ПРИЧИНЫ ИЗМЕНЕНИЯ КЛИМАТА
(Часть 1)
Естественные причины
Естественные факторы изменения климата включают смещения орбиты
и угла наклона Земли (относительного положения ее оси), изменения солнечной
активности, вулканические извержения и изменения распределении атмосферных аэрозолей
естественного происхождения.
 Выбросы
в результате вулканических извержений, таких, как красочное извержение вулкана
Этна в Сицилии в октябре 2002 г. , являются причиной вбрасывания значительных
объемов частиц и газов в воздух, вследствие чего уничтожается стратосферный
озон оказывается воздействие на климат. (НАСА)
Вулканические извержения
В результате выбросов после вулканических извержений в атмосферу
попадают значительные объемы частиц и газов. Эти частицы переносятся тропосферными
и стратосферными ветрами над обширными районами земного шара и не пропускают
часть приходящей солнечной радиации. Любое изменение приходящей солнечной радиации
неизбежно вызывает изменение регулярности, режима и места восходящих и нисходящих
воздушных потоков, а также преобладающего климата, в том числе температуры.
Однако эти изменения не являются долгосрочными.
Помимо изменений в температурном режиме вулканические выбросы уничтожают также
стратосферный озон. Например, следствие извержения в Мексике в 1982 г. вулкана
Эль-Чичон в последующие три-четыре года было уничтожено порядка 10 %озона. В
1991 г. извержение вулкана Пинатубо на Филиппинах вызвало уменьшение озона на
15 %в течение нескольких лет, и считается, что оно явилось причиной увеличения
размера озоновой дыры над Антарктикой.
|
Примеры резкого снижения температуры после вулканических
извержений
Крупное извержение вулкана Санторини в
Средиземном море около 1600 г. до н.э., которое привело, вероятно, к падению
Минойский империи, явилось причиной значительного ожлаждения атмосферы.
Очень узкие кольца роста деревьев и показатели колец заморозков датируются
временем этого извержения. Это же извержение также оставило следы в кернах
льда в Гренландии.
Глобальные температуры упали сразу на 3oС
в течении лет, последовавших после извержения вулкана Тамбора в Индонезии
- вулкана, вызвавшего наибольшее количество жертв за всю отмеченную историю,
а именно в 1815 г. Последующий год стал известен в некоторых частях Европы
и Северной Америки как "год без лета".
В результате извержения вулкана Пинатубо на Филиппинах
в 1991 г., - одного из крупнейших за последние100 лет, - в атмосферу на
высоту 35 км были выброшены колоссальные облака вулканического пепла и
кислотных газов. Облако пепла было перенесено ветрами на высотах и циркулировало
вокруг земного шара в течении 22 дней. Согласно оценкам, уровень чистой
радиации в верхней части атмосферы снизился на 2,5 Мт х м-2, что эквивалентно
глобальному охлаждению по меньшей мере на 0,5 - 0,7oС.
|
Солнечный цикл и орбита Земли
Конечным источником энергии, который приводит действие климатическую
систему, является солнечная радиация. Известно, что ее интенсивность меняется
определенных, относительно небольших пределах. Хотя данные прямых измерений
интенсивности солнечного излучения имеются лишь за последние приблизительно
25 лет, косвенное свидетельство, такое, как активность солнечных пятен, давно
использовалось для оценки изменений солнечной радиации.
Помимо меняющихся потоков энергии Солнца Земля получает различные
объемы солнечной радиации, в зависимости от ее движения по эллиптической орбите
и соответствующего изменения ее расстояния до Солнца. В течение последнего приблизительно
миллиона лет ледниковые и межледниковые периоды менялись в зависимости от колебаний
орбиты Земли. Меньшие орбитальные колебания наблюдались течение последних 10
000 лет ≈периода, когда климат был относительно стабильным. Для того, чтобы
климат продолжал оставаться стабильным, солнечная энергия, достигающая поверхности
Земли, должна уравновешиваться уходящей радиацией. Любое изменение приходящей
солнечной радиации может вызвать глубокие изменения в погоде и климате Земли.
Распределение энергии в пределах атмосферы и его воздействие на климат зависят
от таких факторов, как альбедо, облака, аэрозоли и газы, так же, как и энергия,
излучаемая обратно в космическое пространство от поверхности Земли. Некоторые
из этих факторов являются результатом деятельности человека или испытывают воздействие
этой деятельности.
 Парниковые
газы, образующиеся в результате деятельности человека (антропогенные газы)
Атмосферные концентрации основных антропогенных парниковых
газов, таких, как двуокись углерода, метан, закись азота и тропосферный озон,
постоянно возрастали в течение большей части ХХ века. Исключением являются галоидоуглероды,
поскольку их концентрация возрастала приблизительно до 1990 г. , а затем стабилизировалась
после того, как в соответствии с Монреальским протоколом по веществам, разрушающим
озоновый слой, были введены в действие ограничения на использование этих компонентов.
Изменения концентраций парниковых газов вызваны главным образом сжиганием ископаемого
топлива, все большими изменениями в области сельского хозяйства и землепользования.
Концентрации двуокиси углерода возросли с 280 частей на миллион (ppm)в прединдустриальную
эпоху (1750-е гг. )до 370 в настоящее время, и считается, что, учитывая существующую
тенденцию, эта концентрация будет находиться в пределах от 540 до 970 ppm в
2100 г. Эти газы характеризуются продолжительным сроком нахождения в атмосфере.
Оценки показывают, что половина всех выбросов СО 2 заканчивает свое существование
в атмосфере и остается там в течение 50 ≈200 лет, в то время как вторая половина
поглощается океанами, сушей и растительностью. Ввиду изменений в землепользовании
и дальнейшего обезлесения ожидается увеличение доли СО 2 в атмосфере.
|
