Воден циклус и клима - климатски промени

Содржина

  • 1 циклус на вода и циркулација на атмосферата
  • 2 циклус на вода и зрачење
  • 3 Циклус на вода во претходните климатски епохи
  • 4 Циклусот на вода и глобалното затоплување
    • 4.1 Тековни промени
    • 4.2 проекции
  • 5 докази
  • 6 литература
  • 7 веб-врски
  • 8 Известување за лиценца

1 циклус на вода и циркулација на атмосферата

Глобалниот циклус на вода во суштина е определен од крупната циркулација на атмосферата, што пак зависи од климата. Највисоки нивоа на врнежи има во интертропската зона на конвергенција, каде што поради високото ниво на сончево зрачење, заситените воздушни маси со водена пареа се зголемуваат, ладат и избиваат дожд. Во суптропските предели, каде воздушните маси тонат и се загреваат во голема мера, има едвај врнежи. Тука преовладува испарувањето. Над суптропските континенти, кои се претежно окупирани од пустини, тешко дека има вода што може да испари. Суптропските океани, пак, се главните извори на водена пареа во атмосферата. Во западната зона на ветер на средните и повисоките ширини, врнежите повторно се зголемуваат. Водната пареа доаѓа делумно од Супен, делумно од океаните и од копнената вегетација на самите средни географски широчини. Понатаму кон половите, врнежите повторно се намалуваат бидејќи ладниот воздух може да апсорбира само малку водена пареа и голем дел од водата во мраз и снег е врзан.

2 циклус на вода и зрачење

Циклусот на вода е физички воден од радијациониот биланс на атмосферата и нејзиниот ефект врз површината на земјата. [1] Заради апсорпција, рефлексија и емисија на краткобрано сончево зрачење и долго брано топлинско зрачење, има вишок енергија на површината на земјата и дефицит во атмосферата. Одлучувачки фактор тука е сончевото зрачење со краток бран, кое во голема мерка поминува низ атмосферата непречено и се апсорбира од земјата. Атмосферата се загрева значително помалку од земјата. Покрај тоа, тука е и долгобрановото зрачење што произлегува од загреаната земја, се апсорбира во атмосферата од стакленички гасови и облаци и потоа z. T. се рефлектира назад на површината на земјата. Балансот помеѓу површината на потоплата земја и постудената атмосфера првенствено се создава со испарување, односно придружниот латентен проток на топлина и последователната кондензација, во која латентната енергија се ослободува во атмосферата. Спротивно на тоа, протокот на чувствителна топлина игра помала улога, но исто така придонесува за транспорт на топлина од површината на земјата во атмосферата.

3 Циклус на вода во претходните климатски епохи

Во претходните климатски епохи, циклусот на вода и дистрибуцијата на вода се разликувале во голема мера од денешните услови. Во раното ново време на Земјата пред околу 50 милиони години, немаше мраз на земјата, а температурите беа над 10 ° C над денешните. Водниот циклус беше многу поинтензивен отколку денес, т.е повеќе испаруваше вода и паѓаа повеќе врнежи. Последните два и пол милиони години беа целосно постудени од раната модерна ера на Земјата и се карактеризираа со алтернација на ладни и топли фази, студени и топли периоди на леденото доба. За време на студените векови, голем дел од водата беше врзана со огромни ледени плочи кои се протегаа далеку низ Северна Америка и Евроазискиот континент. Глобалните температури беа во просек околу 4 ° C под денешните. Генерално, атмосферата можеше да апсорбира помалку водена пареа и, соодветно, да испушта помалку преку врнежите.

4 Циклусот на вода и глобалното затоплување

4.1 Тековни промени

циклус

Погледот кон минатото покажува дека циклусот на вода во голема мера зависи од климата. Затоа се поставува прашањето како сегашните и идните човечки климатски промени ќе влијаат на циклусот на вода. Глобалното затоплување од скоро 0,8 ° C во последните 100 години, исто така, треба да се рефлектира во зајакнување на циклусот на вода. Ако температурата е зголемена за 1 ° C, капацитетот на водена пареа на атмосферата е теоретски зголемен за 7%. Општо се верува дека хидролошкиот циклус е засилен како резултат на глобалното затоплување како резултат на зголемувањето на стакленичките гасови. [2] Скоро сите климатски модели покажуваат дека затоплувањето на површината на земјата за 1 ° C како резултат на зголемувањето на испарувањето, особено над океаните, резултира со зголемување на врнежите од 2-3%.

Сепак, многу е тешко да се потврди таквата тенденција со емпириски податоци. Постојат две главни причини за ова. Од една страна, врнежите и испарувањето многу се разликуваат од регион до регион и има само доволно серии на мерења за неколку региони. Од друга страна, не само што е зголемена концентрацијата на стакленички гасови во атмосферата во последните неколку децении, туку и на аеросолите. Аеросолите ги ослабуваат врнежите и преку нивниот температурен ефект и преку промовирање на формирање на помали капки. Според поновите пресметки на моделот [3], хидролошкиот циклус може дури и посилно да реагира на промените во содржината на аеросол отколку на промените во концентрацијата на стакленички гасови. Бидејќи аеросолите имаат само краток век на траење во атмосферата, нивниот ефект е ограничен на областите во кои се појавуваат. Нивниот глобален ефект врз хидролошкиот циклус е во голема мера нејасен.

Во секој случај, не постои јасен глобален тренд на врнежи над земјата во периодот 1951-2005 година. [4] Сепак, регионалните трендови понекогаш се јасно видливи. Грубо може да се наведе дека врнежите од копно се зголемија помеѓу 30 ° N и 85 ° N во 20 век, но се намалија помеѓу 10 ° N и 30 ° N во последните 30-40 години. [5] Одделни региони, исто така, покажуваат трендови кои отстапуваат од оваа груба шема, од кои некои се менувале со текот на времето. Зоната Сахел покажува најголем негативен тренд ширум светот од 1901-2005 година. Меѓутоа, ако се погледне само периодот од 1979 до 2005 година, трендот во зоната Сахел е позитивен. И во САД и во Европа, трендовите се менуваа за време на овие периоди, иако со спротивен знак во споредба со Сахел. Од друга страна, јужна Јужна Америка и западна Австралија покажуваат постојано позитивни трендови. [5]

Сепак, поновата студија за соленоста во горниот воден слој на океаните во текот на втората половина на 20 век се чини дека ги потврдува теоретските претпоставки дека испарувањето и врнежите се зголемуваат со глобалното затоплување. [6] [7] Откриено е дека во високите географски широчини и тропските предели е намалена содржината на сол во океаните, додека во суптропските ширини таа е зголемена. Од ова можеме да заклучиме зголемување на врнежите во веќе дождливите ширини и намалување на сушните региони. Генерално, според овие истражувања, циклусот на вода се интензивирал за 4% ако температурата се зголемила за половина ° С. Со затоплување од 2-3 ° C, како што се очекува на крајот на 21-от век, циклусот на вода ќе се зголеми за 16-24%, со сериозни последици врз времето. Пообилен пороен дожд и поплави мора да се очекуваат во региони со високо ниво на врнежи, па дури и повеќе суши во суви региони. Покрај тоа, поголемо испарување и кондензација, исто така, пренесуваат повеќе латентна енергија во атмосферата, што ги прави сите видови бури, од торнада до урагани, уште посилни.

За водоснабдувањето, врнежите самостојно честопати се помалку важни од истекувањето во важните речни сливови. Покрај врнежите, температурата и испарувањето, како и влијанијата врз човекот од изградбата на брани и насипи играат улога во истекувањето. Во некои региони, како што се САД и Канада, може да се утврди зголемување или намалување на истекувањето, што произлезе од зголемување или намалување на врнежите. На Riverолтата река во Кина, сепак, истекувањето се намали и покрај застојаните врнежи, бидејќи температурите, а со тоа и испарувањето се зголемија. На средните и повисоките географски широчини, често се забележани сезонски промени поврзани со порано топење на снегот и порано распаѓање на речниот мраз. Глобалните трендови што можат директно да се припишат на климатските промени тешко можат да се утврдат поради лошата состојба на податоците. [8-ми]

4.2 проекции

Општо, глобалното затоплување ќе го интензивира циклусот на вода, т.е повеќе врнежи ќе паѓаат на глобално ниво и повеќе вода ќе испари. Сепак, регионалните, а понекогаш и сезонските разлики се значајни. Резултатите од климатските модели во голема мера се согласуваат во следниве случаи: [9] Во повисоките географски широчини, врнежите ќе се зголемуваат во текот на целата година, во некои случаи и до над 20%, исто така над тропските океани и во некои области на Мосел (во Југоисточна Азија и Австралија) . Во средните ширини, врнежите ќе се намалат насекаде во текот на летото, во повеќето суптропски региони дури и во текот на целата година. Посебно ќе бидат погодени Медитеранот и Карибите, каде врнежите ќе се намалат до 20%.

Бројката ги покажува значителните хидролошки промени во летото (горе) и зимата (долу) 2080-2099 во споредба со 1980-1999 година. Градациите на боите ја означуваат пропорцијата на користените 21 модел симулација. Особено зачудувачките резултати се обележани со симболи: [9]