0 просмотров

Изменение климата

Наблюдения за глобальными температурами, охватывающими период более века, показывают, что в период с 1880 по 2012 год Земля прогрелась в среднем на 1,5°F (рис. 1). Более высокие температуры не ограничиваются атмосферой; поверхностные воды океана (на высоте 250 футов) прогрелись на +0,6–+0,9 °F с 1971 по 2009 год (глобальное среднее значение). Тенденции к потеплению очевидны почти на всех глубинах океана¹. Экстремальные явления стали более обычным явлением во всем мире, включая более частые периоды сильной жары, проливные дожди с 1950 года и меньшее количество резких похолоданий [1].

Рисунок 1. Значительное потепление наблюдается в большинстве мест. Наблюдаемые изменения температуры воздуха на поверхности Земли в период с 1901 по 2012 год. Красный и фиолетовый цвета обозначают места, которые потеплели, а синие цвета — места, которые похолодали. Белые области обозначают места, где данных было недостаточно для надежной оценки тренда.Знаки «+» обозначают поля сетки, в которых направление тренда является статистически значимым. Рисунок и подпись адаптированы из IPCC 2013.

Национальные наблюдения

Температуры в США соответствуют глобальным тенденциям за последнее столетие: зарегистрированные температуры указывают на среднее повышение на 1,5°F с 1895 г. с разной скоростью потепления в разных регионах (рис. 2). Сильные ливни усиливаются в большинстве регионов США, особенно за последние три-пять десятилетий, хотя тенденции для тихоокеанского северо-запада неоднозначны [2,3]. Продолжительность безморозного сезона (и соответствующего вегетационного периода) увеличивается в национальном масштабе с 1980-х годов. В 1991-2011 гг. средний безморозный период был примерно на 10 дней дольше, чем в 1901-1960 гг. Наибольшее увеличение за этот период произошло на западе США [2,3].

Потепление наблюдается на большей части континентальной части США. Красные цвета обозначают места, которые потеплели, а синие цвета - места, где похолодало. В обоих случаях это рассчитывалось как разница температур между средней за 1991-2011 гг. и средней температурой за 1901-1960 гг. Рисунок и подпись адаптированы из гл. 2 в проекте Национальной оценки климата США за 2014 г.

Тихоокеанские северо-западные наблюдения

Северо-запад Тихого океана прогрелся примерно на +1,3 °F в период с 1895 по 2011 год, при этом статистически значимое потепление происходило во все сезоны, кроме весны [4,5].Все кроме пяти лет с 1980 по 2011 год были теплее, чем в среднем за 1901-1960 годы (рис. 3) [4]. Более высокие температуры увеличили частоту более экстремальных экстремальных температур и смягчили более низкие средние значения. Ночные тепловые явления стали более частыми к западу от Каскадных гор в Орегоне и Вашингтоне (1901-2009 гг.) [6]. Безморозный период (и связанный с ним вегетационный период) удлинился на 35 дней (±6 дней) с 1895 по 2011 г. [5].

Статья в тему:  Почему республиканцы отрицают глобальное потепление?

Рисунок 3. Повышение температуры на северо-западе Тихого океана. Среднегодовая температура (красная линия) показана относительно среднего значения за 1901–1960 гг. (Обозначена сплошной горизонтальной линией). Пунктирная линия представляет собой подобранный тренд, указывающий на потепление на +0,13°F за десятилетие для 1895-2011 гг. Источник данных: Kunkel et al. 2013.

Другие признаки более высоких региональных температур очевидны в трендах снега, льда и речного стока. Весенний снежный покров существенно колеблется от года к году, но в целом уменьшился в Вашингтонских каскадах с середины 20-го века до 2006 года [7,8]. Эта тенденция обусловлена ​​в первую очередь повышением региональной температуры и отражает влияние как климатической изменчивости, так и климатических изменений [9,10]. Естественная изменчивость может преобладать в более коротких временных масштабах, что приводит, например, к увеличению весеннего накопления снега в последние десятилетия [7]. На штат Вашингтон приходится большая часть ледников (174 из 266 кв. миль), обнаруженных в континентальной части США [11]. Хотя есть некоторые исключения, большинство ледников Вашингтона находятся в состоянии упадка. Снижение варьируется от 7% потери средней площади ледников в Северных каскадах (1958-1998 гг.) [12] до 49% уменьшения средней площади ледников на горе Адамс (1904-2006 гг.) [13]. Эти общие тенденции уменьшения количества снега и льда влияют на режим речного стока в регионе. Весенний пик речного стока на многих реках северо-запада Тихого океана, подверженных влиянию таяния снега, приходится на более ранние сроки года (наблюдался в период 1948-2002 гг.) в результате уменьшения снегонакопления и более раннего весеннего таяния [14].

Наука об изменении климата

Роль, которую деятельность человека играет в наблюдаемых изменениях глобального климата, становится все более очевидной по мере осознания достижений науки о климате. Концентрация углекислого газа в атмосфере ( CO2) увеличился на 40% в период с 1750 по 2011 год в результате деятельности человека, почти достигнув 400 частей на миллион в 2013 году. Атмосферные концентрации CO2, метан и закись азота увеличились до уровней, беспрецедентных как минимум за 800 000 лет [1]. По оценкам МГЭИК, «более половины наблюдаемого повышения глобальной средней приземной температуры [воздуха] с 1951 по 2010 год было вызвано антропогенным увеличением концентрации парниковых газов и другими антропогенными воздействиями вместе взятыми». [1]. Кроме того, МККЗР определила, что последствия выбросов парниковых газов человеком должны быть включены, чтобы модели правильно воспроизводили наблюдаемую модель потепления 20-го века.

Статья в тему:  Почему республиканцы не верят в глобальное потепление reddit

Насколько сильно и как быстро произойдут изменения климата в будущем, зависит как от количества выбросов парниковых газов, так и от того, как изменится климат в ответ на эти выбросы. В результате для прогнозирования будущего климата необходимо сделать предположения о будущих выбросах парниковых газов, а затем смоделировать реакцию климата на эти выбросы. Непреодолимая неопределенность как в климате, так и в будущих выбросах парниковых газов означает, что прогнозы будущего климата всегда будут включать ряд сценариев.

Наиболее обновленные прогнозы глобального климата были выпущены МГЭИК в 2013 г. [1]. В них применяются новые версии хорошо зарекомендовавших себя климатических моделей, которые имитируют изменения климата Земли. Новые климатические модели прогнозируют аналогичные изменения климата для того же объема выбросов парниковых газов.. Различия между прогнозами потепления за предыдущий 2007 г. (пунктирные линии на рис. 4) и обновленные отчеты МГЭИК за 2013 г. (сплошные линии на рис. 4) в основном связаны с различиями в сценариях парниковых газов (рис. 4).

Рисунок 4. Все сценарии предполагают продолжение роста содержания парниковых газов в атмосфере в течение следующих нескольких десятилетий. На рисунке показана общая концентрация CO2 в частях на миллион (частей на миллион) для каждого сценария парниковых газов. Хотя это не единственный парниковый газ, выбросы CO2 являются доминирующей движущей силой глобального потепления. Старые сценарии выбросов парниковых газов (штриховые линии) имеют близкие аналоги в новых сценариях (сплошные линии) – аналогичные сценарии нанесены на график с использованием схожих цветов. Фактические концентрации за 1990-2010 годы показаны серым цветом. Источник рисунков: Группа климатических воздействий, на основе данных, использованных в IPCC 2007 и IPCC 2013 (http://tntcat.iiasa.ac.at:8787/RcpDb и http://sedac.ciesin.columbia.edu/ddc/sres/ ).

Сценарии будущих концентраций парниковых газов используются для определения количества потепления, которое мы можем ожидать в этом столетии.Модели CMIP3 и сценарии СДСВ применялись в отчете МГЭИК за 2007 г., а модели CMIP5 и сценарии RCP (репрезентативные пути концентрации) использовались в обновленном отчете МГЭИК за 2013 г. Результаты, выраженные в виде увеличения средней глобальной температуры, показаны на рисунке 5 (изменения температуры сравниваются со средним значением за 1986–2005 годы).

Статья в тему:  Почему прекращение сжигания ископаемого топлива не остановит глобальное потепление

Рисунок 5. Изменение глобальной температуры (среднее значение и одно стандартное отклонение в виде штриховки) по сравнению с 1986–2005 гг. для сценариев СДСВ, используемых CMIP3, и сценариев RCP, используемых CMIP5. В скобках указано количество моделей. Коробчатые диаграммы (среднее значение, одно стандартное отклонение и диапазон от минимума до максимума) даны для 2080–2099 гг. для CMIP5 (цвета) и для модели MAGICC, откалиброванной по 19 моделям CMIP3 (черный цвет), обе используют сценарии RCP.Источник рисунка: Рето Кнутти и Ян Седлачек (2013).

Изменение климата на северо-западе Тихого океана

Прогнозируется, что Тихоокеанский Северо-Запад будет быстро нагреваться в 21-м веке по сравнению со средним климатом 20-го века в результате выбросов парниковых газов в результате деятельности человека. Фактическое потепление, которое произойдет на северо-западе Тихого океана примерно после 2050 года, зависит от количества парниковых газов, выбрасываемых во всем мире в ближайшие десятилетия [15].

Независимо от сценария прогнозируется, что потепление будет продолжаться в течение 21 века на северо-западе Тихого океана. Прогнозируется, что в 2050-х годах (с 2041 по 2070 год) по сравнению с 1950–1999 годами температура повысится на +5,8°F (диапазон: от +3,1 до +8,5°F) для сценария с высоким содержанием парниковых газов (РТК8.5). По более агрессивным сценариям (РТК 6.0 и 8.5) возможно гораздо большее потепление после середины столетия; наоборот, более низкие выбросы парниковых газов приведут к меньшему потеплению (рис. 6).

Рисунок 6. Все сценарии прогнозируют потепление в 21 веке. На графике показаны среднегодовые температуры на северо-западе Тихого океана по сравнению со средними значениями за 1950-1999 гг. (серая горизонтальная линия). Черная линия показывает среднюю смоделированную температуру за 1950–2011 гг., а серые линии показывают результаты отдельных моделей за тот же период времени. Тонкие цветные линии показывают прогнозы отдельных моделей для двух сценариев выбросов (низкий: РТК 4,5 и высокий: РТК 8,5 – подробности см. в разделе 3), а толстые цветные линии показывают среднее значение среди прогнозов моделей для каждого сценария. Столбцы справа от графика показывают среднее, минимальное и максимальное изменение, прогнозируемое для каждого из четырех сценариев выбросов на 2081-2100 гг., в диапазоне от очень низкого (РТК 2.6) до высокого (РТК 8.5) сценария. Обратите внимание, что столбцы ниже, чем конечные точки на графике, потому что они представляют собой среднее значение за последние два десятилетия века, а не окончательное значение на 2100 год. Источник рисунка: Группа климатических воздействий, на основе прогнозов климата, используемых в МГЭИК. отчет за 2013 год.

Изменения в осадках не столь отчетливы в результатах моделирования. Это в первую очередь связано с тем, что сдвиги в осадках в основном определяются естественной изменчивостью, и так будет и в будущем. Модели показывают, что изменения годовых и сезонных осадков будут по-прежнему в основном обусловлены межгодовыми колебаниями, а не долгосрочными тенденциями, однако прогнозируется, что сильные дожди станут более сильными. Прогнозируемые изменения общего годового количества осадков невелики (относительно изменчивости) [15] и показывают увеличение или уменьшение в зависимости от моделей, которые прогнозируют изменение от -4% до +14% для 2050-х годов (по сравнению с 1950-1999 гг.).

Статья в тему:  Что глобальное потепление сделает с прибрежными районами штата Мэн

Хотя модели не указывают на значительные изменения среднегодового количества осадков, сезонные прогнозы рисуют другое будущее. Большинство моделей предсказывают более засушливое лето со средним прогнозом модели от −6% до −8% на 2050-е годы для сценариев с низким и высоким уровнем парниковых газов соответственно (2041–2070 годы по сравнению с 1950–1999 годами). Некоторые прогнозы отдельных моделей показывают уменьшение количества летних осадков на 30% (рис. 7). Большинство моделей прогнозируют увеличение зимних, весенних и осенних осадков за этот же период времени в среднем от +2 до +7% [15].

Рис. 6. Прогноз изменения среднегодовой температуры (слева) и осадков (справа) для Тихоокеанского северо-запада на 2080-е годы (2071–2100 гг. по отношению к 1950–1999 гг.). Прогнозы показаны для всех четырех новых сценариев: РТК 2,6 («очень низкий»), 4,5 («низкий»), 6,0 («средний») и 8,5 («высокий»), а также более старые прогнозы, основанные на B1 ( сценарии «низкий») и A1B («средний»), используемые во многих оценках воздействия на северо-запад Тихоокеанского региона. Прогнозы отдельных моделей климата для каждого сценария показаны цветными точками. В прямоугольниках показано среднее прогнозируемое изменение (в °F для температуры и процентное изменение для осадков), а также значения 10-го, 25-го, 75-го и 90-го процентилей среди всех прогнозов климатических моделей. Черная горизонтальная линия на графике осадков обозначает нулевое изменение.Источник рисунков: Группа по климатическим воздействиям, основанная на климатических прогнозах, использованных в отчете МГЭИК за 2013 г.[2]. и рисунки 2.5b и 2.6 Mote et al., 2013.

Наконец, модели также показывают, что в будущем на северо-западе Тихого океана могут наблюдаться более частые и интенсивные экстремальные осадки. По прогнозам, к середине века сильные дожди станут более сильными. В частности, прогнозируется, что количество дней с более чем 1 дюймом дождя увеличится на +13% (±7%) в 2050-х годах (по сравнению с 1971-2000 годами) для сценария с высоким уровнем парниковых газов.

[1] (МГЭИК) Межправительственная группа экспертов по изменению климата. 2013. Рабочая группа 1, Резюме для политиков. Доступно по адресу: http://www.climatechange2013.org/images/uploads/WGIAR5-SPM_Approved27Sep2013.pdf.

[2] Уолш, Дж. и др., 2014 г. Наш меняющийся климат. Глава 2 проекта Национальной оценки климата США за 2014 г., http://ncadac.globalchange.gov/.

[3] Кункель и др., 2013. Региональные климатические тенденции и сценарии для Национальной оценки климата США: Часть 9. Климат континентальной части Соединенных Штатов, Технический отчет NOAA NESDIS 142-9, Национальная служба экологических спутников, данных и информации NOAA, Вашингтон, округ Колумбия

Статья в тему:  Как уголь способствует глобальному потеплению 2017

[4] Mote, P.W., 2003. Тенденции температуры и осадков на северо-западе Тихого океана в двадцатом веке. Северо-западная наука, 77(4), 271-282.

[5] Кункель, К.Е. и др., 2013. Часть 6. Климат северо-запада США.., Технический отчет NOAA NESDIS 142-6.

[6] Бумбако, К. А. и др., 2013. История тихоокеанских северо-западных тепловых волн: синоптическая картина и тенденции. Журнал прикладной метеорологии и климатологии, (2013).

[7] Столинга, М.Т. и др., 2009. Новый взгляд на тенденции снежного покрова в Каскадных горах. Журнал климата. дои: 10.1175/2009JCLI2911.1

[8] Моут, П.В. et al., 2008. Уменьшился ли снежный покров в Вашингтонских каскадах? Гидрология и науки о системе Земли. 12: 193–206.

[9] Hamlet, A.F. et al., 2005. Влияние изменчивости температуры и осадков на тенденции снежного покрова в западной части Соединенных Штатов. Журнал климата 18(21): 4545-4561.

[10] Пирс, Д.В. et al., 2008. Объяснение уменьшения снежного покрова на западе США антропогенным воздействием. Журнал климата 21(23): 6425–6444, doi:10.1175/2008JCLI2405.1.

[11] Fountain, A.G. et al., 2007. Цифровые очертания и топография ледников американского Запада: отчет Геологической службы США с открытыми файлами за 2006–1340 гг., 23 стр.

[12] Граншоу, Ф. Д. и А. Г. Фонтан. 2006. Изменение ледника (1958-1998 гг.) в комплексе национального парка Норт-Каскейдс, Вашингтон, США. Журнал гляциологии 52(177):251-256

[13] Ситтс, Д.Дж. et al., 2010. Изменение ледников ХХ века на горе Адамс, штат Вашингтон, США. Северо-западная наука 84(4): 378-385.

Статья в тему:  Как глобальное потепление вызывает массовые вымирания

[14] Stewart, I. et al., 2005. Изменение времени стока в западной части Северной Америки в сторону более раннего течения. Дж. Климат, 18: 1136-1155.

[15] Mote, P.W. et al., 2013. Климат: изменчивость и изменение в прошлом и будущем. Глава 2, 25-40, в М.М. Далтон, П.В. Моте и А.К. Сновер (ред.) Изменение климата на северо-западе: последствия для наших ландшафтов, вод и сообществ, Вашингтон, округ Колумбия: Island Press.

  • Изменчивость климата
  • Изменение климата
  • Кратко о воздействии на климат

Наша работа

Узнайте больше о текущих исследовательских проектах и ​​сотрудничестве Группы по изучению климатических воздействий.

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