НАШ БУДУЩИЙ КЛИМАТ
Предсказуемость климата
Климатическая система Земли является хаотичной, ограничивающей
предсказуемость подробного изменения погоды приблизительно до двух недель. Однако
предсказуемость климата не настолько ограничена из-за систематических влияний
гораздо медленнее изменяющихся компонентов климатической системы на атмосферу.
Составляются надежные проекции климата начиная с различных исходных состояний
и с использованием различных глобальных моделей атмосферы.
|
Что такое явление Эль-Ниньо?
Явление Эль-Ниньо возникает в тех случаях,
когда температура поверхности моря (ТМП) по крупному району центральной
и восточной экваториальных частей Тихого океана становится более высокой
по сравнению с нормальной. Одновременно с этим возникает ряд соответствующих
изменений в обычном режиме ветров, дующих над более широкими тропическими
регионами Тихого океана. Явление Эль-Ниньо, однако, является лишь одной
ступенью характерного цикла изменений, возникающих в регионе, которые
можно уподобить маятнику, но в данном случае с - неравномерным ходом.
В цикле Эль-Ниньо имеются три основных этапа: присутствие
явления Эль-Ниньо; обычные или промежуточные условия; и присутствие явления
Ла-Ниньо. Эти изменения представляют систематический режим изменения как
в атмосфере, так и в океане, между тремя этапами. Возможно, самым важным
моментом является то, что основной центр конвективной деятельности движется
в восточном или западном направлении по экватору, в зависимости от того,
какой этап является доминирующим в определенное время.
Изменения, наблюдаемые в атмосфере на протяжении многих лет, получили
независимое название "южное колебание", поскольку эти изменения
обычно регистрировались путем расчета разницы между атмосферным давление
на станциях Дарвин, Австралия, и на тихоокеанском острове Таити (обе -
в южном полушарии). Приблизительно 20 лет назад, когда метеорологи и океанографы
собрались для изучения того, что происходит в их соответствующих областях,
они вскоре поняли, что то, что они независимо наблюдали, в действительности
представляет собой тесным образом связанный комплекс процессов. В духе
действительного сотрудничества они затем объединили усилия для изучения
того явления, которое стало известно в научных кругах как явление Эль-Ниньо/южное
колебание, или же просто ЭНСО.
|
 Сравнение
результатов моделирования среднегодовой глобальной приземной температуры Земли
с измерениями может пролить свет на причины, лежащие в основе крупных изменений;
добавление рассчитанных влияний воздействий антропогенного и естественного характера
имитирует реальные наблюдения . (МГЭИК, 2001 г. )
Климатические процессы и моделирование
Исследования прошлого и современного реагирования нашей окружающей среды и общества
на изменения климата вместе с проекциями климатических моделей обеспечивают
нас численными примерами и механизмами, которые позволяют нам предсказывать
будущий климат с некоторой достоверностью.
Комплексные климатические модели основываются на физических
законах, представляемых математическими уравнениями. Для моделирования климата
основные компоненты климатической системы (атмосфера, океан, поверхность суши,
криосфера и биосфера)представляются наряду с процессами, которые происходят
в них или между ними. Для количественной проекции будущего изменения климата
требуется применение моделей для моделирования всех важнейших процессов, управляющих
будущим развитием климата. Сообщество специалистов по моделированию климата
приложило немало усилий, чтобы разработать надежные модели, в которых объединяются
все компоненты климатической системы.
Однако с учетом известных неопределенностей специалистам
по моделям придется более полно решать доминирующие процессы (такие, как смешивание
океана)и реагирования (например, со стороны облаков и морского льда)в атмосфере,
биоте, на суше и в океанах (как на поверхности, так и в более глубинных слоях).
Важно также понимать долгосрочный характер типов изменчивости климатической
системы и включать появляющуюся способность предсказания форм организованной
изменчивости, таких, как ЭНСО.
Улучшилось понимание климатических процессов и их представление.
Несколько климатических моделей способны воспроизводить наблюдаемую тенденцию
повышения температуры приземного воздуха, которое происходит в течение ХХ столетия.
Одна модель оказалась способной предсказывать колебания глобальной температуры
за период между временем извержения вулкана Пинатубо в июне 1991 г. до конца
1994 г. Такая согласованность увеличивает доверие к способности моделей предсказывать
будущий климат.
Выходная продукция климатических моделей часто совпадает
с наблюдениями, что увеличивает достоверность продукции этих моделей для предсказания
климата XXI века.
Проекции будущего климата
В связи с тем, что СО 2 остается в атмосфере приблизительно
до 200 лет, стабилизирование его выбросов на уровнях, близких к существующим,
не предполагает быстрой стабилизации его концентрации (или его влияний на температуру).
С другой стороны, стабилизация выбросов более коротко живущих парниковых газов,
таких, как метан, могла бы привести в пределах десятилетий к стабилизации их
концентраций в атмосфере.
Предполагается, что приземная температура воздуха будет продолжать
повышаться на несколько десятых градуса в столетие в течение 100 лет или более
в связи с тем, что некоторые основные парниковые газы живут в атмосфере в течение
длительного времени. Одновременно с этим предполагается продолжение повышения
уровня моря в течение многих веков. Медленный перенос тепла в океаны и медленное
реагирование ледников означают, что требуются более длительные периоды, с тем
чтобы достичь нового равновесия климатической системы.
Некоторые изменения в климатической системе, выходящие в
перспективе за XXI столетие, вероятно, окажутся необратимыми. Например, значительное
таяние ледников и фундаментальные изменения в характере циркуляции океана не
могут быть обратимыми за период в течение многих поколений человека.
Будущее изменение климата определяется историческими, текущими
и будущими выбросами. Очевидно, что чем больше уровень снижения выбросов и чем
ранее вводятся такие ограничения, тем меньше и медленнее будет происходить ожидаемое
потепление и повышение уровня моря.
В каждом последующем докладе МГЭИК об оценке ее предположения
о том, что глобальное потепление и другие связанные с ним изменения в течение
последних 35 - 50 лет являются результатом деятельности человека, становятся
все более определенными. Эти выводы достигнуты на основе изучения изменения
климата, наблюдений за прошлым и настоящим климатом, разработки климатических
моделей, основанных на физических законах и наблюдениях и на сравнении их выходной
продукции с наблюдениями и с результатами других моделей начиная с различных
воздействующих факторов (таких, как парниковый газ и концентрации аэрозоля и
активность вулканов). Наилучшая согласованность между результатами моделирования
и наблюдениями за последние 140 лет обнаруживается тогда, когда сочетаются все
антропогенные и естественные воздействующие факторы.
Полученные по моделям проекции будущего климата и экстремальных
явлений
Модели выдают проекции множества изменений, по которым можно описать наш будущий
климат. Некоторые из них перечислены ниже, некоторые из значительных последствий
— в следующем разделе. .
- Прогнозируется увеличение глобальной средней приземной температуры
на 1, 4 - 5, 80С к концу текущего столетия. Это потепление является
гораздо большим, чем изменения, наблюдаемые в течение ХХ века, и вполне вероятно,
беспрецедентным за последние 10 000 лет.
- Ожидается повышение уровня моря на 0, 09 - 0, 88 м по сравнению
с уровнем 1990 г. к концу этого века.
- Предполагается дальнейшее увеличение усредненного на глобальном
уровне содержания водяного пара, испарения и осадков. В различных регионах
на региональном уровне ожидается повышение и понижение количества осадков.
- Практически во всех районах суши весьма вероятно возникновение
большего количества жарких дней и волн тепла. Ожидается увеличение индекса
тепла, который отражает комбинацию температуры и влажности. Весьма вероятно
сокращение количества морозных дней и волн холода.
- Предполагается большее увеличение экстремальных количеств осадков,
чем средних и, таким образом, рост интенсивности осадков.
Имеется небольшая определенность в отношении будущих изменений
интенсивности, частоты и изменчивости штормовых явлений в средних широтах. Нет
также явного свидетельства, показывающего изменения в частоте тропических штормов.
Однако имеется некое свидетельство, касающееся возрастания их интенсивности.
Климатические модели не могут моделировать такие мелкомасштабные штормы, как
грозы и торнадо, и, таким образом, нет проекций изменений в этих явлениях.
Теплые эпизоды явления ЭНСО являются более частыми, устойчивыми
и интенсивными начиная с середины 1970-х гг. по сравнению с предыдущими 100
годами. Однако имеется некое указание на ослабление в некоторых крупномасштабных
системах циркуляции океана и атмосферы. Среди возможных последствий - предполагаемый
рост изменчивости осадков в связи с азиатским муссоном. Однако имеется несогласованность
по ряду климатических моделей в отношении степени изменения.
|
