Změna klimatu

Změna klimatu  - kolísání klimatu Země jako celku nebo jejích jednotlivých oblastí v čase, vyjádřené statisticky významnými odchylkami povětrnostních parametrů od dlouhodobých hodnot v časovém období od desítek let po miliony let. Zohledňují se jak změny středních hodnot parametrů počasí, tak změny frekvence extrémních povětrnostních jevů. Studium změny klimatu je věda paleoklimatologie . Příčinou klimatických změn jsou dynamické procesy na Zemi, vnější vlivy jako kolísání intenzity slunečního záření a v poslední době i lidské aktivity. Změny současného klimatu (ve směru oteplování) se nazývají globální oteplování .

Projevy změny klimatu

Počasí je stav spodních vrstev atmosféry v daném čase, na daném místě. Počasí je chaotický nelineární dynamický systém. Klima je průměrný stav počasí a je předvídatelné. Klima zahrnuje takové věci, jako je průměrná teplota, srážky, počet slunečných dnů a další proměnné, které lze na konkrétním místě měřit. Na Zemi však probíhají i procesy, které mohou klima ovlivnit.

Zalednění

Ledovce jsou uznávány jako jeden z nejcitlivějších indikátorů změny klimatu . Významně se zvětšují během ochlazování klimatu (takzvané „ malé doby ledové “) a zmenšují se během oteplování klimatu. Ledovce rostou a tají v důsledku přírodních změn a pod vlivem vnějších vlivů. V minulém století nebyly ledovce schopny během zimy regenerovat dostatek ledu, aby nahradily ztrátu ledu během letních měsíců.

Nejvýznamnějšími klimatickými procesy za posledních několik milionů let jsou změny glaciálních ( glaciálních epoch ) a interglaciálních ( interglaciálních ) epoch současné doby ledové v důsledku změn na oběžné dráze a ose Země. Změny stavu kontinentálního ledu a kolísání hladiny moře do 130 metrů jsou ve většině regionů klíčovými důsledky změny klimatu.

Proměnlivost oceánu

V desetiletém měřítku může být změna klimatu výsledkem interakcí mezi atmosférou a světovými oceány. Mnoho klimatických výkyvů, včetně jižní oscilace El Niño a oscilace severního Atlantiku a Arktidy , je částečně způsobeno schopností světových oceánů ukládat tepelnou energii a přenášet ji do různých částí oceánu. V delším měřítku oceány zažívají termohalinní cirkulaci , která hraje klíčovou roli v redistribuci tepla a může významně ovlivnit klima.

Klimatická paměť

V obecnějším pohledu je variabilita klimatického systému formou hystereze , to znamená, že současný stav klimatu není jen důsledkem vlivu určitých faktorů, ale i celé historie jeho stavu. . Například během deseti let sucha jezera částečně vysychají, rostliny umírají a plocha pouští se zvětšuje. Tyto podmínky zase způsobují méně vydatné srážky v letech následujících po suchu. Změna klimatu je tedy samoregulační proces, protože prostředí určitým způsobem reaguje na vnější vlivy a při změně je samo schopno klima ovlivnit.

Původci změny klimatu

Změna klimatu je způsobena změnami zemské atmosféry, procesy probíhajícími v jiných částech Země, jako jsou oceány , ledovce , a již v naší době vlivy spojené s lidskou činností. Vnější procesy, které utvářejí klima, jsou změny slunečního záření a oběžné dráhy Země .

  • změna velikosti, topografie a relativní polohy kontinentů a oceánů,
  • změna svítivosti slunce ,
  • změny parametrů oběžné dráhy a osy Země,
  • změny průhlednosti a složení atmosféry, včetně změn koncentrace skleníkových plynů (CO 2 a CH 4 ),
  • změna odrazivosti zemského povrchu (albedo),
  • změna množství tepla dostupného v hlubinách oceánu,

Neantropogenní faktory a jejich vliv na změnu klimatu

Desková tektonika

Po dlouhou dobu pohybují deskové tektonické pohyby kontinenty , tvoří oceány , vytvářejí a ničí horská pásma , to znamená, že vytvářejí povrch, na kterém je klima. Nedávné studie ukazují, že tektonické pohyby zhoršily podmínky poslední doby ledové: asi před 3 miliony let se srazily severoamerické a jihoamerické desky, vytvořily Panamskou šíji a zablokovaly přímé mísení vod Atlantského a Tichého oceánu.

Sluneční záření

Slunce je hlavním zdrojem tepla v klimatickém systému. Sluneční energie, přeměněná na zemský povrch na teplo, je nedílnou součástí, která tvoří klima Země. Pokud vezmeme v úvahu dlouhé časové období, pak se v tomto rámci Slunce stává jasnějším a uvolňuje více energie, jak se vyvíjí podle hlavní sekvence . Tento pomalý vývoj ovlivňuje i zemskou atmosféru. Předpokládá se, že v raných fázích historie Země bylo Slunce příliš studené na to, aby voda na zemském povrchu byla tekutá, což vedlo k tzv. „ Paradox slabého mladého Slunce “.

V kratších časových intervalech jsou také pozorovány změny sluneční aktivity: 11letý sluneční cyklus a delší sekulární a tisícileté modulace. Jedenáctiletý cyklus výskytu a mizení slunečních skvrn však není v klimatologických datech explicitně sledován. Změny sluneční aktivity jsou považovány za důležitý faktor při nástupu malé doby ledové , stejně jako některé z oteplování pozorovaných mezi lety 1900 a 1950. Cyklická povaha sluneční aktivity není dosud plně pochopena; liší se od těch pomalých změn, které doprovázejí vývoj a stárnutí Slunce.

Milankovičovy cykly

Planeta Země v průběhu své historie pravidelně mění excentricitu své oběžné dráhy i směr a úhel sklonu své osy, což vede k redistribuci slunečního záření na zemském povrchu. Tyto změny se nazývají "Milankovitchovy cykly", jsou předvídatelné s vysokou přesností. Existují 4 Milankovičovy cykly:

  1. Precese  - rotace zemské osy pod vlivem přitažlivosti Měsíce a také (v menší míře) Slunce . Jak zjistil Newton ve svých „ Principech “, zploštělost Země na pólech vede k tomu, že přitažlivost vnějších těles otáčí zemskou osu, která popisuje kužel s periodou (podle moderních údajů) přibližně 25 776 let. , v důsledku čehož se sezónní amplituda intenzity slunečního toku mění severní a jižní polokoulí Země;
  2. Nutace  - dlouhodobé (tzv. světské) kolísání úhlu sklonu zemské osy k rovině její oběžné dráhy s periodou cca 41 000 let;
  3. Dlouhodobé kolísání excentricity oběžné dráhy Země s periodou cca 93 000 let;
  4. Pohyb perihélia oběžné dráhy Země a vzestupného uzlu oběžné dráhy s periodou 10, respektive 26 tisíc let.

Vzhledem k tomu, že popsané efekty jsou periodické s nenásobným obdobím, dochází pravidelně k poměrně dlouhým epochám, kdy mají kumulativní účinek a vzájemně se posilují. Jsou považovány za hlavní důvody střídání glaciálních a interglaciálních cyklů poslední doby ledové, včetně vysvětlení holocénního klimatického optima . Důsledkem precese zemské oběžné dráhy jsou i menší změny měřítka, jako je periodický nárůst a pokles rozlohy saharské pouště .

Vulkanismus

Jedna silná sopečná erupce může ovlivnit klima a způsobit ochlazení trvající několik let. Například erupce hory Pinatubo v roce 1991 výrazně ovlivnila klima. K obřím erupcím, které tvoří největší magmatické provincie , dochází jen několikrát za sto milionů let, ale ovlivňují klima na miliony let a způsobují vyhynutí druhů . Původně se předpokládalo, že příčinou ochlazení byl sopečný prach vyvržený do atmosféry, protože brání slunečnímu záření proniknout na zemský povrch. Měření však ukazují, že většina prachu se na zemském povrchu usadí do šesti měsíců.

Sopky jsou také součástí geochemického uhlíkového cyklu . Během mnoha geologických období se oxid uhličitý uvolňoval z nitra Země do atmosféry, čímž se neutralizovalo množství CO 2 odstraněného z atmosféry a vázaného sedimentárními horninami a jinými geologickými jímkami CO 2 .

Antropogenní dopad na změnu klimatu

Antropogenní faktory zahrnují lidské aktivity, které mění životní prostředí a ovlivňují klima. V některých případech je příčinná souvislost přímá a jednoznačná, jako např. vliv zavlažování na teplotu a vlhkost, v jiných případech je vztah méně jasný. V průběhu let byly diskutovány různé hypotézy lidského vlivu na klima. Na konci 19. století byla například v západních Spojených státech a Austrálii populární teorie „déšť následuje pluh“.

Hlavní problémy dneška jsou: zvyšující se koncentrace CO 2 v atmosféře v důsledku spalování paliva , aerosoly v atmosféře ovlivňující její chlazení a cementářský průmysl. Klima ovlivňují i ​​další faktory, jako je využívání půdy, poškozování ozonové vrstvy, hospodářská zvířata a odlesňování.

Na území Ruska roste průměrná roční teplota 2,5-2,8krát rychleji než průměr na planetě. [1] [2] Nejrychleji se „ohřeje“ území Dálného severu , zejména poloostrov Taimyr . [3] V roce 2020 se Rusko umístilo na třetím místě v celkových emisích oxidu uhličitého. [čtyři]

Interakce faktorů

Sopečné erupce, zalednění, kontinentální drift a posun zemských pólů jsou silné přírodní procesy, které ovlivňují zemské klima. V měřítku několika let mohou hrát hlavní roli sopky. Erupce sopky Mount Pinatubo na Filipínách v roce 1991 poslala tolik popela do výšky 35 km, že průměrná úroveň slunečního záření klesla o 2,5 W/m². Tyto změny však nejsou dlouhodobé, částice se usazují poměrně rychle. V měřítku tisíciletí bude proces určující klima pravděpodobně pomalý pohyb z jedné doby ledové do druhé.

Ve víceletém měřítku pro rok 2005 ve srovnání s rokem 1750 existuje kombinace vícesměrných faktorů, z nichž každý je mnohem slabší než výsledek zvýšení koncentrací skleníkových plynů v atmosféře, odhadovaný jako oteplení o 2,4–3,0 W/ m². Vliv člověka tvoří méně než 1 % celkové radiační bilance a antropogenní nárůst přirozeného skleníkového efektu je asi 2 %, z 33 na 33,7 °C. Průměrná teplota vzduchu v blízkosti zemského povrchu se tedy zvýšila od doby před -průmyslová éra (asi od roku 1750) o 0,7 °С

Cyklus klimatických změn

35-45leté cykly změny klimatu

Střídání chladno-vlhkých a teplých-suchých období v intervalu 35-45 let, hypotéza byla vyslovena na konci 19. století. Ruští vědci E. A. Brikner a A. I. Voeikov. Následně tato vědecká ustanovení podstatně rozvinul A. V. Shnitnikov ve formě koherentní teorie proměnlivosti klimatu v rámci a více století a obecného obsahu vlhkosti na kontinentech severní polokoule. Systém evidence je založen na faktech o povaze změn horského zalednění Eurasie a Severní Ameriky, úrovních zaplnění vnitrozemských vodních útvarů včetně Kaspického moře, hladině Světového oceánu, proměnlivosti ledové situace v Arktidě a historické informace o klimatu.

Dopad změny klimatu na biotu a ekosystémy

Změna klimatu má významný dopad na biotu a ekosystémy. Mezi takové klimatogenní účinky lze vyčlenit: posuny v pásmech zvířat a posun hranic lesní vegetace ve směru poledníku a ve výšce v horách, jakož i změnu v oblasti zón permafrostu .

Viz také

Literatura

  • Krivenko VG  Koncept intrasekulární a multisekulární proměnlivosti klimatu jako předpoklad prognózy // Klima minulosti a klimatická předpověď. M., 1992. S. 39-40. [1] Archivováno 22. prosince 2012 na Wayback Machine
  • Shnitnikov A. V.  Intra-sekulární variabilita složek celkového obsahu vlhkosti. - L. Nauka, 1969. - 244 s.
  • Monin A.S., Shishkov Yu.A.  Historie klimatu. L., Gidrometeoizdat, 1979. 408 s.

Poznámky

  1. ↑ Proč se klima v Rusku otepluje dvakrát rychleji než ve světě ? Ruské noviny . Staženo: 24. května 2022.
  2. ↑ Putin označil požáry a záplavy v Rusku za projev globálního oteplování . www.kommersant.ru (5. srpna 2021). Staženo: 24. května 2022.
  3. ↑ Roshydromet. ZPRÁVA O KLIMATU NA ÚZEMÍ RUSKÉ FEDERACE ZA ROK 2020 .
  4. ↑ Historické klimatické emise odhalují odpovědnost velkých znečišťujících zemí  . The Guardian (5. října 2021). Staženo: 24. května 2022.

Odkazy

  Přejděte na položku Wikidata  Slovníky a encyklopedie
V bibliografických katalozích