Реферат на тему Современные процессы глобального потепления в Российской Арктики на примере Тюменской области

Введение:

На территории Российской Федерации в целом за год и во все сезоны продолжается потепление, темпы которого намного превышают среднее по Земному шару. Средняя скорость роста среднегодовой температуры воздуха на территории России в 1976-2018 гг. по данным Института глобального климата и экологии им. Ю.А. Израэля составила 0,47°С/10 лет. Это в 2,5 раза больше скорости роста глобальной температуры за тот же период (0,17-0,18°С/10 лет), и более чем в 1,5 раза больше средней скорости потепления приземного воздуха над сушей Земного шара (0,28-0,29°С/10 лет) [1].
Наиболее быстрыми темпами росла температура Северной полярной области, особенно в последние три десятилетия («Арктическое усиление» потепления): на ряде метеорологических станций на побережье арктических морей России рост среднегодовой температуры в этот период превысил 1,0°С/10 лет [4].
В Северной полярной области 2018 год был очень теплым – вторым в ряду с 1936 г.: среднегодовая аномалия температуры составила +2,5°С. В связи с арктическим потеплением, в Северном Ледовитом океане наблюдалось быстрое сокращение площади морского льда в период с середины 1990-х до начала 2010-х годов. Минимальная за год площадь льда в сентябре с примерно 6 млн. кв. км уменьшилась до исторического минимума 3,35 млн. кв. км в 2012 г. В последние годы его площадь колеблется в пределах 4,5-5,5 млн. кв. км. В 2018 году она составила 4,57 млн. кв. км. Почти 90% изменчивости площади льда в Арктике объясняется связью с изменениями температуры. Ее экстраполяция до исчезновения льда указывает на период с 2029 по 2037 г [5].
Целью настоящего доклада является анализ современных процессов глобального потепления в Российской Арктике. Для этого нами выделено следующие задачи:
 рассмотреть роль Арктики в формировании температурного режима Земли;
 проанализировать причины изменений климата в российской Арктике;
 ознакомится с прогнозами дальнейшего изменения климата на основе физико-математического моделирования.

Заключение:

Арктика является важной частью климатической системы Земли, связанную с другими ее частями передачей тепла, влаги, соли и воды в системах циркуляции атмосферы и океана. Здесь формируется изменение климата, усиленное этими отношениями, отслеживание которых составляет необходимую часть мониторинга глобального изменения климата. Изменение климата в Арктике является одним из важнейших направлений современных исследований климата. В них особая роль принадлежит изменению площади морских льдов в Северном Ледовитом океане, поскольку криосфера, частью которой они являются, особенно остро реагирует на изменения климата и может, как ускорить, так и замедлить их развитие.
За последние тридцать лет (1989-2018 гг.) среднегодовая температура возросла во всех регионах Северной полярной области (СПО) РФ. В целом для СПО линейный тренд среднегодовой температуры составил 0,76°С/10 лет. Наиболее высокие темпы роста отмечены в районе Карского моря: около 1,59°С/10 лет. Ледяной покров в Сибирских арктических морях к концу лета быстро сокращался начиная с 1998 года, уменьшившись к 2005 году до 300 тыс. км2. В последние 14 лет его площадь в сентябре колеблется около этого уровня, что в 4 раза меньше, чем в 1980-х гг. Структура климатических трендов температуры за период с 1981 по 2018 год, подтверждает тенденции потепления в тропосфере и значительного похолодания в нижней стратосфере.
В то же время Арктика является одним из районов, для которых пока не удается получить хорошего согласия между глобальными моделями и наблюдениями в воспроизведении происходящих изменений климата. Необходимы дальнейшие исследования на основе данных мониторинга за изменениями состояния основных частей арктической климатической системы и результатов натурных исследований арктических процессов.

Фрагмент текста работы:

1. Роль Арктики в части формирования температурного режима Земли
Северные регионы Земли играют значительную роль в процессах, влияющих на окружающую среду в глобальном масштабе, и служат индикаторами глобальных природных изменений, особенно изменения климата. Наблюдаемые изменения в Арктике, такие как повышение температуры воздуха, уменьшение ледяного покрова, увеличение речного стока и деградация вечной мерзлоты, уже показывают, что по сравнению с другими регионами Земли самые большие изменения происходят в Арктике [9].
Особенностями Арктики, как уникального региона с точки зрения формирования температурного режима, являются [4]:
1. Климат Арктики формируется в условиях значительно меньшего притока тепла от Солнца, чем климат неполярных регионов. Севернее 70° географической широты солнце не появляется и не уходит за горизонт в течение нескольких месяцев. Тепло арктического региона в значительной степени определяется количеством адвективного тепла, приносимого океанскими и воздушными потоками из низких географических широт. Количество адвективного тепла в Арктике зависит от глобальных процессов океанической и атмосферной циркуляции.
2. Арктика – это территория с климатом, наиболее чувствительным к изменениям количества так называемых парниковых газов в атмосфере (водяной пар, углекислый газ, метан и т.д.) и степени облачности. Радиационный баланс в высоких широтах преимущественно отрицательный, а температурный режим там определяется в основном способностью атмосферы предотвращать тепловое излучение.
3. Рядом с географическим полюсом находится геомагнитный полюс, который создает в высоких широтах наиболее благоприятные условия для вторжения заряженных солнечных и космических частиц в атмосферу. Интенсивность потока этих частиц зависит от переменной солнечной активности. За последние несколько десятилетий опубликовано множество работ, подтверждающих связь между изменениями погоды и климата с переменными потоками частиц при изменении солнечной активности, однако механизм этой связи не был объяснен.

2. Причины изменений климата
Вопрос о причинах изменения современного климата остается дискуссионным. В настоящее время чаще признаются только четыре возможных фактора современных климатических изменений, происходящих как в глобальном, так и в региональном масштабе:
 антропогенный эффект парниковых газов;
 увеличение потока приходящей солнечной радиации;
 уменьшение роли аэрозольного рассеяния;
 внутренние колебания климатической системы, состоящей из атмосферы, океана, гидросферы, суши и криосферы (игнорируется или рассматривается как второстепенный фактор) [7].
Региональные изменения температуры воздуха всегда связаны с изменениями атмосферной циркуляции. Изменения в общей циркуляции атмосферы часто рассматриваются как климатический фактор. Атмосферная циркуляция не только перераспределяет тепло вокруг планеты, но и создает новые условия в глобальной атмосфере, которые сопровождаются колебаниями глобального климата. Изменения в атмосферной циркуляции могут быть продолжительными в климатических масштабах, поэтому атмосферную циркуляцию можно рассматривать как фактор, влияющий на климат. Но это поднимает вопрос о причинах изменения самой атмосферной циркуляции. В циркуляции атмосферы могут возникать как собственные естественные колебания, так и изменения или колебания под воздействием внешних факторов.
Потепление 30-х годов двадцатого века, вошедшее в историю как «потепление Арктики», было связано с увеличением продолжительности зональной циркуляции. Увеличение общей продолжительности движения атлантических циклонов вдоль побережья Евразии способствовало повышению температуры воздуха на береговых метеостанциях в Арктическом бассейне и в умеренных широтах. Наибольшая продолжительность зональной циркуляции наблюдалась с 1931 по 1940 гг. Это годы первого глобального потепления [6].
Второе глобальное потепление начинается в 1970-х годах и хорошо согласуется с увеличением продолжительности циркуляции группы с циклонами на полюсах. В этих макропроцессах в северном и южном полушариях циклоны покидают высокие и низкие широты, что сопровождается повышением температуры в средних и высоких широтах. Первое потепление было зональным и наиболее выраженным в высоких широтах. Второе потепление оказалось более распространенным по разным широтных зонам. Оно достигло максимума в 1998 году. Охлаждение началось в 1997 году, когда продолжительность циркуляционной группы с циклонами на полюсах достигла максимума.
Наблюдаемые современные изменения климата хорошо согласуются с изменениями общей циркуляции атмосферы. Кононова Н. В. обнаружила, что изменения среднегодовой глобальной температуры воздуха в течение двадцатого и начала двадцать первого веков находятся в противофазе с изменениями общей годовой продолжительности блокирующих процессов и в фазе с определенным типом продолжительности циркуляции на полюсах. В настоящее время наблюдается увеличение продолжительности блокирующих процессов и наблюдается снижение температуры поверхности океана, что способствует дальнейшему снижению среднемноголетней температуры воздуха [7].
Результаты наблюдений и моделирования показывают, что скорость потепления климата в России превышает соответствующее глобальное значение. По данным Росгидромета, за последние 100 лет (1907-2006 гг.) Среднее потепление по всей России составляло 1,29°С, в то время как, согласно Четвертому оценочному докладу Межправительственной группы экспертов по изменениям климата (МГЭИК), среднее глобальное потепление составляло 0,74°С. С 1976 по 2006 г. среднее потепление по России составило 1,33°С (рис. 1). В Арктике темпы изменения климата были примерно в 2 раза выше, чем в среднем в мире. Повышение температуры в различных секторах Арктики за последние несколько десятилетий составляло от 0,7 до 4°С, причем для зимних температур больше, чем для летних.