Pasaulio vandenyno šiluminio režimo klimato ritmas

Pasaulio vandenyno šiluminio režimo klimato ritmas

Vladimiras Byshevas, Viktoras Neimanas, Jurijus Romanovas
"Gamta" №8, 2016

Apie autorius

Vladimiras Ильич Бишев – Fizikinių ir matematinių mokslų daktaras, Okeanologijos instituto Hidrofizinių laukų didelio masto kintamumo laboratorijos vadovas. P. P. Ширшов anksčiau. Mokslinių interesų ratas apima šiuolaikinę vandenyną ir atmosferą, natūralios aplinkos įvairovę.

Viktoras G. Neimanas – Geografijos mokslų daktaras, Rusijos mokslų akademijos narys-korespondentas, to paties instituto vyriausiasis mokslinis bendradarbis. Mokslinių interesų sritys – didelio masto okeano srovės, vandenynų vaidmuo pasaulinio klimato kintamumui.

Jurijus Александрович Romanovas – Geografijos mokslų daktaras, to paties instituto pagrindinis mokslinis bendradarbis. Šiuolaikinio atmosferos ir vandenyno atmosferos specialistas, termodinaminiai procesai pasaulio klimato sistemoje.

Dėl sudėtingos įvairių Žemės klimato sistemos sudedamųjų dalių, kurioms daro įtaką išoriniai gamtiniai ir antropogeniniai veiksniai, poveikis vis dažniau sukelia stichinių nelaimių (uraganų, potvynių, sausrų, tornadų, ledynų lydymo Arkties regione ir kt.) Kaskadą.Daugeliu atvejų jų gimimo priežastys tiesiogiai susijusios su pasauliniu atšilimu, pastebėtu per pastaruosius dešimtmečius. Tačiau, ar tai tiesa, mokslas, kaip sakoma, dar nėra aiškus, nors ji, kaip ir visi neginčijami, norėtų sužinoti, kas atsitiks Žemėje su oru ir ką galime tikėtis iš aplinkos netolimoje ateityje. Tačiau prieš bandant ieškoti atsakymo į šį sudėtingą klausimą atrodo, kad turėtume bent trumpai apibūdinti tai, kas šiuo metu vyksta mūsų planetos klimato sistemoje.

Kažkas apie Žemės klimato sistemą

Atrodo, kad, padidėjus pasaulinei vidutinio žemės paviršiaus oro temperatūrai žemynuose, turėtų padidėti okeaninio paviršiaus sluoksnio temperatūra dėl difuzijos, spinduliuotės ir kontaktinio sukrėstinio šilumos mainų tarp vandens ir oro. Tačiau su viena būtina sąlyga – vanduo pašildys tik tada, kai jis iš pradžių bus šaltesnis nei oras, su kuriuo susiduria. Kitokia situacija yra neįmanoma, nes tai prieštarautų antrajam termodinamikos įstatymui.Dabartinėje literatūroje apibūdinami vidutinio temperatūros padidėjimo požymiai viršutiniame Pasaulio vandenyno vandens sluoksnyje per pastaruosius keletą dešimtmečių [1].

Išgaravimas didėja nuo šiltesnio vandenyno paviršiaus, t. Y. Vandens atmosferoje padidėja vandens garų kiekis, viena didžiausių šiltnamio efektą sukeliančių dujų. Taigi daroma išvada: viršutinio vandenyno sluoksnio temperatūros padidėjimas yra susijęs su šiltnamio efekto padidėjimu dėl padidėjusio drėgmės kiekio atmosferoje, atitinkamai didinant vidutinio pasaulio šalutinio oro temperatūrą. Tačiau vandens garų kiekio padidėjimas atmosferoje ir kartu padidėjęs debesys sumažina šilumos pritekėjimą iš saulės spindulių į Žemės paviršių, kartu su šalutinio oro temperatūros mažėjimu.

Tarkime, kad pastebimo trumpalaikio klimato kintamumo proceso metu pirminis oro šaltinio paviršiaus oro temperatūros padidėjimas yra susijęs su padidėjusia vandenyno šilumos perdavimo atmosfera. Tada prasideda tokia įvykių grandinė: okeano šilumos perkėlimo padidėjimas, atmosferos drėgmės ir debesų padidėjimas, po to sumažėja oro temperatūra ir šilumos perdavimas, taip pat kyla visų padarinių.Galima daryti prielaidą, kad šių tarpusavyje susijusių ir įvairialypių procesų termodinaminis balansas turėtų siekti nulį, tokiu būdu palaikant stabilų vidutinės pasaulinės atmosferos temperatūros lygį. Taigi jo pastebimą augimą gali sukelti arba šių procesų pusiausvyros sutrikimas dėl klimato sistemos vidinės dinamikos ypatumų pasireiškimo, ar dėl tam tikro išorinio nerimą keliančio negefizinės kilmės veiksnio (pavyzdžiui, dėl antropogeninio poveikio ar astronominių priežasčių).

Tai, kad viskas gamtoje yra ne taip paprasta, taip pat liudija įvairios klimato kintamumo pėdsakai mūsų planetoje, užfiksuotos jūrų ir vandenynų dugninių nuosėdų sluoksnių struktūroje, amžių medžių metinių žiedų struktūroje ir senovės augmenijos iškastinio liekanos ant Žemės paviršiaus. Visi šie ir daugelis panašių faktų į juos, nors ir netiesiogiai, bet neabejotinai rodo, kad ilgai iki aktyvios žmogaus aplinkos užterštumo pradžios pastarasis buvo veikiamas natūralių klimato nelaimių, kurios pasirodė esminių svyruojančių vidutinės paviršinio oro temperatūros.

Kalbant apie mokslininkams prieinamą paleodatą, vertinamas laikassTokių svyravimų skalės (kartais labai didelės amplitudės) svyravo nuo amžių iki daugybės dešimčių tūkstančių metų. Per visą ilgą evoliuciją vidinės struktūros ir išorinės išvaizdos Žemės galingų paviršiaus оледенения pakaitomis padidėjo atmosferos temperatūra ir ledynų atšilimas, pakilimas ir nuleidimas jūros lygio daug dešimčių metrų.

Dar kartą nagrinėjant pasaulinį standartinių meteorologinių stebėjimų seriją, sukauptą praeitame amžiuje pasaulyje, siekiant atskleisti šiuolaikinės klimato sistemos dinamikos signalo šaltinį, nusprendėme pakeisti įprasto šaltinio duomenų vidurkinimo erdvinį mastą. Kaip rezultatas, kartu su vidutinėmis pasaulio paviršinio oro temperatūros vertes vidinės jo intraseculiarinių svyravimų amplitudės buvo gautos atskirai tam tikroms okeaninėms ir kontinentinėms teritorijoms. Ir tai atskleidė.

Pav. 1 paveiksle parodyta, kad vidutinė metinės anomalijos, susijusios su šalčio paviršiaus oro temperatūra, nuo 1900 m. Iki 2002 m. 30-60 ° C zonoje. sh. ir kiekviename iš šešių Šiaurės pusrutulio sektorių [2].Atsižvelgiant į amžių ilgametę nelinijinę tendenciją, aiškiai atskleidžiami intrakameriniai (2-8 metų) trikdymai ir daugkadcikacikaciniai svyravimai 20-50 metų laikotarpiu. Tai buvo pakartotinai paminėta daugumoje šios temos darbų.

Pav. 1. Vidutinės metinės oro temperatūros anomalijos pokyčiai nuo 1900 m. Iki 2002 m. 30-60 ° C zonoje. sh. Šiaurės pusrutulis ir jo šeši sektoriai: Atlanto vandenynas (60 ° Z. D. – 0 ° d.), Europos (nuo 0 ° iki 60 ° vakar.), Sibiro (60 ° -120 ° e.) , Tolimuosiuose Rytuose (120 ° -170 ° E), Ramiojo vandenyno (170 ° E – 120 ° W. E.) ir JAV (120-60 ° W. E.). Plonos linijos parodo pradinę metinių verčių seriją drąsus – 11 metų slenkamieji vidurkiai, riebalingas – nelinijinės tendencijos. Dėl ordinų skalės taikomosios temperatūros anomalijos

Tačiau mes atkreipėme dėmesį į vieną aplinkybę, kuri mums atrodė gana netiesioginė. Vertinant netiesinių tendencijų, esančių šalia paviršiaus temperatūros vandenynuose ir žemynuose, intrasekuliarinės evoliucijos, akivaizdus šių tendencijų apibūdinančių funkcijų daugiakryptis išraiška. Iš skaičių matyti, kad parabolinių priklausomybių šakos, apytiksliai su antro laipsnio polinomais, yra didėjančios (teigiamas antrosios išvestinės ženklo ženklas) virš žemės, o vandenynuose – kritimo kreivės.Tai reiškia, kad per Ramiojo vandenyno ir Atlanto vandenynus oro temperatūros kilimas XX a. Viduryje buvo žymiai ryškesnis negu žemynuose. Praėjusio šimtmečio pirmoje pusėje ant vandenynų spartėjo paviršiaus temperatūros augimas (labiausiai pastebimas virš Ramiojo vandenyno), o augalai sulėtėjo ir net šiek tiek sumažėjo Sibiro ir Europos sektoriuose žemynuose. Antrojoje šimtmečio pusėje žemynuose buvo pastebėtas spartus temperatūros kilimas, o vandenynuose jis labai sulėtėjo [3]. Šis rezultatas gali tik pasakyti, kad įkrecinės Žemės klimato sistemos charakteristikų evoliucija yra tiesiogiai susijusi su vidiniu šiluminės energijos persiskirstymu erdvėje-laikaisapieo vandenynų, atmosferos ir žemės sąveikos struktūra.

Norėčiau pabrėžti šios akivaizdžiai reguliariai priimančios mokslinės prielaidos konceptualią reikšmę. Iš tiesų iš esmės tai reiškia, kad ne tik pirminis klimato kintamumo impulsas, bet ir pasaulinės klimato sistemos fizinio mechanizmo atsakas yra itin svarbus.

Okeano šiluminio režimo raida

Remiantis tarptautinės klimato kaitos ekspertų grupės išvadomis, vidutinė pasaulinė temperatūra planetoje toliau didėja, o šis augimas yra susijęs su antropogeniniu poveikiu klimatui [4]. Kas atsitinka prie Pasaulio vandenyno? Kaip ji reaguoja į atšilimą ir kaip ji dalyvauja galime perskirstyti šilumą pasaulio klimato sistemoje? Mes bandėme atsakyti į šiuos klausimus, analizuojant pastarųjų 50 metų tiesiogines stebėjimus apie viršutinio aktyviojo sluoksnio (GVA) šiluminių charakteristikų evoliuciją. Viršutinio vandenyno kolonėlė (vidutiniškai apie 100 m) buvo laikoma GVA, žemiau kurios sezoniniai temperatūros pokyčiai buvo beveik nepakitę.

Buvo diagnozuota šilumos kiekio kintamumas viršutiniame 1000 metrų vandens sluoksnyje Šiaurės vakarų Ramiojo vandenyno dalyje [5]. Kai kurie šių tyrimų rezultatai iliustruoti pav. 2. Visų pirma jis parodo vidutinį vertikalų vandens temperatūros pasiskirstymą trijose skirtingose ​​klimato zonose: subtropiniame, pereinamojo ir subarktiniame skirtingose ​​klimato fazėse, kurių išsamūs aprašymai pateikti mokslinėse publikacijose [6-8].Kaip rodo atmosferos procesų termobarinių rodiklių analizė Šiaurės Atlanto regione, per praėjusį šimtmetį atskiros 25-35 metų epizodai būdingi dabartinio klimato trumpalaikiam kintamumui, kuris buvo pažymėtas pastebimu pripūtimo oro temperatūros (1905-1935 ir 1975-1999 m.) Padidėjimu. .), šio augimo sustabdymas (nuo 2000 m. iki dabar) arba jo sumažėjimas (1940-1974 m.). Šie epizodai, kuriuos mes nustatėme kaip skirtingus klimato scenarijus, tam tikru mastu naudojami kaip tam tikros fazės determinacijos rodikliai, susiję su trumpalaikio dabartinės klimato evoliucija, kuri, greičiausiai, yra susijusi su šiluminės energijos perskirstymu vandenynų atmosferos-žemių sistemoje.

Pav. 2 Vidutinis vertikalus vandens temperatūros pasiskirstymas viršutiniame 1000 m ilgio sluoksnyje trims struktūrinėms zonoms Šiaurės vakarų Ramiojo vandenyno dalyje: subtropinis (1), subarktinis (2) ir pereinamojo laikotarpio (3) Vidutiniai profiliai pateikiami laikotarpiams: 1960-1974. (nuolatinė kreivė), 1975-1999 (brūkšninis taškas) ir 2000-2014 m. (punktyrinis)

Vertikalaus vandens temperatūros pasiskirstymo evoliucija (Pav.2) rodo, kad daugiau nei pusę amžiaus intervalas subtropikų vandenyse ir pereinamosios zonos vandenyse pastebimi pokyčiai 0-500 m sluoksnyje: atšilimas 1960-1974 m., Aušinimas 1975-1999 m. ir vėl sušilti po 2000 m., kuris tęsiasi iki šios dienos. Pastebima, kad tik aukščiausias 100 metrų sluoksnis greitai įkaista. Žemiau temperatūra dar nepasiekė tokios vertės, kokia buvo iki terminio vandenynų išleidimo, prasidėjusio praėjusio šimtmečio viduryje.

Nustatyto okeano GVA šilumos kiekio evoliucijos pobūdžio patikimumas buvo patvirtintas anksčiau toje pačioje srityje atliktų pastabų analizėje Megapolygon eksperimente [9].

Vertinant termodinaminių charakteristikų raidą vandenynų srityse, kuriose nėra pakankamai duomenų, buvo naudojami skaitiniai eksperimentai, paremti gerai išbandytu hidrodinaminiu modeliu, sukurtu Institutui Kompiuterinės matematikos Rusijos mokslų akademijos [10].

Pažengusiems skaitytojams mes pastebime, kad šis modelis priklauso ocean σ modelių grupei, kurioje vertikaliosios koordinatės skalė yra jos gylis. Prognoziniai kintamieji yra horizontaliosios vandenyno srovių greičio vektoriaus komponentai, potencialo temperatūra,druskingumas ir vandenyno lygio nukrypimas nuo netrikdomo paviršiaus. Skaičiuojant modelį, naudojamas fizikinių procesų ir erdvinių koordinačių padalijimo metodas, kuris atskiria jį nuo kitų žinomų modelių. Nustačius krašto sąlygas vandenyno paviršiuje, nurodomas šilumos, druskingumo ir impulsų srautas. Dėl temperatūros ir druskingumo šoninėse sienose ir dugne nustatoma sąlyga, kad jiems nebūtų įprastų srautų.

Modelis, naudojamas darbe (vienas iš labiausiai pažengusių tokio pobūdžio šiandien) leido mums gauti duomenis apie pusę amžiaus evoliuciją beveik visų pagrindinių hidrofizinių charakteristikų viršutinio 1000 metrų sluoksnio Pasaulio vandenyno. Siekiant patikrinti skaitmeninio modeliavimo rezultatų tinkamumą, buvo naudojami tokie didelio masto vidaus eksperimentai vandenyne, pavyzdžiui, "Polygon-70" ("Central Atlantic", 1970 m.), POLYMODE (Vakarų Atlante, 1977-1978 m.), "Megapolygon" ("North Pacific", 1987 m.) d) [9], ATLANTEX-90 (Atlanto ekspedicija, 1990) [11-13]. Šių eksperimentų medžiagose, be kita ko, pateikiama informacija apie klimato sistemos fazinę būseną, kuri pasirodė esanti labai naudinga pagrindinei mūsų tyrimo problemai spręsti.

Iš daugybės duomenų, gautų naudojant skaitmeninį modeliavimą, buvo atlikti tiksliniai erdviniai laiko duomenysse pavyzdžių, kurių analizė baigiama gautais labai nereikšmingais rezultatais. Pirma, turėtume paminėti tai, kad anksčiau radome požymių, kad glaudus ryšys tarp daugiamečių dešimtmečių klimato struktūros Šiaurės Atlante ir šio regiono energijos ir šilumos kiekio svyravimų šiame regione [6, 14]. Šis faktas rodo, kad laiko parametraiapieŠio sluoksnio evoliucija gali gana tiksliai suprasti kokybines ir kiekybines šilumos mainų tarp vandenyno ir atmosferos savybes. Savo ruožtu tokia išvada leido suformuluoti klausimą apie galimą minėto ryšio buvimą ne tik regioniniu, bet ir planetiniu mastu.

Pav. 3 Viršutinio aktyviojo Pasaulio vandenyno sluoksnio Šiaurės pusrutulyje topografija: a – šaltuoju metų laikub – šilta

Topografiniai vandenyno GVA žemėlapiai (3 pav.) Vaizduoja šilumos mainų pobūdį tarp vandenyno ir atmosferos, kuri turi ryškų sezoninį svyravimą.Tai akivaizdžiai rodo, kad vasaros ir žiemos sezono metu GVA apatinės ribos pasaulinė topografija skiriasi. Žiemą Šiaurės pusrutulyje beveik visur vidutinio ir aukšto platumos (tiek Ramiojo vandenyno, tiek Atlanto vandenyne) viršutinio mišrinio sluoksnio storis žymiai padidėja (matyt, atsiradus ir vystantis žiemos tankio konvekcijai) (3 pav. b) Atsižvelgiant į tai, mes pastebime, kad didžiausia vertikalioji tankio konvekcija vandenyne yra susijusi tik su tam tikromis lokalizuotomis vietovėmis, dėl kurių erdvinis GVA galios pasiskirstymas yra anizotropiškas. Reikia daryti prielaidą, kad iliustravusios konvekcijos plataus masto erdvinė struktūra, parodyta figūroje, visų pirma priklauso nuo plačiosios zonalizacijos klimato poveikio.

Tuo pačiu metu tam tikros šios struktūros detalės, atrodo, yra dėl temperatūros lauko nehomogeniškumo, kurį lemia priekinių zonų buvimas, sūkurys, srovių srautai ir kiti hidrofiziniai anomalijos, taip pat apibendrinta Arkties ir kontinentinės oro masė po vandenynu.

Svarbiausios klimato vandenyno zonos, kuriose intensyviausia šiluma išskiriama į atmosferą, dažniausiai apsiriboja giliavandeniais baseinais ir yra būdingi giluminio tankio konvekcijos centrams, susidarančiam esant šilumos poveikiui vandenynų paviršiui šalto oro masių, esančių didelio platumos. Būtent tokiam, labiausiai informatyviam klimato prasme, vandenyno vietovėms buvo atlikta GVD šilumos kiekio intrasekuliarinės evoliucijos analizė, kurios rezultatus mes čia svarstome.

Apskaičiuotos vertikalios temperatūros profiliai 0-800 m sluoksnyje suteikia tam tikras kokybines ir kiekybines idėjas apie įvykusius pokyčius. Šio sluoksnio vertikalios šiluminės struktūros (4 pav.) Evoliucija, susijusi su daugiamečiais dešimties metų klimato santykinio atšilimo ir žemynų aušinimu (1 pav.), Yra susijusi su konkrečiais 1958-1974 m., 1975-1999 m. Ir 2000-2006 m. Klimato scenarijais . [6-8]. Tai rodo, kad antroje XX a. Pusėje. Daugelio dešimtmečių vandenynų kintamumas viename iš pagrindinių Šiaurės Atlanto informatyvių regionų būdingas šiomis savybėmis. Iki 70-ųjų vidurio šilumos kiekis GVA liko santykinai aukštas, t. Y.Apskritai, praėjusį laikotarpį šis sluoksnis pašildytas ir kaupiamas šiluma. Be to, nuo septintojo dešimtmečio vidurio iki dešimtojo dešimtmečio pabaigos pastebimai sumažėjo vidutinė GVA temperatūra, o XXI amžiaus pradžioje vandens temperatūra vėl pradėjo pakilti.

Pav. 4 Viršutinio aktyviojo sluoksnio šilumos struktūros evoliucija: viršuje – 1958-2006 m. Šiaurės Atlanto dalyje (55 ° -65 ° šiaurės platumos, 40 ° -30 ° vakarų ilgumos); žemyn žemyn – Ramiojo vandenyno šiaurėje (35 ° -45 ° šiaurės platumos, 175 ° -135 ° vakarų ilgumos) laikotarpiu nuo 1948-2007 m. a – vertikalus temperatūros pasiskirstymas trijose klimato fazėse [6-8];b – šaltuoju metų laiku; į – viršutinio 800 metrų sluoksnio šilumos kiekio pokytis

Aptariama sritis yra reikšminga cikliniam sąlygoms, sąlygojančioms padidėjusio tankio šaltų paviršinių vandenų susidarymą. Dėl to temperatūros ir tankio laukų evoliucija [14] leidžia daryti tokią išvadą: nuo 70-ųjų vidurio iki 90-ųjų pabaigos čia intensyvėjo giluminės konvekcijos procesas, tai yra, okeanas šilumą atmeta atmosferai. Prieš ir po šio laikotarpio konvekcijos procesai rajone susilpnėjo, o gilus konvekcija (vertinant pagal tuos pačius duomenis) praktiškai nepasitaikė.

Panašūs GVA rezultatai buvo gauti centrinėje Ramiojo vandenyno šiaurės dalyje. Pav.4 (žemyn žemyn) akivaizdu, kad iki 70-ųjų vidurio vandens slenkstis buvo stebimas viršutiniame šio regiono sluoksnyje, tada įvyko jų aušinimas, kuris tęsėsi iki XXI amžiaus pradžios. Tada vėl buvo tendencija didinti GVA vandenų temperatūrą. Kvalitatyviai ir kiekybiškai, daugiametės trukmės okeano šiluminės struktūros evoliucijos etapo pobūdis aiškiai iliustruoja vidurkiai per tam tikrus laikotarpius.se intervalų vertikali temperatūros pasiskirstymas 0-600 m sluoksnyje (4 pav. b) Kaip jau minėta, šie intervalai yra atrenkami pagal anksčiau atrastą dabartinės klimato kintamumo fazinę struktūrą Šiaurės pusrutulyje [6-8].

Taigi nuo 1948 m. Iki 2006 m. Šiaurės Atlanto GVA (0-800 m) ir Ramiojo vandenyno šiaurės (0-600 m) laikotarpiu nuo 1948 m. Iki 2007 m. Rodo tris grubiai kintančias karščio kaupimo ir terminio iškrovimo fazes, sutampančias laiku. Ir labiausiai stebina tai, kad paskutinis etapas (1975-1999) pasirodė esąs (beveik iki vienerių metų) lygus laiku abiejuose vandenynuose. Tai rodo, kad nagrinėjamas pasaulinis procesas yra kvazisinchronizmas [6-8] – pats procesas, skirtas daugiamečiui šilumos perskirstymui Žemės klimato sistemojeį kurį pasaulinis atšilimas prasidėjo ir vystėsi žemynuose [4].

Modelių skaičiavimai parodė, kad laikotarpiu nuo 1975 iki 1999 m., Ty per aktyvaus klimato atšilimo žemynuose etapą, terminis vandenyno GVA išleidimas įvyko pusiau sinchroniškai abiejose pusrutulyje. Šio proceso specifiškumas kai kuriose informacinėse Pietų vandenyno srityse (pavyzdžiui, Belineshauzeno ir Weddello jūrose) buvo tas, kad karštis vandenyno paviršiams kilo iš šilto tarpinio sluoksnio (100-600 m) po giluminės konvekcijos. Tokiu atveju, šilumos išsiliejimas gali būti patikrintas plėtojant silpną teigiamą temperatūros anomaliją ant vandenyno paviršiaus.

Kartu su visuotiniu daugelio dešimtmečių svyravimų, susijusių su vandenyno šilumos kiekiu (MOSTOK), pobūdį, negalima atkreipti dėmesio į regioninius vandeningumo temperatūros pokyčius Atlanto ir Ramiojo vandenyno regionuose (4 pav.). Visų pirma reikėtų pažymėti, kad per praėjusio amžiaus antrąjį pusmetį Ramiajame vandenyne šilumos perdavimas ir jos šilumos kiekis Atlante iš esmės pasikeitė. Atrodo, kad šis skirtumas yra dėl tokad Šiaurės Atlanto dalyje yra gilus (iki 1000-1200 m) konvekcijos, o Ramiojo vandenyno dalyje didesnis tankio sluoksnis neleidžia konvekcijai vystytis giliau nei 300-400 m. Iš to išplaukia, kad vandenynų šilumos perkėlimas į atmosferą anomalijos, kiek sumažinti GVA šilumos kiekį.

Numatomi skaičiavimo modeliavimo rezultatai, pagrįsti tiesioginiais matavimais, rodo, kad pasaulinio klimato evoliucija, vykstanti daug dešimtmečių, lydima karščio vandenyno svyravimų. Apskaičiavimų adekvatumo kontrolė buvo atlikta pagal plataus masto lauko tyrimus kelioms energiją aktyviai veikiančioms Pasaulio vandenyno vietovėms. Skaičiavimų ir lauko eksperimentų rezultatai buvo visiškai suderinti tarpusavyje [9, 15, 16].

Akivaizdu, kad šiame procese teigiamas MOSTOK etapas, susijęs su vandenyno GVA šiluminio išleidimo periodo (1975-1999 m.) Vidutiniu platumu, laiku atitiko žinomą visuotinį atšilimą žemynuose. Remiantis šiuo faktu, galima padaryti tokią pagrįstą prielaidą: vandenynų šiluma taip pat suteikia tam tikrą įnašąkai padidinti vidutinę oro temperatūrą paviršiuje žemynuose. Be Mostok neigiamą fazę, kai augimas buvo stebimas entalpija BPV į Klimato sistema dinamika greičiausiai dominuos šilumos srautą priešinga kryptimi – iš atmosferos į vandenyną. Šis etapas yra būdingas klimatas žemėje vis žemyninės indeksą, kuris atspindi žemą drėgmės atmosferą su visomis jo pasekmėmis, ir daugiau dažnas ekstremalių reikšmių paviršiaus oro temperatūros.

***

Šie ilgalaikiai hidrologiniai stebėjimai [5] ir čia pateikti modeliavimo šilumos kiekio viršutiniame aktyvaus sluoksnio vandenynų raidą rezultatai parodė, kad GVA kai kuriuose regionuose patiria pusiau multidecadal fazių kaita, kurių yra kintamoji epizodai šilumos kaupimo ir šilumos vandenyno įvykdymo trunka 25-35 metų.

Remiantis šio rezultato, galime suformuluoti hipotezę, kad stebimas virpesių multidecadal vandenynas šilumos tarša tam tikrą įtaką atitinkamų laiko formavimoapiepasaulio atmosferos svyravimų mastas, kuris pasireiškia trumpalaikės fazės kintamumu dabartinio klimato Šiaurės pusrutulyje [17]. Pastebėtas regioninis aušinimas vandenyno GVA tam tikru jos termodinaminės būsenos metu, atrodo, lydėjo okeaninės karščio ir drėgmės perkėlimas į atmosferą, kuri prisidėjo prie žemynų švelninimo ir atšilimo. Toks klimato scenarijus buvo atliktas 1975-1999 metais. ir buvo lydimas aktyvus kylančios paviršiaus oro temperatūros fazė, ypač Eurazijos ir Šiaurės Amerikos žemynuose. Tuo pačiu metu, MOSTOK fazėse, kai vandenynų GVA kaupia šilumą, klimatas visame žemyne ​​tampa labiau kontinentinis, kuris iš tikrųjų įvyko iki praėjusio šimtmečio 70-ųjų vidurio ir gali atsirasti iki šios dienos. Taigi, hidrofiziniai stebėjimai vandenyne naudojant "Argo" plūdurus [18] leido aptikti GVA šilumos kiekio padidėjimą per pastarąjį dešimtmetį, dėl to šio sluoksnio vidutinė temperatūra padidėjo 0,005 ° С / per metus. Šis rezultatas atitinka esamą atstovavimą.apie šiuolaikinio šilumos kaupimo vandenynu procesą ir apie lėtesnį klimato atšilimą žemynuose.

Apibendrinant tarpinį (t. Y. Dar nebaigtą) visų pirmiau pateiktų rezultatų apie galimas priežastis ir faktiškai pastebėtas dabartinio klimato trumpalaikio kintamumo pasekmes, pabandykime suformuluoti savo mintis apie šį procesą kaip išankstinę, bet gerai apibrėžtą hipotezę, kurią galima apibendrinti taip.

Pagrindiniai Žemės klimato sistemos elementai yra atmosfera, vandenynai ir žemynai. Jo sąveikos dinamika tiesiogiai lemia natūralų natūralų pasaulio klimato evoliuciją atitinkamoje erdvėje-laikosx skalė.

Trumpalaikis dabartinio klimato kintamumas per kelis dešimtmečius atsirado dėl klimato sistemos dinamikos tarpdešimtmečių svyravimų. Tokių svyravimų šaltinis yra kvazicycinis procesas šilumos kaupimo ir šilumos išleidimo iš vandenynų, kuris lydėti keisti šilumos srauto kryptimi tarp vandenyno ir atmosferos.Galimas vidinis rezervuaras ir šilumos šaltinis, kuris kvazcikliškai tiekiamas prie vandenyno paviršiaus per jo šiluminį iškrovimą, akivaizdžiai gali būti jo santykinai šiltas podirvinis sluoksnis. Iš ten šiluma išgaunama, periodiškai susidaro gilus sezoninis vertikalusis tankis konvekcija. Kiekvienoje tokio klimato ciklo fazėje būdingos hidrometeorologinės savybės, kurias žemynuose jungia kontinentinis indeksas. Jo padidėjusios vertės (pastebėta dabar) rodo gana sunkių klimato sąlygų atsiradimą: aštrus metinės temperatūros ir drėgnumo sumažėjimas, vėsios žiemos ir karšto sausringo vasaros sezono, ne sezono atšildymo ir šalčio ir kt. Atrodo, šis Šiaurės pusrutulio klimato etapas šio amžiaus pradžioje, kurį reikėtų apibūdinti, visų pirma silpnėjant vandenynų šilumos ir drėgmės perkėlimui iš vakarų į rytus nuo Šiaurės Atlanto regiono ir Šiaurės Ramiojo vandenyno.

Literatūra
1. Levitas S., Antonovas J. I., Boyeris T. P. Visuotinis vandenyno šilumos kiekis 1955-2008 m., Atsižvelgiant į neseniai atskleistus matavimo problemas // Geophys. Res. Lett. 2008. V. 36. L07608. DOI: 10.1029 / 2008 GL037155.
2. Byshev V.I., Neyman V.G., Romanov J. A.Dėl didelių skirtumų plataus masto paviršiaus temperatūros pokyčių vandenynuose ir žemynuose // Okeanologija. 2006. T. 46. № 2. P. 165-177.
3. Gruza G. V., Rankova E. J., Rocheva E. V., Smirnov V. D. Geografinės ir sezoninės šiuolaikinio klimato atšilimo ypatybės // Pagrindinė ir taikomoji okeanologija. 2015. T. 2. S. 41-62.
4. Fizinių mokslų pagrindas. Tarpvyriausybinės įvertinimo ataskaitos darbo grupė Klimato pokyčių grupė / redakcijos. T. F. Stocker, D. Qin, G.-K. Plattner ir kt. // IPCC 2013. Klimato kaita 2013. Cambridge, N.Y., 2013. P. 1535.
5. Byshev V.I., Figurkin A.L., Anisimov I.M. Šiuolaikiniai klimatiniai pokyčiai termohalinėje NWTU struktūroje // Izvestija TINRO. 2016. T. 185. 215-227 p.
6. V. Byshev, V. G. Neuman, J. A. Romanovas, I. V. Serykh. Dėl kai kurių šiuolaikinio klimato charakteristikų kintamumo Šiaurės Atlanto regione // Dokl. RAN 2011. T. 438. Nr. 6. p. 817-822.
7. Minobe S. A. 50-70 metų klimato svyravimai per Ramiojo vandenyno šiaurę ir Šiaurės Ameriką // Geophys. Res. Lett. 1997. V. 24. P. 683-686.
8. Wang G., Swanson K. L., Tsonis A. A. Pagrindinių klimato pokyčių širdies stimuliatorius // Geophys. Res. Lett. 2009. V. 36. L07708. DOI: 10.1029 / 2008 GL036874.
9. MEGAPOLIGON eksperimentas. Hidrofiziniai tyrimai Ramiojo vandenyno šiaurės vakarų dalyje. M., 1992.
10. Moshonkin S. N., Aleksejevas G. V., Bagno A. V. ir kt. Atlantinių-Arkties vandenyno skaičiaus modeliavimas – Beringo jūros cirkuliacija XX amžiuje // Rusijos leidinys "Skaitmeninė analizė ir matematinis modeliavimas". 2011. V. 26. Nr .2. R. 161-178.
11. Atlantic Hydrophysical Polygon-70 / Ed. V. G. Корт, V. S. Samoylenko. M., 1974.
12. Atlas POLIMODE. Woods Hole, 1986.
13. Ivanovas, J. A., Morozovas E. E., vandens perdavimas Delta "Gulf Stream", DAN. 1991. T. 319. Nr. 2. S. 487-490.
14. Anisimov, V. V., Byshev, V. I., Zalesnyi, V.B., Moshonkin, S.N. Šiaurės Atlanto vandenų šiluminės struktūros daugiapakopis kintamumas ir jo klimato reikšmė, Dokl. RAS. 2012. T. 443.№ 3. C. 372-376.
15. Byshev, V.I., Koprova, L.I., Navrotskaya, S. E., et al. Anomalinė būsena Niufaundlando aktyvios zonos 1990 metais // DAN. 1993. T. 331. № 6. S. 735-738.
16. Byshev V.I., Snopkov V.G. Dėl vandenyno paviršinio vandens temperatūros lauko susidarymo energiją aktyvioje zonoje Šiaurės vakarų Ramiojo vandenyno kaip bandymo aikštelės MEGAPOLIGON pavyzdys // Meteorologija ir hidrologija. 1990. № 11. S. 70-77.
17. Byshev V.I., Neyman V.G., Romanovas J. A., Serikh I.V. Globalios atmosferos svyravimai šiuolaikinio klimato dinamikoje // Šiuolaikinės nuotolinio geodezijos iš kosmoso problemos. 2014. 11 tomas. No. 1. P. 62-71.
18. Roemichas D., bažnyčia J., Gilsonas J. et al. Nepagrįsta planetos struktūra nuo 2006 m. // Gamtos klimato kaita. 2015. V. 5. P. 240-245.


Like this post? Please share to your friends:
Parašykite komentarą

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: