Версии причин изменения климата
Климатическая система включает в себя, помимо атмосферы, океан, ледниковые щиты и поверхность суши.
Изменение глобального климата происходит в результате разнообразных процессов, приводящих к изменению потоков радиационной энергии внутри системы. Например, может измениться поглощение солнечной радиации, а также поглощение длинноволновой радиации атмосферными газами.
Основные возможные причины изменения климата:
1. изменение светимости Солнца или параметров орбиты Земли;
2. изменение доли коротковолнового излучения Солнца, приходящего к верхней границе атмосферы и поглощаемого атмосферой или поверхностью Земли;
3. изменение потока уходящего длинноволнового излучения на верхней границе тропосферы;
4. изменение количества тепла, запасаемого в глубинах океана;
Вторая и третья причины в свою очередь могут возникнуть вследствие:
ü изменений радиационных потоков, связанных с изменением состава атмосферы
ü изменений прозрачности атмосферы, вызванных либо вулканической деятельностью, либо антропогенными поступлениями аэрозоля, либо вариациями облачности;
ü изменений количества отраженной поверхностью энергии (изменений альбедо);
ü изменений потока длинноволнового излучения, идущего от поверхности или поглощаемого водяным паром в атмосфере.
Солнечное излучение.
Известно, что светимость Солнца изменяется только за очень большие промежутки времени, а высокочастотная часть спектра испытывает флуктуации в масштабах времени от суток до года.
Вариации солнечного излучения в пределах ±0,1 % происходят в течение 27-суточного периода вращения экваториальных областей Солнца вокруг его оси [3].
Непосредственных свидетельств наличия климатических значений вариаций солнечного излучения в масштабах от одного года до тысячи лет не имеется. Влияние солнечных пятен на климат пока еще не установлено, поскольку наличие этой связи не подтверждено достаточным числом статистических данных. В любом случае эффекты, вероятно, очень малы. Было обнаружено наличие корреляции между солнечным излучением и числом солнечных пятен [5], обнаружены также изменения интенсивности излучения в течение 11-летнего цикла солнечной активности, но они составляют около 0,05% (спутниковые данные). Такие вариации излучения должны оказывать ничтожно малое влияние на среднюю глобальную температуру – во всяком случае, обнаружить его невозможно.
Вариации параметров орбиты Земли.
Изменения параметров земной орбиты влияют на климат в масштабах тысячелетий, так как вызывают изменения широтного и сезонного хода интенсивности солнечной радиации, приходящей на верхнюю границу атмосферы. Локальное изменение интенсивности могут превышать 10%. Основываясь на анализе результатов моделирования, пришли к заключению о том, что, поскольку большие массивы суши в настоящее время расположены в северном полушарии, наличие нелинейной связи между альбедо и площадью льдов может привести к образованию в этом полушарии больших ледяных массивов при тех изменениях орбиты земли., которые уменьшают летнюю инсоляцию.
Вариации орбитальных параметров сказываются на широтном и сезонном ходе инсоляции также и за гораздо более короткие промежутки времени. Но этот факт очень мал.
Вулканы.
При извержении вулканов в стратосферу выбрасывается пыль и соединения серы, которые превращаются в аэрозоли. Принято считать, что именно аэрозоли оказывают влияние на радиацию [5]. Отдельные извержения могут приводить к понижению средней глобальной приземной температуры воздуха на 0,3 К и нагреву на несколько кельвинов тех слоев стратосферы, где сосредоточен вулканический аэрозоль, так как он экранирует идущее к поверхности излучение и частично его поглощает. Данные наблюдений показывают, что охлаждение у поверхности происходит в течение нескольких месяцев.
Состав атмосферы.
Многие малые газовые составляющие атмосферы поглощают и переизлучают энергию в разных интервалах солнечного спектра. Наиболее важными из них являются Н2О, СО2, О3, N2О, СН4. Присутствие водяного пара в атмосфере вызвано естественными причинами, а наличие других в ней – естественными, но в большей мере внешними (антропогенными) воздействиями. Концентрации этих газов изменяется под влиянием антропогенных воздействий, возможны также их естественные вариации, так как в геохимических циклах имеются обратные связи с климатической системой.
Изменение концентрации любого из этих газов сказывается на распределении потоков излучения в атмосфере по высоте: увеличение количества такого газа может привести к заметному нагреву тропосферы и охлаждению стратосферы.
Наиболее важным фактором изменений климата является увеличение концентрации СО2. Остальные газы также вносят дополнительный вклад в потепление климата. Особенно важны закись азота, метан и озон [3].
Другое по теме
Оценка эколого-экономического ущерба окружающей среде при обустройстве участка Правобережной части Приобского месторождения нефти ОАО НК Роснефть
Ханты-Мансийский автономный округ – один
из самых динамично развивающихся регионов России обладающий огромным и
разнообразным природно-сырьевым потенциалом. В течение нескольких десятков лет ...
Автоматизированный контроль качества вод
Вода – основа жизни. И
очень хочется, чтобы вода в доме была чистой, прозрачной и безопасной. Но, к
сожалению, в реальности вода загрязнена множеством соединений, концентрации
которых часто ...