6 просмотров

Как ученые измеряют изменение климата?

Климатические изменения происходят в течение многих лет, поэтому может быть трудно заметить кардинальные изменения всего за одну человеческую жизнь. Ученые используют современные инструменты, чтобы читать подсказки, оставленные давным-давно, и строят картину того, что происходит с климатом Земли. Тысячи ученых изучают различные аспекты науки о климате, включая химиков, биологов, физиков, океанографов и геологов. Они ищут повсюду. Ученых учат быть скептичными и обсуждать идеи, пока все они не согласятся.Но даже в этом случае всегда есть место для новых доказательств, которые могут помочь уточнить теорию и углубить наше понимание.

Чтение колец, чтобы исследовать прошлое

Деревья, кораллы и отложения известняка (спелеотермы), такие как сталактиты и сталагмиты в пещерах, содержат подсказки о древнем климате. Кораллы и деревья могут жить тысячи лет. Ежегодный рост записывается как новый слой или «кольцо роста». Слои предоставляют информацию о температуре, осадках и других условиях окружающей среды на момент их создания. Кольца роста включают материалы из окружающей среды и, таким образом, создают запись истории окружающей среды.

Поперечное сечение дерева с годичными кольцами Поперечное сечение коралла с кольцами роста Поперечное сечение сталагмита с кольцами

Пузырьки воздуха во льду Антарктики — это капсулы времени

Лед на Южном полюсе содержит пузырьки воздуха, возраст которых достигает 800 000 лет.

Руки в перчатках держат глыбу льда с пузырьками воздуха

Снег задерживает пузырьки воздуха при падении и сжимается, образуя лед. Ученые пробурили лед на глубину 3200 метров, чтобы взять пробы воздуха с древних времен. Они протестировали воздух в пузырьках, чтобы увидеть, сколько каждого газа (например, кислорода, углекислого газа, азота) он содержит. Уровни двуокиси углерода повышались и понижались циклами примерно в 100 000 лет. Температуры и концентрации углекислого газа, показанные на графике, наблюдались на Востоке в Антарктиде в течение последних 400 000 лет. Кажется, что когда уровень углекислого газа высок, температура тоже повышается.

Статья в тему:  Что люди могут сделать, чтобы остановить глобальное потепление на Аляске

График, показывающий 10 000-летние циклы изменений содержания углекислого газа и температуры.

Вода во льду тоже хранит секреты

Вода во льду вокруг пузырьков показывает, какой была температура в то время. Лед состоит из смеси обычной воды и тяжелой воды (дейтерия). По крайней мере, один из атомов водорода в тяжелой воде немного больше обычного, поэтому его труднее испарить и отложить в виде снега. Только высокие температуры могут сделать эту работу. Поэтому, если во льду много тяжелой воды, это указывает на то, что температура была высокой. Ученые используют соотношение тяжелой и нормальной воды в слоях льда для оценки средней температуры во время образования льда.

Измерение углерода в воздухе

Ученые регулярно берут пробы атмосферы Земли с 1950-х годов. Они измеряют содержание углекислого газа и других газов, содержащих углерод, в воздухе. Нажмите здесь, чтобы увидеть последние измерения парниковых газов в атмосфере, проведенные CSIRO в Тасмании.

Аэрофотоснимок красивого пересеченного ландшафта и ветряных турбин мыса Грим.

Мужчина считывает показания манометра на металлическом цилиндрическом резервуаре в комнате, заставленной такими же резервуарами.

Углерод в углекислом газе существует в природе в двух формах (изотопах): углерод-12 и более тяжелый углерод-13.

Диаграмма, показывающая углерод-13

Растения преимущественно поглощают углекислый газ, содержащий углерод-12, поэтому они и ископаемое топливо, в которое они превращаются, почти не содержат углерода-13. Ученые постоянно берут пробы воздуха с 1950-х годов. Они обнаружили, что тип углерода, увеличивающийся в воздухе, — это углерод-12, и, таким образом, он, вероятно, возникает в результате сжигания ископаемого топлива. Когда углерод сжигается, в воздух выделяется углекислый газ. Он измеряется в частях на миллион (частей на миллион) по объему, что означает количество единиц углекислого газа на миллион единиц воздуха.

Статья в тему:  Как глобальное потепление и вырубка лесов влияют на болезни

Поплавки Арго измеряют океаны

Более 3500 буев Argo дрейфуют в течениях мирового океана. Эти маленькие роботы постоянно собирают информацию о температуре и солености. Каждый поплавок проводит большую часть времени на глубине 2000 метров под поверхностью, но всплывает каждые десять дней для передачи данных на спутники.

Диаграмма, показывающая ход поплавка Арго при измерении солености океана.

Австралийские ученые CSIRO выпустили первые буи Argo в 1999 году. Сегодня в этом участвуют 26 стран, собирая данные и создавая четкую картину потепления океанов.

Мужчины бросают цилиндрический желтый поплавок Арго с корабля в океан.

Годовые данные о погоде усредняются для описания климата.

Погода — это то, что происходит за окном прямо сейчас. Ежедневная температура и количество осадков измерялись в Австралии в течение последних 200 лет. Эти записи о погоде задокументировали ежедневные условия в течение года. Усредненные за несколько лет записи создают картину преобладающих условий или климата в каждом регионе. Таким образом, климат описывает долгосрочную модель погодных условий, которые происходят в местности. Термометры и датчики дождя используются для сбора данных о погоде.В наши дни температуры также измеряются спутниками, чтобы уменьшить вероятность ложно завышенных показаний из-за жары в городах.

В целом количество осадков уменьшилось в юго-восточных районах, а температура повысилась во внутренних районах. С 2005 года температура достигла рекордно высокого уровня. Климатические модели CSIRO предполагают, что, хотя в будущем у нас будет больше засушливых дней, осадки будут сильнее, когда они выпадут.

Статья в тему:  Почему бы нам не сажать деревья, чтобы остановить глобальное потепление

Арктический морской лед тает

Полярная ледяная шапка, вид из космоса Полярная ледяная шапка, вид из космоса

Эти спутниковые снимки показывают, насколько меньше летнего морского льда было в 2007 году по сравнению с 1983 годом. Средние температуры в арктических регионах растут быстрее, чем в других частях Земли. Морской лед быстро тает, и судоходные пути скоро будут свободны ото льда в течение всего года. Когда Арктика была покрыта льдом, белая поверхность отражала солнечное излучение обратно в космос. Темная морская поверхность теперь поглощает излучение. Это создает петлю обратной связи, которая будет продолжать нагревать планету. Вы можете видеть, как уменьшилась протяженность летнего морского льда с 1979 года.

Если Арктика слишком сильно нагреется, океанское течение, известное как Великий океанский конвейер, может замедлиться или остановиться, в результате чего в Европе станет холоднее. Великий Океанский Конвейер — течение, несущее теплую воду из экваториальных областей вверх по побережью Европы в Арктику. Достигнув Арктики, вода охлаждается и опускается, унося кислород в глубины океана. Поскольку течение влияет на климат многих стран, ученые следят за его температурой и скоростью течения.

Теги

  • изменение климата
  • экологически чистый
  • экодизайн
  • Окружающая среда
  • глобальное потепление
  • переработка
  • устойчивый дизайн
  • управление водными ресурсами

оставьте ответ отменить ответ

Вы должны войти, чтобы оставить комментарий.

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