Солнце — рядовая звезда, не выделяющаяся своими свойствами и положением из мириада звезд Млечного пути. по светимости, размеру, массе она типичный середняк. Такое же среднее место занимает она в Галактике: не близко к центру, не на краю, а в серединке, как по толщине диска, так и по радиусу (8 килопарсек от галактического ядра). единственное, надо думать, отличие от большинства звезд в том, что на третьей планете обширного хозяйства Галактики 3 млрд лет назад возникла жизнь и, претерпев ряд изменений, сохранилась, породив на эволюционном пути думающее существо homo sapiens. человек, ищущий и любознательный, заселив всю землю, занимается теперь исследованием окружающего мира с целью познать “что”, “как” и “почему”. что, например, определяет земной климат, как формируется земная погода и почему она так резко и порой непредсказуемо изменяется? На эти вопросы вроде бы давно получены обоснованные ответы. а за последние полвека, благодаря глобальным исследованиям атмосферы и океана, создана разветвленная метеослужба, без сводок которой сейчас не обходится ни домохозяйка, идущая на рынок, ни пилот самолета, ни альпинист, ни пахарь, ни рыбак — положительно никто. вот только замечено, что иногда прогнозы попадают впросак, и тогда хозяйки, пилоты, альпинисты, не говоря уж о пахарях и рыбаках, поносят метеослужбу почем зря. значит, не все еще полностью ясно в погодной кухне, и надо бы внимательно разобраться в сложных синоптических явлениях и связях. Одна из главных — связь земля — солнце, которая дарит нам тепло и свет, но из которой порой, как из ящика пандоры, вырываются на свободу ураганы, засухи, наводнения и другие экстремальные “погоды”. что порождает эти “темные силы” земного климата, в общем-то довольно приятного по сравнению с тем, что творится на других планетах?
Грядущие годы таятся во мгле. А. Пушкин
КЛИМАТ И ПОГОДА
Земной климат определяется двумя главными факторами: солнечной постоянной и наклоном оси вращения Земли к плоскости орбиты. Солнечная постоянная — поток солнечной радиации, приходящий на Землю, 1,4.103 Вт/м2 — действительно неизменна с высокой точностью (до 0,1%) как по короткой (сезоны, годы), так и по длинной (века, миллионы лет) шкалам. Причина тому — постоянство солнечной светимости L = 4.1026 Вт, определяемой термоядерным “горением” водорода в центре Солнца, и почти круговая орбита Земли (R = 1,5.1011 м). “Срединное” положение светила делает его нрав удивительно сносным — ни изменений светимости и потока солнечной радиации, ни перепадов температуры фотосферы. Спокойная, уравновешенная звезда. И климат Земли поэтому строго определенный — жаркий в экваториальной зоне, где солнце почти каждый день бывает в зените, умеренно-теплый на средних широтах и холодный вблизи полюсов, там оно едва-едва высовывается из-за горизонта.
Иное дело погода. В каждой широтной зоне она проявляется как некоторое отклонение от положенного климатического стандарта. Бывает и зимой оттепель и на деревьях набухают почки. Случается, и в разгар лета налетит непогода с пронизывающим осенним ветром, а порой и снегопадом. Погода — это конкретная реализация климата данной широты с возможными (в последнее время весьма частыми) отклонениями-аномалиями.
МОДЕЛЬНЫЕ ПРЕДСКАЗАНИЯ
Аномалии погоды очень вредны, они наносят огромный ущерб. Наводнения, засухи, суровые зимы разрушали сельское хозяйство, приводили к голоду и эпидемиям. Штормы, ураганы, проливные дожди тоже не щадили ничего на своем пути, заставляли людей уходить из разоренных мест. Неисчислимы жертвы погодных аномалий. Усмирить погоду, смягчить ее экстремальные проявления невозможно. Энергетика погодных срывов не подвластна даже сейчас, в энергетически развитое время, когда газ, нефть, уран дали нам большую власть над природой. Энергия урагана средней руки (1017 Дж) равна суммарному выходу всех электростанций мира за три часа. Несостоятельные попытки остановить надвигающуюся непогоду предпринимались в прошлом веке. В 1980-е годы лобовую атаку на ураганы провели ВВС США (операция “Ярость бури”), но показали лишь свое полное бессилие (“Наука и жизнь” № 3, 2006 г.).
И все же наука и техника смогли помочь. Если нельзя сдержать удары взбесившейся стихии, то, может быть, удастся хотя бы их предвидеть, чтобы своевременно принять меры. Стали развиваться, особенно успешно с введением современных компьютеров, модели развития погоды. Самые мощные компьютеры, самые сложные расчетные программы сейчас — у синоптиков и военных. Результаты не замедлили сказаться.
К концу прошлого века расчеты по синоптическим моделям достигли такого уровня совершенства, что стали хорошо описывать процессы, происходящие в океане (главном факторе земной погоды), на суше, в атмосфере, включая ее нижний слой, тропосферу, — фабрику погоды. Было достигнуто весьма приличное согласие расчета основных погодных факторов (температура воздуха, содержание СО2 и других “парниковых” газов, нагрев поверхностного слоя океана) с реальными измерениями. Вверху приведены графики расчетных и измеренных аномалий температуры за полтора столетия.
Таким моделям можно доверять — они и стали рабочим инструментом прогноза погоды. Погодные аномалии (их силу, место, момент появления), оказывается, можно предсказать. Значит, есть время и возможность подготовиться к ударам стихии. Прогнозы стали обыденным делом, а урон, наносимый погодными аномалиями, резко сократился.
Особое место заняли долгосрочные прогнозы, на десятки и сотни лет, как руководство к действию экономистам, политикам, главам производства — “капитанам” современного мира. Сейчас известно несколько долгосрочных прогнозов на XXI век.
ЧТО ВЕК ГРЯДУЩИЙ НАМ ГОТОВИТ?
Прогноз на такой большой срок, конечно, может быть только приблизительным. Погодные параметры представляются со значительными допусками (интервалами ошибок, как принято в математической статистике). Чтобы учесть все возможности грядущего, разыгрывается ряд сценариев развития. Слишком неустойчива климатическая система Земли, даже лучшие модели, проверенные по тестам прошлых лет, могут допускать просчеты при обращении в далекое будущее.
Алгоритмы проводимых расчетов исходят из двух противоположных предположений: 1) постепенное изменение погодных факторов (оптимистический вариант), 2) их резкий скачок, приводящий к заметным изменениям климата (пессимистический вариант).
В прогнозе постепенного изменения климата XXI века (“Доклад рабочей группы межправительственной комиссии по изменению климата”, Шанхай, январь 2001 г.) приводятся результаты семи модельных сценариев. Основной вывод — потепление Земли, охватившее весь прошлый век, будет продолжаться и дальше, сопровождаясь увеличением эмиссии “парниковых газов” (в основном СО2 и SO2), ростом поверхностной температуры воздуха (на 2—6°С к концу нового века) и повышением уровня океана (в среднем на 0,5 м за столетие). Некоторые сценарии дают во второй половине века спад эмиссии “парниковых газов” как результат действия запрета на индустриальные выбросы в атмосферу, их концентрация не будет сильно отличаться от нынешнего уровня. Наиболее вероятные изменения погодных факторов: более высокие максимальные температуры и большее число жарких дней, менее низкие минимальные температуры и меньшее число морозных дней почти по всем земным регионам, уменьшенный разброс температур, более интенсивные выпадения осадков. Возможные изменения климата — больше летних сухостоев с заметным риском засух, усиление ветров и большая интенсивность тропических циклонов.
Прошедшие пять лет, наполненные сильными аномалиями (страшные североатлантические ураганы, не отстающие от них тихоокеанские тайфуны, суровая зима 2006 года в Северном полушарии и другие сюрпризы погоды), показывают, что новый век, по-видимому, пошел не по оптимистическому пути. Конечно, век только начался, отклонения от предсказанного постепенного развития могут сгладиться, но его “бурное начало” дает основание сомневаться в первом варианте.
СЦЕНАРИЙ РЕЗКОГО ИЗМЕНЕНИЯ КЛИМАТА XXI ВЕКА (П. ШВАРЦ, Д. РЭНДЕЛЛ, ОКТЯБРЬ 2003)
Это не просто прогноз, это встряска — сигнал тревоги для “капитанов” мира, успокоенных постепенным изменением климата: его можно всегда подправить небольшими средствами (протоколами-разговорами) в нужную сторону, и можно не бояться, что ситуация выйдет из-под контроля. Новый прогноз исходит из наметившейся тенденции роста экстремальных природных аномалий. Считают, что он начинает сбываться. Мир пошел по пессимистическому пути.
Первая декада (2000—2010 годы) — продолжение постепенного потепления, не вызывающее пока особой тревоги, но все же с заметным темпом ускорения. Северная Америка, Европа, частично Южная Африка будут иметь на 30% больше теплых и меньше морозных дней, увеличится число и интенсивность погодных аномалий (наводнений, засух, ураганов), бьющих по сельскому хозяйству. Все же такую погоду нельзя признать особо суровой, угрожающей мировому порядку.
Но к 2010 году накопится такое число опасных изменений, которое приведет к резкому скачку климата в совершенно непредвиденную (согласно постепенному варианту) сторону. Гидрологический цикл (испарение, выпадение осадков, утечки воды) ускорится, что еще больше повысит среднюю температуру воздуха. Водяной пар — мощный естественный “парниковый газ”. Из-за повышения средней поверхностной температуры высохнут леса, пастбища, начнутся массовые лесные пожары (уже сейчас видно, как трудно с ними бороться). Концентрация СО2 возрастет настолько, что обычное поглощение водой океанов и растениями суши, определявшее темп “постепенного изменения”, перестанет работать. Парниковый эффект пойдет в разгон. Начнется обильное таяние снега в горах, в приполярной тундре, площадь полярных льдов резко сократится, что сильно уменьшит солнечное альбедо. Температура воздуха и суши катастрофически растет. Сильные ветра из-за большого градиента температуры вызывают песчаные бури, приводят к выветриванию почвы. Нет никакого контроля за стихией и возможности хоть чуточку ее подправить. Темп резкого изменения климата набирает ход. Беда охватывает все регионы мира.
В начале второй декады произойдет замедление термоклинной циркуляции в океане, а он — главный творец погоды. Из-за обилия дождей и таяния полярных льдов океаны станут более пресными. Обычный перенос теплых вод с экватора на средние широты будет приостановлен.
Гольфстрим, теплое атлантическое течение вдоль Северной Америки к Европе, гарант умеренного климата Северного полушария, замрет. Потепление в этом регионе сменится резким похолоданием и уменьшением осадков. Всего за несколько лет вектор изменения погоды повернет на 180 градусов, климат станет холодным и сухим.
В этом месте компьютерные модели не дают однозначного ответа: что на самом деле произойдет? Станет ли климат Северного полушария более холодным и сухим, что еще не приведет к мировой катастрофе, или наступит новый ледниковый период продолжительностью в сотни лет, как бывало на Земле не раз и не так давно (Малый ледниковый период, Событие-8200, Ранний Триас — 12 700 лет назад).
Худший вариант, который действительно может случиться, таков. Разрушительные засухи в регионах производства продуктов питания и большой плотности населения (Северная Америка, Европа, Китай). Снижение осадков, пересыхание рек, истощение запасов пресной воды. Сокращение пищевых запасов, массовый голод, распространение эпидемий, бегство населения из зон бедствия. Нарастание международной напряженности, войны за источники питания, питьевые и энергетические ресурсы. В то же время в районах традиционно сухого климата (Азия, Южная Америка, Австралия) — проливные дожди, наводнения, гибель сельскохозяйственных угодий, не приспособленных к такому обилию влаги. И здесь тоже сокращение сельского хозяйства, нехватка продуктов питания. Коллапс современного устройства мира. Резкое, на миллиарды, сокращение численности населения. Отброс цивилизации на века, приход жестоких правителей, религиозные войны, крах науки, культуры, морали. Армагеддон в точно предсказанном виде!
Резкое, неожиданное изменение климата, к которому мир просто не сможет адаптироваться.
Вывод сценария неутешителен: надо принимать срочные меры, а какие, неясно. Поглощенный карнавалами, чемпионатами, бездумными шоу, просвещенный мир, который мог бы что-то “предпринять”, на него просто не обращает внимания: “Ученые пугают, а нам не страшно!”
СОЛНЕЧНАЯ АКТИВНОСТЬ И ЗЕМНАЯ ПОГОДА
Есть, однако, третий вариант прогноза земного климата, согласный с разгулом аномалий начала века, но не приводящий к вселенской катастрофе. Он основан на наблюдениях нашей звезды, которая при всем видимом спокойствии все же обладает заметной активностью.
Солнечная активность — проявление внешней конвективной зоны, занимающей треть солнечного радиуса, где из-за большого градиента температуры (от 106 К внутри до 6.103 К на фотосфере) горячая плазма вырывается наружу “кипящими потоками”, генерирующими локальные магнитные поля напряженностью в тысячи раз больше общего поля Солнца. Все наблюдаемые особенности активности обусловлены процессами в конвективной зоне. Грануляция фотосферы, горячие площадки (факелы), восходящие протуберанцы (дуги вещества, поднимаемые магнитными силовыми линиями), темные пятна и группы пятен — трубки локальных магнитных полей, хромосферные вспышки (результат быстрого замыкания противоположных магнитных потоков, преобразующего запас магнитной энергии в энергию ускоренных частиц и нагрева плазмы). В этот клубок явлений на видимом диске Солнца вплетается сияющая солнечная корона (нагретая до миллионов градусов верхняя, очень разреженная атмосфера, исток солнечного ветра). Немалую роль в солнечной активности играют корональные конденсации и дыры, наблюдаемые в рентгене, и массовые выбросы из короны (корональные выбросы массы, КВМ). Многочисленны и разнообразны проявления солнечной активности.
Наиболее показательный, принятый индекс активности — число Вольфа W, введенное еще в XIX веке, указывающее количество темных пятен и их групп на солнечном диске. Лик Солнца покрыт изменяющимся крапом веснушек, что указывает на непостоянство его активности. На c. 27 внизу показан график среднегодовых значений W(t), полученный прямым мониторингом Солнца (последние полтора столетия) и восстановленный по отдельным наблюдениям до 1600 года (светило тогда не было под “постоянным надзором”). Видны подъемы и падения числа пятен — циклы активности. Один цикл длится в среднем 11 лет (точнее, 10,8 года), но есть заметный разброс (от 7 до 17 лет), переменность не строго периодическая. Гармонический анализ обнаруживает и вторую переменность — вековую, период которой, тоже не строго выдержанный, равен ~100 годам. На графике он проявляется наглядно — с таким периодом изменяется амплитуда солнечных циклов Wmax. В середине каждого века амплитуда достигала наибольших величин (Wmax ~ 150—200), на стыке веков уменьшалась до Wmax = 50—80 (в начале XIX и XX веков) и даже до предельно малого уровня (начало XVIII века). В течение длительного временного интервала, названного Маундеровским минимумом (1640—1720 годы), никакой цикличности не наблюдалось и число пятен на диске исчислялось единицами. Маундеровское явление, наблюдаемое и у других звезд, по светимости и спектральному классу близких Солнцу, не совсем понятый механизм перестройки конвективной зоны звезды, в результате чего генерация магнитных полей замедляется. Более глубокие “раскопки” показали, что подобные перестройки на Солнце бывали и раньше: минимумы Шперера (1420—1530 годы) и Вольфа (1280—1340 годы). Как видно, они случаются в среднем через 200 лет и длятся 60—120 лет — в это время Солнце как бы впадает в летаргический сон, отдыхая от активной работы. После Маундеровского минимума прошло почти 300 лет. Самая пора светилу снова передохнуть.
Здесь возникает прямая связь с темой земной погоды и изменения климата. Хроника времен Маундеровского минимума определенно указывает на аномальное поведение погоды, близкое тому, что происходит в наши дни. По всей Европе (с меньшей вероятностью во всем Северном полушарии) в это время наблюдались удивительно холодные зимы. Замерзали каналы, о чем свидетельствуют картины голландских мастеров, замерзала Темза, и у лондонцев вошло в обычай устраивать гуляния по льду реки. Сковывалось льдом даже Северное море, прогреваемое Гольфстримом, в результате чего прекращалась навигация. В эти годы практически не наблюдались полярные сияния, что указывает на уменьшение интенсивности солнечного ветра. Дыхание Солнца, как бывает во время сна, ослабевало, и именно это привело к изменению климата. Погода стала холодной, ветреной, капризной.
СОЛНЕЧНОЕ ДЫХАНИЕ
Как, посредством чего передается солнечная активность на Землю? Должны быть какие-то материальные носители, осуществляющие перенос. Таких “переносчиков” может быть несколько: жесткая часть спектра солнечного излучения (ультрафиолет, рентген), солнечный ветер, выбросы вещества во время солнечных вспышек, КВМ. Результаты наблюдений Солнца в 23-м цикле (1996—2006 годы), проведенные космическими аппаратами SOHO, TRACE (США, Европа), КОРОНАС-Ф (Россия), показали, что главными “переносчиками” солнечного влияния выступают КВМ. Они в первую очередь определяют земную погоду, а все остальные “носители” дополняют картину (см. “Наука и жизнь” № 7, 2006 г.).
КВМ стали подробно изучать лишь в последнее время, осознав их ведущую роль в солнечно-земных связях, хотя замечали с 1970-х годов. По частоте испускания, массе и энергии они превосходят все остальные “переносчики”. При массе 1—10 млрд тонн и скорости (1—3.10 км/с эти плазменные облака обладают кинетической энергией ~1025 Дж. Долетая до Земли за несколько суток, они оказывают сильное воздействие сначала на земную магнитосферу, а через нее на верхние слои атмосферы. Механизм воздействия сейчас достаточно изучен. О нем догадывался советский геофизик А. Л. Чижевский еще 50 лет назад, в общих чертах его понимал Э. Р. Мустель с сотрудниками (1980-е годы). Наконец, в наши дни он был доказан наблюдениями с американских и европейских спутников. Орбитальная станция SOHO, ведущая непрерывные наблюдения уже 10 лет, зарегистрировала около 1500 КВМ. Спутники SAMPEX и POLAR отметили появление выбросов у Земли и проследили результат воздействия.
В общих чертах воздействие КВМ на земную погоду сейчас хорошо известно. Достигнув окрестности планеты, расширившееся магнитное облако обтекает магнитосферу Земли по границе (магнитопаузе), поскольку магнитное поле не пускает заряженные частицы плазмы внутрь. Удар облака по магнитосфере порождает колебания магнитного поля, проявляющиеся как магнитная буря. Магнитосфера обжимается обтекающим потоком солнечной плазмы, концентрация силовых линий возрастает, и в некоторый момент развития бури происходит их пересоединение (аналогичное тому, что порождает вспышки на Солнце, но намного меньшего пространственного и энергетического масштаба). Выделенная магнитная энергия идет на ускорение частиц радиационного пояса (электроны, позитроны, протоны сравнительно низких энергий), которые, приобретя энергию в десятки и сотни МэВ, не могут уже удерживаться магнитным полем Земли. Происходит высыпание потока ускоренных частиц в атмосферу вдоль геомагнитного экватора. Взаимодействуя с атомами атмосферы, заряженные частицы передают им свою энергию. Появляется новый “энергетический источник”, влияющий на верхний слой атмосферы, а через его неустойчивость к вертикальным перемещениям — и на нижние слои, в том числе тропосферу. Этот “источник”, связанный с солнечной активностью, “расшатывает” погоду, создавая скопления облаков, порождая циклоны и штормы. Главный итог его вмешательства — дестабилизация погоды: штиль сменяется бурей, сушь — обильными осадками, дожди — засухой. Примечательно, что все погодные изменения начинаются вблизи экватора: тропические циклоны, перерастающие в ураганы, переменные муссоны, загадочное Эль Ниньо (“Ребенок”) — всемирный возмутитель погоды, неожиданно появляющийся на востоке Тихого океана и столь же неожиданно исчезающий.
Согласно “солнечному сценарию” погодных аномалий, прогноз на XXI век более спокойный. Климат Земли изменится незначительно, но режим погоды претерпит заметный сдвиг, как это было всегда при замирании солнечной активности. Он может быть не очень сильным (более холодные, чем обычно, зимние и более дождливые летние месяцы), если солнечная активность снизится до Wmax ~ 50, как было в начале XIX и XX веков. Он может стать более серьезным (похолодание климата всего Северного полушария), если случится новый Маундеровский минимум (Wmax < 10). В любом случае похолодание климата будет не кратковременным, а продолжится, вместе с аномалиями погоды, несколько десятилетий.<10). В любом случае похолодание климата будет не кратковременным, а продолжится, вместе с аномалиями погоды, несколько десятилетий.>
Что ожидает нас в ближайшее время, покажет 24-й цикл, который сейчас начинается. С большой вероятностью, основанной на анализе солнечной активности за 400 лет, его амплитуда Wmax станет еще меньше, солнечное дыхание еще слабее. Надо следить за корональными массовыми выбросами. Их число, темп, последовательность определят погоду начала XXI века. И, конечно, совершенно необходимо понять, что же происходит с любимой звездой, когда ее активность замирает. Это задача не только научная — по физике Солнца, астрофизике, геофизике. Ее решение кардинально необходимо для выяснения условий сохранения жизни на Земле.
Автор: Доктор физико-математических наук Б. ЛУЧКОВ, профессор МИФИ.
Литература
Summary for Policymakers, A Report of Working Group I of IPCC (Shanghai, January 2001), Internet.
Schwartz Р., Randall D . An Abrupt Climate Change Scenario (October 2003), Internet.
Будыко М.Климат. Каким он будет? // Наука и жизнь, 1979, № 4.
Лучков Б. Солнечное влияние на земную погоду. Научная сессия МиФи-2006 // Сборник научных трудов, т. 7, с.79.
Моисеев Н. Будущее планеты и системный анализ // Наука и жизнь, 1974, № 4.
Николаев Г. Климат на переломе // Наука и жизнь, 1995, № 6.
МОСКВА, 29 сен — РИА Новости. Климатические аномалии 2010 года могут оказаться «цветочками» по сравнению с «ягодками» — будущими последствиями изменения климата, для сдерживания которого необходим следующий шаг в переговорном процессе — новое климатическое соглашение, заявила глава секретариата Рамочной конвенции ООН об изменении климата (UNFCCC) Кристиана Фигейрес (Christiana Figueres) в видеообращении, обнародованном в преддверии очередной сессии переговоров сторон.
Некоторые климатические особенности 2010 года и предпосылки к их формированию
Рассмотрены некоторые климатические аномалии 2010 года, наблюдаемые при гидрометеорологических исследованиях. Особенную популярность данному вопросу придаёт наблюдаемые большинством людей очевидные аномалии климата в регионе их проживания.
В современных средствах массовой информации широко обсуждаются вопросы глобального изменения климата. Люди, проживающие в различных регионах мира, отмечают, что в погоде присутствуют некоторые особенности, которых не наблюдалось ранее. Ярким примером климатических аномалий было первое полугодие 2010 года. Что необычного было 2010 году? В Европе при значительном уровне осадков паводковые воды мало отличались от среднего, за многолетние наблюдения, уровня. Это говорит о необычайно активном испарении. Всё первое полугодие, особенно в Северном полушарии, наблюдались положительные температурные аномалии. Особенно заметны они в Центральной и Северной Европе. При этом в Центральной Азии лето было необычайно прохладным. Над среднеазиатскими пустынями, где летним днём обычно редко бывает меньше 45°С, висели облака, и было относительно прохладно (35–40°С), так же необычно прохладное лето наблюдалось в Тянь-Шане. В Европе, а особенно в России в это время люди изнывали от жары, загорались пересохшие торфяные болота.
Некоторые исследователи объясняют этот климатический феномен активной фазой Ла-Ниньи, безусловно, Ла-Нинья и Эль-Нинья активно участвуют в процессе формирования климата на планете. Но где черпают силы глобальные гидрометеорологические процессы? Из энергий солнечной активности и гравитационного взаимодействия. Как о факторе, вносящем постоянную динамику можно говорить о активности солнца, а точнее солнечного излучения. В свою очередь способность атмосферы и гидросферы Земли удерживать и преобразовывать солнечную энергию, тесно связана с климатическими условиями. Например, влажный воздух атмосферы более интенсивно преобразует энергию солнечного излучения (особенно в СВЧ и КВЧ диапазонах) в энергию теплового движения молекул. Таким образом, при увеличении влажности атмосферы наблюдается более интенсивной прогрев её толщи, при этом меньшее количество солнечного излучения достигает непосредственно поверхности Земли, а достигшее и отразившееся опять активно поглощается влажной атмосферой. Подобный механизм удержания солнечной энергии наблюдается у CO2. Поэтому газы способные значительно поглощать энергию солнечного излучения называют парниковыми. Здесь можно вспомнить о активном испарении влаги наблюдавшемся весной 2010 года, вызванной высокой солнечной активностью о которой речь пойдёт чуть позже.
В гидросфере так же наблюдается зависимость от состояния воды способности поглощать и преобразовывать энергию солнечного излучения в тепло, кинетическую и потенциальную энергии. Например, кристаллическая вода лучше отражает, обладает меньшей теплоемкостью, чем жидкая. Отличается способность к преобразованию энергии (теплоёмкость) у воды в зависимости от процентного содержания соли. В результате в некоторых гидрометеорологических явлениях может наблюдаться эффект самоусиления. Например, процесс самоусиления присущ штормам и ураганам, формирующимся в акватории Атлантического океана. Нагрев воды и атмосферы порождает испарение и конвекционные потоки, рост влажности воздуха приводит к большему нагреву атмосферы и усилению вихревых потоков. Здесь можно отметить, что, не смотря, на присутствие положительных обратных связей у природы есть и сложные механизмы отрицательных обратных связей препятствующих лавинообразному изменению климатической обстановки.
Еще одним из факторов способных повлиять на глобальную климатическую обстановку является извержение крупных вулканов. Особенным в этом смысле оказался вулкан Эйяфьядлайёкюдль расположенный в центре ледника с высотой вершины более 1.6 тыс. метров и площадью около 100 км. кв., проснувшийся в марте 2010 года. Извержение вулкана привело не только к выбросу пепла на высоту до 100 км, но и быстрому разогреву и испарению больших объемов воды. Известно, что большое извержение стратовулкана Кракатау в 535 году привело к глобальным изменениям климата.
Солнечная активность, после минимума 11-12 летнего цикла наблюдавшегося в 2008, 2009 годах начала нарастать осенью 2009 года. Весна и лето 2010 года отмечены достаточно высокой солнечной активностью. Кроме периодических колебаний солнечной активности с частотой 11-12 лет, наблюдаются несколько видов долгопериодических колебаний, с которыми можно связать минимумы Маундера, Дальтона и др. По данным современных исследований сейчас солнце находиться в фазе повышения активности цикла долгопериодических колебаний. Текущее состояние долгопериодической активности Солнца имеет наибольшие значения, по крайней мере, за последние 1500 лет. Как результат наблюдается сложение максимумов нескольких периодических функций. Диаграммы многолетних наблюдений солнечной активности и температуры позволяют отследить влияние не столько 11-12 летнего цикла, сколько долгопериодических колебаний солнечной активности (см. изображения).
Еще одним фактором продолжающим оказывать влияние на количество энергии попадающей в нижнюю атмосферу и на поверхность земли явилось рекордное понижение толщины термосферы, зарегистрированное во время глубокого минимума 11-12 летнего цикла солнечной активности (2008, 2009 гг.). После прохода периода минимума толщина термосферы начала постепенно восстанавливаться, но это событие сыграло свою роль в формировании климата на планете.
Таким образом, к весне-лету 2010 года накопилось достаточное количество причин для формирования климатических аномалий, которые можно было наблюдать в различных регионах Земли.
1. Hansen, J., R. Ruedy, M. Sato, and K. Lo, 2010: Global surface temperature change, Rev. Geophys., accepted.
3. Hansen, J.E., and S. Lebedeff, 1987: Global trends of measured surface air temperature. J. Geophys. Res., 92, 13345-13372, doi:10.1029/JD092iD11p13345.
4. Arneth, A., S.P. Harrison, S. Zaehle, K. Tsigaridis, S. Menon, P.J. Bartlein, J. Feichter, A. Korhola, M. Kulmala, D. O'Donnell, G. Schurgers, S. Sorvari, and T. Vesala, 2010: Terrestrial biogeochemical feedbacks in the climate system. Nature Geosci., 3, 525-532, doi:10.1038/ngeo905.
5. Puma, M.J., and B.I. Cook, 2010: Effects of irrigation on global climate during the 20th century. J. Geophys. Res., 115, D16120, doi:10.1029/2010JD014122.
На изображении показаны карты температурных аномалий за три года: 1998, 2005, 2010. По 1998 и 2005 годам приведена средняя за 12 месяцев карта температуры, для 2010 года приведена температура за первые семь месяцев. График внизу, справа показывает среднемесячную динамику температуры на Земле над поверхностью суши и океана. Справа от названия графической карты температур дано превышение температуры над средним значением базового периода (1851–1980 гг.). Интересно, что по приведённым аномальным годам наблюдается спад температуры во втором полугодии, это связано с явлениями Эль-Ниньо и Ла-Нинья. В географическом распределении температурных аномалий 2010 года, можно заметить как бы объединение аномалий за 1998 и 1995 годы, только в более контрастном виде. Ожидается, что втором полугодии 2010 года температура будет сходна с температурой наблюдавшейся в этот же период в 2005 году. Владелец изображения: Hansen, J., R. Ruedy, M. Sato, and K. Lo, 2010: Global surface temperature change, Rev. Geophys., accepted.
Среднегодовая температура за 1880 - 2010 годы
На изображение климатические, температурные наблюдения за период с 1880 по август 2010 гг. К августу месяцу 2010 года средняя температура воздуха над сушей и морем (среднее значение за первые 7 месяцев 2010 г.) достигла рекордно высокого значения (за предыдущие годы температура оценивалась как среднее за 12 месяцев). Во второй половине 2010 года ожидается менее значительное проявление положительных температурных аномалий. Владелец изображения: NASA
Солнечная активность с 1500 по 1998, movelife.ru
График средней температуры на поверхности Земли. Данные о средних температурах получены на основании анализа колец на срезах стволов деревьев, анализа срезов ледников и исторических температурных отчетов. По графику видно, что минимальные температуры наблюдались между серединой 1600 и началом 1700 гг, этот время так же называют Малый ледниковый период. Более высокочастотная составляющая соответствует хорошо известному 11 летнему циклу солнечной активности. Современные наблюдения показывают, что данные о изменении средней температуры имеет очень высокое значение корреляции с солнечной активностью. График построен по данным Массачусетского университета. Владелец изображения: MoveLife.ru
Глобальное распределение температурных аномалий в июле 2010 года
Карта глобального распределения температурных аномалий в °C. На изображении обозначены области средних за июль 2010 г. температурных аномалий, цветом, соответствующим температуре на шкале (внизу). За основу для сравнения температуры был выбран период 1951 – 1980 гг. Среднее по планете превышение температуры в июле 2010 года составило 0.55°C. На изображении видно, что значительное превышение температуры наблюдалось в: западной, крайней и дальне восточной части Евразийского континента, восточной части Северной Америки, южной и частично северной Африке, южной Австралии, юго-западной части Южной Америки. Значительное отклонение температуры от средних значений в меньшую сторону наблюдалось в: центральной части Евразийского континента, южной части Южной Америки и Австралии, восточной части Северной Америки. Отдельно стоит рассмотреть распределение температурных аномалий у берегов Антарктики. Значительное превышение средней температуры наблюдалось в части расположенной в Западном полушарии, особенно в районах Антарктического п-ова, Земли Элсуэрта (до 5°C) и окружающих их водах (море Уэдделла, море Беллинсгаузена), в Восточном полушарии, а особенно в области Земли Уилкса наблюдались пониженные значения температуры (до –3.7°C). На Антарктическом побережье, где идет процесс откола сползающих ледников, наблюдались преимущественно отрицательные температурные аномалии. Значительная положительная температурная аномалия наблюдалась в области центральной и южной части Индийского океана. В результате необычного распределения температур наблюдались области, в которых присутствовали относительно большие значения температурных градиентов, способствующих возникновению необычных для ряда регионов явлений: смерчи, ураганы. Владелец изображения: NASA
Рекордное понижение толщины термосферы
Во время глубокого минимума 11-12 летнего цикла солнечной активности (2008, 2009 гг.) произошло глобальное событие в атмосфере Земли, проявившееся в значительном снижении толщины термосферы. По данным исследований (достаточно точные наблюдения ведутся более 43 лет) раньше таких спонтанных понижений не наблюдалось. Термосфера всегда охлаждается и уменьшается в толщине, когда понижается солнечная активность, в этот раз изменение параметров превысило прогнозируемые значения в 2–3 раза. Термосфера простирается от 80–85 км до высот 900 км и выше. Термосфера – царство метеоритных потоков, полярных сияний, околоземных спутников запущенных человеком. В термосфере задерживается крайнее ультрафиолетовое (УФ) излучение (EUV) Солнца. В период высокой солнечной активности УФ излучение согревает термосферу, что приводит к повышению тепловой энергии частиц и её расширению. Температура в термосфере (как мера средней кинетической энергии) может подниматься до 1400°K и выше, в результате таких особенностей этот слой атмосферы и получил своё название. Когда солнечная активность падает, термосфера остывает и уменьшает свою толщину. Флуктуации термосферы оказывают значительное влияние на движение спутников, при расширении термосфера в результате трения может значительно притормаживать космические корабли на околоземных орбитах. По динамике изменений (или производимой корректировки для восстановления) орбит околоземных спутников определяют состояние термосферы. Расположение спутников на разных высотах, позволяет сделать послойный анализ. В 2008, 2009 году наблюдалось беспрецедентное изменение термосферы. Есть гипотеза, что на изменение толщины термосферы повлияло постоянно растущее содержание CO2 в атмосфере. Моделирование значительности влияния различных факторов на состояние термосферы позволило получить следующие результаты: изменение плотности потока УФ излучения 30%; содержание CO2 в атмосфере 10%; неизвестный фактор 60%. Группа специалистов, занимающихся изучением термосферы (Emmert, J. T., J. L. Lean, and J. M. Picone (2010), Record-low thermospheric density during the 2008 solar minimum, Geophys. Res. Lett., 37, L12102) предполагает, что произошло изменение планетарных масштабов чувствительности термосферы к УФ излучению, в результате пока неопределённых физико-химических процессов в атмосфере. На изображении обозначены: слоистая структура атмосферы Земли; графики зависимости температуры от фазы цикла солнечной активности; высотное распределение электронной плотности, атомов и молекул кислорода, молекул азота; глубина проникновения в толщу атмосферы различных видов солнечного излучения. Владелец изображения: Emmert, J. T. (NASA)
Жаркое лето 2010 года в России
Необычно жаркое лето 2010 года стало причиной многих стихийных бедствий на территории России: засухи, пожаров. На изображении показаны температурные аномалии для России на 20 – 27 июля 2010 года по сравнению со средней температурой на те же даты в период с 2000 по 2008 гг. по данным наблюдений со спутника NASA Terra. Шкала внизу показывает цветовое соответствие расхождения температуры в градусах по Цельсию. Очевидно, что значительное повышение температуры наблюдалось в восточной и особенно в западной России. В центральной России тенденция изменения температуры выражена не чётко, в северной России наблюдалось понижение средней температуры. Понижение температуры так же наблюдалось почти на всём юге Европейского континента, в центральной Азии и Дальнем Востоке. Температурные аномалии лета 2010 года имели достаточно устойчивую картину на протяжении относительно длительного периода (более 20 дней). Лето 2010 года так же отмечено достаточно высокой солнечной активностью набирающей свою силу в 11-12 летнем цикле, после минимума пришедшегося на 2008 – 2009 гг. Владелец изображения: NASA Terra
Угарный газ над Россией, август 2010
Последствия пожаров в центральной части западной России высокое содержание оксида углерода (угарного газа) в атмосфере. Изображение получено на основании снимков-спектрограмм сделанных со спутника NASA Terra (по данным зарегистрированным с 1 по 8 августа 2010). Области с самым высоким уровенем концентрации моноксида углерода отображёны красным цветом, в то время как области с более низким уровнем концентрации отображены желтыми и оранжевыми цветами Серым цветом обозначены регионы в которых содержание оксида углерода не определено из-за облачности. Измерения производились для высот от двух до восьми километров над поверхностью Земли. В Москве концентрация оксида углерода превысила обычное для этого региона значение примерно в 6 раз. Содержащиеся в крови эритроциты связывают оксид углерода легче, чем кислород, это привод к нарушению метаболических процессов в организме. Особенно чувствительны к дефициту кислорода клетки нервной системы. Внизу изображения приведена шкала цветового соответствия в единицах ppbv (part per billion – 1/109 частиц). Владелец изображения: NASA Terra
Глобальные температурные аномалии
Визуализация данных наблюдения за средней температурой с 1881 по 2009 год, института Института космических исследований Годдарда (NASA Goddard Institute for Space Studies (GISS)). Температура усреднена по пятилетним интервалам. Желтые и красные оттенки указывают области повышения, синие – области понижения температур. Районы наиболее сильных потеплений выделены красным, области наиболее сильных похолоданий выделены темно-синим цветом. Исследователи института GISS утверждают, что 2009 год был самым теплым на планете за последние 130 лет, средняя температура Южного полушария была на 0,57°C выше, чем средняя температура за период 1951 – 1980 гг. Но надо учитывать, что период 130 лет для формирования глобальных климатических оценок недостаточен. Изменения климата процесс, происходящий постоянно т.к. планета Земля часть динамично развивающейся Солнечной системы. При этом в изменении климата наблюдаются короткопериодические процессы (длительность которых измеряется десятилетиями, столетиями и даже тысячелетиями) и длиннопериодические процессы с периодом в десятки, сотни тысячелетий и миллионы лет. Владелец: NASA/Goddard Space Flight Center Scientific Visualization Studio
Академик Георгий Голицын, председатель Научного совета РАН, считает, что температурные изменения на планете резко ускорились. Погодные аномалии будут нарастать.
7:50 12 Октябрь 2010
spawnman
Модератор
сообщений 6129
725
Потепление климата высушивает Землю, считают ученые
Глобальное потепление климата приводит к снижению количества влаги, циркулирующего между почвами, растительной биосферой и атмосферой, вызывая иссушение, за которым может последовать опустынивание земель, сообщается в статье ученых, опубликованной в журнале Nature.
Авторы исследования, группа ученых под руководством Мартина Юнга (Martin Jung) из Института биогеохимии имени Макса Планка в Йене, Германия, провели обобщение огромного количества данных наблюдений, проводимых наземными станциями по всему миру. Эти измерения направлены на определение количества влаги, испаряемого ежедневно растениями и почвой в атмосферу.
Ученые показали, что до 1998 года объемы испарений постоянно росли, однако затем замедлились и начали уменьшаться. Авторы работы связывают это с тем, что 12 лет назад испарение влаги с поверхности суши достигло своего максимума, исчерпав запасы влаги. Современная скорость пополнения их за счет осадков меньше скорости испарения, что приводит к иссушению земли, особенно заметному в некоторых регионах Южного полушария планеты.
“Мы не ожидали обнаружить такой сбой в количестве испарений на таких больших участках суши в Южном полушарии. Продолжение этих долговременных наблюдений критически важно для более полного понимания происходящих явлений”, - прокомментировал работу один из ее соавторов профессор Беверли Лоу (Beverly Law), слова которого приводит пресс-служба Орегонского университета в США.
Наиболее сильное иссушение земель наблюдается в юго-восточной части Африки, значительных территориях Австралии, центральной Индии, Южной Америки и частично в Индонезии. Несмотря на то, что большая часть этих регионов исторически является засушливой, некоторые участки суши до последнего времени ученые относили к зонам тропических лесов.
Полученные учеными данные подтверждают опубликованные на прошлой неделе данные спутниковых наблюдений, также показавшие заметное ускорение круговорота воды на планете, вызванное, по всей видимости, глобальным потеплением климата.
По мере того, как атмосфера Земли нагревается, она получает способность “вбирать” в себя все больше влаги. Этот ее параметр называется влагоемкостью. Повышение влагоемкости означает более частые и мощные осадки, однако выпадают они совсем не в тех регионах, откуда влага испарилась. Это делает засушливые регионы еще более сухими, тогда как некоторые и без того влажные участки суши начинают страдать от особенно сильных наводнений.
Число стихийных бедствий в мире удвоится в течение 15 лет - WWF
Изменение климата приведет к удвоению частоты и увеличению силы опасных метеорологических явлений во всем мире в ближайшие 10-15 лет, при этом количество жертв стихии также возрастет. Об этом сообщил глава климатической программыWWF России Алексей Кокорин в Международный день по уменьшению опасности стихийных бедствий, который отмечается ежегодно во вторую среду октября.
“Есть опасение, что оно (число опасных метеорологических явлений - ред.) даже удвоится, что приведет к большому числу жертв, особенно ввиду того, что люди стали жить в более рисковых местах, в частности, очень близко к уровню моря”, - сказал Кокорин РИА Новости в среду.
По его словам, количество опасных не метеорологических явлений (извержений вулкана, землетрясений, цунами) осталось на прежнем уровне, но число пострадавших увеличивается из года в год. “Счет жертв идет уже на миллионы людей - это уже, к сожалению, очевидность. Причем львиная доля приходится на Юго-Восточную Азию, плотно заселенную низко к уровню моря”, - говорит Кокорин.
В докладе Росгидромета об особенностях климата на территории РФ за 2009 год опасным явлениям посвящен специальный раздел. Так, в 2009 году отмечено 385 опасных гидрометеорологических явлений, что несколько меньше, чем в рекордном 2007 году, когда их было 436. Вместе с тем, за последние 15 лет подобных бедствий стало в два раза больше.
Наибольшее их число отмечается в Сибири и на Дальнем Востоке, в то время как большинство населения живет в европейской части страны. На Северо-Западе, в Центральной России и на Урале опасных явлений всегда было относительно немного, а рост их числа менее заметен.
Как отмечают гидрометеорологи, увеличение числа опасных явлений отмечается в России главным образом летом: именно в это время года развивается активная конвекция - вертикальные потоки воздуха, усиление которых и приводит к более частым и сильным опасным явлениям.
Международный день по уменьшению опасности стихийных бедствий отмечался, согласно резолюции Генеральной Ассамблеи ООН от 22 декабря 1989 года, в рамках Международного десятилетия по уменьшению опасности стихийных бедствий (1990-1999 годы). В 2001 году Генеральная Ассамблея постановила продолжать ежегодно отмечать Международный день по уменьшению опасности стихийных бедствий во вторую среду октября в качестве одного из способов, содействующих формированию глобальной культуры уменьшения опасности стихийных бедствий, включая предотвращение, смягчение их последствий и обеспечение готовности к ним.
Международная стратегия по уменьшению опасности прежде всего преследует цель довести до сведения широкой общественности важность задач по предотвращению природных катастроф, смягчению их последствий и готовности к ним. В этих условиях специалистам, спасателям приходится искать все новые методы и формы по прогнозированию, предупреждению и ликвидации последствий возможных чрезвычайных ситуаций. В России с этой целью действует Единая государственная система предупреждения и ликвидации чрезвычайных ситуаций.
Проверяя данные метеостанций о скорости ветров за последние три десятилетия, французские метеорологи неожиданно обнаружили, что по всему Северному полушарию ветер за это время существенно стих.
Собственно, намеки на то, что с наземными ветрами происходит что-то неладное, уже появлялись в исследованиях, проведенных ранее в США, Австралии, Китае и некоторых странах Европы, однако эти данные, по мнению Робера Вотара (Robert Vautard) из Версальского университета св. Квентина, группа которого сейчас проверяла скорость ветров, многим могли показаться недостоверными из-за отсутствия контроля качества архивных данных.
Группа Вотара довольно жестко осуществила такой контроль. Ученые собрали данные с десяти тысяч метеостанций и отбраковали большинство из-за неполноты записей, оставив в списке только 822 станции, расположенные в Европе, Северной Америке, Центральной и Восточной Азии.
Вотар и его коллеги ожидали увидеть картину, при которой ветры в одном месте ослабевают, зато в другом усиливаются, и были страшно удивлены, когда выяснилось, что они только слабеют. Понижение среднегодовой скорости ветра было зафиксировано ими на 73% метеостанций. Практически везде, особенно на наземных станциях, было зафиксировано ослабление ветра на 5-15%.
Почему это происходит, пока не очень понятно. Одной из причин называют глобальное потепление. Какая-то связь между силой ветра и глобальным изменением климата, несомненно, существует, однако просчитать эту связь из-за сложных конвекционных процессов, происходящих в атмосфере довольно сложно. По мнению Вотара, вклад глобального потепления в ветровое затишье невелик и не превышает 10-15%. Главный подозреваемый здесь – обезлесение. Оно, по словам Вотара, увеличивает “поверхностную неровность” земли. Когда ветер летит над сплошным лесом, он не встречает препятствий на своем пути, когда же он летит над ровной поверхностью и неожиданно наталкивается на лесной массив, ту самую “поверхностную неровность”, то поглощается лесом и теряет силу. В качестве возможных причин называется также стремительная урбанизация Северного полушария, однако на сегодня не существует математических моделей, учитывающих высоту зданий и способных проверить это предположение.
Как повлияет ослабление ветров на работу ветровых электростанций, неясно, поскольку на метеостанциях измеряют воздушные потоки, находящиеся на высоте 10 м, а ветровые станции работают на высоте 50 м, по которой никаких данных нет.
Соединенные Штаты и много другие густонаселенные страны могут столкнуться с тяжелой засухой в ближайшие десятилетия. Айгуо Дай, ученый из Национальной метеослужбы США, нашел 22 аргумента в пользу того, что всемирная засуха неизбежна. Используя в своем исследовании ансамбль из 22 климатических моделей, он пришел к выводу, что повышение температуры, связанное с климатическими изменениями, создаст засушливые условия на значительной части земного шара в ближайшее 30-летие. В зоне риска окажется, прежде всего, субтропический пояс – зона наиболее комфортного проживания, где зародилась цивилизация. Это – Бразилия и Мексика, Южная Европа, Средиземноморье, Африка, Юго-Западная и Юго-Восточная Азия, и Австралия. К концу столетия могут сформироваться такие условия, каких еще не было в современные времена. Напротив, высокие широты, от Аляски до Скандинавии, вероятно, станут более влажными. Исследование также находит, что в Северной Европе, России и Канаде осадков будет выпадать больше. Однако они не компенсируют дефицит увлажнения в более густонаселенных умеренных и тропических зонах.
Синоптики прогнозируют в ноябре 60-градусные морозы в Якутии
Синоптики прогнозируют, что в ноябре на полюсах холода Якутии - Оймяконе и Верхоянье - столбик термометра может опуститься до 62 градусов мороза, сообщил РИА Новости во вторник представитель Якутского управления по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды.
По словам собеседника агентства, в ноябре в восточной части Якутии температура воздуха понизится до 34-37 градусов мороза, на юге - до 40-45 градусов мороза, на севере - в Оймяконе и Верхоянье - до 57-62 градусов мороза.
“Месячное количество осадков на большей части территории Якутии в ноябре будет колебаться от 10 до 20 миллиметров, местами до 32 миллиметров. В течение месяца в среднем ожидается от восьми до 15 дней с осадками”, - отметил представитель управления.
Он добавил, что из опасных явлений в ноябре ожидаются сильные ветра и метели в нижнем течении реки Лены, а в южных и юго-западных районах Якутии - густые туманы.
Правнукам наших детей, по всей видимости, уже не придется жить в городах своих предков. Ученые считают, что в ближайшем будущем мегаполисы окажутся не пригодны для человека.
К концу ХХIII в. крупнейшие города мира - Тель-Авив и Шанхай, Дели и Хьюстон, Сидней и Рио-де-Жанейро, - а также многие другие, фактически перестанут существовать. Люди будут вынуждены уходить с этих территорий, так как климатические условия станут невыносимыми. Большую часть года здесь будет убийственно жарко, а в некоторых местах еще и очень влажно. Австралийские специалисты по климату считают, что дышать на открытом воздухе в городах будущего окажется просто невозможно.
Свои выводы специалисты подкрепляют данными о темпах, с которыми в мире происходят изменения климата, и динамике роста среднегодовых температур. Специалист по атмосферным явлениям из Университета Южного Уэльса Стивен Шервуд рассказал: “Разумеется, все знают, что в будущем на Земле станет жарче, большинство территорий будут не пригодны для жизни. Однако даже я был шокирован: новые расчеты показали, что до этого момента остается меньше 300 лет”.
Уже сегодня практически каждое лето в Европе и США случаются все более затяжные периоды аномальной жары. И даже если уровень влажности воздуха не превышает нормальных показателей, врачи констатируют мощные всплески смертности. В такие периоды не выдерживают даже организмы здоровых, тренированных людей. А для групп риска - пожилых, детей, людей с хроническими заболеваниями - высокая температура даже смертельно опасна. Так в статье, опубликованной в New Scientist, ученые вспоминают катастрофическое для Европы лето 2003 года. Тогда лишь в одной Франции от жары скончались 14800 человек. Да и нам далеко за примерами ходить не надо. Лето 2010 г. Москва запомнит надолго. Только по официальным данным, смертность в июле в столице выросла на 75%, а по неофициальным, в четыре - пять раз.
Разумеется, свои расчеты ученые делали, исходя из нынешней экологической ситуации. По словам Стивена Шервуда, если хотя бы к 2100 г. количество вредных выбросов в атмосферу снизится на 90%, а энергия будет получаться только от возобновляемых источников, то дата гибели мегаполисов может быть скорректирована.
Моделирование погодных изменений, которые в ближайшие десятилетия могут произойти на планете из-за глобального потепления, открыло перед учеными любопытную картину. Оказывается, северу и югу Земли в будущем надо ждать совершенно разных стихийных бедствий.
Ранее считалось, что оба полушария окажутся покрыты грозовыми тучами, повсеместно на Земле возникнут штормы и ураганы. Американские ученые говорят, что такая участь ожидает только юг планеты, а Европе и Северной Америке надо готовиться к катаклизмам другого плана.
Хотя зимой крупные циклоны непременно посетят и Северное полушарие, больший период времени эта часть Земли будет задыхаться от высоких концентраций вредных веществ в воздухе. Дело в том, что летом европейская и североамериканская территории окажутся охвачены огнем лесных пожаров - виной тому станет жара и засуха. В свою очередь, на юге планеты климатический дисбаланс приведет к тому, что грозы будут бушевать практически круглый год.
Руководитель проекта, специалист по атмосферным явлениям, доцент Пол О'Горман из Массачусетского технического института считает, что разница в прогнозах обусловлена неоднородным распределением потоков ветра в Южном и Северном полушариях. Свое исследование ученый ведет очень давно - с 1981 года. “За данный период нам удалось собрать достаточно данных чтобы утверждать: Северной и Южной Америке надо готовиться к разным стихийным бедствиям”, - сообщил он.
В настоящее время специалисты приступают к моделированию конкретных изменений, которые ожидают разные части мира уже в текущем веке. Для этого ученым предстоит проанализировать динамику изменений скорости таяния ледников на полюсах.
Официальное научное обоснование летней аномалии, которую мы пережили в этом году, будет представлено общественности уже на следующей неделе. С таким заявлением выступил глава Росгидромета Александр Фролов.
Сегодня главный метеоролог России дал понять, что считает глобальное потепление одной из ведущих причин природных катаклизмов прошедшего лета. Этот вклад оценивается примерно в 20% - сообщает “РИА Новости”.
Над анализом климатической аномалии трудились лучшие умы из числа специалистов Росгидромета и представителей РАН, сказал Александр Фролов. Он также отметил, что на летнюю погоду повлиял целый комплекс причин, в числе которых невероятно устойчивый блокирующий антициклон и неудачное расположение температурных аномалий в океане. Ситуацию в европейской части России также мог ухудшить суховей, который принес горячий воздух из других районов, охваченных засухой.
Беспрецедентная жара и засуха не уходили с европейской территории России в течение двух с лишним месяцев. За это время было побито сразу несколько исторических температурных рекордов. Максимальная температура в некоторых регионах превышала +43,5°С. среднемесячная температура в мире в целом в июле составила +16,5°С. Выше она была только в 1998 году. 2010 г. стал лидером за период с января по июль - средняя температура была+14,5°С. Аналогов история метеонаблюдений пока не имеет. И есть все основания полагать, что аномалия 2010 г. будет перебита уже в ближайшие годы.
Эксперты, наблюдающие глобальные погодные явления говорят, что климат европейского региона с каждым годом приобретает все более резкие черты. Мы видим аномально холодную зимы и убийственно жаркое лето. Не трудно вспомнить, что январь 2010 г. Росгидромет называл самым морозным за последние несколько десятилетий. При этом десятилетие с 2000 по 2009 гг. стало вообще самым жарким на Земле за всю историю инструментальных наблюдений, а средние температуры непрерывно росли на протяжении последних 50 лет, сообщало американское Агентство по исследованию океана и атмосферы (NOAA).
Но помимо глобального потепления и неудачного стечения погодных обстоятельств среди причин аномального лета фигурирует и еще одна, наиболее экзотичная. Жару и засуху могло спровоцировать извержение исландского вулкана Эйяфьятлайокудль, считает профессор Гидрометеорологического института Валентин Сапунов. Извержение, начавшееся 14 апреля 2010 г. сопровождалось массивными выбросами пепла, что привело к образованию большого облака, представляющего опасность для турбин авиационных двигателей и крыльев самолетов. “Одной из причин аномально жаркого лета могло стать извержение вулкана. Но этот процесс был локальным - от Урала до Кавказа, на остальной части земного шара температура была ниже обычной”, - приводит слова профессора “РИА Новости”.
Сапунов считает, что летняя жара, затронувшая часть планеты, не свидетельствует о глобальном потеплении. Наоборот, на Земле более десятилетия назад началось похолодание климата. “За последние десять лет средняя температура в среднем упала на полградуса. В ближайшие 300 лет температура будет падать, но катастрофы не произойдет”, - отметил профессор. На изменение климата влияют преимущественно космические и земные факторы. К первым ученый относит падения метеоритов и изменения солнечной активности, а ко вторым - вулканическую деятельность. Деятельность человека не оказывает существенного влияния на изменение климата. “В общей карте влияний на климатические изменения антропогенный фактор составляет около 5-7%”, - отметил Сапунов.
Моделирование изменений атлантических течений, которые происходили в прошлом, позволило международной группе ученых рассчитать скорость подъема уровня Мирового океана. Специалисты считают, что в ближайшее столетие вода может отобрать территории у крупнейших морских держав.
С нарастанием глобального потепления усиливаются и подводные течения в Атлантическом и Северном-Ледовитом океанах. Дополнительное перераспределение воды, возникающее из-за этих явлений, только ускоряет темпы наступления моря - считают исследователи из Университета Севильи. Чем теплее воздух над океаном, тем больше к югу смещаются подводные течения. Параллельно нарастает и скорость этих потоков. Кроме того, “мигрирующий” к северу Гольфстрим только усиливает эффект.
Прогноз ученых неутешителен - уже до конца текущего века большая часть Исландии, практически вся Шотландия и многие северные острова окажутся под водой. Наводнения грозят также Дании и Нидерландам. Охлаждение Гольфстрима приведет к нарушению температурного баланса в северных широтах. На оставшихся территориях Великобритании, Ирландии и, частично, Канады человек жить практически не сможет. А таяние южных ледников угрожает практически всем островным государствам в Тихом и Индийском океанах.
Некоторые ученые и вовсе призывают готовиться к самому худшему. Так, по оценкам исследователей из Университета Торонто, к 2110 году уровень Атлантического океана в районе побережья Нью-Йорка может быть выше, чем сегодня на 1,3-1,5 метра. Это станет следствием мощного гравитационного эффекта, возникающего при таянии объемных полярных ледников. При этом канадские ученые полагают, что южной части планеты стоит приготовиться к повышению уровня моря не на 1-2 метра, а на 5-6 метров.
За последние 500 тыс. лет Земля пережила четыре климатических “горки”. И около 20 тыс. лет назад планета пребывала в последнем на сегодняшний день ледниковом периоде. Испанские океанологи вычислили, что в то время сильных подводных течений в Атлантическом океане практически не было. Придонные потоки воды перемещались преимущественно в северной части мирового океана. Однако с увеличением температуры в атмосфере, течения начали активно смещаться к югу. Компьютерная модель происходящих сегодня изменений климата демонстрирует, что аналогичные процессы могут происходить в море и сегодня.
Причиной аномальной жары стала засуха, антициклон и изменение климата
Причинойаномальной жары минувшего лета в России стало крайне маловероятное совпадение нескольких редких событий, сочетание которых и привело к засухе, многочисленным пожарам и продолжительному задымлению, сказал РИА Новости завкафедрой метеорологии и климатологии географического факультета МГУ Александр Кислов.
В европейской части России с середины июня 2010 года более двух месяцев стояла аномальная жара и засуха, приведшая к сильным природным пожарам, в основном лесным.
Ранее ученые Росгидромета и РАН провели совещание, на котором обсуждали причины аномальной жары. Кислов, участвовавший в этой встрече, отметил, что в результате “появилось некоторое понимание” причин произошедшего.
По словам собеседника агентства, можно назвать три главных фактора, повлиявших на ситуацию:приход аномально устойчивого блокирующего антициклона, чрезвычайно сильная засуха в прикаспийском регионе и общее повышение температуры, связанное с глобальным потеплением.
“Такое сочетание - глобальное потепление, блокирующий антициклон, и то, что уже готова была такая жаркая область, откуда должно было дополнительное тепло пойти - это и обусловило аномалию”, - сказал Кислов.
По его словам, сами по себе эти события достаточно редки, хотя и не уникальны, но поскольку эти факторы независимы, то их вероятности перемножаются. В итоге получается, что вероятность итогового эффекта очень низка.
“Блокирующие антициклоны возникают относительно часто. Строго говоря, за каждой циклонической серией всегда приходит блокирующий антициклон. Это не уникальное явление. А уникальное явление - это сочетание этой немыслимой жары и блокирующего антициклона”, - сказал ученый.
“Определенный вклад внесло и глобальное потепление: климат потеплел, и по сравнению с жарой 1972 года появилась некая добавка тепла. Было также обнаружено, что еще до начала ситуации блокирования в центральном регионе была аномалия засушливости в Прикаспийском регионе, и оттуда потянуло дополнительное тепло”, - добавил Кислов.
По его оценке, если блокирующий антициклон может возникать примерно раз в 20 лет и с такой же частотой возникает аномальная засушливость в прикаспийском регионе, то сочетание этих событий может произойти примерно раз в 400 лет.