загрузка...
загрузка...
На головну

Реакція Світового океану на потепління

  1. Агресія як реакція, придбана в навчанні
  2. Агресія як емоційна реакція
  3. Алгоритм проведення біопроби (реакція нейтралізації на мишах) при діагностиці газової гангрени. Мета постановки цієї реакції для визначення виду збудника.
  4. Алгоритм проведення біопроби (реакція нейтралізації на мишах) при діагностиці правця. Мета постановки цієї реакції для лабораторного діагнозу правця.
  5. Байланистар ж?не оларди? реакціялари
  6. У зоні Тихого океану
  7. В системі світового господарства

Загальна схема взаємодії.В системі «океан-атмосфера» зміна однієї складової вимагає відповідної реакції іншого. До теперішнього часу опубліковано ряд сценаріїв, де представлені наслідки глобального потепління. Згідно найбільш обережним з них, рівень до 2100 р підніметься на 56,3 см, найсміливіші називають величину 345 см.

Зі схеми, що пояснює взаємодію чинників, які визначають підйом рівня Світового океану (рис. 9.3), слід, що першим поштовхом процесу є підвищення температури земної поверхні внаслідок парникового ефекту. Це потепління призведе до розширення води та підвищенню рівня океану на 25 см на кожен градус її потепління. Другим фактором є збільшення випаровування води, внаслідок чого при незначному зниженні температури поверхні моря відбудеться посилення парникового ефекту. Підйом глобальної температури практично відразу відіб'ється на температурі діяльного шару океану, що одержує енергію безпосередньо від Сонця, але виявиться непомітним для глибших шарів. Вважають, що з потеплінням відбудеться послаблення океанічної циркуляції (яка залежить від різниці температур «нагрівача» і «холодильника»), а в зв'язку з цим - перебудова поверхневої і глибинної циркуляції.

Вплив снігового і льодовикового покривів на рівень океану.Найбільші маси снігу і льоду, як відомо, зосереджені в Антарктиді і Гренландії. Внаслідок того, що підвищення температури приполярних районів, судячи з існуючим моделям клімату, буде більшим, ніж середній планетарне, прямий вплив потепління на посилення танення і випаровування буде значним. Непряме вплив проявиться в руйнуванні материкового і морського заледеніння (дегляціація). Однак загальний вплив цих процесів на заледеніння Землі може сгладиться через зростання кількості опадів у вигляді снігу в полярних районах за рахунок загального зволоження клімату.

Мал. 9.3. Співвідношення факторів, що впливають на підйом рівня Світового океану

Попередні результати експериментів з використанням моделі циркуляції атмосфери показали, що при подвоєнні вмісту СО2 в атмосфері величина танення може скласти від 10,5 до 16,5 мм шару води в рік за умови встановлення термічного рівноваги. Руйнування материкових льодів Антарктиди досить імовірно, так як їх підошва в західних і східних районах знаходиться нижче рівня океану.

Існують докази того, що заледеніння західної Антарктиди повністю зникало в періоди глобальних потеплінь недавнього геологічного минулого. Наприклад, 120 тис. Років тому рівень моря був на 5-6 м вище сучасного. На жаль, швидкість дегляціаціі вивчена недостатньо для того, щоб кількісно оцінити можливі ефекти. За деякими даними, повне руйнування льодовика західної Антарктиди може статися за 200-500 років, проте режим цього процесу поки не встановлено.

Згідно з теоретичними розрахунками, величина підйому рівня океану за сторіччя дорівнює 10-15 см, причому 5 см становить ефект від термічного розширення води внаслідок підвищення температури. Спеціальні спостереження за рівнем Світового океану, включаючи детальні дослідження за допомогою радіотелескопів, свідчать, що на початок XXI ст. не фіксують підвищення рівня океану навіть на 1 мм. В цьому випадку ми стикаємося з проблемою верифікації розрахункових даних: співвідношення теоретичних розробок з реально спостерігаються фактами. Піввіковий досвід будівництва та активної експлуатації намивних територій в прибережних частинах океану поблизу Японії також свідчить про малу мінливості рівня океану. Аналогічні дані є по Голландії. Зворотний ефект спостерігається у Венеції, де накладаються процеси неотектонічної нестійкості берегової зони Адріатики.

У табл. 9.3 наведені розрахункові значення можливого підйому рівня моря в майбутньому відповідно до різними сценаріями цього процесу. Для порівняння в таблицю включені дані, засновані на екстраполяції в майбутнє тих змін рівня океану, які встановлені за спостереженнями в минулому.

Можливі наслідки підвищення рівня океану.Дослідження показують, що навіть за найскромнішими підрахунками наслідки від підняття рівня океану можуть бути дуже істотними. За твердженням експертів, їх пік очікується після 2025 року, але низько розташовані ділянки випробують їх раніше. Перш за все це стосується руйнування споруд, що знаходяться в береговій зоні моря. Відбудуться несприятливі зміни на дренованих низинних землях через підпору дренажних вод і подальшого засолення.

Таблиця 9.3. Оцінка підйому рівня Світового океану (см) в 2000-2100 рр. за різними сценаріями

 рік  сценарій  історична екстраполяція
 базовий  середній  максимальний
 4,813,023,038,056,2  8,8 / 13,226,2 / 39,352,3 / 78,691,2 / 136,8144,4 / 216,6  17,154,9116,7212,7345,0  2-34,5-8,257-129,5-15,512-18

Примітка. У чисельнику - помірний, в знаменнику - помірно-сильний.

Вторгнення солоних вод призведе до несприятливих процесів в естуаріях (як це має місце в Азовському морі внаслідок зменшення припливу прісних вод і їх заміщення солоними). Що мешкають в естуаріях біоценози можуть загинути, якщо не встигнуть переміститися вище за течією річок.

У ряді випадків слід враховувати необхідність захисту морського середовища від змиву забруднюючих речовин, що зберігаються або похованих на березі. Аналогічні дослідження, виконані для території Росії, України, Євразії прогнозують повсюдний розмив і отступаніе берегових зон, а також затоплення низинних узбереж.

Справедливості заради відзначимо, що спостереження, проведені в 90-х роках XX ст. на багатьох узбережжях Світового океану, свідчать про їх стабільності, а місцями навіть про отступании берегової лінії в сторону моря. Реальне збільшення вмісту діоксиду вуглецю і деяких парникових газів підсилює парниковий ефект планети в невеликій мірі, але все ж це може сприяти потеплінню клімату і танення льодів зі збільшенням обсягу морських вод, а як наслідок - океанічної трансгресії, якщо вважати незмінними обсяги нашої планети. В даний час глобального наступу вод на сушу немає. Цілком можливо, що ефект від зростання вмісту парникових газів гаситься або нейтралізується іншими процесами.

Полярні льоди і їх планетарна роль

Неодноразово порушувалося питання: а що якщо розтопити полярні льоди, звільнити Землю від зледеніння і тим самим поліпшити клімат Арктики? Тоді з'явиться можливість повніше використовувати природні ресурси арктичних і субарктичних районів, розвивати землеробство за полярним колом і ін. П. М. Борисов вважав, що полярні льоди можна розтопити, побудувавши греблю в Беринговому протоці для перекачування води з Берингової моря в Північний Льодовитий океан. За оцінками Г. Флетчера, доцільно звільнити Арктику від льоду за допомогою атомної енергії. Наведені варіанти вирішення однієї проблеми базуються на різних підходах. Перший - навмисне непрямий вплив на заледеніння через зміна циркуляції шляхом будівництва і перекачування вод - більшою мірою кримінальна управління. Другий - прямий вплив на термодинамічний процес - передбачає підхід до природи з позиції сили.

Доцільність зміни стану географічної оболонки в Північній півкулі в певній мірі залежить від того, наскільки стійкі заледеніння і штучно створювана безледная обстановка. Якщо рівновага в одному з випадків стійко, то система мимовільно буде повертатися до нього, будучи виведеної з такого стану.

М. І. Будико теоретично довів, що обидва стану Арктики (льодове і безледное) нестійкі. Отже, за допомогою керуючих впливів можна перевести систему з одного стану в інший. Однак льоди Арктики можуть розтанути і самі по собі при зменшенні хмарності на півночі Атлантичного океану і зниженні швидкості випаровування вологи з поверхні акваторії. В результаті температура океанських вод, що надходять з Північної Атлантики в Північний Льодовитий океан, підвищиться, а значить, посилиться приплив теплоти в Арктичний басейн. Завдяки нестійкого термічним станом, властивому Арктиці, рівновагу зміниться (відповідно до принципу Ле-Шательє - Брауна) у напрямку зовнішнього впливу, т. Е. У бік підвищення температури, що і призведе до бажаного результату. Згідно з даними про забруднення Північної Атлантики, розвиток системи ненавмисно йде по шляху, теоретично розробленим М. І. Будико.

Відомо, що заледеніння Арктики триває відносно недовго. З виникненням льодового покриву збільшується альбедо і, отже, знижується прибуткова частина радіаційного балансу. Тому при утворенні крижаних полів радіаційний баланс Арктики зменшується. Це може привести до відновлення заледеніння за схемою управління з позитивним зворотним зв'язком, що свідчить про нестійкість безледного стану Арктики. Таким чином, вплив на заледеніння Арктики у вигляді разового танення льодів може виявитися неефективним. Воно повинно бути нехай слабким, але постійним.

Як може вплинути знищення льодів в Арктиці на природу земної кулі в цілому?

Заледеніння забезпечує підвищену різницю температур між низькими і високими широтами, що впливає на ефективність роботи теплової машини. Температура нагрівача (екваторіальна область) під впливом зледеніння знижується незначно, а температура холодильника (полярні області) - істотно. Таким чином, під впливом зледеніння Арктики посилюється меридіональний перенесення тепла в системі планетарної циркуляції атмосфери. Танення льоду призведе до зниження інтенсивності меридианальной циркуляції і посилення широтной, що істотно позначиться на кліматі помірних широт (збільшення хмарності, підвищення зимових температур, зниження радіаційного балансу і ін.). У зв'язку зі зменшенням відтоку тепла від екваторіальних районів їх температура підвищиться, зросте температурний градієнт між екваторіальними областями і Антарктидою, а також між Північним і Південним півкулями. Це в свою чергу посилить меридіональний перенесення тепла в Південне (більш холодне) півкуля. Посилиться термічна диссимметрия Землі: Південна півкуля стане холодильником по відношенню до Північного. У зв'язку з цим відбудуться зміни глобальних систем циркуляції і, можливо, деградація заледеніння Антарктиди.

Нарешті, танення льодів Арктики не пройде безслідно для Гренландії і Південної півкулі. Середня температура льоду Гренландії незначно нижче нуля, тобто крижаний щит знаходиться в стані нестійкої рівноваги і при потеплінні танення неминуче. В такому випадку включається механізм позитивного зворотного зв'язку: скорочення площі льодовика-зниження його охолоджуючого впливу - підвищення рівня океану-зменшення альбедо в звільнилася від льоду зоні - потепління-подальше скорочення площі льоду. В результаті танення льодовиків Гренландії рівень Світового океану теоретично може піднятися майже на 10 м. Це призведе до зменшення площі суші на кілька мільйонів квадратних кілометрів і потепління клімату Землі, особливо в зимовий період.

Танення льодовиків Антарктиди, безсумнівно, з'явиться лихом для населення земної кулі, оскільки призведе до помітного підвищення рівня Світового океану (сумарно близько 60 м). Основна частина найбільш обжитих і освоєних районів, в тому числі багато житниці світу, виявляться затопленими. Це неминуче призведе до переміщення географічних зон. На консервативні компоненти ландшафту (кора вивітрювання, грунту) будуть накладатися не властиві їм рухливі компоненти (тип клімату, зволоження, рослинність). В результаті на всій земній кулі в ландшафтах встановиться перехідний процес, аж до вироблення нового стану рівноваги. Поки немає можливості хоча б приблизно судити про характер змін ландшафтів, тому можна скористатися палеогеографічними реконструкціями, виконаними для межледниковий. За даними К. К. Маркова, в міжльодовикові епохи зміщення ландшафтних зон становили 5-15 ° широти, причому зони високих широт зміщувалися істотніше, ніж низьких. Елементи колишніх зон на тій же території включалися до складу нової системи зональності, виникали реліктові елементи, ускладнювалася загальна структура ландшафтів. Обидва нестійких стану географічної оболонки - льодовикове і неледніковое - сприяють тому, що всяка зміна, якщо воно впливає на заледеніння, призводить до виникнення нестійкого коливального режиму замість нестійкого рівноважного (метастабільного). При існуючій тенденції потепління клімату Землі завдання полягає в збереженні заледеніння Арктики, щоб через системи позитивного зворотного зв'язку процес потепління і деградації заледеніння не підсилили до катастрофічних масштабів. Для цього необхідно до мінімуму скоротити антропогенне складову потепління клімату і дбайливо ставитися до існуючих льодовиках.



Попередня   33   34   35   36   37   38   39   40   41   42   43   44   45   46   47   48   Наступна

Джерела енергії в географічній оболонці | Радіаційний баланс Землі | Тепловий баланс Землі | Кругообіг речовини і енергії - одне з основних властивостей динаміки географічної оболонки | Ритмічні процеси в географічній оболонці | динаміка біоти | Саморегулювання в географічній оболонці | ГЛАВА 8. ОСНОВНІ ЕТАПИ РОЗВИТКУ ГЕОГРАФІЧНОЇ ОБОЛОНКИ | ГЛАВА 9. ГЛОБАЛЬНІ ЗМІНИ В географічній оболонці | Тривожні антропогенні зміни природного середовища |

загрузка...
© um.co.ua - учбові матеріали та реферати