Солнечно

Одесса

29°C

Солнечно

Влажность: 37%

Ветер: 6.44 km/h

О климате и климатической системе

03 марта 2013 Владимир Приемов
Опубликовано в Наш взгляд на мир
272 раз

Я думаю, все люди знают, что такое погода. Её можно увидеть за окном или выйдя на улицу. Но мало кто сможет объяснить, что такое климат. Поэтому, прежде чем, рассказывать другим об изменении климата, необходимо самим разобраться в этом вопросе.

Итак, климатом называется долговременный режим погоды в данном пункте, районе или крупном регионе. Период, за который в климатологии принято определять так называемые климатические характеристики (среднюю температуру каждого месяца года, среднее количество осадков, число часов солнечного сияния, среднюю скорость ветра, минимальную и максимальную температуру в каждом месяце за весь период наблюдений в данном пункте или районе, а также ряд других) установлен в 30 лет. Учитывая быстрые темпы изменения климатических характеристик в последнее время, можно рассматривать 10-летние периоды, но никак не меньше. На меньших временных отрезках нельзя говорить о климате! Это так называемая короткопериодная составляющая колебаний климатической системы.

Возникает вопрос: а что же такое климатическая система и почему она подвержена таким колебаниям? Климатической системой называется комплекс атмосфера-подстилающая поверхность или более детально атмосфера – океан - поверхность суши - морской лед со всеми происходящими в нем процессами тепло-, газо- и влагообмена. Из этого определения совершенно ясно, что этот комплекс очень сложен и количество связей в нем велико. Значит, велико и число факторов, влияющих на колебания такой системы. При этом надо помнить, что климатическая система открыта как для внешних воздействий (из космоса), так и для внутренних (извержения вулканов, человеческая деятельность). Кроме того, она состоит из компонентов с различными свойствами. Наиболее динамичный из них – сама атмосфера. Атмосферные процессы обладают большой изменчивостью и скоростью протекания. Значительно меньшей изменчивостью и скоростью протекания обладают процессы в океане, еще меньшей – процессы на поверхности суши. И этот сложный комплекс откликается на все воздействия, которые носят, как правило, циклический характер. В результате в системе возникают различные колебания – ее отклики на воздействия.

Надо отметить, что климатическая система обладает, тем не менее, значительной устойчивостью и сбалансированностью. За весь период развития жизни на Земле средняя глобальная температура менялась в пределах всего 15 градусов, а параметры атмосферы сохранялись практически постоянными, за исключением концентраций малых компонентов, таких, как углекислый газ, окислы азота, озон, метан и другие (о причинах этого мы здесь говорить не будем). Но исследование системы и прогноз климатических изменений представляет серьезные трудности. Процессы и в атмосфере и, тем более, в океане и различные связи между ними изучены недостаточно.

Давайте теперь кратко проследим основные тенденции в изменении климата за последние 130 лет. На рис.1 представлен ход среднегодовой, осредненной по всему Земному шару температуры за этот период в отклонениях от многолетних средних значений. Не анализируя детально представленный график, отметим, во-первых, что кривая есть суперпозиция различных циклических колебаний – как долго- так и короткопериодных. Во-вторых, сглаженные значения температуры с очевидностью показывают ее реальное повышение только с 1912г., а с 1942 по 1976 г.г. она даже понижалась. Это говорит о том, что антропогенный (вызванный человеческой деятельностью) фактор не является доминирующим, а действует наряду с другими (природными) факторами. Другой характерной особенностью кривой является «пила», т.е. резкие колебания с периодом 2-3 года. Отсюда и поговорка: «Год на год не приходится». Действительно, не приходится!

img

Рисунок 1. Ход среднегодовой глобальной температуры по данным NASA. По вертикальной шкале отложены аномалии температуры в десятых долях градуса в отклонениях от многолетних средних значений за 1951-1980г.г.; черная кривая – ежегодные данные, красная – 5-летние сглаженные значения.

Виновником этого является сильно выраженная в атмосферной циркуляци и, так называемая квазидвухлетняя цикличность (КДЦ) с периодом около 28 месяцев, связанная с изменением направления ветров в экваториальной стратосфере на высотах от 16 до 50 км. Как было установлено, КДЦ оказывает сильное воздействие и на тропосферу (нижний 10-километровый слой атмосферы) и не только экваториальной зоны, но и в глобальном масштабе, что и подтверждает рис.1. Еще одной особенностью является отсутствие повышения температуры после 1998г., что прямо говорит о преобладании в этот период природных факторов над антропогенным.

Интересно проследить также динамику ледяного покрова в Арктике (рис.2), которая показывает, насколько океан и морской лед более инерционны, чем атмосфера. Наблюдавшееся быстрое потепление в 1980-1990г.г. привело к уменьшению площади льда, и оно продолжается до сих пор, несмотря на отсутствие роста температуры после 1998г. При этом изменения достаточно хорошо аппроксимируются линейным трендом

Какой из сказанного можно сделать вывод? Межгодовая изменчивость, когда один год может в каком-то регионе стать теплым, а следующий, наоборот, холодным – есть свойство климатической системы, а не показатель изменения климата. Такие колебания могут быть даже глобальными и иметь размах более 0.2 градуса, что в глобальном масштабе очень существенно. Кроме того, мы помним, что колебания с периодами менее 10 лет нельзя рассматривать как изменения климата.

img

Рисунок 2. Климатическая история площади арктического льда (миллионы квадратных километров) в августе с 1979 года по данным NSIDC/NOAA.

Еще один важный аспект – это повторяемость стихийных бедствий. Здесь надо сразу сказать, что эти явления также являются нормальными для атмосферы, а бедствиями только для человечества. Атмосфера не может находиться в покое, учитывая многочисленность и мощность возмущающих факторов, и ее подвижность. Стихийные бедствия имели место во все времена, так же, как и аномальные (для конкретного региона) погодные явления. Например, исследования, основанные на материалах русских летописей, показывают, что в современной Европейской части России была и «великая сушь и глад» и, наоборот, отсутствие лета в течение 3 лет подряд, когда в июле шел снег. Бывало, что над Москвой проносились торнадо, как над Великими равнинами США. Таких примеров можно привести множество. Поэтому критерием климатических изменений может служить только увеличение или уменьшение числа стихийных бедствий и повторяемости погодных аномалий за достаточно большие интервалы времени.

Может показаться, что эта повторяемость в последние годы значительно повысилась. Но для того, чтобы этот вывод был обоснованным, нужны соответствующие исследования. Увеличение количества публикаций в СМИ и в Интернете, учитывая быстрое развитие средств коммуникации в последнее время - это еще не доказательство. Поэтому будем опираться на фактические данные. На рис.3 приведена динамика количества природных катастроф в мире за 1975-2010 г.г.

Из рисунка видно, что, начиная с 2000 г., ситуация существенно ухудшилась. По данным МЧС России за первое десятилетие XXI века всего в мире были зарегистрированы свыше 4 тыс. стихийных бедствий, хотя не все они относятся к категории крупных природных катастроф. Тем не менее, этот показатель стал рекордным. В результате стихийных бедствий свыше 1 млн. человек погибли, около 2,7 млрд. – пострадали. Издержки от катастроф в мире только за 2011 год суммарно составляют $378 млрд (!). Предыдущий рекорд был установлен в 2005 году, когда ураган Катрина нанес населенным пунктам на побережье Атлантики урон на сумму более $100 млрд.

img

Рисунок 3. Рост количества зарегистрированных природных катастроф в мире за 1975-2010гг.

Кроме повторяемости стихийных бедствий в целом большое значение имеет повторяемость редких климатических аномалий. Будем называть (условно) климатическую аномалию редкой, если она имеет повторяемость, определенную по данным наблюдений в данном пункте или районе, не чаще 1 раза за 100 лет. Иначе говоря, за последние 100 лет она здесь не встречалась. Понятно, что такие события не могут происходить часто, пусть даже и в различных районах планеты. Однако, именно это и происходит в последние годы. Приведем лишь некоторые примеры, начиная с аномальной жары в Европейской части России в 2010г. Такие условия в этом регионе не наблюдались по меньшей мере, 500 лет, поскольку нет подобных упоминаний даже в летописях. За ней последовали наводнения во многих странах Европы, каждое из которых прежде не фиксировалось по данным наблюдений, имеющих не менее чем столетнюю историю. К этой категории можно отнести и наводнение в Краснодарском крае (Крымск, 2012г.). Таким же было и наводнение осенью 2013г. на Дальнем Востоке России, которого не наблюдалось за 130-летнюю историю. Последнее из этой серии – наводнение в юго-западной Англии зимой 2013-2014г.г. Аномальные холода зимой 2012-2013 г. г. отмечались на Северном Кавказе и в Астраханской области, также не зафиксированные за весь 120-летний ряд наблюдений. Наконец, зима этого года в США побила 100-летний рекорд по продолжительности холодного периода в южных штатах. Этот список можно было бы продолжить.

Отсюда следует вывод, что после 2000 г. изменились статистические характеристики климатической системы, поскольку редкие аномалии стали наблюдаться значительно чаще. Это уже однозначно говорит о ее разбалансировке.


Кандидат физ.-мат. наук Владимир Приемов

Оцените материал
(2 голосов)
Нашли ошибку или опечатку в тексте, выделите ее и нажмите на клавиатуре CTRL+ENTER. Спасибо!
Другие материалы в этой категории: « Наши в Германии
Авторизуйтесь, чтобы получить возможность оставлять комментарии
Подпишитесь на рассылку новостей с нашего сайта!
Имя:
Email:

Книжная полка

img
  • Автор: Шарашов В.Е.
  • Одесса, 2009 год
  • Издатель: НАУ ЭРА

Можно ли постичь логику Творца? Можно ли общаться с "разумом” Земли? Ответ как будто напрашивается сам собой: не знаю или нет, потому что "пути «Господни неисповедимы» ...

Вам нравится новое оформление сайта perspectiva.info?
Всего голосов:
Первый голос:
Последний голос: