Потепление в Арктике идет в два раза быстрее, чем на остальной планете

21:30 09.04.2019

Арктическая полярная шапка Земли в 1980 году

Арктическая полярная шапка Земли в 2012 году

Главный источник нагрева атмосферы Земли — энергия Солнца. Эта энергия распределяется по земной поверхности неравномерно — прежде всего из-за того, что в высоких широтах солнечные лучи падают под более острым углом к поверхности планеты. Поэтому, как всем хорошо известно, на экваторе воздух теплее, а над полюсами холоднее. Разница температур между экваториальной и полярными зонами — основная движущая сила атмосферной циркуляции, ответственной за погоду и климат на планете. Количественно эту разницу можно выразить в виде широтного температурного градиента — величины, показывающей, на сколько градусов меняется средняя температура воздуха при смещении на один градус географической широты.

Лучистая энергия Солнца, является важнейшим элементом климата, влияющим на остальные его характеристики, в первую очередь на температуру. Огромная энергия, освобождающаяся в процессе ядерного синтеза на Солнце, излучается в космическое пространство. Мощность солнечного излучения, получаемого планетой, зависит от её размеров и расстояния от Солнца. В верхней части земной атмосферы каждый квадратный метр, перпендикулярный солнечным лучам, получает 1365 Вт ±3.4 % солнечной энергии.

Соотношение наклона оси вращения Земли с положением тропиков (северного и южного) и полярных кругов

Чем выше широтный температурный градиент, тем сильнее проявлена атмосферная циркуляция, в которой задействованы воздушные массы не только разной температуры, но и разной влажности. В тропических широтах главными элементами атмосферной циркуляции являются ячейки Хэдли. Воздушные потоки в них поднимаются над экватором, на высоте 10–15 км смещаются к полюсам, в субтропической зоне спускаются к поверхности и возвращаются к экватору. С действием ячеек Хэдли связаны такие явления как пассаты и высотные струйные течения. Конвекция в ячейках Хэдли — главная причина образования облаков, приносящих влагу в субтропические широты. При длительном ослаблении конвекции в ячейках Хэдли в субтропической зоне начинается образование пустынь.

Расположение элементов общей циркуляции атмосферы

Не менее важна атмосферная конвекция и для умеренной климатической зоны средних широт. Над средними широтами встречаются два восходящих потока — горячий и сухой субтропический встречается с холодным и влажным арктическим. Свою роль вносят и так называемые западные ветры умеренного пояса (я их называю — западный перенос), которые дуют с запада на восток над средними широтами. Там, где эти ветры встречаются с конвекционными потоками, при достаточно высоком температурном градиенте возникают внетропические циклоны, являющиеся важным источником влаги умеренного пояса.

Согласно последним данным, потепление в Арктике уменьшает разницу температур между тропиками и полюсами (снижает широтный температурный градиент). Это, в свою очередь, приводит к ослаблению атмосферной циркуляции, снижению потока влажного воздуха из Арктики в средние широты и интенсивности циклонов.

Схема атмосферных циркуляций при высоком (a) и низком (b) широтном температурном градиенте.

На схеме атмосферных циркуляций показаны два варианта. а — когда в Арктике становится холоднее, усиливаются западные ветры умеренного пояса (westerlies), высотные струйные течения (jets), а также циркуляции в ячейках Хэдли, что приводит к образованию насыщенных влагой воздушных масс над средними широтами и появлению внетропических циклонов. b — когда в Арктике теплеет, все указанные выше процессы ослабевают и, как следствие, сокращается количество осадков в средних широтах. По горизонтали указаны географические широты: от экватора до Северного полюса.

По результатам моделирования были построены климатические кривые для временного интервала, охватывающего последние 10 тыс. лет. Они показывают, что наименьшее значение широтного температурного градиента в Северном полушарии непосредственно после окончания ледниковой эпохи последнего оледенения, полностью завершившейся 8 тыс. лет назад, совпадает по времени с сильнейшей засухой в средних широтах самый низкий показатель чистого количества осадков:

Сводные кривые изменения палеоклиматических показателей в Северном полушарии за последние 10 тыс. лет: а–с — широтный температурный градиент, посчитанный тремя различными способами (а — усредненный для 20-градусных широтных зон, в °С/градус широты, b — по всем индикаторам, в °С/градус широты, с — абсолютные значения градиента, разница между температурой в высоких и низких широтах, в °С); черными ромбами показаны значения, полученные из модели PMIP3; d — широтный градиент инсоляции, в Вт/м2 на градус широты; е — чистое количество осадков в средних широтах, в единицах стандартного отклонения. Вертикальной пунктирной линией показано окончание ледниковой эпохи и периода влияния ледникового щита на климат Северного полушария.

Наблюдаемая картина полностью согласуется с гипотезой о том, что низкий температурный градиент между арктическим и экваториальным регионами приводит к уменьшению объемов осадков в средних широтах. Подтверждают это и результаты изучения авторами озер штата Вайоминг, территория которого находится в средних широтах Северного полушария: 10 тыс. лет назад эти озера сильно обмелели, а некоторые полностью пересохли, и на их месте были песчаные дюны. А все восточное побережье Северной Америки, ныне покрытое богатой растительностью, в середине голоцена было таким же сухим и безжизненным, как Великие равнины сегодня.

Великие равнины 

Геологические, биологические и антропологические данные, относящиеся к периоду климатического оптимума (теплого периода) голоцена, пик которого приходился на 8 тыс. лет назад, говорят о том, что в это время климат в умеренных широтах Северного полушария был намного суше, чем сейчас. Зато во всей тропической зоне (в Северной Африке, Центральной и Восточной Азии, Центральной Америке) он был значительно влажнее. Данное исследование предлагает объяснение причин таких климатических сдвигов.

Сейчас потепление в северных высоких широтах идет темпами, вдвое превышающими средние мировые. В ближайшее время может привести к быстрому снижению значений широтного температурного градиента в Северном полушарии до величин, сопоставимых с теми, которые были в раннем и среднем голоцене. А это ставит под угрозу обеспеченность регионов средних широт влагой и водными ресурсами. При этом главным драйвером потепления Арктики в наше время является не рост инсоляции, а увеличение содержания парниковых газов в атмосфере.

(Голоцен — это послеледниковая эпоха, современная геологическая эпоха, составляющая последний, не закончившийся ещё отрезок антропогенового (четвертичного) периода геологической истории Земли).

(Инсоляция — это облучение поверхностей солнечным светом (солнечной радиацией), поток солнечной радиации на поверхность; облучение поверхности или пространства параллельным пучком лучей, поступающих с направления, в котором виден в данный момент центр солнечного диска.как это было в голоцене)

В заключении предлагаю вам посмотреть фильм компании National Geographic «Шесть° градусов могут изменить мир | Один из возможных концов мира».

Шесть° градусов могут изменить мир | Один из возможных концов мира:

https://www.youtube.com/watch?v=RtPnzF80tGo

Напоминаю: Глобальное потепление идет с ускорением!

Поможем Земле вместе! Сохраним свой Мир!

Источники — «Элементы», Википедия и другие.

Следите за погодой и климатом вместе с нами!

С Уважением, Маглипогода!

Вся информация, которая размещается на сайте – это мнение исключительно частных лиц и не считается официальной. На сайте функционирует система уведомления правописания. Обнаружив ошибку или неточность в тексте, выделите ее и нажмите Ctrl+Enter.

Подпишитесь на рассылку по электронной почте