry. Mechanizmus účinku je teraz dobre pochopený. Sovietsky geofyzik A.L. Čiževskij to tušil už pred 50 rokmi, vo všeobecnosti to pochopil E.R.Mustel a jeho kolegovia (80. roky). Napokon, dnes to dokázali pozorovania z amerických a európskych satelitov. Orbitálna stanica SOHO, ktorá vykonáva nepretržité pozorovania už 10 rokov, zaregistrovala približne 1500 CME. Satelity SAMPEX a POLAR zaznamenali výskyt emisií zo Zeme a sledovali výsledok dopadu.

Vo všeobecnosti je vplyv CME na počasie na Zemi dobre známy. Po dosiahnutí blízkosti planéty rozšírený magnetický oblak prúdi okolo magnetosféry Zeme pozdĺž hranice (magnetopauza), pretože magnetické pole nepustí nabité častice plazmy dovnútra. Dopad mraku na magnetosféru generuje kolísanie magnetického poľa, ktoré sa prejavuje ako magnetická búrka. Magnetosféra je stláčaná prúdiacim prúdom slnečnej plazmy, zvyšuje sa koncentrácia siločiar a v určitom bode vývoja búrky dôjde k ich opätovnému prepojeniu (podobné tomu, ktoré generuje vzplanutia na Slnku, ale na oveľa menšom priestorová a energetická mierka). Uvoľnená magnetická energia sa využíva na urýchlenie častíc radiačného pásu (elektróny, pozitróny, protóny relatívne nízkych energií), ktoré po získaní energie desiatok a stoviek MeV už nie je možné udržať. magnetické pole Zem. Prúd zrýchlených častíc sa vyzráža do atmosféry pozdĺž geomagnetického rovníka. Pri interakcii s atómami atmosféry im nabité častice prenášajú svoju energiu. Objavuje sa nový „zdroj energie“, ktorý ovplyvňuje hornú vrstvu atmosféry a vďaka svojej nestabilite na vertikálne posuny – a nižšie vrstvy vrátane troposféry. Tento „zdroj“ spojený so slnečnou aktivitou „otriasa“ počasím a vytvára zhluky mrakov, cyklóny a búrky. Hlavným výsledkom jeho zásahu je destabilizácia počasia: pokoj ustupuje búrke, sucho – výdatné zrážky, dažde – sucho. Je pozoruhodné, že všetky zmeny počasia začínajú blízko rovníka: tropické cyklóny, ktoré sa vyvinú na hurikány, premenlivé monzúny, tajomný El Niño („Dieťa“), celosvetový rušič počasia, ktorý sa náhle objaví na východe Tichého oceánu a rovnako náhle zmizne.

Podľa „slnečného scenára“ anomálií počasia je predpoveď na 21. storočie pokojnejšia. Klíma Zeme sa mierne zmení, ale režim počasia prejde znateľným posunom, ako to bolo vždy, keď slnečná aktivita ubudne. Nemusí byť veľmi silný (chladnejší ako zvyčajne, zima a daždivo letné mesiace), ak slnečná aktivita klesne na Wmax ~ 50, ako to bolo na začiatku 19. a 20. storočia. Môže sa stať vážnejším (ochladenie podnebia celej severnej pologule), ak nové Maunderovo minimum (Wmax< 10). В любом случае похолодание климата будет не кратковременным, а продолжится, вместе с аномалиями погоды, несколько десятилетий.

Čo nás čaká v najbližšom období, ukáže 24. cyklus, ktorý sa práve začína. S vysokou pravdepodobnosťou, na základe analýzy slnečnej aktivity za 400 rokov, sa jej amplitúda Wmax ešte zmenší a slnečné dýchanie je ešte slabšie. Musíme monitorovať výrony koronálnej hmoty. Ich počet, tempo, postupnosť určí počasie na začiatku 21. storočia. A, samozrejme, je absolútne nevyhnutné pochopiť, čo sa stane s vašou milovanou hviezdou, keď sa jej činnosť zastaví. Toto nie je len vedecká úloha - vo fyzike Slnka, astrofyzike, geofyzike. Jeho riešenie je zásadne potrebné na objasnenie podmienok zachovania života na Zemi.

Literatúra

Zhrnutie pre tvorcov politík, Správa pracovnej skupiny I IPCC (Shanghai, január 2001), Internet.

Schwartz R., Randall D. Scenár náhlej zmeny klímy (október 2003), Internet.

Budyko M. Klíma. Čo to bude? // Veda a život, 1979, č.4.

Luchkov B. Slnečný vplyv na počasie Zeme. Vedecká relácia MiFi-2006 // Zborník vedeckých prác, ročník 7, s. 79.

Moiseev N. Budúcnosť planéty a systémová analýza // Veda a život, 1974, č. 4.

Nikolaev G. Klíma v zlomovom bode // Veda a život, 1995, č.6.