Текст книги "Парадоксы климата. Ледниковый период или обжигающий зной?"

Радиационный форсинг – изменение чистого (нисходящий минус восходящий) потока излучения на единицу площади (выражается в Вт/м²) на уровне тропопаузы в результате воздействующего на климат внешнего фактора. Р. ф. рассчитывается при фиксированных (невозмущенных) значениях всех характеристик тропосферы, причем после того, как стратосферные температуры, если они возмущены, восстановятся до радиационно-динамического равновесия. Р. ф. называется мгновенным, если не учитывается изменение стратосферной температуры.

Рамочная конвенция Организации Объединенных Наций об изменении климата (РКИК ООН) – конвенция, принятая 9 мая 1992 г. в Нью-Йорке и подписанная в ходе Всемирной встречи на высшем уровне «Планета Земля» в Рио-де-Жанейро в 1992 г. Ее конечная цель заключается в «стабилизации концентраций парниковых газов в атмосфере на таком уровне, который не допускал бы опасного антропогенного воздействия на климатическую систему». Она содержит обязательства для всех сторон конвенции. В соответствии с конвенцией, стороны, включенные в Приложение 1 (все страны, являющиеся членами Организации Экономического Сотрудничества и Развития на 1990 г., и страны с переходной экономикой), стремятся к 2000 году вернуться к тем уровням выбросов парниковых газов, не контролируемых Монреальским протоколом, которые существовали в 1990 году. Конвенция вступила в силу в марте 1994 г.

Солнечная активность – общее название ряда процессов, происходящих на поверхности Солнца и в его недрах. Солнце демонстрирует периоды высокой активности, проявляющейся в увеличении количества солнечных пятен, а также мощности излучения, магнитной активности и испускании частиц высокой энергии.

Солнечная радиация – электромагнитное излучение, испускаемое Солнцем. Его также называют коротковолновой радиацией. С. р. характеризуется четким диапазоном длин волн (спектром), обусловленным температурой поверхности Солнца.

Солнечные пятна – темные области на Солнце, температура которых ниже примерно на 1500 К, чем окружающих участков фотосферы – светящейся оболочки Солнца. Наблюдаются на диске Солнца (с помощью оптических приборов, а в случае крупных пятен – и невооруженным глазом) в виде темных пятен. С. п. являются областями выхода в фотосферу сильных магнитных полей. Количество пятен на Солнце (и связанное с ним число Вольфа) – один из главных показателей солнечной магнитной активности.

Столб атмосферы единичный – столб воздуха, проходящий через всю атмосферу, имеющий площадь поперечного сечения, равную единице.

Стратосфера – атмосферный слой между тропосферой и мезосферой, от тропопаузы и до высоты 50–55 км.

Сценарий выбросов – описание будущего изменения режима выбросов веществ, которые потенциально являются радиационно-активными (например, парниковых газов, аэрозолей), на основе взаимосогласованного набора допущений в отношении движущих сил (например, демографического и социально-экономического развития, технического прогресса) и их ключевых взаимосвязей.

Тепловое инфракрасное излучение – излучение, испускаемое поверхностью Земли, атмосферой и облаками. Оно также известно под названием земного или длинноволнового излучения: его следует отличать от ближней части диапазона инфракрасного излучения, являющегося частью солнечного спектра. Т. и. и. характеризуется четко определенным диапазоном длин волн (спектром), которые имеют большую длину, чем волны красного цвета видимой части спектра.

Тренд – постепенное изменение случайной величины в течение всего рассматриваемого периода времени, полученное путем исключения короткопериодных флуктуаций.

Тропопауза – переходный слой между тропосферой и стратосферой. Высота Т. в арктических широтах – 8– 10 км, в умеренных – 10–12 км, над экватором – 16–18 км.

Тропосфера – нижняя часть атмосферы, особенно подверженная воздействиям со стороны земной поверхности, характеризующаяся убыванием температуры с высотой (в среднем 6,5 ^°С/км).

Углекислый газ (CO₂) – газ естественного происхождения, а также побочный продукт сгорания ископаемых видов топлива из природных месторождений углеводородов, таких как нефть, газ и уголь, сгорания биомассы и изменений в землепользовании, а также других промышленных процессов. Он является основным антропогенным парниковым газом, влияющим на радиационный баланс Земли. Это – эталонный газ, по отношению к которому измеряются другие парниковые газы, поэтому его потенциал глобального потепления равен единице.

Фотосинтез – процесс образования органических веществ (углеводов) зелеными растениями и некоторыми бактериями из углекислого газа, содержащегося в воздухе (или бикарбоната в воде), и воды с использованием энергии солнечного света.

Фреоны – см. Галогеноуглеводороды.

Хлорфторуглероды (ХФУ) – см. Галогеноуглеводороды.

Циклон – атмосферное возмущение с пониженным давлением воздуха и с циркуляцией вокруг центра против часовой стрелки.

Циркуляция – круговорот, система движений с замкнутыми или частично замкнутыми линиями тока.

Эквивалентный выброс CO₂ – объем выброса CO₂, который вызвал бы такое же комплексное радиационное воздействие за данный период времени, как и объем выброса какого-либо долгоживущего парникового газа или смеси парниковых газов. Э. в. CO₂ рассчитывают путем умножения объема выброса какого-либо парникового газа на его потенциал глобального потепления за данный период времени.

Эмиссия – выбросы газовых молекул или аэрозольных частиц в атмосферу.

Цветные вкладки к книге

Рис. 1. Круговорот воды в природе

Рис. 2. Вращение Земли вокруг своей оси и вокруг Солнца

Рис. 3. Карта океанов и глобальных океанических течений

Рис. 4. Схема глобального океанического конвейера

Рис. 5. Перемещение крупных воздушных масс в атмосфере

Рис. 6. Обледенение Земли в последний ледниковый период

Рис. 7. Поклонение человека Солнцу существовало издревле и на протяжении многих веков:

а – неолитическое наскальное изображение человеческой фигуры с солярным и лунарным символами, Венесуэла;

б – фрагмент позолоченного трона Тутанхамона с изображением солнечных лучей, ласкающих фараона и его жену. Египет, около 1350 г. до н. э.;

в – древнегреческий бог Солнца Гелиос;

г – японская богиня Солнца Аматэ (Утагава Кунисада, гравюра, фрагмент);

д – скарабей – один из самых почитаемых символов Древнего Египта: священный жук повторяет путь Солнца, когда катит перед собой комок навоза с личинками с востока на запад;

е – золотая чеканная маска инков, считавших себя прямыми потомками Солнца;

ж – фрагмент золотого плаща, который надевал вождь народа мочика (Северное Перу) для совершения ритуальных церемоний;

з – ритуальное жертвоприношение у ацтеков, «обеспечивающее» повторное рождение Солнца;

и – бог Солнца майя Кинич-Ахау

Рис. 8. Циклы Миланковича

Рис. 9. Колебания составляющих цикла Миланковича

Рис. 10. Схема парникового эффекта в атмосфере

Рис. 11. Схема цикла углерода

Рис. 12. Географическое распределение ОСО (е. Д.) в марте 2010 г., согласно Мировому центру данных ВМО по озону и ультрафиолетовой радиации (WOUDC), Канада

Рис. 13. Схема образования молекул озона и их последующего разрушения атомами хлора. M – молекула воздуха, участвующая в реакции между молекулой и атомом кислорода, но не подверженная каким-либо химическим превращениям

Рис. 14. «Озоновая дыра» (выделена фиолетовым цветом) над Антарктидой в 1979 и 2008 гг.

Рис. 15. Изменения среднезональной радиации с широтой: коротковолновая солнечная – голубая линия и длинноволновая, испускаемая системой «Земля – атмосфера», – красная линия

Рис. 16. Метеорологическая площадка

Рис. 17. Флюгер Г. И. Вильда. Фото А. В. Цветкова – сотрудника ГГО

Рис. 18. Радиозонд П. А. Молчанова. Фото А. В. Цветкова – сотрудника ГГО

Рис. 19. Карты сравнения модельных (а, среднее по расчетам 19 глобальных моделей) и наблюдаемых (б, по данным за период 1980–1999 гг.) полей сумм осадков (см/год)

Рис. 20. Карты сравнения модельных (а, среднее по расчетам 19 глобальных моделей) и наблюдаемых (б, ре-анализ за период 1980–1999 гг.) полей температуры приземного воздуха (° С).

Рис. 21. Предполагаемые выбросы парниковых газов (ПГ) в атмосферу в течение XXI века и вызванное ими изменение температуры в приземном слое:

а – глобальные выбросы (в Гт эквивалента СО₂) для шести рассмотренных сценариев грядущих изменений климата (цветные линии); пунктирные линии охватывают полный диапазон выбросов при рассмотрении всех существующих сценариев. Выбросы включают СО₂, СН₄, N₂O и ХФУ; б – модельные оценки глобальной средней величины увеличения приземной температуры для сценариев А2, А1В и В1, «продолжающие» данные ХХ столетия. Столбцы справа от рисунка – наилучшая оценка (более насыщенным цветом в каждом столбце) и вероятный диапазон, оцениваемый для шести рассмотренных сценариев. На рисунке увеличение температуры рассматривается относительно средней за период 1980–1999 гг.

Рис. 22. Модельная оценка величины радиационного форсинга (Вт/м2) для основных сценариев предполагаемых изменений климата

Рис. 23. Тренды концентраций основных парниковых газов, рассчитанные в соответствии с RCP-сценариями

Рис. 24. Солнечные батареи применяются в настоящее время повсеместно, они отлично работают круглый год

Рис. 25. Ветряные установки могут трудиться круглосуточно