0 просмотров

Глобальное потепление и гидрологический цикл

Для поддержания глобального водного баланса испарение с океанов во всем мире должно уравновешиваться осадками в океаны и стоком с континентов. Атмосфера Земли содержит всего 0,001 процента воды Земли, но она является важным компонентом глобального гидрологического цикла: потоки воздуха переносят водяной пар над сушей, а образующиеся осадки обеспечивают жизнь на суше.

Увеличение атмосферных концентраций парниковые газы , в основном двуокись углерода, привели к потеплению на поверхности почти на 0,6 ° C (1,0 ° F) в течение двадцатого века, и широко распространено мнение, что эта тенденция сохранится в двадцать первом веке, что приведет к более высокому температура поверхности моря и другие факторы.

Одним из очевидных следствий более теплой поверхности океана является большая разница в давлении паров между поверхностью моря и прилегающей атмосферой. Это увеличило бы скорость испарения и, следовательно, увеличило бы другие компоненты гидрологического цикла.

Многочисленные эмпирический наблюдения и модели глобального климата подтверждают гипотезу о том, что глобальное потепление усиливает глобальный гидрологический цикл. Например, ожидается, что глобальное потепление на 4°C (7,2°F) увеличит глобальные осадки примерно на 10 процентов. Модели предполагают, что увеличение, скорее всего, произойдет за счет более сильных дождей, а не за счет более частых дождей или более продолжительных дождей.

Статья в тему:  Сколько времени пройдет до того, как глобальное потепление повлияет на Флориду

Доказательства гидрологических изменений

Следующие семь аргументов предполагают, что гидрологический цикл уже заметно усилился. Во-первых, наблюдаемое глобальное потепление почти полностью связано с повышением температуры в ночное время. С 1950 года минимальные дневные температуры повышались в два раза быстрее, чем дневные температуры (примерно на 1,0°C против 0,5°C). Это предполагает повышенную облачность и/или влажность ночью и повышенное охлаждение за счет испарения в дневное время. (Это охлаждение аналогично теплу тела, испаряющему медицинский спирт с кожи, в результате чего тело несколько охлаждается.)

Во-вторых, радиозондовые (баллонные приборы) и спутниковые данные свидетельствуют о том, что средняя (средняя) концентрация водяного пара в атмосфере увеличилась. Это позволяет штормам генерировать больше осадков.

В-третьих, за последние 80 лет количество осадков по-разному изменилось в разных регионах, но в целом в средних и высоких широтах оно увеличилось, часто более чем на 10%.В Соединенных Штатах годовое количество осадков увеличилось в среднем примерно на 10 процентов в течение двадцатого века. Ожидается, что наибольшее увеличение количества осадков произойдет вблизи полярных регионов по двум причинам. Во-первых, наблюдения и климатические модели показывают, что скорость потепления была и будет оставаться там самой высокой, а более теплый воздух может содержать больше водяного пара. Во-вторых, потепление уменьшит степень морской лед , что позволяет больше испаряться из открытой воды.

Следует отметить, что в некоторых регионах наблюдается уменьшение количества осадков. В тропиках Северного полушария, особенно в Африке, с 1950 г. произошло значительное уменьшение количества осадков. Сильная засуха

Статья в тему:  Насколько тепло вулканов способствует глобальному потеплению

Изменения в дождевых явлениях, таких как муссонные дожди, могут иметь как положительные, так и отрицательные последствия: а именно, уменьшение количества осадков может вызвать нехватку воды, а увеличение количества осадков может усугубить наводнения. Эти женщины в западной части Бангладеш сплавляют пакеты с едой на плоту во время муссонного наводнения в 2000 году, от которого пострадало более 2,5 миллионов человек. Потенциальное влияние глобального потепления на циркуляцию муссонов неизвестно.

Изменения в дождевых явлениях, таких как муссонные дожди, могут иметь как положительные, так и отрицательные последствия: а именно, уменьшение количества осадков может вызвать нехватку воды, а увеличение количества осадков может усугубить наводнения. Эти женщины в западной части Бангладеш сплавляют пакеты с едой на плоту во время муссонного наводнения в 2000 году, от которого пострадало более 2,5 миллионов человек. Потенциальное влияние глобального потепления на циркуляцию муссонов неизвестно.

поражает регион африканского Сахеля больше, чем когда-либо прежде. Тем не менее, в тропической части Тихого океана температура поверхности моря, скорость испарения и количество осадков увеличились.

В-четвертых, наблюдаемое увеличение количества осадков за последние несколько десятилетий в значительной степени обусловлено непропорциональным увеличением количества сильных и экстремальных осадков. Это согласуется с предсказаниями климатической модели.

В-пятых, повышенная интенсивность бурь, связанная с атмосферным фронты в Северном полушарии наблюдается в течение последних нескольких десятилетий.

В-шестых, в более длительном временном масштабе ледяные керны, пробуренные на ледяных щитах Гренландии и Антарктиды, показывают, что во время последнего ледникового максимума, за 20 000 лет до настоящего (BP), в воздухе было больше пыли. Есть и другие свидетельства того, что глобальное количество осадков было меньше во время ледникового периода.По-видимому, гидрологический цикл усилился после ледникового периода, и более того. аэрозоли были смыты до того, как они смогли осесть на ледяных щитах, что объясняет более чистые слои льда в ледяных кернах после 20 000 лет назад.

Статья в тему:  Буффало, штат Нью-Йорк, как влияет глобальное потепление

Наконец, как показывают наблюдения в США и Австралии, выпадает больше осадков, если среднемесячная (средняя) температура выше нормы. Это согласуется с предсказаниями модели.

Усиление гидрологического цикла, в свою очередь, может усилить глобальное потепление посредством нескольких механизмов. Одним из механизмов является обратная связь водяного пара, поскольку водяной пар является ключевым парниковым газом. Кроме того, повышенная облачность нагревает планету, по крайней мере, если облака высокие или глубокие, как в случае с большинством штормов. Это связано с тем, что высокие или глубокие облака уменьшают исходящее длинноволновое излучение больше, чем чистое входящее коротковолновое излучение.

Последствия глобального потепления

Хотя большее глобальное среднегодовое количество осадков и меньшее количество дней с морозом могут оказывать благоприятное воздействие, особенно для сельского хозяйства, различные факторы, перечисленные выше, также имеют следующие нежелательные последствия.

Сокращение снежного покрова может уменьшить количество талой воды, которая способствует образованию ручьев и озер и пополняет грунтовые воды, потенциально уменьшая количество воды, доступной для сельского хозяйства и других целей. Следовательно, измерения снежного покрова и оценки эквивалента снег-вода важны не только для прогнозирования водоснабжения, но и для оценки потенциальных последствий глобального потепления.

Сокращение снежного покрова может уменьшить количество талой воды, которая способствует образованию ручьев и озер и пополняет грунтовые воды, потенциально уменьшая количество воды, доступной для сельского хозяйства и других целей. Следовательно, измерения снежного покрова и оценки эквивалента снег-вода важны не только для прогнозирования водоснабжения, но и для оценки потенциальных последствий глобального потепления.

  • Повышение ночных температур усугубляет периоды сильной жары и снижает благотворное влияние мороза на уничтожение вредителей или болезней, переносимых насекомыми.
  • Положительный водяной пар Обратная связь может увеличить скорость глобального потепления. Эта реакция является одной из основных неопределенностей в прогнозировании изменения климата.
  • Более высокие температуры и более сильные осадки зимой означают больший сток и меньшие снежные покровы в горах в таких местах, как северо-запад Соединенных Штатов.Другими словами, ожидается, что как зимние паводки, так и летние маловодья станут более частыми и интенсивными. Больше поверхности резервуары потребуется, чтобы справиться с обеими проблемами, однако строительство или даже техническое обслуживание плотин сталкивается с растущим сопротивлением, часто со стороны экологических групп.
  • Более высокая интенсивность осадков означает более частые наводнения и требует более дорогостоящих мер по борьбе с наводнениями.
  • Увеличение интенсивности осадков также может нанести ущерб сельскому хозяйству, поскольку оно вызывает большую эрозию почвы и подразумевает относительно меньшую инфильтрацию почвы.
  • Более сильные штормы, в основном зимой, повышают риск возникновения опасностей вдоль береговой линии, особенно в связи с тем, что вблизи побережья проживает больше людей.
Статья в тему:  Диаграмма глобального потепления для того, как люди вызывают это

Барт Гертс

Библиография

Бейтс, Дж. Дж., X. Ву и Д. Л. Джексон. «Межгодовая изменчивость температуры яркостной полосы водяного пара в верхней тропосфере». Журнал климата 9 (1996): 427–438.

Фаулер А.М. и К.Т. Хеннесси. «Потенциальное воздействие глобального потепления на частоту и величину сильных осадков». Стихийные бедствия 11 (1995): 283–303.

Гройсман П. и соавт. «Изменения вероятности сильных осадков: важные индикаторы климатических изменений». Климатические изменения 42 (1999):243–283.

Хуанг, Дж., и Х.М. ван ден Дул. «Ежемесячные отношения осадков к температуре и прогноз температуры над Соединенными Штатами». Журнал климата 6 (1993): 1111–1132.

Халм М. «Оценка глобальных изменений количества осадков». Погода 50 (1995):36–45.

Карл, Т. и др. «Новый взгляд на недавнее глобальное потепление: асимметричные тенденции дневной максимальной и минимальной температуры». Бюллетень Американского метеорологического общества 74 (1993):1007–1024.

Моррисси, М.Л., и Н.Е. Грэм. «Последние тенденции в измерениях дождемеров в тропической части Тихого океана: свидетельство расширенного гидрологического цикла». Бюллетень Американского метеорологического общества 77 (1996):1207–1219.

Юнг, Ю.Л. и соавт. «Пыль: диагностика гидрологического цикла во время последнего ледникового максимума». Наука 271 (1996):962–963.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
0
Оставьте комментарий! Напишите, что думаете по поводу статьи.x
Adblock
detector