Ilmaston muutos

Ilmastonmuutos - koko maapallon tai sen yksittäisten alueiden ilmaston  vaihtelut ajan kuluessa, ilmaistuna sääparametrien tilastollisesti merkittävinä poikkeamia pitkäaikaisista arvoista vuosikymmenien ja miljoonien vuosien aikana. Muutokset sekä sääparametrien keskiarvoissa että äärimmäisten sääilmiöiden esiintymistiheyden muutokset huomioidaan. Ilmastonmuutoksen tutkimus on paleoklimatologian tiedettä . Ilmastonmuutoksen syynä ovat dynaamiset prosessit maapallolla, ulkoiset vaikutukset, kuten auringon säteilyn voimakkuuden vaihtelut, ja viime aikoina ihmisen toiminta. Nykyisen ilmaston muutoksia (lämpenemisen suuntaan) kutsutaan ilmaston lämpenemiseksi .

Ilmastonmuutoksen ilmenemismuotoja

Sää on ilmakehän alempien kerrosten tila tiettynä aikana, tietyssä paikassa. Sää on kaoottinen epälineaarinen dynaaminen järjestelmä. Ilmasto on keskimääräinen säätila ja se on ennustettavissa. Ilmasto sisältää esimerkiksi keskilämpötilan, sademäärät, aurinkoisten päivien lukumäärän ja muut muuttujat, jotka voidaan mitata tietyssä paikassa. Maapallolla on kuitenkin myös prosesseja, jotka voivat vaikuttaa ilmastoon.

Jäätiköt

Jäätiköt tunnustetaan yhdeksi ilmastonmuutoksen herkimmistä indikaattoreista . Ne kasvavat merkittävästi ilmaston jäähtyessä (niin sanotut " pienet jääkaudet ") ja pienenevät ilmaston lämpenemisen aikana. Jäätiköt kasvavat ja sulavat luonnollisten muutosten ja ulkoisten vaikutusten vaikutuksesta. Viime vuosisadalla jäätiköt eivät ole pystyneet uudistamaan tarpeeksi jäätä talvisin korvaamaan jäähäviöitä kesäkuukausina.

Merkittävimmät ilmastoprosessit viimeisen muutaman miljoonan vuoden ajalta ovat nykyisen jääkauden jääkausien ( jääkausien ) ja interglasiaalien ( interglacial ) muutos, joka johtuu Maan kiertoradan ja akselin muutoksista. Mannerjään tilan muutokset ja merenpinnan vaihtelut 130 metrin sisällä ovat useimmilla alueilla ilmastonmuutoksen keskeisiä seurauksia.

Valtameren vaihtelu

Vuosikymmenen mittakaavassa ilmastonmuutos voi olla seurausta ilmakehän ja maailman valtamerten välisestä vuorovaikutuksesta. Monet ilmaston vaihtelut, mukaan lukien El Niñon eteläoskillaatio ja Pohjois-Atlantin ja arktiset värähtelyt, johtuvat osittain maailman valtamerten kyvystä varastoida lämpöenergiaa ja siirtää sitä valtameren eri osiin. Pidemmässä mittakaavassa valtamerissä tapahtuu termohaliinikiertoa , jolla on keskeinen rooli lämmön uudelleenjakaumisessa ja joka voi vaikuttaa merkittävästi ilmastoon.

Ilmastomuisti

Yleisemmin katsottuna ilmastojärjestelmän vaihtelevuus on eräänlainen hystereesi , eli se tarkoittaa, että ilmaston nykytila ​​ei ole vain seuraus tiettyjen tekijöiden vaikutuksesta, vaan myös sen tilan koko historiasta. . Esimerkiksi kymmenen vuoden kuivuuden aikana järvet kuivuvat osittain, kasvit kuolevat ja aavikon pinta-ala kasvaa. Nämä olosuhteet puolestaan ​​vähentävät sademäärää kuivuuden jälkeisinä vuosina. Ilmastonmuutos on siis itsesäätyvä prosessi, sillä ympäristö reagoi tietyllä tavalla ulkoisiin vaikutuksiin ja muuttuessaan itse pystyy vaikuttamaan ilmastoon.

Ilmastonmuutoksen ajurit

Ilmastonmuutosta aiheuttavat muutokset maapallon ilmakehässä, muualla maapallolla, kuten valtamerissä , jäätiköissä , tapahtuvista prosesseista ja jo meidän aikanamme myös ihmisen toimintaan liittyvistä vaikutuksista. Ilmastoa muokkaavat ulkoiset prosessit ovat muutoksia auringon säteilyssä ja Maan kiertoradassa .

  • mantereiden ja valtamerten koon, topografian ja suhteellisen sijainnin muutos,
  • auringon kirkkauden muutos ,
  • muutokset Maan kiertoradan ja akselin parametreissa,
  • muutokset ilmakehän läpinäkyvyydessä ja koostumuksessa, mukaan lukien muutokset kasvihuonekaasujen pitoisuudessa (CO 2 ja CH 4 ),
  • muutos maan pinnan heijastavuudessa (albedo),
  • valtameren syvyyksissä saatavilla olevan lämmön määrän muutos,

Ei-antropogeeniset tekijät ja niiden vaikutukset ilmastonmuutokseen

Levytektoniikka

Laattatektoniset liikkeet siirtävät pitkiä aikoja mantereita , muodostavat valtameriä , luovat ja tuhoavat vuoristojonoja , eli luovat pinnan, jolla on ilmasto. Viimeaikaiset tutkimukset osoittavat, että tektoniset liikkeet pahensivat viimeisen jääkauden olosuhteita: noin 3 miljoonaa vuotta sitten Pohjois- ja Etelä-Amerikan laatat törmäsivät, muodostaen Panaman kannaksen ja estäen Atlantin ja Tyynenmeren vesien suoran sekoittumisen .

Auringon säteily

Aurinko on ilmastojärjestelmän tärkein lämmönlähde. Aurinkoenergia, joka muuttuu lämmöksi maan pinnalla, on olennainen osa maapallon ilmastoa. Jos tarkastellaan pitkää ajanjaksoa, niin tässä kehyksessä Aurinko kirkastuu ja vapauttaa enemmän energiaa, kun se kehittyy pääsekvenssin mukaisesti . Tämä hidas kehitys vaikuttaa myös maan ilmakehään. Uskotaan, että Maan historian alkuvaiheessa Aurinko oli liian kylmää, jotta Maan pinnalla oleva vesi olisi nestemäistä, mikä johti ns. " Haikon nuoren auringon paradoksi ".

Lyhyemmillä aikaväleillä havaitaan myös muutoksia auringon aktiivisuudessa: 11 vuoden aurinkosykli ja pidemmät maalliset ja tuhatvuotiset modulaatiot. Auringonpilkkujen esiintymisen ja katoamisen 11 vuoden sykliä ei kuitenkaan seurata yksiselitteisesti ilmastotiedoissa. Auringon aktiivisuuden muutoksia pidetään tärkeänä tekijänä pienen jääkauden alkaessa , samoin kuin eräissä vuosien 1900 ja 1950 välisenä aikana havaittuissa lämpenemistapahtumissa. Auringon toiminnan syklistä luonnetta ei vielä täysin ymmärretä; se eroaa niistä hitaista muutoksista, jotka liittyvät auringon kehitykseen ja ikääntymiseen.

Milankovitchin syklit

Maaplaneetta muuttaa historiansa aikana säännöllisesti kiertoradansa epäkeskisyyttä sekä akselinsa suuntaa ja kaltevuuskulmaa, mikä johtaa auringon säteilyn uudelleen jakautumiseen maan pinnalla. Näitä muutoksia kutsutaan "Milankovitch-sykleiksi", ne ovat ennustettavissa suurella tarkkuudella. Milankovitch-sykliä on neljä:

  1. Precessio  - Maan akselin pyöriminen kuun ja myös (vähemmässä määrin) auringon vetovoiman vaikutuksesta . Kuten Newton selvitti " Periaatteissaan ", Maan litteys navoissa johtaa siihen, että ulkoisten kappaleiden vetovoima kääntää Maan akselia, mikä kuvaa kartiota, jonka jakso (nykyaikaisten tietojen mukaan) on noin 25 776 vuotta. , jonka seurauksena aurinkovuon intensiteetin kausittainen amplitudi muuttuu Maan pohjoisen ja eteläisen pallonpuoliskon mukaan;
  2. Nutaatio  - pitkäaikaiset (ns. maalliset) vaihtelut maan akselin kaltevuuskulmassa sen kiertoradan tasoon nähden noin 41 000 vuoden ajan;
  3. Maan kiertoradan epäkeskisyyden pitkäaikaiset vaihtelut noin 93 000 vuoden ajanjaksolla;
  4. Maan kiertoradan perihelion ja kiertoradan nousevan solmun liike ajanjaksolla 10 ja 26 tuhatta vuotta.

Koska kuvatut vaikutukset ovat jaksollisia ja ei-monikertaisia, esiintyy säännöllisesti melko pitkiä aikakausia, kun niillä on kumulatiivinen vaikutus, joka vahvistaa toisiaan. Niitä pidetään viimeisimmän jääkauden jääkauden ja interglasiaalisen syklin vuorottelun pääsyinä, mukaan lukien holoseenin ilmastooptimin selitys . Maan kiertoradan precession seurauksena on myös pienemmät mittakaavamuutokset, kuten Saharan aavikon alueen jaksollinen nousu ja lasku .

Vulkanismi

Yksikin voimakas tulivuorenpurkaus voi vaikuttaa ilmastoon ja aiheuttaa useita vuosia kestävän jäähtymisjakson. Esimerkiksi Pinatubo-vuoren purkaus vuonna 1991 vaikutti merkittävästi ilmastoon. Suurimmat vulkaaniset maakunnat muodostavat jättiläispurkaukset tapahtuvat vain muutaman kerran sadassa miljoonassa vuodessa, mutta ne vaikuttavat ilmastoon miljoonien vuosien ajan ja aiheuttavat lajien sukupuuttoon . Aluksi oletettiin, että jäähtymisen syynä oli ilmakehään sinkoutunut vulkaaninen pöly, koska se estää auringon säteilyä pääsemästä maan pinnalle. Mittaukset osoittavat kuitenkin, että suurin osa pölystä laskeutuu maan pinnalle kuudessa kuukaudessa.

Tulivuoret ovat myös osa geokemiallista hiilen kiertokulkua . Useiden geologisten ajanjaksojen aikana maan sisältä on vapautunut hiilidioksidia ilmakehään, mikä neutraloi ilmakehästä poistuneen ja sedimenttikivien ja muiden geologisten CO 2 -nielujen sitoman CO 2 -määrän .

Ihmisten aiheuttamat vaikutukset ilmastonmuutokseen

Ihmistoiminnan tekijöitä ovat ihmisen toiminta, joka muuttaa ympäristöä ja vaikuttaa ilmastoon. Joissakin tapauksissa syy-yhteys on suora ja yksiselitteinen, kuten kastelun vaikutuksessa lämpötilaan ja kosteuteen, toisissa tapauksissa yhteys on epäselvämpi. Erilaisia ​​hypoteeseja ihmisen vaikutuksesta ilmastoon on keskusteltu vuosien varrella. 1800-luvun lopulla esimerkiksi Länsi-Yhdysvalloissa ja Australiassa "sade seuraa auraa" -teoria oli suosittu.

Tärkeimmät ongelmat nykyään ovat: polttoaineen palamisen aiheuttama ilmakehän lisääntyvä hiilidioksidipitoisuus , ilmakehän jäähtymiseen vaikuttavat aerosolit ja sementtiteollisuus. Myös muut tekijät, kuten maankäyttö, otsonikerroksen heikkeneminen, karja ja metsien häviäminen, vaikuttavat ilmastoon.

Venäjän alueella vuotuinen keskilämpötila nousee 2,5-2,8 kertaa nopeammin kuin planeetalla keskimäärin. [1] [2] Kaukopohjolan alue , erityisesti Taimyrin niemimaa, "lämpenee" nopeimmin . [3] Vuonna 2020 Venäjä sijoittui kolmanneksi hiilidioksidipäästöjen kokonaismäärässä. [neljä]

Tekijöiden vuorovaikutus

Tulivuorenpurkaukset, jäätiköt, mantereiden ajautuminen ja Maan napojen siirtyminen ovat voimakkaita luonnonprosesseja, jotka vaikuttavat maapallon ilmastoon. Useiden vuosien mittakaavassa tulivuorilla voi olla tärkeä rooli. Vuonna 1991 Filippiineillä tapahtunut Pinatubo -vuoren purkaus lähetti niin paljon tuhkaa 35 kilometrin korkeuteen, että auringon säteilyn keskimääräinen taso laski 2,5 W/m². Nämä muutokset eivät kuitenkaan ole pitkäaikaisia, hiukkaset asettuvat suhteellisen nopeasti. Vuosituhannen mittakaavassa ilmastoa määräävä prosessi on todennäköisesti hidas siirtyminen jääkaudesta toiseen.

Vuodelle 2005 verrattuna vuoteen 1750 usean vuosisadan mittakaavassa on yhdistelmä monisuuntaisia ​​tekijöitä, joista jokainen on paljon heikompi kuin seuraus ilmakehän kasvihuonekaasupitoisuuksien noususta, joka on arvioitu lämpenemisenä 2,4-3,0 W/ m². Ihmisen vaikutus on alle 1 % kokonaissäteilytaseesta, ja ihmisen aiheuttama luonnollisen kasvihuoneilmiön lisääntyminen on noin 2 %, 33:sta 33,7 asteeseen. Näin ollen keskimääräinen ilman lämpötila lähellä maan pintaa on noussut aikaisemmasta -teollisuusaika (noin vuodesta 1750) 0,7 °С

Ilmastonmuutoksen kiertokulku

Ilmastonmuutoksen 35-45 vuoden syklit

Kylmä-märkä ja lämmin-kuiva jaksojen vuorottelu 35-45 vuoden välein, hypoteesi esitettiin 1800-luvun lopulla. Venäläiset tiedemiehet E. A. Brikner ja A. I. Voeikov. Myöhemmin A. V. Shnitnikov kehitti näitä tieteellisiä säännöksiä olennaisesti yhtenäisen teorian muodossa ilmaston sisäisestä ja usean vuosisadan vaihtelusta ja pohjoisen pallonpuoliskon mantereiden yleisestä kosteuspitoisuudesta. Todistusjärjestelmä perustuu tosiasioihin Euraasian ja Pohjois-Amerikan vuoristojäätikön muutosten luonteesta, sisävesien, mukaan lukien Kaspianmeren, täyttöasteesta, Maailman valtameren tasosta, jäätilanteen vaihtelusta. arktisella alueella ja historiallista tietoa ilmastosta.

Ilmastonmuutoksen vaikutukset eliöstöön ja ekosysteemeihin

Ilmastonmuutos vaikuttaa merkittävästi eliöstöön ja ekosysteemeihin. Tällaisista ilmastovaikutuksista voidaan erottaa: eläinten vaihteluvälit ja metsäkasvillisuuden rajojen siirtyminen pituussuunnassa ja korkeudessa vuoristossa sekä muutos ikiroutavyöhykkeiden alueella .

Katso myös

Kirjallisuus

  • Krivenko VG  Maakunnan sisäisen ja multisekulaarisen ilmaston vaihtelun käsite ennusteen edellytyksenä // Menneisyyden ilmasto ja ilmastoennuste. M., 1992. S. 39-40. [1] Arkistoitu 22. joulukuuta 2012 Wayback Machinessa
  • Shnitnikov A. V.  Kokonaiskosteuden komponenttien maallinen vaihtelu. - L. Nauka, 1969. - 244 s.
  • Monin A.S., Shishkov Yu.A.  Ilmaston historia. L., Gidrometeoizdat, 1979. 408 s.

Muistiinpanot

  1. ↑ Miksi Venäjän ilmasto lämpenee kaksi kertaa nopeammin kuin maailmassa . venäläinen sanomalehti . Haettu: 24.5.2022.
  2. ↑ Putin kutsui Venäjän tulipalot ja tulvat ilmaston lämpenemisen ilmentymäksi . www.kommersant.ru (5. elokuuta 2021). Haettu: 24.5.2022.
  3. ↑ Roshydromet. VUODEN 2020 RAPORTTI VENÄJÄN FEDERAATION ALUEEN ILMASTON OMINAISUUKSISTA .
  4. ↑ Historialliset ilmastopäästöt paljastavat suurten saastuttavien kansakuntien  vastuun . The Guardian (5. lokakuuta 2021). Haettu: 24.5.2022.

Linkit

  Siirry Wikidata-kohteeseen  Sanakirjat ja tietosanakirjat
Bibliografisissa luetteloissa