ОЖИДАЕМЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ КЛИМАТА РОССИИ В 21-м ВЕКЕ И РОЛЬ АНТРОПОГЕННОГО ФАКТОРА презентация

Содержание

СОДЕРЖАНИЕ ДОКЛАДА Почему изменяется глобальный и региональный климат? Какова роль внутренней изменчивости и внешних воздействий в изменениях климата? Какие существуют технологии расчета изменений климатической системы, вызываемых как внутренними взаимодействиями,

Слайд 1ОЖИДАЕМЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ КЛИМАТА РОССИИ В 21-м ВЕКЕ И
РОЛЬ АНТРОПОГЕННОГО ФАКТОРА
В.П.Мелешко
Главная

геофизическая обсерватория им.А.И.Воейкова

Слайд 2СОДЕРЖАНИЕ ДОКЛАДА
Почему изменяется глобальный и региональный климат?
Какова роль внутренней изменчивости

и внешних воздействий в изменениях климата?

Какие существуют технологии расчета изменений климатической системы, вызываемых как внутренними взаимодействиями, как и внешними (включая антропогенные) воздействиями?

Какие изменения климата, обусловленные ростом парниковых газов, можно ожидать на территории России в 21-м веке?

Почему мы полагаем, что современные изменения климата вызваны преимущественно ростом парниковых газов в атмофере?

Какова достоверность расчета климата на несколько десятков лет?

Заключение


Слайд 3Каковы причины изменения (колебания) глобального и регионального климатов?
Естественные колебания

климата обусловлены:
Внутренней изменчивостью в результате нелинейного взаимодействия в системе атмосфера-океан-криосфера;
внешним воздействием, вызванным изменением приходящей солнечной радиации на верхнюю границу атмосферы;
внешним воздействием в результате вулканической деятельности и выбросов в атмосферу большого количества газов и аэрозоля;
изменениями орбитальных параметров планеты Земля.

Антропогенные изменения климата:
изменением газового и аэрозольного состава атмосферы в результате сжигания ископаемого топлива;
изменением альбедо поверхности Земли в результате вырубки лесов и освоения новых земель;


Слайд 4Временной ход средних за год глобальных аномалий температуры воздуха у поверхности

(град С)

Над океанами и континентами

Аномалии
температуры (0 С)

Над континентами

Аномалии
температуры (0 С)


Слайд 5Изменения приземной температуры за период 1965-2003 годы
Data source: (Jones

and Moberg 2003)

Зима

Весна

Лето

Осень


Слайд 6Тренды сезонных осадков (%/10 лет) в конце 20-го века
Зима
1976-2001 гг.
Весна
1976-2001 гг.
Лето
1976-2001

гг.

Осень
1976-2001 гг.


Слайд 7Аномалии протяженности морского льда в северном полушарии (NSIDC, 2002)


Слайд 81992 Melt Extent
2002 Melt Extent
Greenland ice sheet melt area increased on

average by 16% from 1979 to 2002.
The smallest melt extent was observed after the Mt. Pinatubo eruption in 1992

Largest area of melt over Greenland in 2002 (Steffen and Huff)
Passive Microwave derived maximum melt extent

Konrad Steffen and Russell Huff, University of Colorado at Boulder

University of
Colorado


Слайд 9Почему мы считаем, что современные изменения климата вызваны преимущественно ростом парниковых

газов в атмосфере?

Понижение температуры стратосферы и потепление тропосферы может происходить только при воздействии парниковых газов на термический режим климатической системы. Спутниковые измерения и наблюдения на сети метеорологических станций подтверждают указанные изменения.

Современные физически полные модели воспроизводят важные особенности изменения климата 20-го века только при учете роста парниковых газов в атмосферы.

Глобальное потепление может быть вызвано только нарушением радиационного баланса климатической системы в результате внешнего воздействия.


Слайд 10БАЛАНС СО2 в глобальной системе Земля (IPCC, 2001)
Выбросы СО2

в атмосферу 6.3±0.4 млрд. т. (100%)
Накопление в атмосфере 3.3±0.1 млрд. т. ( 52%)
Усвоение СО2 океаном -2.3±0.5 млрд. т. (-37%)
Усвоение СО2 почвой -0.7±0.6 млрд. т. (-11%)

Выбросы СО2 в атмосферу 6.3±0.4 млрд. т. (100%)
Накопление в атмосфере 3.3±0.1 млрд. т. ( 52%)
Усвоение СО2 океаном -2.3±0.5 млрд. т. (-37%)
Усвоение СО2 почвой -0.7±0.6 млрд. т. (-11%)

БАЛАНС двуокиси углерода (СО2) в глобальной системе Земля (IPCC, 2001)


Слайд 11ВРЕМЯ ЖИЗНИ ПАРНИКОВЫХ ГАЗОВ В АТМОСФЕРЕ (IPCC, 2001)
СО2 50-200

лет
CH4 10 лет
N2O 150 лет
CFC-11 65 лет
CFC-12` 130 лет

СО2 50-200 лет
CH4 10 лет
N2O 150 лет
CFC-11 65 лет
CFC-12` 130 лет

ВРЕМЯ ЖИЗНИ ПАРНИКОВЫХ ГАЗОВ В АТМОСФЕРЕ (IPCC, 2001)


Слайд 12ВРЕМЯ ЖИЗНИ ПАРНИКОВЫХ ГАЗОВ В АТМОСФЕРЕ (IPCC, 2001)
СО2 50-200

лет
CH4 10 лет
N2O 150 лет
CFC-11 65 лет
CFC-12` 130 лет

Выбросы парниковых газов с 1865 года привели к их накоплению в атмосфере:
Углекислого газа (CO2) - 31%
Метана (CH4) 151%
Закись азота (N2O) 17%

Насколько увеличилась концентрация основных парниковые газы в атмосфере за последние 140 лет?


Слайд 13СОВРЕМЕННЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ КЛИМАТА ПО ДАННЫМ НАБЛЮДЕНИЙ НА МИРОВОЙ СЕТИ СТАНЦИЙ: гипотезы и

факты

Слайд 14Annual temperature trends: 1976 to 2000


Слайд 15Сравнения изменений температуры у Земли, рассчитанной по модели и полученной по

наблюдениям в 20-м веке в различных регионах земного шара (UKMO, 2003).

Наблюдения

Расчеты с учетом влияния только парниковых газов

Расчеты с учетом влияния парниковых газов, аэрозолей, изменения потока солнечной радиации и вулканической деятельности

Австралия

Европа

Северная Америка

Африка

Южная Америка

Азия

Аномалии температуры (0С)

Аномалии температуры (0С)


Слайд 16Временной ход глобально осредненной температуры воздуха в тропосфере и стратосфере по

отношению к температуре воздуха за период 1981-2000 гг.

Тропосфера

Стратосфера

(Gareth et al., 2003)

Температура (0 С)

Температура (0 С)


Слайд 17Глобальные физико-математические модели – основной инструмент предсказания изменений климата
Включают физические процессы

в атмосфере, океане, деятельном слое почвы и криосфере.

Учитываются углеродный цикл, эволюция биосферы, химические процессы в атмосфере.

Модели непрерывно развиваются


Слайд 18Развитие современнх физико-математических моделей климата
IPCC-2001


Слайд 19Почему мы считаем, что климатические модели могут достоверно воспроизводить изменения климата?


Достоверность расчета современного климата и его изменчивости (сезонной и межгодовой).

Достоверность расчета изменения климата 20-го века.

Достоверность расчета климата прошлых эпох (палеоклиматов)

Как правило, прежде чем использовать модели в оценках будущих изменений климата, они испытываются и проверяется на:


Слайд 20Причины неопределенности (неточности) оценок будущих изменений климата
Неопределенность сценариев эмиссии парниковых

газов и аэрозолей.

Неопределенность внешних естественных воздействий (извержения вулканов, солнечная активность).

Неточность воспроизведения моделями чувствительности (обратных связей) климатической системы к внешним воздействиям.

Неточность расчетов регионального климата из-за недостаточного пространсвенного разрешения современных моделей.

Слайд 21Изменения средней глобальной температуры (0С) в пяти сценариях IPCC SRES.
Иземнения

температуры (0С)

Иземнения температуры (0С)

Изменения средней глобальной температуры (0С) в 9-ти моделях климата рассчитанные для сценария A2.


Слайд 22Региональное моделирование климата
Маска и топография глобальной модели ( 350 km)
Маска и

топография региональная моделиа (50 km)

Слайд 23(а). Рост средней температуры приводит к экстремально высоким температурам; (б). Увеличивается изменчивость

температуры; (в). Рост средней температуры и ее колебаний ведет к гораздо большей повторяемости экстремально высоких температур.

Слайд 24СЦЕНАРИИ РОСТА ОСНОВНЫХ ПАРНИКОВЫХ ГАЗОВ И АЭРОЗОЛЯ В 21-м ВЕКЕ Сценарии А2

& В2

N2O

CH4

CO2

 
 

 

Аэрозоль SO4


Слайд 25 Модели климата


Слайд 26Основные водосборы России и сопредельных стран , использованные в оценках изменения

климата.

Лена

Обь

Енисей

Печора

Волга

Балтика

Днепр-Дон


Слайд 27Изменения температуры воздуха у Земли на территории России в 21-м веке

при сценарии роста парниковых газов В2.

 2041-2060 гг

2080-2099 гг.

Зима

Зима

Лето

Лето


Слайд 28Средние за год тренды температуры воздуха у Земли (0С) в 21-м

веке для двух сценариев роста парниковых газов на водосборах крупных рек России. Сценарии А2 и В2

Печора & С.Двина  

Обь

Лена

Волга & Урал

95%

95%

95%

95%

95%

95%

95%

95%


Слайд 29Ожидается рост средних за год осадков в 21-м веке на всей

территории России

Слайд 30Изменения температуры воздуха у Земли на территории России в 21-м веке

при сценарии роста парниковых газов В2.

 2041-2060 гг.

2080-2099 гг.

Зима

Зима

Лето

Лето


Слайд 31Средние за год тренды осадков (мм/сутки) в 21-м столетии, полученному в

мульти-модельных расчетах для двух сценариев роста парниковых газов на водосборах крупных рек России и сопредельных стран. Сценарии А2 & В2

Печора & С.Двина  

Днепр & Дон

Лена

Волга & Урал

95%

95%

95%

95%

95%

95%

95%

95%


Слайд 32Вероятность весенних наводнений возрастает в северных регионах России и в Сибири

вследствие дополнительного накопления снега зимой и его быстрого таяния весной.

Слайд 33Изменения массы снега (кг/м2) в марте в середине и конце 21-го

века при сценарии роста парниковых газов B2.

 2041-2060 гг.

2080-2099 гг.


Слайд 34Изменения средней массы стаявшего снега (кг/м2) на водосборах весной в 21-м

веке. Сценарии A2 и B2.

 

Волга & Урал

Печора & С.Двина

Енисей

Лена

95%

95%

95%

95%

95%

95%

95%

95%


Слайд 35На северных водосборах средний за год сток возрастает, а на южных

водосборах сток изменяется незначительно в 21-м веке.

Слайд 36Изменения среднего за год стока (км3/год) на водосборах в 21-м веке.

Сценарий В2.

Печора & С.Двина 

Днепр & Дон

Лена

Волга & Урал

95%

95%

95%

95%

95%

95%

95%

95%


Слайд 37Effects of cryospheric and vegetation changes
on the chemical composition of

the atmosphere

Потепление климата окажет существенное влияние на вечную мерзлоту на территории России в 21-м веке. Наибольшее сезонное протаивание будет происходить вблизи южной границы мерзлоты и достигнет 1 м. Ее площадь также уменьшится.


Слайд 38Протяженность вечной мерзлоты в конце 20-го века и глубина протаивания почвы

(см) в августе в 21-м веке.

2080-2099

2041-2060


B2


Слайд 39суглинок
торфяник
Временной ход максимальных глубин протаивания
в 21-м веке на конец августа

для северной части Ханты –
Мансийского округа.

суглинок


Слайд 40суглинок
песок
Расчет годового хода температуры почвы на глубинах в конце

20-го и 21-го веков. Сценарий B2. Северная часть Ханты-Мансийского округа.

Конец 20-го века

Конец 21-го века

торф

торф

суглинок

песок


Слайд 41ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Можно с высокой степенью уверенности считать, что глобальное потепление

будет самой актуальной экологической проблемой 21-го века.

Быстрое развитие вычислительной средств способствовало развитию и расширению возможностей сложных физико-математических моделей, включающих помимо физических также химические и биосферные процессы. Это, в свою очередь, способствовало внедрению новых технологий и методов анализа при исследованиях глобального и регионального климатов.

Во всех развитых странах изучение изменений климата и их последствий рассматриваются как высоко приоритетные задачи в перечне национальных научных программ.

Следует ожидать, что будущие изменения климата России из-за большой протяженности территории будут отличаться большим разнообразием как с благоприятными, так и с пагубными последствиями.


Слайд 42ЗАКЛЮЧЕНИЕ (Продолжение)
Среди ученых России не существует единого мнения о

том, что происходит с глобальным климатом и какова роль антропогенного воздействия.

Значительное технологическое отставание российских исследований.

Большой дефицит молодых научных кадров в НИУ, способных осваивать современные технологии исследований и программные средства.

Учитывая ограниченные технологические и кадровые ресурсы в российских НИУ, для повышения уровня научных исследований необходимо найти механизмы, которые способствовали более тесной кооперации научных организаций Росгидромета, РАН и других заинтересованных ведомств.


Слайд 43Трудности выделения антропогенного сигнала в высоких широтах северного полушария
Недостаточное знание обратных

связей в современных моделях климата, определяющих чувствительность современных моделей по отношению к радиационному воздействию.

Недостаточно данных наблюдений по толщине (массе) морского льда, что создает проблемы в оценках ее изменения.

Вследствие недостаточности наблюдений мы мало знаем о внутренней естественной изменчивости климатической системы, особенно в высоких широтах, где антропогенная и естественная составляющие изменчивости оказываются достаточно большими по величине.

Спасибо за внимание


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