Диссертация (1097516), страница 25
Текст из файла (страница 25)
Именно этот цикл солнечнойактивности является одним из самых интенсивных [Дергачев, Распопов, 2000]. Следуетотметить, что в первые десятилетия XXI века будет происходить нарастаниеактивности 90-летнего цикла, из чего следует ожидать возможного увеличениятемпературы, а ближайший минимум 210-летнего цикла следует ожидать в окрестности2100г. [Дергачев, Распопов, 2000]. По нашим расчетам уменьшение солнечнойактивности началось с 2000-2001 г. и минимум векового цикла следует ожидать уже впервом десятилетии XXI века [Касаткина и др., 2001]. К похожему выводу пришли149сотрудники Пулковской астрономической обсерватории РАН.
По мнению д.ф.-м.н.Х.И. Абдусаматова вариации солнечной светимости, а, следовательно, и климатическихизменений, связаны с изменениями солнечного радиуса. В настоящее время (с 2003 г.)происходит уменьшение светимости Солнца, которое достигнет минимума в 2035-2045гг., что приведет к значительному похолоданию в 2055-2060 гг. [BusinessWeek, 2007].По данным радиоуглеродного датирования за период 11000 лет солнечная активность внастоящее время имеет максимальную величину за последние 8000 лет [Solanki et al.,2004].Рис. 5.4. Изменение во времени солнечной активности: Rz – числа солнечных пятен;сплошная линия – линейная комбинация 90- и 210-летних циклов солнечнойактивности; штриховая линия – 210-летняя волна солнечной активности [Дергачев,Распопов, 2000].6.
Данные по отдельным метеорологическим станциям, а также региональныепалеоклиматические данные свидетельствуют о том, что современное изменениеклимата имеет сложную региональную структуру. Наиболее значительные различия врегиональных климатических вариациях наблюдались за последние 30-40 лет вАрктике, где среднегодовые аномалии температуры воздуха различались не только повеличине, но и по знаку [Анисимов, Белолуцкая, 2003; Kahl et al., 1993; Overpeck et al.,1997]. Так, например, на северо-востоке Канады и в западной части Северной150Атлантики за последние три десятилетия наблюдалось небольшое понижениетемпературы [Анисимов, Белолуцкая, 2003; Overpeck et al., 1997], изменения вСкандинавии были невелики [Анисимов, Белолуцкая, 2003; Bradley, Jones, 1993], а вСибири и на Аляске наблюдалось потепление [Наурзбаев, Ваганов, 1999; Jacoby,D’Arrigo, 1995; Jacoby et al., 2000].
При этом изменения средней температуры вСеверной полярной области имеют ряд существенных отличий от хода среднейтемпературы в Северном полушарии [Алексеев и др., 2000], в то же время существуетряд свидетельств о сопряженности атмосферных параметров в удаленных друг от другаобластях (“teleconnections”), например, в полярных и средних широтах СевернойАтлантики [Deser, 2000; Werner et al., 2000].7. Существует проблема реальности оценки величины глобального потепления вХХ веке. В отчетах МГЭИК для оценки величины глобального потепления в прошломстолетии использовались данные глобальной сети метеорологических наблюдений с1886 г.
Из 2907 станций только 161 (5.5%) охватывает полный период наблюдений с1900 по 1990 г., а с 1989 г. около 30% станций прекратили свое существование (135 изних находились на территории бывшего СССР) [Груза, Ранькова, 2003; Christy, Spencer,2003; 2005]. Кроме того, пространственное распределение пунктов метеонаблюденийявляетсянеравномерным:большинствоизнихрасположенонатерриториииндустриально развитых стран и в урбанистических центрах. Согласно некоторымоценкам из-за так называемого эффекта «островов тепла» (heat islands), среднемесячнаятемпература по данным измерений метеостанции, находящейся вблизи крупногогорода, может на несколько градусов превышать величину, полученную по даннымизмерений в сельской местности [Christy, Spencer, 2003; 2005].
Все эти проблемы могутвнести существенную ошибку в оценку величины глобального потепления. На рис. 5.5приведены данные спутниковых наблюдений вариаций среднемесячной тропосфернойтемпературы воздуха за период 1979-2004 гг. [Christy, Spencer, 2003; 2005], из которыхследует, что увеличение глобальной температуры за этот период составило лишь 0.08ºСза декаду, что значительно ниже величины температурного увеличения по даннымназемных наблюдений [Christy, Spencer, 2003; 2005].8. Все палеоклиматические изменения имеет смысл рассматривать на шкалеГолоцена в двух основных временных диапазонах: а) собственно палеоклиматическиеизменения во время Голоцена (100 – 10000 лет), информация о которых извлекается, восновном, из косвенных данных (дендрохронологические серии, керны льда, донныеотложения в водоемах, лессовые отложения и т.д.); б) палеоклиматические данные запоследние100-150лет,гденарядусперечисленнымивышекосвенными151палеоклиматическимиданными,используютсяинструментальныеизмерения[Борисенков, Пасецкий, 2002; Вагнер, 2006].
Изучение последнего периода очень важнодля человечества, поскольку позволяет ответить на вопрос (используя максимальновозможный большой объем косвенных и прямых инструментальных данных), каковадопустимая граница эксплуатации окружающей среды при сохранении тенденцииустойчивого развития.Рис. 5.5. Отклонения глобальной тропосферной (от поверхности до высоты 8 км.)температуры dt (ºС) от среднего за период 1979-2004 гг. (среднемесячные значения) поданным спутниковых измерений [Spencer, 1998].Использование региональных палеоклиматических данных в свете указанныхвыше проблем приобретает наибольшее значение, тем более, что в последнее времяобнаруженызначительныеразличиямеждуэкспериментальнымиданнымиирезультатами расчетов с использованием различных динамических моделей общейциркуляции атмосферы и океана [Груза и др., 2006; Barnett et al., 2000].В настоящей главе проанализированы особенности региональных и глобальныхклиматических изменений и их связь с вариабельностью солнечной активности идругими космофизическими агентами (кометное вещество).1525.2 Возможные механизмы воздействия космофизических агентов наклимат.В предыдущем разделе показано, что в настоящее время вклад солнечнойактивности в изменчивость климата и окружающей среды не вызывает сомнений.Отметим однако, что до конца не решен вопрос о величине этого вклада, а также омеханизмах такого воздействия.
Как уже отмечалось выше, в качестве основныхкосмофизическихфакторов,влияющихнаклиматисостояниеатмосферы,рассматривается солнечная радиация [Веретененко, Пудовкин, 1998; Reid, 1991; Lean etal., 1995; Haigh, 1996; Douglass, Clader, 2002] и интенсивность солнечных (СКЛ) игалактических (ГКЛ) космических лучей, изменяющих величину облачного покроваатмосферы [Веретененко, Пудовкин, 1994; Вовк и др., 1997; 1999; Касаткина и др.,1999; Шумилов, Касаткина, 2005; Tinsley et al., 1989; Tinsley, Deen, 1991; Tinsley, 2000;Shumilov, Kasatkina et al., 1996b; Svensmark, Friis-Christensen, 1997; Palle, Butler, 2000;Carslaw et al., 2002; Kasatkina, Shumilov, 2005; Veretenenko, Thjel, 2005].
Существуюттакже работы, в которых показано, что магнитные бури могут привести к изменениям вциркуляционном режиме атмосферы [Мустель и др., 1977; Roberts, Olson, 1973; King etal., 1977; Bucha, Bucha, 1998; Danilov, Lastovicka, 2000; Elsner, Kavlakov, 2001].
Вработах [Kasatkina et al., 2006b; 2007] была выдвинута гипотеза, что одним из факторовклиматическоговоздействия,имеющимкосмофизическуюприроду,возможно,являются также вариации плотности космической пыли внутри Солнечной Системы.По данным ИСЗ величина солнечной радиации («солнечной постоянной») запределами атмосферы изменяется на 0.1-0.15% от максимума до минимума 11-летнегосолнечного цикла [Wilson, Hudson, 1991; Frohlich, Lean, 1998]. Такие незначительные вэнергетическом смысле изменения в течение 11-летнего цикла не могут значительноповлиять на процессы в тропосфере из-за существующей тепловой инерции океана[Шерстюков, 2006; Stocker, 1994]. Величина изменений солнечной радиации ΔI впрошлом столетии по данным о солнечных корональных полях составляетΔI=1.65±0.23 Вт/м2 [Stamper, Lokwood, 1999], по другим оценкам (светимости Солнца взависимости от площади, занимаемой солнечными пятнами и факелами) – ΔI =2 Вт/м2[Lean et al., 1995].
В предшествующих циклах эти вариации могли достигать 10 Вт/м2[Reid, 1991]. Приведенные оценки сопоставимы с величиной изменения солнечнойрадиации за этот же период, вызванного парниковым эффектом антропогенныхвыбросов СО2 в атмосферу, которая согласно оценкам МГЭИК составляет 1.56 Вт/м2[IPCC, 2001]. Согласно результатам [Lean et al., 1995; Stamper, Lokwood, 1999; Krivova,153Solanki, 2004] такие вариации могут объяснить до 52% глобального потепления запериод с 1910 г.
по 1960 г. и 31% роста температуры с 1970 г. до настоящего времени.В работе [Crowley, Kim, 1996] показано, что в зависимости от выбора индексовсолнечно-климатического взаимодействия коэффициенты корреляции изменяются впределах от 0.57 до 0.74, соответственно вклад солнечной вариабельности в измененияклимата составляет, согласно различным оценкам от 32% до 55% за период с 1600 г. понастоящее время. Таким образом, изменения солнечной радиации могли внестиопределенный вклад в увеличение глобальной температуры в ХХ веке.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
