33-летний цикл был выявлен Э.
Брюкнером. Он соответствует трем 11-летним циклам и выражает многолетние
колебания климата от холодных и влажных лет к теплым и сухим на протяжении от
20 до 50 лет. В отдельных случаях продолжительность цикла Брюкнера может
меняться.
Периодичность около 88 – 90 лет (цикл
Глейсберга) проявляется в климатических характеристиках очень редко.
Определенное влияние на
изменение глобальной температуры может оказывать тропосферный аэрозоль, причем
влияние его на температуру имеет обратный знак по сравнению с ростом
концентрации парниковых газов. В настоящее время не существует единого мнения о
роли тропосферного аэрозоля в современном изменении климата. Ряд исследователей
считают, что эти два процесса, действующие в противоположных направлениях,
оказывают равнозначное влияние на температуру воздуха. Однако существует и
другое мнение о том, что роль тропосферного аэрозоля значительно меньше по
сравнению с влиянием антропогенной деятельности в результате выбросов
парниковых газов в атмосферу.
Существует и ряд других
факторов, вызывающих естественные колебания климата, среди которых особое
внимание уделяется автоколебаниям климатической системы, включающих такие
явления, как Эль-Ниньо – южное колебание. Эти естественные изменения климата
продолжительностью от 3 до 7 лет оказывают наибольшее влияние на изменение
локальных температур поверхности воды и воздуха в тропических районах Тихого
океана.
Среди причин
антропогенного изменения климата можно назвать:
- увеличение концентрации
углекислого газа в атмосфере. По данным наблюдений объемная концентрация CO2 в атмосфере повысилась с 315 млн -1 в 1958
году до 343 млн -1 в 1984 г. Исходя из расчетов Будыко М. И. [2]
можно заключить, что в середине XIX
века эта концентрация составляла около 280 млн -1. Таким образом, к
середине 80-х годов прошлого века количество углекислого газа возросло на 20 –
25%. Весьма вероятно, что удвоение количества CO2 будет
иметь место во второй половине XXI
века. Есть основания считать, что увеличение количества CO2, достигнутое в современную эпоху, уже оказывает
существенное влияние на глобальный климат и на биосферу в целом. Так,
существуют неоспоримые доказательства прямого влияния увеличения концентрации CO2 на физиологические процессы в растениях (см. пункт
1.3).
- увеличение содержания
малых примесей в атмосфере. Хозяйственная деятельность человека приводит к
росту концентрации не только углекислого газа, но и ряда других газов, которые
также усиливают парниковый эффект и способствуют повышению температуры нижних
слоев воздуха: метан (CH4), окислы азота, озон и др.
Содержание метана в
атмосфере, куда он поступает из болот, глубоких трещин в земной коре и
некоторых других источников невелико (примерно 1 – 2 млн -1). В
современную эпоху количество атмосферного метана быстро возрастает как в
результате развития сельскохозяйственного производства (особенно расширения
обильно орошаемых рисовых полей), так и в результате роста добычи природного
газа.
Из окислов азота главное
значение имеют N2O и NO2, концентрация которых составляет около 0,3 млн -1.
Значительное количество окислов азота поступает в атмосферу при производстве
минеральных удобрений и в результате некоторых других видов хозяйственной
деятельности.
Есть основания считать,
что хозяйственная деятельность оказывает влияние на рост озона (О3) в
тропосфере. Увеличение массы тропического озона также должно усилить парниковый
эффект в атмосфере.
В современном воздухе
имеются также малые примеси, поступившие туда только из антропогенных
источников – хлорфторуглеводороды (фреоны).
- рост производства
энергии, который приводит к дополнительному нагреванию атмосферного воздуха.
Имеются оценки количества тепла, которое выделяется в результате хозяйственной
деятельности человека. В целом для Земли это количество на единицу поверхности
невелико и составляет около 0,01 Вт/м2. Для наиболее развитых
промышленных районов указанная величина на два порядка больше и достигает 2 – 3
Вт/м2. На территориях больших городов эта величина возрастает еще на
один – два порядка, т. е. до десятков и сотен Вт/м2.
При изменении притока
энергии, получаемой Землей от Солнца на 1% средняя температура у ее поверхности
изменяется на 1,50С. Если считать, что производство тепла в
результате деятельности человека составляет около 0,006% от общего количества
радиации, поглощенной системой Земля – атмосфера, то соответствующее этому
повышение средней температуры будет равно примерно 0,010С. Эта
величина сравнительно незначительна, однако при резкой неравномерности
размещения на поверхности Земли источников тепла, созданных человеком, в отдельных
районах повышение температуры может быть значительно большим.
- другие факторы. К их
числу можно отнести: увеличение массы антропогенного аэрозоля в атмосфере,
орошение засушливых районов (понижение альбедо примерно на 0,10 [2]),
строительство водохранилищ (понижение альбедо).
1.3 Наблюдаемые
последствия климатических изменений и их возможное влияние на эволюцию
геосистем
Несмотря на относительную
недолговременность происходящих климатических изменений, уже сейчас можно
выявить ряд вызванных ими последствий. В частности, к ним можно отнести:
·
отступление
горных ледников практически во всех широтных зонах;
·
сокращение
площади и уменьшение толщины морских льдов в Арктическом бассейне;
·
уменьшение
площади шельфовых ледников в Антарктиде;
·
изменение
структуры кораллов в тропических широтах;
·
изменение границ
и толщины снежного покрова в умеренных и высоких широтах;
·
увеличение длины
вегетационного периода;
·
изменение
сезонных амплитуд температуры воздуха и сезонных колебаний концентрации CO2 в атмосфере;
·
прямое влияние
увеличения концентрации CO2 на естественную и культурную
растительность;
·
смещение сроков
наступления сезонных явлений в жизни растений и животных;
·
расширение границ
ареалов растений и животных к северу.
Так же как и в прошлом,
криосфера, и, прежде всего горные ледники, является наиболее чувствительной
частью глобальной климатической системы. В таблице 3 приведены следующие данные
об уменьшении длины ледников (l,м/год),
наблюдаемом начиная с конца прошлого века практически во всех районах земного
шара.
Наиболее значительные
изменения площадей горных ледников происходят в Центральной Европе, в
Тропической Африке, Исландии и Азии. В Центральных Альпах объем ледников
сократился на 10 – 20% в 1980 – 1990 гг. по сравнению с их объемами в 1970-е
годы. Около половины ледников Исландии активно отступают в последние 20 – 25
лет. Площадь ледников Восточной Африки с начала века уменьшилась на 50 – 60%. В
Средней Азии сокращение площадей горных ледников происходит быстрее, чем все
известные сокращения за последние 12 тысяч лет[7].
Таблица 1. Уменьшение
длины ледников с конца XIX до
конца XX веков [7]
Район |
Скалис
тые горы
|
Шпиц
берген
|
Ислан
дия
|
Норвегия |
Европа (Альпы) |
Центральная Азия |
Африка (Кения) |
Новая Зеландия |
Период |
1890-
1974
|
1906–
1990
|
1880–
1965
|
1880–
11990
|
1880–
1988
|
1874–
1980
|
1893–
1987
|
1844–
1990
|
l,м/год
|
-15,2 |
-51,7 |
-12,2 |
-28,7 |
-15,6 |
-9,9 |
-4,8 |
-25,9 |
Данные об изменении
баланса массы ледников в различных горных районах после 1980-х годов по
сравнению с предыдущим 20-летним периодом, показывают, что в горах Тянь-Шаня
баланс массы ледников уменьшился в 1,9 раз, в Скалистых горах – в 2 раза, в
Альпах – в 10 раз. В целом на Северном полушарии баланс массы горных ледников
уменьшился в 1,3 раза при увеличении глобальной температуры на 0,380С.
Исследования также
показали, что реакция горных ледников на современное глобальное потепление
происходит с меньшим временным сдвигом, чем это предполагали ранее. Считалось,
что реакция ледника на глобальное потепление может происходить через 70 – 80
лет, однако последние данные свидетельствуют о том, что она происходит не более
чем через 10 – 20 лет.
Кислородно-изотопный
анализ ледниковых кернов, взятых на больших высотах в Тибете, в Андах и в горах
Тянь-Шаня, свидетельствует о быстром сокращении площади горных ледников и о
быстром потеплении тропосферы в субтропических широтах за последние годы.
Анализ ледяных кернов из Тибета и Тянь-Шаня подтверждает предположение,
высказанное Хансеном о том. Что наиболее значимый сигнал современного
глобального потепления может быть обнаружен в центральных районах Азиатского
материка, как наиболее обширного и удаленного на значительное расстояние от
океана, который сглаживает колебания температуры.
Заметные изменения в
последние годы происходят и в состоянии морских льдов в высоких широтах обоих
полушарий. Так, толщина льда к северу от Гренландии сократилась с 6 – 7 до 4 – 5 м, а температура воды в районе островов Северная Земля повысилась на 10С.
За период с 1978 по 1995 г. площадь морских льдов сократилась на 610 000 км2 или на 5,7%, причем наиболее
существенное уменьшение площади произошло в 1990, 1993 и 1995 гг.
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18
|