Чем пахнет дождь? Ясные ответы на туманные вопросы о климате и погоде - Саймон Кинг

В целом нужно отметить, что естественные колебания уровня солнечного излучения и другие природные процессы, происходящие на Земле, сильно и постоянно влияют на климат, то погружая планету в мир вечного льда, то разогревая до предела. Масштабы пространственной и временной шкалы, на которых происходят эти изменения, кажутся невероятными. История климата Земли имеет фундаментальное значение для понимания будущих процессов. А теперь представьте себе, что в течение двух миллиардов лет температура планеты понижалась и повышалась, колеблясь в определенных рамках десятками тысячелетий, а за последние сто лет наблюдается ее беспрецедентный рост. Тепла поступает так много, что нарушаются все естественные процессы.

Влияет ли антропогенное изменение климата на погодный режим?

Если вкратце – да, антропогенное изменение климата уже меняет погодные режимы. С начала промышленной революции выбросы углекислого газа в атмосферу значительно увеличились. Это приводит к повышению среднемировой температуры, которое неизбежно продолжится, пока не будут приняты радикальные меры по прекращению дальнейших выбросов и снижению общего количества углекислого газа в атмосферепланеты. Климатологи однозначно утверждают, что, пока повышается среднемировая температура, режимы погоды продолжат изменяться. Особенно это заметно на примере частоты наступления экстремальных погодных условий. Хотя погода и климат очевидным образом связаны, между ними есть важное различие: погода существует сейчас и в ближайшем будущем – горизонт погоды ограничивается днями, месяцами, самое большее сезонами. Климат же описывает среднестатистические погодные условия за десятилетия или тенденции, которым следуют режимы погоды. Это означает, что значительные суточные или недельные колебания погоды (включая и наступление экстремальных погодных условий) за более длительный период времени сглаживаются и становятся менее значительными.

Когда наступает аномальная жара, случается наводнение или сильнейшая буря, люди задаются вопросом: «Связано ли это с изменением климата?» Одиночное экстремальное погодное явление не выводитсяне посредственно и однозначно из глобального потепления. Однако ученые с уверенностью утверждают, что любые современные экстремальные погодные явления с большой вероятностью определенным образом связаны с изменением климата. В 2018 году в Великобритании и конкретно в Англии было самое теплое, если не сказать – жаркое, лето за историю наблюдений. Исследования Метеорологической службы показали, что антропогенные изменения климата повысили вероятность наступления такой рекордной жары в 30 раз.

А что с наводнениями? В более теплом воздухе удерживается больше водяного пара, чем в холодном, так что в будущем дожди, вероятно, будут чаще и сильнее. Довольно очевидно, что при дальнейшем повышении температуры атмосфера Земли сможет удерживать больше влаги, что потенциально приведет к росту количества осадков. В пятом экспертном отчете Межправительственной группы экспертов по изменению климата утверждается, что при дальнейшем разогреве Земли вероятно увеличение количества осадков во многих регионах планеты, в том числе в центральных областях Северной Америки и некоторых областях Европы. В Великобритании, по оценкам Метеорологической службы, летом (в июне-августе) в ближайшие годы осадки будут случаться реже, но при этом будут более интенсивными, что потенциально может привести к внезапным наводнениям.

Глобальное потепление и связанные с ним изменения климата изменят привычные для нас режимы погоды, и хотя в краткосрочной перспективе нескольких дней или месяцев мы можем этого не заметить, предполагается, что экстремальные погодные явления станут чаще – в ближайшие десятилетия стоит ожидать новых рекордов.

Глобальное потепление

В чем разница между изменениями климата и глобальным потеплением?

Часто эти понятия кажутся полными синонимами – многие действительно полагают, что они обозначают одно и то же. Однако глобальное потепление – это всего лишь один из симптомов изменения климата, к которым относятся не только антропогенные изменения, внесенные в климат суши и морей, но и естественная вариативность атмосферных режимов Земли, в том числе периодические изменения солнечной активности. Включает это понятие и последствия потепления: повышение уровня моря, таяние ледников и экстремальные природные явления. Глобальное потепление – часть большой проблемы, связанной с изменением климата. Под ним понимается потепление климата, связанное с увеличением содержания парниковых газов, которое, в свою очередь, вызвано деятельностью человека: сжиганием ископаемого топлива, методами ведения сельского хозяйства и промышленной деятельностью.

Парниковый эффект

Парниковый эффект и парниковые газы – практически синоним глобального потепления. Цель постройки парника – сосредоточение максимального количества солнечного света в закрытом помещении. В этих условиях свет превращается в тепло, которое задерживается внутри; тем самым температура воздуха в парнике значительно повышается по сравнению с наружной. Парниковые газы удерживают тепло и затем испускают его вновь.

Состав парниковых газов:

• Водяной пар

• Метан

• Углекислый газ

• Озон

• Окись азота

Как парниковые газы задерживают тепло?

Энергия света попадает на Землю и поглощается поверхностью планеты, превращаясь в процессе в тепловую. Эта тепловая энергия далее излучается в нижнюю часть атмосферы. Часть ее в процессе пропадает – рассеивается. Однако значительную часть задерживают парниковые газы, поглощая и возвращая обратно. Наличие в атмосфере планеты парниковых газов означает, что процесс этот идет непрерывно, и тепло остается у земной поверхности. Причина, по которой эти газы так хорошо улавливают тепло, связана с их молекулярными строительными блоками. Все эти газы обладают достаточно свободной молекулярной структурой, которая позволяет им вибрировать при поступлении энергии. Эта инфракрасная энергия возбуждает газ и испускается обратно.

Земля без парникового эффекта?

Парниковые газы необходимы для поддержания жизни на Земле. Без них общемировая температура на нашей планете была бы примерно нулевой, то есть такой, при которой вода обращается в лед. Парниковые газы – это кровь, текущая по организму, поддерживающая в нем тепло и жизнь. Уровень содержания этих невероятно важных газов должен быть не слишком высоким и не слишком низким. Как оценить это содержание? Концентрация каждого из газов оценивается по трем характеристикам:

1. Количество газа в атмосфере

2. Продолжительность пребывания в атмосфере

3. Влияние на атмосферу (потенциал глобального потепления)

Все парниковые газы удерживают тепло. Одни из них преуспевают в этом больше других. Например, метан как парниковый газ во много раз эффективнее двуокиси углерода, так что изначально оказывает куда более разрушительное воздействие на климат, активно поглощая тепло. Это побочный продукт сгорания природных газов, однако большое количество метана производится при промышленном скотоводстве, много метана выделяет при таянии и вечная мерзлота. Метан не задерживается в атмосфере столь же долго, как углекислый газ. Впрочем, содержание метана в атмосфере, как и содержание углекислого газа, также продолжает расти.

Что такое углеродный цикл?

Из всех парниковых газов углекислый – самый распространенный, что и неудивительно: он участвует в процессе дыхания, его постоянно вдыхают и выдыхают животные, растения, планктон, даже камни и почва на суше и в море. Как и цикл круговорота воды, углеродный цикл