Проблема глобальных климатических изменений.

putnik-ost | 12 января 2011 г. | Интересно | 1048 просмотров | (9 баллов) ?

Заведующий отделом исследований изменений климата Гидрологического института Олег Анисимов  − Олег Александрович, сейчас над нами проходит облако вулканической пыли. Вас это не пугает?
− Дело в том, что извержение исландского вулкана можно рассматривать не только как бедствие, но и как мощный природный эксперимент. И он может помочь нам ответить на вопрос, как надо и как не надо бороться с глобальным потеплением климата. Политики любят об этом говорить. И, может быть, не все они знают, что для ответа на этот вопрос нужно посмотреть на то, как глобальный климат отреагирует на происходящее сейчас в Исландии.

− Что вы имеете в виду?
− Дело в том, что после крупных извержений вулканов наблюдается понижение температуры. Так было при извержении вулкана Эль-Чичон в Мексике в 1882 году, Кракатау в Индонезии в 1883-м и − уже в наше время − в июне 1991 при крупном извержении вулкана Пинатубо на Филиппинах. Происходит это потому, что они забрасывают в атмосферу вулканическую пыль. И в слое атмосферы выше 9−10 километров пыль, если она там окажется, будет жить достаточно долго, многие недели и месяцы, возможно, и годы в зависимости от размера частиц. Эти частицы имеют свойство экранизировать, то есть закрывать Землю от Солнца. Поэтому каждый раз после очередного крупного извержения вулкана частицы пыли закрывали поверхность нашей планеты от солнечных лучей и температура понижалась.




 

− И как это наблюдение можно использовать для борьбы с глобальным потеплением?
− Существует много разных идей о том, как можно с ним бороться. В частности, есть такое направление в науке − гео-инжиниринг, или, по-русски, управление климатом. В России эту идею продвигает крупный ученый, академик РАН, возглавляющий институт Глобального климата и экологии Юрий Антониевич Израэль. Он и руководимая им группа специалистов считают, что бороться с глобальным потеплением можно, распыляя в воздухе специальные аэрозоли. Они, как и частички пепла из вулканов, способны отражать солнечные лучи.

2010-04-16 10:40:22

Вулканы воздействуют на природную среду и на человечество несколькими способами. Во-первых, прямым воздействием на окружающую среду извергающихся вулканических продуктов (лав, пеплов и т. п.), во-вторых, воздействием газов и тонких пеплов на атмосферу и тем самым на климат, в-третьих, воздействием тепла продуктов вулканизма на лед и на снег, часто покрывающих вершины вулканов, что приводит к катастрофическим селям, наводнениям, лавинам, в-четвертых, вулканические извержения обычно сопровождаются землятресениями и т. д.. Но особенно долговременны и глобальны воздействия вулканического вещества на атмосферу, что отражается на изменении климата Земли в целом и погоды в относительно близких районах извержения вулкана.

При катастрофических извержениях выбросы вулканической пыли и газов, сублимирующих частички серы и других летучих компонентов, могут достигать стратосферы и тем самым вызывать нежелательные последствия. Так, в ХVII веке после катастрофических извержений вулканов Этна в Сицилии и Гекла в Исландии замутнение стратосферы привело к резкому двухлетнему похолоданию, массовому неурожаю и гибели скота, эпидемиям которые охватили всю Европу и вызвали тридцатипроцентное вымирание европейского населения. Фактически при сильных извержениях мы имеем природную модель «ядерной зимы».

Росгидромет не дает пока конкретных прогнозов на летние месяцы, однако сообщается, что облако уже подошло к границам Московской области. В воздухе появились дисперсные частицы вулканичской серы. Предварительный прогноз на конец апреля – понижение температура до 4 градусов, и есть вероятность выпадения снега (?!). Впрочем, в те годы, когда происходили наиболее заметные извержения вулканов, погода портилась почти на всем полушарии, где происходило извержение. Шли сильные дожди, небо летом по большей части было хмурым, темпетатура воздуха была низкой. Вулканическое облако может также сорвать планы многочисленных туристов, направляющихся к местам отдыха самолетами: прогноз вулканологов неутешительный - вулкан Эйяфьялдаекюдль будет "дышать" еще целый год.

В свое время десятки исследователей пытались увязать землетрясения с испытаниями ядерного оружия. Однако испытания ядерного оружия давно закончились, а подземная стихия продолжает буйствовать, пишет «КП». Связывали ученые катастрофическе землетрясения и извержения вулканов с активностью Солнца. Кстати, недавно на Солнце произошла непрогнозируемая вспышка, в результате чего Землю накрыла мощная магнитная буря. Землетрясения в Китае, извержение вулкана в Ислании невольно служат подтверждением теории активного Солнца.
 

Есть одна работа, выполненная более 30 лет назад советским ученым А. Д. Сытинским. Его данные, собранные с 1900 по 1977 год, показывали: катастрофические процессы в недрах все-таки связаны с 11-летними солнечными циклами. Наиболее сильные и частые землетрясения Сытинский приурочивал ко времени спада максимума активности светила.
 

Во второй половине дня 14 апреля 2010 года в Исландии произошли два выброса вулканической лавы, второй был особенно крупным. Поскольку магма сразу встречается со льдом, то из кратера вырывается уже не лава, а грязные кипящие струи воды с камнями и пеплом. Талые воды, тем временем, спускаются в долины по прилегающему леднику Гигйокудль. Так, вода в реке Маркарфльот поднялась более чем на 100 сантиметров и уже скрыла смотровой мост у Гигйокудля.

1. Во время извержения огромгая территория ледника была засыпана чёрным вулканическим пеплом.




2. Истоки реки Маркофлот получили огромное количество талой воды растопленной вулканической лаво и солнечными лучами .

3



3. Вид на ледник Гигйокудль от обзорного мостика.




4 Итогом стало мощнейшее наводнение смывавшее дороги и мосты.

В NAT заявляют, что «по прогнозам консультационного центра облака от извержения вулкана в Исландии сегодня будут прослеживаться по всей Европе». Облака пепла движутся сейчас к центру Европы, но чем дальше они будут продвигаться, тем больше будут рассеиваться и терять свою интенсивность. Однако как быстро это произойдет, эксперты сказать затрудняются. Извержение привело к прекращению движения по ряду автодорог и вызвало перебои в полетах пассажирских самолетов.

По сообщениям из московских аэропортов, многие рейсы самолетов в европейском направлении отменены как минимум до завтрашнего дня. Воздушное пространство уже закрыто над Испанией, Польшей и Австрией и другими странами.

Известно, что вся Исландия «один большой вулкан», извержения происходят и на дне океана у её берегов, а также на мелких островках. В 1783 году во время извержения вулкана Лаки, расположенного на юго-западе от Ватнайёкудля, образовался крупнейший из наблюдавшихся на Земле в историческое время лавовый поток. В 1963 году в результате извержения подводного вулкана возник новый остров Суртсей, ставший самой южной точкой страны. В 1973 году произошло извержение вулкана на о. Хэймаэй, из-за которого пришлось эвакуировать население города Вестманнаэйяр.
Эйяфьялдаекюдль считается активным. Извержения — 21 марта 2010, в 1823 году, а до этого — в 1821. Извержение вулкана в этом году началось 14 апреля примерно в 03.00 по московскому времени.

Проблема глобальных климатических изменений.
 

Проблема глобальных климатических изменений оказалась в центре внимания в связи с ожидаемым потеплением, вызванным техногенными выбросами парниковых газов.

Парниковый эффект-разогревание нижних слоев атмосферы - возникает в результате поглощения отраженного теплового излучения поверхности Земли молекулами углекислого газа, водяного пара, метана, хлорфторуглеродов и некоторых других газов. Хотя метан дает гораздо больший парниковый эффект, чем углекислый газ, последний более устойчив в атмосфере и выбрасывается в огромных количествах - в объеме около 8-1012 кг ежегодно при сжигании угля, нефти и (в меньшей степени) природного газа. Предполагается, что накопление СО2 в атмосфере приведет к потеплению, которому будут сопутствовать таяние полярных льдов, подъем уровня Мирового океана, затопление густонаселенных приморских низменностей и целых островных государств, опустынивание, сокращение летних осадков на 15- 20% в основных сельскохозяйственных районах от американского среднего запада до Средиземноморья и Западной Австралии.

Такого рода опасения были существенно подкреплены обнародованным в 1990 г. докладом первой рабочей группы Международного пленума по климатическим изменениям, составленным 170 авторитетными специалистами из 25 стран (и еще 200 ученых были привлечены к рецензированию доклада). По их единодушному мнению, парниковый эффект уже дал потепление на 0,3-0,6 (0,5) °С с конца 19 в. Удвоение содержания CO2 в атмосфере произойдет к 2035 г. Соответствующее глобальное потепление составит от 1,5° до 4,5°С, скорее всего около 2,5°С. К этому времени ожидается подъем уровня моря от 8 до 29 см (около 20 см) и до 65 см к 2100 г. На обширных пространствах Евразии и Северной Америки, включая основные житницы, установится летнесухой климат.

Для предотвращения пагубных последствий климатических изменений предполагается снизить выбросы двуокиси углерода, окислов азота и хлорфторуглеродов на 60%, метана на 20%, Эти рекомендации, по-существу, означают крутой поворот в адаптивной стратегии человека. Раньше человек боролся с холодом, теперь начинает бороться с теплом. Раньше он перестраивал свою деятельность, приспосабливаясь к изменениям среды, теперь перестраивает для сохранения статус-кво.

На национальном уровне 15 стран ответственны за 77% выбросов парниковых газов. Среди них на первом месте США (17%) и СНГ (около 13%). Сумарный вклад развивающихся стран - около 46%.

В то же время роль парникового эффекта в климатических процессах последних десятилетий далеко нс бесспорна. Так, 40-е - 60-е годы, первый этап массивных выбросов СО2, ознаменовались заметным похолоданием. Резко возросшие техногенные выбросы 80-х, по сверхточным спутниковым измерениям за десятилетие (1979-1988 гг.) не дали парникового эффекта.

Глобальный климат зависит в первую очередь от общего количества тепла, получаемого атмосферой и его распределения по поверхности планеты. Первое в свою очередь связано со светимостью Солнца, эксцентриситетом земной орбиты, выделением тепла недр, альбедо земной поверхности и атмосферы, парниковым эффектом. Ни один из этих факторов не остается постоянным. На фоне общей тенденции к увеличению светимости Солнца проявляются ротационные и магнитные 22-летние и более продолжительные циклы в 100, 200 и 400 лет. Достоверно установлена связь между пиками солнечной активности (включая последний, 1989 г.) и глобальными потеплениями, тогда как ее минимуму в 1640-1720 гг. соответствует «Малый ледниковый период»-общее похолодание на 1°С.




 

Альбедо(Альбе́до (лат. albus — белый) — характеристика отражательной (рассеивающей) способности поверхности.)  - -  земной поверхности и атмосферы - наиболее мощный регулятор теплового режима, зависит от распределения суши и моря, гор, характера горных пород и растительности, величины полярных ледниковых шапок, вулканической пыли, аэрозолей и облачности (альбедо 0,6-0,9).




Поднятие хребтов Альпийско-Гималайского пояса и обширных плато (Тибет, Колорадо) с их вечными снегами, скудной растительностью, известняковыми утесами (альбедо 0,56) в сочетании с регрессией, распространением травянистой растительности (альбедо почти вдвое выше, чем у древесной), могло дать похолодание, достаточное для начала оледенения. В дальнейшем постоянный ледяной покров превращается в доминирующий фактор, усиливаемый оскудением растительности и развитием низкоширотных пустынь.
Пока не ясно, в какой мере облачность может компенсировать другие факторы альбедо, но описанная выше схема в принципе объясняет как направленное изменение, так и колебания температуры земной поверхности.

Вулканизм также может рассматриваться как фактор альбедо, однако его действие оказывается неоднозначным, так как вулканическая пыль уменьшает альбедо ледников, но изменение прозрачности атмосферы стратосферными аэрозолями дает обратный эффект. Поэтому результат зависит от географического положения и характера вулканизма.




Один из самых сильных в истории взрыв вулкана Тамбора в Индонезии (фонолитовые игнимбриты) дал температурную аномалию-0,7°С в северном полушарии в 1815-1816 гг. Кракатау (дацитовая лава) вызвал понижение температуры на 0,25-0,4°С в течение двух лет. Сравнительно небольшое извержение вулкана Агунг (андезито-базальтовая лава) сопровождалось в 1963-1964 гг. температурными аномалиями около 0,28°С в тропиках и 1,3°С в высоких широтах, в то время как недавняя активность вулкана Св. Елены (дацитовые игнимбриты), расположенного на 46° с. Ш., не имела глобальных климатических последствий.

Сокращение озонового слоя.

Систематическое слежение за состоянием озонового слоя проводится с 1978 г. с помощью спутниковой аппаратуры. Основные выводы заключаются в том, что за 12 лет наблюдений общие потери стратосферного озона между 65° с. ш. и 65° ю. ш. составили около 3%. В то время как в экваториальной зоне сокращение озонового слоя несущественно, к полюсам оно возрастает, достигая 3°/о в год над Антарктидой.

Наиболее значительное сокращение озонового слоя- до 50% на высоте 20-50 км наблюдается в районе Антарктики в весеннее время. Это явление было описано Дж. Фарманом в 1985 г. и получило широкую известность под названием «озоновой дыры». Наиболее глубокие «дыры» возникли в нечетные годы- 1987 и 1989 гг., однако в 1990 г. весеннее сокращение озонового слоя над Антарктикой также было весьма значительным.

Резкое сокращение озонового слоя в районе Южного полюса происходит в течение трех-четырех недель с сентября по октябрь, в период вихревой циркуляции атмосферы, которая распадается в ноябре, распространяя истощенный озоновый слой к северу. В то же время озон восстанавливается за счет притока из низких широт.

В Арктике события носят менее драматический характер и отчетливо выраженной «озоновой дыры» не возникает, хотя убыль озона в течение зимы достигает 12% на высоте 17-20 км, а может быть и значительно более, поскольку она постоянно компенсируется притоком извне.

Еще в 1974 г. Шервуд Роланд выдвинул гипотезу о разрушении озонового слоя хлорфторуглеродами (ХФУ). Не вызвавшая вначале большого интереса, эта гипотеза оказалась в центре внимания после обнаружения, антарктической «озоновой дыры». ХФУ широко используются как фризы, растворители, стерилизаторы и моющие средства. Они накапливаются в тропосфере и, проникая в стратосферу, подвергаются фотолизу с выделением атомарного хлора, который, наряду с бромом, содержащимся в галонах, и их окисями катализирует реакции разложения озона.

Поскольку соединение окиси хлора (брома) с атомарным кислородом не может дать более чем 3% убыли озона, то основная роль отводится гетерогенным реакциям на частицах льда в полярных стратосферных облаках, которые таким образом выступают в качестве основного фактора разрушения озонового слоя.

Зимне-летнему сокращению озона в Арктике и Антарктике сопутствуют высокие концентрации окиси хлора, что рассматривается как прямое подтверждение участия ХФУ в разрушении озонового слоя.

Данные о последствиях сокращения озонового слоя для человека и биоты весьма противоречивы. Некоторое увеличение заболеваемости раком кожи может быть связано с возросшей солнечной активностью. В отдельные годы наблюдалось также сокращение продуктивности микропланктона в Антарктике. Дозы УФ здесь остаются существенно ниже обычных в низких широтах, но можно предположить, что полярная биота к ним более чувствительна. Требование принять превентивные меры против прогрессирующей утраты стратосферного озона прозвучали на ряде международных встреч и привели к подписанию в 1987 г. Монреальского протокола и осуществлению обширной программы по перестройке соответствующих видов химического производства.

В целом наблюдаемое в настоящее время сокращение озонового слоя, по-видимому, объясняется действием ряда факторов:

1) притоком обедненных озоном приземных воздушных масс к полюсам в связи с интенсивной вихревой циркуляцией атмосферы и тепловыми аномалиями в океане;

2) увеличением солнечной активности с пиком в 1989 г., вторым по интенсивности солнечных вспышек за последние 400 лет;

3) возросшей вулканической активностью-два взрывных извержения в низких широтах за последнее десятилетие (Эль-Чичон, Пинатубо), сопровождавшиеся массовыми выбросами сульфатных аэрозолей в стратосферу;

4) низкой температурой стратосферы, способствующей устойчивому развитию полярных облаков;

5) возросшими антропогенными выбросами окислов азота, двуокиси углерода, метана и ХФУ, накоплением озона в тропосфере (пока не оценена роль авиации, но производство самолетов типа Конкорд, регулярно летающих в стратосфере, внушает обоснованные опасения).

Таким образом, мы не можем рассчитывать на целиком управляемую модель озонового слоя. При этом нам еще предстоит оценить относительный вклад управляемых и неуправляемых факторов.

Смотрите также:

проблемы глобальной эколо

Комментарии:

3 балла putnik-ost 12 января 2011 г. 22:37 #
Костя дело не в свежести или модности исследования, а в актуальности и глубине понимания проблемы. Резникова предлагает рассматривать проблему в комплексе, а не по частям. Тем работа и ценна.
{Ответить}

 

аноним 13 января 2011 г. 14:16 #
Информативно.
Не понятно только, почему везде глобальное потепление, а у нас устойчивое похолодание :)
{Ответить}

 

Sadman 13 января 2011 г. 14:48 #
Вполне правдоподобный ответ на твой вопрос тут:
http://oko-planet.su/pogoda/listpogoda/56570-zima-budet-holodnoy-idet-globalnoe- poteplenie.html
{Ответить}

 

аноним 13 января 2011 г. 15:18 #
Логично расписано, спасибо.
{Ответить}

 

putnik-ost 13 января 2011 г. 14:41 #
Думаю вот чего происходит. Вулканическая активность начала незначительно усиливаться лет несколько назад, в атмосферу выбрасывало некоторое количество пыли, пыль оседала на ледниках, что вызывало таяние и повышало атмосферную влажность. Плюс повышало содержание СО2, температура поднималась в тропиках, акватории тропических океанов нагревались сильнее и аккумулировали тепло. Поверхность ледников или лесостепной зоны, расположенной в зоне умеренного климата, подверженной сезонным сменам температуры с амплитудой до 80 гр - нагревались намного слабее. После извержения исландских вулканов содержание вулканической пыли в атмосфере выросло на порядок. Началось резкое похолодание в зонах умеренного климата. Тропические океаны являясь мощными тепловыми аккумуляторами продолжают поддерживать высокие температуры в экваториальной и тропической зонах. Я не учитывал влияние океанских и атмосферных течений( не в теме совершенно).

{Ответить}

 

аноним 13 января 2011 г. 15:34 #
Немного не сходится. Европейская часть России этим летом изнывала от долгой жары на тех же широтах, у нас же лето было прохладным мягко говоря. Есть конечно другие факторы.
Вот про снег както ближе вроде.
{Ответить}

 

putnik-ost 13 января 2011 г. 16:53 #
Вообще-то я и не настаиваю, я же не климатолог или метеоролог. Но уровень влажности уже вторую зиму совершенно не нормальный.
{Ответить}

 

putnik-ost 13 января 2011 г. 17:09 #
прошёл по ссылке. Интересно, возможно что именно Гималайский массив оказывает влияние на формирование погоды в Сибири. Атомосферное течение действует конвективно - если верхний поток 11000-9000м - движется на север, то средний 6000-5000м должен двигаться на юг. Я думаю что и атмосферные и океанские течения конвективны по своей природе. Вообщ же достаточно логичная идея - океаны накапливают тепло, горные массивы - холод, атмосферные и океанские течения осуществляют тепло и влагообмен.
{Ответить}

 

putnik-ost 13 января 2011 г. 18:12 #
Высотное струйное течение (ВСТ), струйное течение — сильный ветер в виде узкого воздушного потока в верхней тропосфере или нижней стратосфере, на тропопаузе, для которого характерны большие скорости (обычно на оси более 30 м/с) и градиенты более 5 м/с на 1 км по высоте и более 10 м/с на 100 км по горизонтали. http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%92%D1%8B%D1%81%D0%BE%D1%82%D0%BD%D0%BE%D0%B5_%D 1%81%D1%82%D1%80%D1%83%D0%B9%D0%BD%D0%BE%D0%B5_%D1%82%D0%B5%D1%87%D0%B5%D0%BD%D0 %B8%D0%B5 . Очень интересная информация. Есть ссылка на
{Ответить}

 

Ваше имя
E-mail

Ваш комментарий:

— скажите волшебное слово (или пропишитесь на Городе)