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.

Пузырьки воздуха во льду Антарктики — это капсулы времени

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

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

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.

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

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

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

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.

оставьте ответ отменить ответ

Вы должны войти, чтобы оставить комментарий.

голоса

Рейтинг статьи