Глобальный климат и проблемы его изучения презентация

Содержание

Глобальным климатом называют статистическую совокупность состояний, проходимых системой – океан-суша-криосфера-биосфера за периоды времени в несколько десятилетий. Цель: Изучение закономерностей формирования климата Задача: создание теории климата. Решение задачи - построение

Слайд 1Глобальный климат и проблемы его изучения

Слайд 2Глобальным климатом называют статистическую совокупность состояний, проходимых системой – океан-суша-криосфера-биосфера за

периоды времени в несколько десятилетий.
Цель: Изучение закономерностей формирования климата
Задача: создание теории климата.
Решение задачи - построение математической модели климатической системы.

Слайд 3Теория климата
Цель: определить средние распределения метеорологических элементов в пространстве и времени

и их изменчивость в зависимости от внешних факторов климата.

Слайд 4Создано около 150 моделей климата.
Модели базируются на системах уравнений гидродинамики, описывающих:
состояние

компонентов системы
физические процессы, происходящие в системе
начальные и граничные условия.

Слайд 5Глобальная система наблюдений за климатом
Средства прямых наблюдений, размещенные:
на континентах,
морских

судах,
плавающих буях, зондах,
самолетах и спутниках.

Слайд 6Дистанционные наблюдения за климатом в атмосфере, океане и на поверхности земли,
Сбор

этих данных и их архивация.


Слайд 7Глобальная система наблюдений за климатом (ГСНК).
Разработана по рекомендации Рамочной конвенции

ООН по изменению климата, ВМО, ЮНЕСКО, ЮНЕП
Задача - создание долговременной системы наблюдений за климатом, опираясь на существующие системы

Слайд 8Цель: в соответствии с принятыми принципами климатического мониторинга система наблюдений позволит

создать базу данных о глобальных и региональных изменениях климата за длительный период времени с целью информирования правительств о происходящих изменениях климата.


Слайд 9Климатические наблюдения необходимы для:
— определения текущего состояние климата и его изменчивости;
—

выполнения мониторинга воздействий естественного и антропогенного происхождения на климат;
— обеспечения исследований по идентификации причин климатических изменений;
— содействия предсказанию глобальных изменений климата;
—характеристики экстремальных явлений, оказывающих важное влияние на хозяйственную деятельность и приводящих к необходимости разработки адаптационных мер;
— оценки рисков и уязвимости.

Слайд 115 типов сетей:
1) системы наблюдений, включая региональные и национальные, которые дают

возможность получить полные сведения о состоянии окружающей среды и ее изменчивости;
2) опорные глобальные системы наблюдений, которые включают ограниченное число пунктов наблюдений, но которые имеют длинные ряды измерений высокого качества наиболее важных климатически значимых переменных;

Слайд 123) реперные сети наблюдений, на которых проводятся высокоточные измерения большого числа

переменных в нескольких пунктах для целей калибровки спутниковых приборов;
4) исследовательские сети, которые выполняют измерения локальной изменчивости ключевых параметров с целью изучения климатических процессов;
5) экосистемные сети, на которых проводятся измерения ограниченного числа переменных в нескольких пунктах для специальных целей.


Слайд 13В настоящее время в качестве приоритетных рассматриваются:
сети типа 1, включая спутниковые

наблюдения,
опорные глобальные сети наземных наблюдений типа 2,
отдельные реперные сети типа 3
отдельные исследовательские сети типа 4, имеющие длинные ряды наблюдений.

Слайд 14В настоящее время наземная метеорологическая сеть ГСНК включает примерно 1000 станций,

равномерно распределенных по земному шару (тип 2).
На территории России существуют все пять типов сетей, имеющие разную степень развития.


Слайд 15Глобальная служба атмосферы (ГСА).
Основные цели ГСА :
— проведение систематических комплексных

наблюдений за химическим составом и отдельными физическими характеристиками атмосферы в глобальном и региональном масштабах;

Слайд 16— представление данных для прогноза будущего состояния атмосферы;
— анализ и оценка

состояния атмосферы для международных конвенций.

Слайд 17Участвуют 80 стран-членов ВМО
10 стран организовали Центры данных и калибровки

приборов.
Около 300 станций ГСА проводят измерения, из них 22 глобальные, остальные - по программе региональных станций ГСА.

Слайд 18Глобальные станции ГСА
в удаленных районах, не подверженных местному загрязнению

атмосферы, характеризуют большие географические районы и проводят широкий спектр измерений в течение десятилетий.

Слайд 19 Приоритетными являются измерения
вертикального распределения озона,
общего содержания озона,
парниковых газов,
химического состава

осадков, аэрозолей,
химически активных газов (CO, SO2, NOx),
ультрафиолетовой радиации.

Слайд 20Региональные станции
репрезентативны для небольших географических районов, не подверженных местному загрязнению

атмосферы (автотранспорт, хозяйственная деятельность).

Слайд 21 Объем измерений на этих станциях ограничен, используются для оценки местных

условий:
кислотные выпадения,
перенос загрязняющих газов и аэрозолей.

Слайд 22Всемирная программа исследования климата (ВПИК)
Цель — изучить, насколько наблюдения за важными

климатическими переменными могут способствовать увеличению предсказуемости климата на различных временных и пространственных масштабах.

Слайд 23Реализация требует
Скоординированных усилий по:
сбору,
четырехмерному (пространственно-временному) усвоению данных наблюдений
воспроизведению

внутренне согласованных состояний климатической системы, которые могут быть затем использованы для климатического прогноза, развития и оценки качества моделей.

Слайд 24Выявление недостатков в существующей системе наблюдений, которые могут сужать пределы предсказуемости

климатической системы.

Слайд 25Получение специальных архивов данных за относительно короткие периоды, необходимых для формулирования

и тестирования методов параметризации отдельных физических процессов и последующего использования этих параметризаций в моделях климата

Слайд 26Реализация программы способствовала:
созданию реанализов — динамически согласованных глобальных полей, характеризующих

состояние атмосферы и
доступности для мирового научного сообщества уникальные архивы глобальных и региональных данных о
радиационных потоках,
облачности,
содержании водяного пара,
характеристиках гидрологического цикла и криосферы

Слайд 27 Произошла координация:
архивов Национального центра программ по окружающей среде (NCEP),
Европейского

центра среднесрочных прогнозов (ECMWF),
Японского метеорологического агентства (JMA))



Слайд 28Российские научные организации не располагают технологиями, техническими и кадровыми ресурсами, которые

позволили бы создавать аналогичные глобальные базы данных.

Слайд 29Государственная наблюдательная сеть РФ
Наземная метеорологическая сеть Росгидромета:
-1627 пунктов метеорологических наблюдений,

осуществляющих с 1966 г. метеорологические наблюдения в 8 синхронных сроков:
0, 3, 6, 9, 12, 15, 18 и 21 ч ВСВ.

Слайд 30Реперная климатическая сеть (РКС)
Включены длиннорядные, репрезентативные пункты с полной программой наблюдений,

освещающие территорию, однородную в отношении метеорологического режима - 454
Эти пункты наблюдений закрытию и переносу не подлежат.

Слайд 31Опорная климатическая сеть (РОКС)
Из числа пунктов реперной сети выбраны
станции региональной

(238 станций) сети
международной глобальной системы наблюдений за климатом (ГСНК) – 135 станций




Слайд 32Максимальные требования по продолжительности непрерывных наблюдений относятся к температуре и осадкам

(документально подтвержденные ряды наблюдений) –
не менее 30 лет.

Слайд 33На станциях ГСНК:
100 лет и более — 44 станции;
75 и более

— 79;
50 и более — 130;
30 и более — 135;
менее 30 — 0.


Слайд 34Наземная метеорологическая реперная сеть России (красные кружки станции, участвующие в международном

обмене в рамках программы ГСНК)

Слайд 35Аэрологические наблюдения
Глобальная аэрологическая сеть ГСНК -150 аэрологических станций, с учетом требования

равномерного глобального распределения, а также качества и полноты передаваемых данных.
10 аэрологических станций на территории РФ и два пункта, расположенные в Антарктике, принадлежащие России.

Слайд 36Россия - функционируют 98 станций температурно-ветрового зондирования
Из них 46 - в

составе региональной опорной климатической сети - РОКС.

Слайд 37Аэрологическая сеть Росгидромета международном обмене в рамках программы ГСНК (красные кружки

– станции международного обмена).

Слайд 38Температурно- ветровое и барометрическое зондирование осуществляется с помощью отечественных радиозондов.
Из-за нехватки

радиозондов и оболочек шаров-зондов - частая корректировка числа и сроков наблюдений, оборудование устарело и требует модернизации.



Слайд 39Данные международного мониторинга показывают, что аэрологическая сеть в России не в

полной мере отвечает требованиям ГСНК, особенно на севере и северо-востоке России, что не позволяет в полной мере использовать ее данные в качестве индикатора климатических изменений в бассейне Северного Ледовитого и Тихого океана.

Слайд 40Гидрологическая сеть наблюдений
Стандартная гидрологическая сеть Росгидромета - 3085 постов, из них

2732 на реках и 353 на озерах.
Специализированная сеть:
болотные (8)
воднобалансовые станции (6),
пункты наблюдений за испарением с водной поверхности (203 пункта)

Слайд 41Плотность современной гидрологической сети остается недостаточной и не соответствует рекомендованным нормативам

ВМО.

Слайд 42Гидрологическая сеть реперных станций и постов России. Сеть наблюдений включает три

типа станций и постов: речные (синие кружки), озерные (красные треугольники) и пункты наблюдений на водохранилищах (красные ромбы).

Слайд 43Наблюдения за парниковыми газами
Наблюдения за содержанием долгоживущих парниковых газов:
диоксида

углерода, метана, закиси азота, озона входят в программы Глобальной службы атмосферы и Глобальную программу наблюдений за климатом.
 

Слайд 44Глобальный мониторинг СО2 -
100 наземных пункта
22 станции
осуществляется непрерывный мониторинг

в рамках программы ГСА.
Измерения должны гарантировать строгое соответствие протоколам калибрования и сравнения наблюдений.


Слайд 45Страны-участники Рамочной конвенции ООН по изменению климата периодически представляют в секретариат

Конвенции сведения об эмиссии парниковых газов в атмосферу со своих территорий на основе:
результатов измерений,
обобщенных сведений о выбросах в атмосферу предприятий,
ориентировочных оценок скоростей обмена СО2 и СН4 между атмосферой и подстилающей поверхностью.

Слайд 46Россия - мониторинг концентрации СО2 и СН4 -на двух станциях —


Териберка (Кольский п-ов) СО2 с 1988 г. и СН4 с 1996 г,
Новый Порт (п-ов Ямал) - 2000 г
 

Слайд 47Измерения парниковых газов:
ИФА РАН (3 пункта наблюдений) в ЕТР,


в Санкт-Петербургском (СПбГУ) и Московском государственных университетах (МГУ) - по одной станции наблюдений.
Результаты измерений радиационно-активных газов, публикуются в научной печати (МГУ, СПбГУ, НПО “Тайфун” и др.).

Слайд 48В Мировые центры данных в Канаде (озон) и в Японии (парниковые

газы) поступают только данные Росгидромета.

Слайд 49Эпизодически - экспедиции в отдельных регионах России:
характеристики газового состава атмосферы на

временных стационарных пунктах наблюдений и на подвижных платформах ( железнодорожный измерительный комплекс “TROICA” ИФА РАН).
Эти базы данных не сведены в общий каталог.


Слайд 50В Институте глобального климата и экологии Росгидромета и РАН собираются и

систематизируются сведения от предприятий энергетики и промышленных предприятий о выбросах в атмосферу окиси углерода, соединений серы и т. п.

Слайд 51Сведения включаются в годовые отчеты о состоянии загрязнения воздушного бассейна и

уровнях эмиссии парниковых газов
Используются для подготовки национальных сообщений о выполнении статей 4 и 12 Рамочной конвенция ООН об изменении климата каждые 4 года.


Слайд 52В РФ отсутствует национальный центр по сбору, систематизации и хранению данных

по радиационно-активным составляющим атмосферы, получаемых от учреждений разных ведомств.

Слайд 53Озонометрическая сеть наблюдений
27 станций и является составной частью мировой озонной сети

ГСА.
Результаты измерений направляются в Мировой центр данных по озону в Канаде.
Единая шкала измерений ОСО поддерживается регулярными сравнениями национального эталона и эталона ВМО.

Слайд 54Актинометрическая сеть наблюдений
186 станций.
Полная программа работы - выполнение измерений пяти

основных составляющих радиационного баланса:
прямой,
рассеянной,
суммарной,
отраженной радиации
радиационного баланса.

Слайд 55Сокращенная- измерений суточных сумм одного элемента суммарной радиации.
По полной программе -

115 пунктов,
По сокращенной — 71 пунктов наблюдений.


Слайд 56Океанографические наблюдения
РФ участвует в различных программах океанографических наблюдений по линии ВМО,

МОК, ЮНЕСКО и др.
Выполняется ряд обязательств по линии ГСНК, Глобальной системы наблюдений за океанами (GOOS), Глобальной системы наблюдений за уровнем моря (GLOSS) и др.

Слайд 57Температура поверхности моря
береговые и островные морские гидрометеорологические станции и посты

-180 +программы попутных судовых наблюдений и судов добровольных наблюдений (около 280 ежегодно).

Слайд 58Уровень моря.
Измерения уровня моря - 4 раза в сутки в

сроки 0, 6, 12 и 18 ч ВСВ с помощью уровнемерных реек (футштоков) на 100 станциях, открытых в 1930-х годах.



Слайд 59В рамках программы GLOSS Россия имеет 14 станций, включая Мирный (Антарктида).

В международные центры данных (Бидстон и Гонолулу) поступают сведения с 5 станций (Баренцбург, Мурманск, Нагаево, Туапсе и Петропавловск-Камчатский).

Слайд 60Морской лед
К современным видам ледовых наблюдений относятся: спутниковые наблюдения, авиационные наблюдения,

наблюдения с поверхности.
Визуальные авиационные ледовые наблюдения выполняются с самолетов и вертолетов разных типов с высот 100–600 м.

Слайд 61Авиационные дистанционные средства- аэрофотосъемка, авиационное радиозондирование (радиолокационная съемка с помощью РЛС

станций, работающих в одном или нескольких участках СВЧ диапазона).

Слайд 62Толщина льдов
Наблюдения:
на морских гидрометеорологических станциях Росгидромета, расположенных на побережье

и островах арктических морей,
судовые наблюдения и наблюдения на полигонах и дрейфующих станциях.



Слайд 63Ежегодно в РФ Росгидрометом, МПР, РАН проводится до 20 экспедиций НИС,

которые осуществляют гидрометеорологические и океанографические (физические и гидрохимические) наблюдения.

Слайд 64 РФ участвует в Программе судовых добровольных наблюдений (СДН): ежегодно передаются

данные примерно с 280 рейсов.
Ежегодно в рамках Международной программы арктических дрейфующих буев изготавливается и выставляется на лед в Арктическом бассейне 4–5 дрейфующих буев.


Слайд 65Спутниковые наблюдения за климатом
В Плане реализации Глобальной системы наблюдений за климатом

определены показателя определяемые с помощью спутников:

Слайд 66Атмосферные характеристики:
осадки, радиационный баланс, включая приходящий поток солнечной радиации на

верхней границе атмосферы,
температура свободной атмосферы, включая микроволновое зондирование, направление и скорость ветра (особенно над океанами), водяной пар, свойства облаков, озон, свойства аэрозоля;

Слайд 67Океанографические характеристики:
температура поверхности воды, уровень моря, морской лед, цвет воды

(для оценки биологической активности);
Характеристики поверхности суши: снежный покров, ледники и ледяные шапки, альбедо, типы растительности, доля поглощенной фотосинтетически активной радиации, пожары.



Слайд 68 Национальные космические системы дистанционного зондирования атмосферы:
метеорологические космические системы

(МКС) – среднеорбитальные космические аппараты на приполярной орбите серии “Метеор” и геостационарный аппарат “Электро” с точкой стояния 76° в. д.
Океанографические спутники серии “Океан-01”
Спутники для изучения природных ресурсов серии “Ресурс-01”.

Слайд 69Космический аппарат “Метеор-3М” предназначен для получения данных:
об облачности в видимом и

инфракрасном диапазонах спектра;
о температуре поверхности океанов и высоте верхней границы облачности;
о местоположении и перемещении барических образований;
о ледовой обстановке на акватории морей и океанов и протяженности снежного покрова на континентах;
о результатах температурно-влажностного зондирования атмосферы, о зонах интенсивных осадков, интегральном влагозапасе облаков.
На борту имеется американский экспериментальный прибор SAGE-III для определения вертикального распределения аэрозолей и малых газовых примесей в атмосфере.

Слайд 70“Ресурс-01” - цифровые изображения подстилающей поверхности в нескольких спектральных диапазонах и

предназначенные для решения широкого круга задач:
мониторинг почвенного, растительного, снежного и ледового покровов,
обнаружение и оценка последствий чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера (наводнения, пожары,
аварии на газо- и нефтепроводах и др.), изучения геологических структур и др.

Слайд 71Российско-украинская космическая система “Океан” функционировала в период 1983–1998 гг. и обеспечивала

мониторинг поверхности Мирового океана, включая мониторинг ледяного покрова.


Слайд 72Наземный комплекс Росгидромета - Научно-исследовательский центр космической гидрометеорологии “Планета” - прием,

обработка и распространение потребителям данных, получаемых со всех российских космических аппаратов типа “Метеор”, “Океан”, “Ресурс” и “Электро” и ряда зарубежных аппаратов типа “NOAA”, “Meteosat”, “GSM”.

Слайд 73Индекс плотности государственной метеорологической наблюдательной сети в России – 10 (один

пункт на площадь 10 тыс. км2)
В развитых странах Запада -1–3
Плотность метеорологической сети - недостаточна для изучения регионального климата и обеспечения задач экономического и социального развития страны в целом и отдельных экономических районов.


Слайд 74Ведомственные сети метеорологических наблюдений (Минобороны, Министерства здравоохранения и социального обеспечения и

ряда других) по экспертной оценке составляют 30–40% числа пунктов наблюдений Росгидромета.
Функционируют независимо от Росгидромета и не интегрируются в общенациональную сеть наблюдений за состоянием окружающей природной среды.

Слайд 75Метеорологическая сеть Минобороны - до 600 станций, среди которых наибольший интерес

представляют данные станций наблюдений, расположенных в труднодоступных районах Арктики,

Похожие презентации

Куда течёт река Волхов 422
Пустыня Наска 281
Морфология почв 413
Санкт–Петербург – крупнейший промышленный центр России 461
חרמון על המפה 463
Властивості складних систем. Біосфера. Основні положення В. І. Вернадського про біосферу 402

Обратная связь

Если не удалось найти и скачать презентацию, Вы можете заказать его на нашем сайте. Мы постараемся найти нужный Вам материал и отправим по электронной почте. Не стесняйтесь обращаться к нам, если у вас возникли вопросы или пожелания:

Email: Нажмите что бы посмотреть 

Что такое ThePresentation.ru?

Это сайт презентаций, докладов, проектов, шаблонов в формате PowerPoint. Мы помогаем школьникам, студентам, учителям, преподавателям хранить и обмениваться учебными материалами с другими пользователями.

Для правообладателей

Яндекс.Метрика