Причины возникновения разных климатов: Изменение климата — Материалы Всемирного банка для учащихся «А знаешь ли ты… ?»

Больше об изменении климата — EKOenergy

Климатический кризис вместе со снижением биоразнобразия — это самый серьезный вызов, стоящий перед человечеством. На данный момент рост средней температуры оказывает сильное влияние на наш климат, и эти последствия с годами станут еще более существенными.

Сейчас у нас все еще есть шанс изменить сложившуюся ситуацию и предотвратить губительные последствия изменения климата. Если мы планируем сократить рост температуры до 1,5 °C по сравнению с доиндустриальным уровнем, выбросы парникового газа, произведенного человеком, должны сократиться на 50% к 2030 согласно МГЭИК (Межправительственная группа экспертов по изменению климата). В этом разделе мы подготовили краткое описание проблемы климатического кризиса, его причин и последствий, и возможных мер предотвращения.

Что такое изменение климата?

Несмотря на климатические изменения, такие как смена сезонов, смена океанических потоков, вулканической деятельности, солнечного излучения, других климатический событий (например, Эль-Ниньо или индийские муссоны) , и т. д., климат по природе довольно стабилен, то есть данные изменения происходят с определенной регулярностью, зима всегда сменяется весной, а муссоны наступают в определенный сезон.

Таким образом, изменение климата – это значительное и продолжительное изменение статистического распределения погодных условий, которое может происходить в период от десятилетий до миллионов лет. Это может быть изменение обычных погодных условий, например, изменение дат сезона дождей в тропиках, или изменение частоты экстремальных погодных явлениий таких как наводнения, засухи и штормы.

Колебания количества солнечного света и радиации, называемые Циклами Миланковича, являются наиболее значимым драйвером изменения климата за последние тысячи — миллионы лет. Они также были главной причиной последних 4 циклов эпох оледенения и потепления. Однако, за последние 150 лет климат Земли существенно изменился, и очень важно понимать, что стало причиной таких кардинальных изменений за такой короткий срок.

За прошедшее столетие температура продолжает расти на глобальном уровне

Множество исследований подверждают рост средней мировой температуры, начиная с середины 1900-х. Этот процесс принято называть глобальным потеплением, причиной которого считают человеческую активность, в частности выбросы CO₂ в атмосферу, являющегося побочным продуктом сжигания ископаемого топлива. Антропогенность причин изменения климата подверждена консенсусом ученых по всему миру.

Специальный отчет по глобальному потеплению, подготовленный МГЭИК и опубликованный в октябре 2018, еще раз подтверждает, что человеческая деятельность оказывает наибольшее влияние на рост средней температуры планеты: “По некоторым оценкам человеческая активность вызвала рост температуры примерно на 1.0 °C в сравнении с доиндустриальным уровнем (примерный диапозон от 0.8 °C до 1.2 °C). Такими темпами глобальное потепление вероятно достигнет повышения температуры на 1.5 °C между 2030 и 2052 (высокая степень уверенности)”.

Несмотря на то что рост температуры до 1,5 °C не кажется слишком высоким, отчет МГЭИК уверяет, что даже такой незначительный рост приведет к катастрофическим последствиям. Вы можете увидеть изменения температуры за последнее столетие на изображениях НАСА:

Причины глобального потепления

Температура на Земле обеспечивает пригодные условия для жизни, благодаря естественному процессу, называемому парниковым эффектом. Когда солнечная радиация достигает нашей атмосферы, часть отражается обратно в космос, а часть проходит сквозь землю и поглощается Землей. Это заставляет поверхность Земли нагреваться. Тепло от Земли излучается наружу и поглощается газами, присутствующими в атмосфере Земли, так называемыми «парниковыми газами». Этот процесс препятствует исчезновению тепла, обеспечивая среднюю температуру около + 15 ° C вместо -18 ° C.

Изображение: Вызванный человеком парниковый эффект (источник: Американская Служба национальных парков)

В последнее столетие человеческая деятельность также стала результатом выбросов в атмосферу парниковых газов, таким образом повышая натуральный эффект парникового эффекта. Большинство из этих газов возникает из-за строительства сооружений для добычи и сжигания полезных ископаемых, использования энергии, выхлопов авто- и авиа- транспорта и сельского хозяйства. Наибольшую долю всех парниковых газов составляет углекислый газ (CO2), именно этот газ в основном несет ответственность за глобальное потепление. Другие газы включают метан, закись азота, хлорфторуглерод, гидрохлорфторуглерод, метибромид.

Потеря лесных и водно-болотных территорий, которые могли бы накапливать CO2, также усиливает эффект потепления. Приблизительно 80 000 акров тропических лесов вырубаются каждый день, в основном для лесозаготовительной промышленности или для освобождения места для сельского хозяйства.

Последствия изменения климата

Изменение климата изменяет нашу экономику, здоровье и жизнь в сообществах различными способами. Ученые предупреждают, что, если мы не сможем остановить рост температуры на 1,5 °C, результаты могут быть катастрофическими.

Отчет по глобальному потеплению на 1,5 °C, подготовленный МГЭИК, был опубликован с целью установить научное понимание последствий глобального потепления при росте температуры на 1,5 °C и больше. Вот только самые основные из них:

• Повышение уровня воды в морях и океанах за счет расширения воды при более высоких температурах и таяния ледников.
• Повышение интенсивности и частоты аномальных погодных явлений, таких как ураганы, наводнения, засухи и штормы.
• Опустынивание территорий и снижение урожайности в связи с истощением запасов воды. Это в свою очередь может привести к появлению регионального напряжения, усугубляя существующие конфликты.
• Угроза для долгосрочного планирования урожая и запасов продуктов в целом из-за менее надежных и непредсказуемых смен сезонов.
• Снижение вылова в рыбной промышленности и уничтожению коралловых рифов из-за повышенной кислотносты воды в мировом океане.
• Потеря ценных сред обитаний, биоразнообразия, важных экосистем и различных видов из-за отсутствия возможности адаптироваться к быстро меняющимся условиями окружающей среды.
• Изменение географического обитания некоторых видов.
• Увеличение распространения болезней, таких как малярия и лихорадка Денге, так как переносчики заболеваний (комары) смогут выживать на больших территориях.

Считалось, что борьба с изменением климата требует больших финансовых затрат, что могло бы объяснить нежелание людей действовать. Однако, эти затраты ничто по сравнению с экономическими последствиями глобального потепления. Изменение климата — это проигрышная ситуация для всех. В наших интересах предовратить ее!

Необходимость действовать

Специальный отчет МГЭИК по глобальному потеплению оставляет нам всего 12 лет для того, чтобы ограничить рост средней температуры до 1.5 °C (смотри раздел C.1 в summary for policymakers). На практике это означает, что объемы выбросов парниковых газов должны быть сильно сокращены, начиная с сегодняшнего дня!

К счастью, есть много возможностей сделать это. Главная проблема заключается в нашей неустойчивой жизнедеятельности, у нас очень высокий углеродный след. Следовательно, чтобы улучшить ситуацию, люди должны изменить свои привычки на более устойчивые.

Первый простой шаг — это переход на зеленую энергию. На сегодняшний день 31% парниковых газов являются результатом производства тепла и электричества и деятельности других секторов, тесно связанных с производством энергии. Использование чистой энергии в вашем доме и бизнесе играют важную роль в борьбе с изменением климата. ЭКОэнергия — это неккомерческая организация, которая продвигает использование энергии, производство которой соответствует строгим требованиям устойчивого развития. Вы можете способствовать энергетическому переходу выбирая энергию с марикровкой ЭКОэнергии. Вне зависимости от того, в какой стране вы живете, вы можете обратиться к вашему поставщику энергии или ознакомиться со списком поставщиков, которые уже работают с ЭКОэнергией.

Что вы можете сделать для борьбы с изменением климата?

Два простых способа для значительного сокращения углеродныго следа человека, это уменьшение потребление мяса и путешествий на самолетах.

Кроме того, вот несколько других советов по сокращению вашего углеродного следа:

• Поддерживайте своих местных чиновников, представляющих экологические и «зеленые» партии, своим личным примером.
• Увеличивайте энергоэффективность как можно больше.
• Покупайте возобновляемое электричество и газ и другие энергетические продукты с маркировкой ЭКОэнергии.
• Подумайте о том, как были произведены продукты, которые вы потребляете каждый день. Попробуйте веганские и вегатарианские варианты продуктов и продуктов с экомаркировками.
• Предпочитайте отпуск поближе к дому, чтобы избежать путешествий на самолетах.
• Избегайте одноразовых материалов и выбирайте материалы, которые можно использовать повторно.
• Если использовать повторно невозможно, перерабатывайте ваши отходы.
• Пользуйтесь общественным транспортом, каршерингом или велосипедом, если это возможно.
• Подумайте о том, как была произведена ваша одежда, и отдавайте предпочтения брендам, уделяющих внимание устойчивому развитию.
• Вступайте в местные сообщества активистов, такие как #FridaysForFuture или Extinction Rebellion. Если таких групп нет рядом с вами, создайте свою.
• Компенсируйте выбросы углерода (carbon offset), которые вы не мождете избежать.

Прежде всего, будьте активными, говорите об изменении климата и делитесь информацией о том, как можно жить в соответствии с принципами устойчивого развития.

Есть еще много советов, как уменьшить свой углеродный след:

• University of California’s climate neutrality initiative
• UN’s Take Climate Action page и “lazy person’s guide to saving the world”
• Our Planet Documentary вебсайт
• Earth Overshoot day

Ищете больше информации?

• Подписывайтесь на нас в социальных сетях: Facebook, Twitter, Instagram и Linkedin и следите за новостями в сфере изменения климата.
• Ознакомьтесь с разделом Климатический Фонд, чтобы получить больше информации о проектах в сфере возобновляемой энергии, профинансированные ЭКОэнергией.
• Изучите публикацию Европейской Комиссии Our planet, our future – Fighting climate change together, являющуюся отличным источником информации и достпуную на 24 языках (здесь вы можете найти много других полезных публикаций по теме).

Изменение климата и здоровье

Изменение климата и здоровье

• Популярные темы
  • Загрязнение воздуха
  • Коронавирусная болезнь (COVID-19)
  • Гепатит
• Данные и статистика »
  • Информационный бюллетень
  • Факты наглядно
  • Публикации
• Найти страну »
• А
• Б
• В
• Г
• Д
• Е
• Ё
• Ж
• З
• И
• Й
• К
• Л
• М
• Н
• О
• П
• Р
• С
• Т
• У
• Ф
• Х
• Ц
• Ч
• Ш
• Щ
• Ъ
• Ы
• Ь
• Э
• Ю
• Я
• ВОЗ в странах »
  • Репортажи
• Регионы »
  • Африка
  • Америка
  • Юго-Восточная Азия
  • Европа
  • Восточное Средиземноморье
  • Западная часть Тихого океана
• Центр СМИ
  • Пресс-релизы
  • Заявления
  • Сообщения для медиа
  • Комментарии
  • Репортажи
  • Онлайновые вопросы и ответы
  • События
  • Фоторепортажи
  • Вопросы и ответы
• Последние сведения
• Чрезвычайные ситуации »
• Новости »
  • Новости о вспышках болезней
• Данные ВОЗ »
• Приборные панели »
  • Приборная панель мониторинга COVID-19
• Основные моменты »
• Информация о ВОЗ »
  • Генеральный директор
  • Информация о ВОЗ
  • Деятельность ВОЗ
  • Где работает ВОЗ
• Руководящие органы »
  • Всемирная ассамблея здравоохранения
  • Исполнительный комитет
• Главная страница/
• Центр СМИ/
• Информационные бюллетени/
• Подробнее/
• Изменение климата и здоровье

WHO /A. Craggs

©
Фото

Основные факты

• Изменение климата влияет на социальные и экологические детерминанты здоровья — чистый воздух, безопасную питьевую воду, достаточное количество пищевых продуктов и надежное жилье.
• Ожидается, что в период с 2030 по 2050 г. изменение климата приведет к росту числа случаев смерти примерно на 250 000 в год в результате недостаточности питания, малярии, диареи и воздействия высоких температур.
• Прямые затраты, обусловленные негативным воздействием на здоровье (т. е. без учета затрат в определяющих здоровье секторах, таких как сельское хозяйство, водоснабжение и санитария), по оценкам, будут составлять к 2030 г. 2‑4 млрд долл. США в год.
• Районы со слабой инфраструктурой здравоохранения — в основном в развивающихся странах — будут в наименьшей степени способны справиться с ситуацией без помощи в области подготовки и реагирования.
• Сокращение выбросов парниковых газов за счет улучшения транспорта, продуктов питания и энергопотребления может привести к улучшению здоровья, особенно благодаря снижению уровней загрязнения воздуха.

---

Изменение климата — самая большая угроза для здоровья, с которой столкнулось человечество

Изменение климата является самой большой отдельно взятой угрозой для здоровья, с которой столкнулось человечество, и медицинские работники во всем мире уже принимают ответные меры в связи с вредом, причиняемым здоровью в условиях этого разворачивающегося
кризиса.

Межправительственная группа экспертов по изменению климата (МГЭИК) пришла к выводу, что во избежание катастрофических последствий для здоровья и для предотвращения миллионов случаев смерти, связанных с изменением климата, необходимо ограничить повышение
температуры в мире до 1,5°C. Выбросы за прошедшее время уже привели к неизбежному повышению глобальной температуры до определенного уровня и к другим изменениям климата. Глобальное потепление даже на 1,5°C не считается безопасным, а дополнительное
потепление на каждую десятую долю градуса будет оказывать серьезное воздействие на жизнь и здоровье людей.

И хотя никто не застрахован от этих рисков, первоочередное и наибольшее воздействие климатического кризиса испытывают те люди, которые в наименьшей степени причастны к его возникновению и в наименьшей степени способны защитить от него себя и свои семьи,
а именно жители стран и общин с низким уровнем дохода и стран и общин, находящихся в неблагоприятных условиях.

Климатический кризис угрожает свести на нет достигнутый за последние пятьдесят лет прогресс в области развития, глобального здравоохранения и сокращения нищеты, а также еще больше усилить существующие неравенства в отношении здоровья между группами населения
и внутри них. Он создает серьезные препятствия на пути обеспечения всеобщего охвата услугами здравоохранения (ВОУЗ), в том числе путем усугубления бремени болезней и усиления существующих барьеров для доступа к услугам здравоохранения, зачастую в
то время, когда они наиболее необходимы. Более 930 миллионов человек, или около 12% населения мира, расходуют не менее 10% своего семейного бюджета на оплату услуг здравоохранения. Поскольку беднейшие слои населения в основном не охвачены медицинским
страхованием, потрясения и стрессы, оказывающие воздействие на здоровье, уже сейчас ежегодно ввергают в нищету около 100 миллионов человек, и последствия изменения климата усугубляют эту тенденцию.

Риски для здоровья, связанные с климатом

Изменение климата уже оказывает воздействие на здоровье многочисленными способами, в том числе приводит к смерти и заболеваниям в результате все более частых экстремальных погодных явлений, таких как периоды сильной жары, штормы и наводнения, к дезорганизации
продовольственных систем, а также к росту числа зоонозов, болезней пищевого происхождения, болезней, передающихся через воду, трансмиссивных болезней и психических расстройств. Кроме того, изменение климата подрывает многие социальные детерминанты
хорошего здоровья, такие как средства к существованию, равенство и доступ к структурам здравоохранения и социальной поддержки. Эти обусловленные климатом риски для здоровья несоразмерно ощущают на себе наиболее уязвимые и обездоленные слои населения,
включая женщин, детей, этнические меньшинства, бедные общины, мигрантов или перемещенных лиц, пожилых людей и лиц с сопутствующими нарушениями здоровья.

Хотя совершенно ясно, что изменение климата оказывает воздействие на здоровье человека, точная оценка масштабов и воздействия многих связанных с климатом рисков для здоровья остается сложной задачей. Вместе с тем научные достижения все в большей мере
позволяют нам связывать рост заболеваемости и смертности с антропогенным потеплением и более точно определять риски и масштаб этих угроз для здоровья.

В краткосрочной и среднесрочной перспективе последствия изменения климата для здоровья будут определяться главным образом уязвимостью населения, его устойчивостью к текущим темпам изменения климата, а также масштабами и темпами адаптации. В более долговременной
перспективе последствия будут все больше зависеть от того, в какой мере в настоящее время предпринимаются шаги по преобразованию, с тем чтобы сократить выбросы и избежать превышения опасных температурных порогов и потенциальных необратимых критических
моментов.

Почему климат варьируется от одного места к другому

Последнее обновление: четверг, 03 ноября 2022 г. |
Тропический лес

По сути, существуют две основные причины того, что климат меняется от места к месту; во-первых, количество энергии, поступающей от солнца, и, во-вторых, циркуляция атмосферы и океанов, которые переносят тепло и влагу из одного места в другое.

Одним из основных факторов, определяющих относительную теплоту климата, является угол наклона солнца на небе. Солнце светит почти прямо на земном экваторе, потому что экватор находится в прямой плоскости солнца в Солнечной системе. Итак, если вы стоите на экваторе в середине дня, солнце проходит прямо над головой. В более высоких широтах, например, в Европе или Северной Америке, вы будете стоять немного дальше изгиба земли, и поэтому солнце всегда остается ниже в небе. Чем дальше от экватора. тем ниже солнце остается, пока на полюсах оно действительно едва поднимается над горизонтом в течение дня.

Когда солнце находится прямо над головой, поверхность получает намного больше энергии, чем если бы солнце было под углом. Это все равно, что посветить фонариком на стол. Держите фонарик прямо на столе, и вы получите интенсивный луч на поверхности. Но держите его под углом, и свет распространяется по поверхности стола и становится намного слабее. Если солнце высоко в небе, много световой энергии попадает на каждый квадратный километр земной поверхности и нагревает воздух наверху. Если солнце низко в небе, энергия расходуется по всей земле; поэтому на ту же единицу площади падает меньше энергии (рис. 1.1а). Это делает полюса более холодными, чем тропики, потому что они получают меньше тепла от солнечного света.

Вторым фактором, связанным с углом наклона солнца, который помогает сделать высокие широты более прохладными, является глубина атмосферы, через которую должны проходить солнечные лучи на пути к поверхности земли. Поскольку в высоких широтах солнце находится ниже в небе, оно светит сквозь атмосферу по косой траектории. Под этим углом свет должен проходить большее расстояние через большее количество газов, пыли и дымки. Это удерживает большую часть солнечной энергии от поверхности, и то, что поглощается высоко в атмосфере, быстро снова теряется в космосе. Подумайте, как слабо солнце на закате перед тем, как оно опустится за горизонт — настолько слабо, что вы можете смотреть прямо в него. Тусклость заходящего солнца является примером того, что ему приходится светить через более длинный путь атмосферы, которая поглощает и рассеивает солнечный свет, прежде чем он достигает поверхности. Итак, чем ниже в небе солнце, тем длиннее его путь через атмосферу и тем меньше энергии достигает земли.

Солнечный луч сверху

Свет распространяется на большую площадь Свет концентрируется на небольшой площади

Солнечный луч распространяется по поверхности

Верх атмосферы

Солнце в течение всего года находится над головой в тропиках , дающий максимальное количество энергии. Это и есть ключ к тому, почему на полюсах холоднее, чем в тропиках.

Времена года также в основном являются результатом тех же эффектов угла наклона солнца (рис. 1.2). Земля вращается вокруг своей оси под небольшим углом к ​​Солнцу, и на одной части ее годовой орбиты северное полушарие наклонено так, что Солнце находится выше в небе; он получает больше энергии. Это время года будет северным летом. В то же время южное полушарие получает меньше энергии из-за того, что солнце находится ниже. В течение другой половины года предпочтение отдается южному полушарию, и это южное лето. К этим эффектам угла наклона солнца добавляется продолжительность дня; «зимнее» полушарие большую часть времени находится в ночи, потому что нижнее солнце проводит больше времени за горизонтом. Это добавляет холода — согревающее действие солнца в течение дня длится меньше времени, потому что дни короче.

Почему в горах холоднее

Когда вы поднимаетесь в гору, воздух обычно становится холоднее. Температура имеет тенденцию к снижению примерно на 0,5 ° C на каждые сто метров подъема, хотя это действительно варьируется. Скорость понижения температуры с высотой называется «градусной скоростью». Градиентная скорость имеет тенденцию быть меньше, если воздух влажный, и больше, если воздух сухой. Как правило, каждые 10 метров выше в горах являются климатическим эквивалентом. примерно на 15 км к полюсам. В отличие от понижения температуры с широтой угол наклона солнца не объясняет, почему на больших высотах, как правило, холоднее. Относительная холодность гор является побочным продуктом того, что атмосфера действует как одеяло, позволяя солнечного света, но предотвращая потерю тепла в космос (см. вставку, раздел 1.1, посвященную теплице 9).0003

Почему в горах холоднее. Более тонкий слой парниковых газов заставляет их быстро терять тепло.

Из-за того, что горные вершины выступают в атмосферу, над ними меньше этого покрова, поэтому они холоднее.

Однако есть некоторые исключения из этой модели снижения температуры с высотой: места, где средние высоты гор в среднем теплее, чем самые низкие высоты. Это происходит там, где есть закрытые долины между горами, где не так много ветра. Ночью холодный воздух с верхних горных склонов имеет тенденцию стекать в виде жидкости в долину внизу и накапливаться. Чуть выше уровня, до которого поднимается этот холодный осушающий воздух, находится теплый среднегорный пояс, в котором могут быть растения с более теплым климатом, чем в долине внизу (рис. 1.4). Подобные средневысотные теплые пояса часто встречаются, например, в Австрийских Альпах.

Как образуются среднегорные теплые пояса. Холодный воздух стекает «реками» вниз с верхних склонов горы и заполняет долину внизу. Чуть выше верхней части скопившегося холодного воздуха температура выше.

Общая картина более низких температур на больших высотах наблюдается не только в горах, но и в атмосфере в целом, в основном из-за того же фактора — более тонкого покрова парниковых газов выше. Если воздух поднимается от поверхности из-за солнечного нагрева, он будет охлаждаться по мере подъема из-за того же фактора. Еще одна вещь, которая может сделать его холодным, заключается в том, что он расширяется по мере подъема в более разреженные верхние слои атмосферы — расширяющийся газ всегда поглощает тепло. Если поднимающийся воздух влажный, охлаждение может привести к тому, что капли воды сконденсируются в виде облаков, а затем, возможно, капли дождя, которые снова упадут на землю.

ВЕТРА И ТЕЧЕНИЯ: АТМОСФЕРА И ОКЕАНЫ

Различия в количестве солнечной энергии, получаемой поверхностью, создают мощную глобальную циркуляцию ветров и водных течений. Самая основная черта этой циркуляции и основная движущая сила почти всего остального — широкая полоса восходящего воздуха вдоль экватора. Это известно как внутритропическая зона конвергенции, или сокращенно ITCZ. Воздух внутри ITCZ ​​поднимается в результате процесса, известного как конвекция; Интенсивный тропический солнечный свет нагревает землю и поверхность океана, а воздух над ним нагревается и расширяется. Вдоль большей части этого длинного пояса расширяющийся воздух поднимается в атмосферу в виде шлейфа, всасывая воздух сбоку от уровня земли, чтобы заменить воздух, который уже поднялся вверх. По сути, такой же процесс конвекции происходит в кастрюле с супом, нагретым на плите, или в воздухе, нагретом обогревателем в комнате; любая жидкость, будь то воздух или вода, может проявлять конвекцию, если она исцеляется снизу. Однако разница с ITCZ ​​заключается в том, что это конвекция, происходящая в огромных масштабах. Поскольку воздух всасывается вверх, это означает, что давление воздуха на уровне земли снижается, поэтому ITCZ ​​является зоной низкого давления воздуха в том смысле, что его можно было бы измерить барометром на уровне земли.

То, что поднимается вверх, должно опускаться вниз, и воздух, поднимающийся вдоль экватора, охлаждается и опускается на несколько сотен километров к северу или югу от экватора. Эти два пояса опускающегося воздуха давят на землю сверху, создавая более высокое давление на поверхность по мере того, как они толкаются вниз.

Воздух, который опускается в этих внешних тропических поясах высокого давления, всасывается обратно на уровне земли по направлению к экватору, чтобы заменить воздух, который поднимается вверх из-за нагревания солнцем. Для этих ветров, дующих обратно к экватору, было бы проще всего выбрать простой путь с севера на юг; это ведь кратчайшее расстояние. Но Земля вращается, и за каждые 24 часа оборота экватору приходится проходить намного дальше, чем полюсам. Итак, чем ближе вы к экватору, тем быстрее вы движетесь по мере вращения Земли. Когда ветер дует с более высокой широты, он исходит из той части Земли, которая вращается медленнее. Приближаясь к экватору, он «остается позади» — и чем ближе он подходит к экватору, тем больше он отстает. Так. потому что он остается позади, ветер следует по изгибающейся траектории вбок. Этот запаздывающий эффект разницы скорости вращения Земли в зависимости от широты известен как «эффект Кориолиса», и он будет затронут любой ветер или океанское течение, движущееся между разными широтами. Это также объясняет, например, почему ураганы вращаются.

Внутритропическая зона конвергенции, пояс восходящего воздуха, нагреваемый экваториальным солнцем.

Воздух опускается Воздух поднимается в зоне Воздух опускается дальше от максимума дальше нагревается от солнца, находящегося прямо над головой

Хотя он движется к экватору, большая часть этого ветра не достигает его, потому что кориолисовый поток поворачивает его вбок . В конце концов он дует на запад в виде двух параллельных поясов ветров, по одному поясу по обе стороны от экватора (рис. 1.6а). Это пассаты, названные так потому, что во времена парусного спорта торговые суда могли полагаться на эти ветры, чтобы нести их прямо через океан.

Существует еще один связанный с этим эффект — «спираль Экмана» — когда ветер, искривленный эффектом Кориолиса, дует над шероховатой поверхностью земли, трение земной поверхности — которая, помните, вращается под ней с другой скоростью — будет увлекайте ветер вместе с вращающейся землей, компенсируя эффект Кориолиса (рис. 1.6б). Это приводит к изменению направления ветра у поверхности земли и является одной из причин, по которой ветер у земли может дуть в одном направлении, в то время как облака наверху дуют в другом направлении. Между воздухом, ближайшим к земле, и воздухом выше, ветер будет дуть под промежуточным углом; он слегка «согнут». Чем ближе он подходит к поверхности, тем больше он отклоняется от курса.

Существует много других аспектов циркуляции мировой атмосферы. слишком много, чтобы описать их здесь в книге, посвященной в основном растительности. Например, к северу от внешнего тропического пояса существует еще одна конвекционная группа восходящего и опускающегося воздуха, которая приводится в действие подобно зубчатому колесу, отталкиваясь от охлаждающего воздуха, опускающегося вниз. Третья конвекционная ячейка находится над каждым из полюсов.

За пределами тропиков воздух движется в основном в виде огромных «капель» диаметром в сотни миль. Они известны как «воздушные массы». Воздушная масса образуется, когда воздух остается неподвижным в течение нескольких дней или недель над определенной областью, охлаждаясь или нагреваясь, и только позже начинает дрейфовать от места своего образования. Вы могли бы рассматривать воздушную массу как большую каплю патоки, вылитую в кастрюлю с водой. Он имеет тенденцию распространяться в стороны, а также смешиваться в стороны с тем, что находится вокруг него. Зона столкновения воздушной массы с воздухом, в который она движется, известна как «фронт». Когда проходит фронт, бывает перемена погоды, часто идет дождь.

В направлении ветра на большей высоте (b) преобладает эффект Кориолиса

В направлении ветра на большей высоте (b) преобладает эффект Кориолиса

часть Земли, над которой дует Север

В некотором смысле, детальные модели движения отдельных воздушных масс контролируются тонкими поясами высотных ветров (на высоте от 3 до 12 км) в атмосфере на краю полярных областей, а также в более низких широтах, где начинается опускание воздуха из ВКЗ.

Эти восточные ветры образуют струйные течения. Они «толкают» нижние воздушные массы подобно chcss picccs. В каждом полушарии есть субтропическое струйное течение и полярное струйное течение. Всего получается четыре струйных потока. Струйные течения подпитываются поднимающимся в них воздухом, движущимся в направлении полюса, и движутся на восток под действием силы Кориолиса, потому что воздух поступает из более быстро вращающихся нижних широт.

ЦИРКУЛЯЦИЯ ОКЕАНА

Так же, как ветры движутся в атмосфере, в океанах существуют течения. Они также переносят огромное количество тепла от экватора в более высокие широты. По большей части океанские течения существуют только потому, что их несут ветры, толкая воду за счет трения. Но одна из причин, по которой дуют ветры, заключается в том, что на поверхности существует разница температур, а океанские течения иногда вызывают такой контраст температур (особенно если холодная вода поднимается снизу). Таким образом, вода движется, потому что ветер дует на нее, но ветер может дуть из-за тех же температурных контрастов, которые вызываются движением воды!

Ветер, скользящий по поверхности, будет гонять верхний слой воды в виде течения в определенном направлении, и если оно будет двигаться к экватору или от него, течение в конечном итоге изгибается под действием эффекта Кориолиса. Так, например, в каждом из основных океанских бассейнов мира есть течения, изгибающиеся на восток, которые отходят от экватора благодаря этому механизму (см. ниже). Но под поверхностью течения, искривленного эффектом Кориолиса, более глубокая часть течения увлекается контактом с неподвижными водами под ним. Это перетаскивание имеет тенденцию перемещать его в направлении локального вращения Земли. Так что из-за этого перетаскивания эта более глубокая вода в океане движется в несколько ином направлении. Чем глубже вы погружаетесь, тем больше угол течения изменяется из-за сопротивления воды внизу, и разные слои океана могут двигаться в совершенно разных направлениях. Это тот же эффект спирали Экмана, что и в атмосфере.

Ветры дуют быстро, но на единицу объема воздуха они не переносят много тепла. Теплоемкость океанской воды гораздо больше, но океанские течения движутся гораздо медленнее, чем ветры. На самом деле, как океанские течения, так и ветры играют важную роль в переносе тепла по земной поверхности.

Океанские круговороты и «Ревущие сороковые» (или Неистовые пятидесятые)

Наиболее заметной особенностью циркуляции Мирового океана являются течения, образующие большие петли, известные как круговороты. Они начинаются в тропиках, двигаясь на запад, и изгибаются на восток в более высоких широтах каждого океанического бассейна, в конечном итоге возвращаясь в тропики и завершая круг.

Эти круговороты возникают из-за мощных пассатов, дующих на запад во внешних тропиках. Ветры толкают поверхность океана, создавая эти течения. Но почему круговорот океана в конце концов разворачивается и течет на восток? Это происходит потому, что океанские течения ударяются о берега на западных сторонах океанских бассейнов пассатами, которые дуют на запад вдоль экватора. И ветры, и течения отскакивают от западной стороны бассейна и начинают отклоняться от экватора. Поскольку они движутся с той же скоростью вращения, что и экваториальная зона, эффект Кориолиса отклоняет их на восток, по диагонали через океан к более высоким широтам.

Ветры, которые следуют за внешними частями этих океанских круговоротов и помогают им управлять, питаются большим контрастом температур, возникающим, когда океанские течения движутся к полюсу и охлаждают нефть». В южном полушарии эти ветры известны как Ревущие сороковые, дующие с запада на восток к югу от Южной Африки и Тасмании и скользящим ударом поражающие южную оконечность Южной Америки. Прозвище, которое поколения моряков дали этим ветрам, происходит из-за их неослабевающей силы и склонности нести штормы, а также из-за того, что они остаются в пределах 40-х широт. В северном полушарии эквивалентный пояс ветров расположен больше в пятидесятых и нижних шестидесятых, поражая Исландию, Британские острова и юго-западное побережье Норвегии. Эти ветры, даже более сильные, известны как «Яростные пятидесятые».

Ветры и океанские течения сталкиваются друг с другом

Как я уже говорил выше, поверхностные океанские течения управляются ветрами, но до некоторой степени ветры реагируют на разницу в давлении и температуре, создаваемую океанскими течениями под ними. Так что это довольно сложная круговая ситуация курицы и яйца.

На самом деле, в циркуляции в Северной Атлантике есть что-то особенное, помимо силы экваториальных пассатов, что отчасти объясняет, почему она достаточно сильна, чтобы производить яростные пятидесятые. Он не только подталкивается, но и притягивается другим механизмом — термогалиновой циркуляцией.

Термохалинная циркуляция

Океанские течения не просто перемещаются по поверхности. В некоторых местах верхние океанские воды погружаются в океанские глубины. Это происходит, например, в Северной Атлантике у берегов Гренландии, Исландии и Норвегии. Там, где поверхностные воды тонут, это направляет «реку» поверхностных вод в глубины океана. Аналогичный процесс опускания происходит у берегов Антарктиды и на небольшом участке Средиземного моря (к югу от Марселя, Франция) зимой.

Причина, по которой эти воды тонут, заключается в том, что они плотнее окружающего океана. Но почему они плотнее? В основном это связано с более высоким содержанием солей. Налейте густой соляной раствор в миску с пресной водой, и он опустится прямо на дно, и здесь действует тот же принцип. Эти более плотные и соленые воды океана происходят из областей, которые подвергаются сильному испарению из-за жаркого климата. Испарение воды оставляет после себя более концентрированный раствор соли, и это ключ ко всему механизму. Так. например, воды в круговороте Северной Атлантики происходят от Гольфстрима, вытекающего из Карибского моря. Нагретый тропическим солнцем, он потерял изрядное количество воды в результате испарения. После того, как водяной пар унесен, оставшаяся морская вода становится более соленой и плотной, поскольку она удаляется на своем пути на север через поверхность Атлантики (рис. 1.7а). Но вода еще недостаточно плотная, чтобы утонуть, потому что Гольфстрим все еще теплый, поскольку он переносится на север. Теплая вода имеет тенденцию быть менее плотной, чем холодная. Несмотря на то, что он более соленый, его дополнительное тепло удерживает его плотность довольно низкой, и он все еще может плавать над менее соленой, но холодной водой внизу.

Только достигнув северных широт, вода Гольфстрима резко остывает, отдавая свое тепло ветрам, дующим на восток над Хуропой. Поскольку вода Гольфстрима остыла, она теперь стала тяжелее окружающих вод и, в конце концов, тонет, образуя «трубы» нисходящей воды диаметром около километра, ведущие вниз на дно океана. Эти трубы имеют тенденцию образовываться в промежутках между льдинами, когда холодный ветер дует по поверхности. Достигнув дна, затонувшие воды образуют дискретный слой, который распространяется по всем океанским бассейнам мира.

Термохалинная циркуляция в Атлантике. Относительно соленая теплая вода (а) поступает на север из тропиков, затем (б) охлаждается и опускается в глубины океана, увлекая за собой еще больше воды.

Существует несколько различных тонущих областей, которые питают воду в глубине (Северная Атлантика — лишь одна из них), и каждая из них производит свою собственную массу воды. Эти разные воды располагаются друг над другом в виде «слоеного пирога», что видно на поперечном сечении океана. Каждый слой имеет свою плотность, баланс температуры/солености, химический состав и движется в своем собственном направлении!

Почти все глубоководные воды мира — те, что ниже 300 метров — имеют холодную дугу (примерно от 2 до 4 градусов по Цельсию), хотя большая часть поверхности океана теплее. Даже в тропиках, где температура воды на поверхности может достигать 32 °C, вода на глубине ниже 300 м примерно такая же холодная, как в бытовом холодильнике. Почему же тогда эти более глубокие воды такие холодные? Потому что они возникают как вода, которая опускается зимой в высоких широтах, когда поверхность моря холодная. Если бы другие более теплые воды с другими температурами вместо этого заполняли глубокий оккан. вместо этого масса океанской воды будет отражать их конкретную температуру.

На самом деле, в другое время в прошлом (например, в период раннего эоцена, около 55 миллионов лет назад) весь глубокий океан был приятно теплым — 18-20 C вместо примерно 3°C в настоящее время. Почему? Потому что «питание» тонущих вод должно было происходить не в холодных приполярных морях, а в тропических широтах, из мест, подобных нынешним Аравийскому заливу, где теплая, но соленая вода (концентрированная за счет испарения) выливается в Индийский Океан. Что эта система противоположной циркуляции сделала с климатом? На самом деле климатологи понятия не имеют. Но это, возможно, могло бы помочь объяснить более теплый мир в такие времена, мир, в котором, например, пальмы и крокодилы жили недалеко от полюсов.

Парниковый эффект

Атмосфера имеет тенденцию удерживать тепло благодаря процессу, известному как «парниковый эффект». Газы в атмосфере в основном прозрачны для видимого света, который является основной формой, в которой солнечная энергия поступает на землю. Но многие из этих же газов имеют тенденцию сильно поглощать невидимый инфракрасный свет, который излучает земная поверхность, чтобы отдавать тепло обратно в космос. Часть инфракрасного излучения, захваченного молекулами газа в атмосфере, отправляется обратно на землю (опять же как инфракрасное излучение), где оно снова поглощается поверхностью и помогает сохранять ее теплой. Это известно как «парниковый эффект».

Если бы не комбинированный парниковый эффект газов природного происхождения в атмосфере, температура Земли естественным образом была бы в среднем от -20°C до -30°C. Таким образом, это дополнительное потепление очень важно для поддержания температуры Земли умеренная температура для жизни. высвобождается в результате сжигания ископаемого топлива и вырубки лесов по всему миру (глава 7). Предполагается, что его концентрация удвоится по сравнению с 250-летней давностью где-то в середине 21 века. Беспокоит то, что увеличение на фоне уровень этого и других парниковых газов приведет к значительным изменениям климата во всем мире в ближайшие столетия. Уже сейчас, похоже, происходит заметное потепление, и есть вероятность, что оно будет усиливаться. растения сильно зависят от температуры, вполне вероятно, что глобальное потепление изменит распределение биомов. Существенное значение могут иметь и сдвиги в количестве осадков, возникающие в результате изменения теплового баланса и циркуляции атмосферы.

Продолжить чтение здесь: Ирв дает rainv Climateoff Sea

Была ли эта статья полезной?

+21
-7

Что вызывает изменение климата Земли?

Геологические данные показывают, что климат Земли сильно менялся. Они были вызваны многими природными факторами, в том числе изменениями на Солнце, выбросами вулканов, изменениями орбиты Земли и уровнями углекислого газа (CO ₂ ).

Глобальное изменение климата обычно происходит очень медленно, в течение тысяч или миллионов лет. Однако исследования показывают, что нынешний климат меняется быстрее, чем это показано в геологических записях.

Во время последнего ледникового периода на Британских островах было много ледников, подобных этому, который расположен на территории современной Исландии. БГС © УКРИ.

Причины изменения климата

Почти вся энергия, влияющая на климат на Земле, исходит от Солнца. Энергия Солнца проходит через космос, пока не попадает в атмосферу Земли. Только часть солнечной энергии, перехваченной в верхних слоях атмосферы, проходит к поверхности Земли; часть его отражается обратно в космос, а часть поглощается атмосферой.

Энергия Солнца не постоянна: она меняется со временем, и это влияет на наш климат.

 

Три изменения орбиты Земли вокруг Солнца — эксцентриситет, осевой наклон и прецессия — в совокупности называются «циклами Миланковича».

Согласно теории Миланковича, эти три цикла в совокупности влияют на количество солнечного тепла, достигающего поверхности Земли, и впоследствии влияют на климатические модели, включая периоды оледенения (ледниковые периоды). Период времени между этими изменениями может составлять десятки тысяч лет (прецессия и осевой наклон) или более сотен тысяч лет (эксцентриситет).

Орбита Земли. БГС © УКРИ.

Орбита Земли

Орбита Земли вокруг Солнца представляет собой эллипс (овальную форму), но она не всегда имеет форму эллипса. Иногда она почти круглая, и Земля остается примерно на одном и том же расстоянии от Солнца на протяжении всей своей орбиты. В другое время эллипс более выражен, так что Земля движется все ближе и дальше от Солнца по своей орбите.

Когда Земля находится ближе к Солнцу, наш климат теплее, и этот цикл также влияет на продолжительность сезонов. Мера отклонения формы от окружности, в данном случае орбиты Земли, называется «эксцентриситетом».

Круговая орбита (слева) и эллиптическая орбита (справа). Чем ближе Земля к Солнцу, тем теплее ее климат. БГС © УКРИ.

Наклон оси Земли

Наклон оси Земли называется ее «наклонением». Этот угол меняется со временем, и примерно за 41 000 лет он изменяется от 22,1° до 24,5° и обратно. Когда угол увеличивается, лето становится теплее, а зима холоднее.

Наклон. БГС © УКРИ.

Прецессия Земли

Земля качается вокруг своей оси, как волчок, который замедляется. Это называется прецессией и вызвано гравитационным притяжением Луны и Солнца к Земле. Это означает, что Северный полюс меняет свое положение на небе. В настоящее время ось Земли указывает на Полярную звезду, но на протяжении тысячелетий ось движется по кругу и указывает на разные части неба. Это влияет на сезонные контрасты между полушариями и на смену времен года.

Прецессия. БГС © УКРИ.

Парниковые газы включают двуокись углерода (CO ₂ ), метан (CH ₄ ) и водяной пар. Водяной пар является самым распространенным парниковым газом в атмосфере, но он остается в атмосфере гораздо более короткий период времени: всего несколько дней. CH ₄ остается в атмосфере около девяти лет, пока не будет удален путем окисления в CO ₂ и воду. CO ₂  находится в атмосфере намного дольше, от лет до столетий, способствуя более длительным периодам потепления. Эти газы задерживают солнечную радиацию в атмосфере Земли, делая климат теплее.

Изменения океанских течений

Океанские течения переносят тепло вокруг Земли. По мере того как океаны поглощают больше тепла из атмосферы, температура поверхности моря повышается, а модели океанской циркуляции, переносящие теплую и холодную воду по всему миру, изменяются. Направление этих токов может меняться, так что разные области становятся теплее или холоднее. Поскольку океаны хранят большое количество тепла, даже небольшие изменения океанских течений могут оказать большое влияние на глобальный климат. В частности, повышение температуры поверхности моря может увеличить количество атмосферного водяного пара над океанами, увеличивая количество парниковых газов. Если океаны теплее, они не могут поглощать столько углекислого газа из атмосферы.

Океанические течения мелового периода. БГС © УКРИ.

 

Океанические течения в наши дни. БГС © УКРИ.

CO ₂ содержание океанов

В целом океаны содержат больше CO ₂ , чем атмосфера, и между океанами и атмосферой происходит обмен CO ₂ . CO ₂ , поглощаемый океанской водой, не удерживает тепло, как в атмосфере.

Мировой океан поглощает около четверти CO ₂ , который мы ежегодно выбрасываем в атмосферу. В виде атмосферного CO 9Уровни 0145 2 увеличиваются, как и уровни CO ₂ в океане.

В течение очень длительных периодов времени тектонические процессы заставляют континенты перемещаться в разные положения на Земле. Например, Британия находилась недалеко от экватора в каменноугольный период, около 300 миллионов лет назад, и климат здесь был теплее, чем сегодня. Движение плит также вызывает образование вулканов и гор, что также может способствовать изменению климата. Большие горные цепи могут влиять на циркуляцию воздуха по всему земному шару и, следовательно, влиять на климат. Например, теплый воздух может отклоняться горами в более прохладные районы.

Вулканы влияют на климат через газы и частицы (тефра/пепел), выбрасываемые в атмосферу во время извержений. Воздействие вулканических газов и пыли может нагревать или охлаждать поверхность Земли в зависимости от того, как солнечный свет взаимодействует с вулканическим материалом. Во время крупных эксплозивных извержений вулканов выделяется большое количество вулканического газа, аэрозольных капель и пепла.

Пепел выпадает быстро, в течение нескольких дней и недель, и оказывает незначительное долгосрочное влияние на изменение климата. Однако вулканические газы, выбрасываемые в стратосферу, остаются там гораздо дольше. Вулканические газы, такие как диоксид серы (SO ₂ ) может вызвать глобальное похолодание, а CO ₂ может вызвать глобальное потепление.

В настоящее время вклад вулканических выбросов CO ₂ в атмосферу очень мал; эквивалентно примерно одному проценту антропогенных (вызванных человеком) выбросов.

В глобальном масштабе растительность и климат тесно связаны. Растительность поглощает CO ₂ , и это может смягчить некоторые последствия глобального потепления. С другой стороны, опустынивание усиливает глобальное потепление за счет выброса CO 9 .0145 2 в связи с сокращением растительного покрова.

Уменьшение растительного покрова, например, из-за вырубки лесов, имеет тенденцию к увеличению локального альбедо, что приводит к охлаждению поверхности. Альбедо относится к тому, сколько света отражает поверхность, а не поглощает. Как правило, темные поверхности имеют низкое альбедо, а светлые поверхности имеют высокое альбедо. Лед со снегом имеет высокое альбедо и отражает около 90 процентов поступающей солнечной радиации. Земля, покрытая темной растительностью, скорее всего, будет иметь низкое альбедо и будет поглощать большую часть радиации.

В настоящее время большая часть того, что есть на Земле, остается на Земле; очень мало материала добавляют метеориты и космическая пыль. Однако удары метеоритов способствовали изменению климата в геологическом прошлом; хорошим примером является кратер Чиксулуб на полуострове Юкатан в Мексике.

Сильные удары, такие как Чиксулуб, могут вызвать ряд эффектов, включая выброс пыли и аэрозолей высоко в атмосферу, что препятствует попаданию солнечного света на Землю. Эти материалы изолируют Землю от солнечной радиации и вызывают глобальное падение температуры; эффект может длиться несколько лет. После того, как пыль и аэрозоли падают обратно на Землю, парниковые газы (CO ₂ , вода и CH ₄ ), вызванные взаимодействием ударного элемента и его «целевых пород», остаются в атмосфере и могут вызвать повышение глобальной температуры; эти эффекты могут длиться десятилетиями.