Klimatiske rytmer af verdenshavets termiske regime

Klimatiske rytmer af verdenshavets termiske regime

Vladimir Byshev, Victor Neyman, Yuri Romanov
"Nature" №8, 2016

Om forfatterne

Vladimir Ilyich Byshev – Doktor i Fysiske og Matematiske Videnskab, Leder af Laboratoriet for Stort Skala Variabilitet af Hydrofysiske Felter i Institut for Oceanologi. P. P. Shirshov RAS. Kretsen af ​​videnskabelige interesser dækker det moderne klima i havet og atmosfæren, det naturlige miljøs naturlige variation.

Victor G. Neiman – Doktor i Geografiske Videnskab, Tilsvarende medlem af det russiske videnskabsakademi, chefforsker ved samme institut. Forskningsinteresser – store havstrømme, oceanernes rolle i variabiliteten af ​​det globale klima.

Yuri Alexandrovich Romanov – Doktor i Geografiske Videnskab, leder forsker ved samme institut. Specialist i det moderne klima i atmosfæren og havet, termodynamiske processer i det globale klimasystem.

Som følge af de komplekse interaktioner mellem de forskellige komponenter i Jordens klimasystem, der påvirkes af eksterne natur- og menneskeskabte faktorer, ser det ud til, at miljøet i stigende grad skaber en naturkatastrofe (orkaner, oversvømmelser, tørke, tornadoer, smeltende is i Arktis osv.).Årsagen til deres fødsel er i mange tilfælde direkte forbundet med den globale opvarmning, der er observeret i de seneste årtier. Men hvad enten det er sandt eller ikke, er videnskaben, som de siger, endnu ikke klart, selvom hun som alle uindviede gerne vil vide, hvad der sker på Jorden med vejret og hvad vi kan forvente af miljøet i den nærmeste fremtid. Men før vi forsøger at søge et svar på dette vanskelige spørgsmål, ser det ud til, at vi i det mindste bør give en kort beskrivelse af, hvad der sker i vores planet på klimaområdet.

Noget om Jordens klimasystem

Forøgelse af den globale gennemsnitstemperatur for den nærliggende luft på kontinenterne synes at føre til en tilsvarende stigning i temperaturen på havoverfladelaget på grund af diffusion, stråling og kontakt turbulent varmeveksling mellem vand og luft. Men med en uundværlig tilstand – vandet vil kun varme op, når det oprindeligt er koldere end luften i kontakt med det. En anden situation er umulig, fordi den ville være i modstrid med termodynamikens anden lov.Den nuværende litteratur beskriver tegn på en stigning i gennemsnits temperaturen i verdens øvre vandlag i løbet af de seneste årtier [1].

Fordampning stiger fra en varmere havoverflade, dvs. mængden af ​​vanddamp, en af ​​de store drivhusgasser, stiger i atmosfæren. Således konklusionen: En stigning i temperaturen i det øvre havlag er fyldt med en stigning i drivhuseffekten på grund af en forøgelse af mængden af ​​fugt i atmosfæren med en tilsvarende stigning i den gennemsnitlige globale temperatur af nærfladen. En stigning i mængden af ​​vanddamp i atmosfæren og en samtidig stigende skydelighed reducerer tilstrømningen af ​​varme fra solstråling til Jordens overflade, der ledsages af et fald i temperaturen på den nærliggende luft.

Antag, at den begyndende stigning i den globale temperatur i nærfladen skyldes øget varmeoverførsel af havet til atmosfæren i processen med en observerbar kortvarig klimaforskel. Derefter begynder den følgende begivenhedskæde: en stigning i havets varmeoverførsel, en stigning i atmosfærens og skyernes fugtighed, efterfulgt af et fald i lufttemperatur og varmeoverførsel med alle følgevirkningerne.Det kan antages, at den termodynamiske balance i disse indbyrdes forbundne og multidirektionelle processer skal nærme sig nul og derved opretholde et stabilt niveau af overfladens atmosfæres gennemsnitlige globale temperatur. Således kan den observerede vækst forårsages enten af ​​ubalancen i disse processer på grund af manifestationen af ​​egenskaber ved klimasystemets indre dynamik eller af en ekstern forstyrrende faktor af ikke-geofysisk oprindelse (fx antropogen effekt eller astronomiske årsager).

At alt i naturen ikke er så simpelt, ses også af spor af forskellig klimaændring på vores planet, registreret i strukturen af ​​lag af bundbundene af havene og oceanerne, i strukturen af ​​årlige ringe af århundredgamle træer og i fordeling af fossile rester af gammel vegetation på jordens overflade. Alle disse og mange lignende fakta til dem, selv om de indirekte, men ubestrideligt viser, at længe før begyndelsen af ​​aktiv menneskelig forurening af miljøet, var sidstnævnte udsat for naturlige klimatkatastrofer, der især manifesterede sig i form af betydelige svingninger i overfladetemperaturens gennemsnitlige temperatur.

Så vidt den tilgængelige paleodata er tilgængelig for forskerne, dømmes tidensVægten af ​​sådanne svingninger (nogle gange med meget store amplituder) varierede fra århundreder til mange titusinder af år. Gennem den lange udvikling af den indre struktur og det ydre udseende af Jorden skiftes kraftige overfladegletsninger med stigninger i atmosfæretemperaturen og tilbagetrækningen af ​​gletsjere, stigning og sænkning af havets overflade ved mange tiere meter.

Endnu en gang at analysere den globale serie af standard meteorologiske observationer akkumuleret i verden i løbet af det sidste århundrede for at afsløre kilden til signalet om variabiliteten af ​​dynamikken i det moderne klimasystem, besluttede vi at ændre den rumlige skala for den sædvanlige middelværdi af kildedataene. Som følge heraf blev de gennemsnitlige værdier af amplitude af dens intrasekulære oscillationer sammenholdt med de gennemsnitlige globale værdier for nær-overfladetemperaturen særskilt opnået for specifikke oceaniske og kontinentale områder. Og det var det, der kom til lys.

I fig. Figur 1 viser ændringen i de gennemsnitlige årlige uregelmæssigheder af luftens nærliggende lufttemperatur fra 1900 til 2002 i området 30 ° -60 ° C. w. og i hver af de seks sektorer på den nordlige halvkugle [2].På baggrund af en århundreds lang ikke-lineær tendens er der tydeligt sporet intra-cadre (2-8 år) forstyrrelser og multi-cad-quasicykliske oscillationer med en periode på 20-50 år. Dette blev gentagne gange nævnt i mange værker afsat til dette emne.

Fig. 1. Ændringer i gennemsnitlige årlige uregelmæssigheder for overfladetemperaturen fra 1900 til 2002 i området 30 ° -60 ° C. w. Den nordlige halvkugle og i sine seks sektorer: Atlanterhavet (60 ° z. D. – 0 ° d.), Europæisk (0 ° d. – 60 ° d.), Sibirisk (60 ° -120 ° e.) Fjernøsten (120 ° -170 ° E), Stillehavet (170 ° E – 120 ° W. E.) og USA (120 ° -60 ° W. E.). Tynde linjer viser den oprindelige serie af årlige værdier fed – 11 års glidende gennemsnit, fedtet – ikke-lineære tendenser På skalaen af ​​ordinaterne anvendte temperaturomviklinger

Men vi var opmærksomme på en omstændighed, som syntes os temmelig ubehagelig. Evalueringen af ​​den intrasekulære udvikling af ikke-lineære tendenser i nær overfladetemperaturen over oceanerne og kontinenterne afslørede en åbenlys multidirectionalitet af de funktioner, der beskriver disse tendenser. Tallene viser, at grenene af parabolske afhængigheder, der er tilnærmet ved et andetgradspolynom, stiger (det andet tegnets positive tegn) over land, og over oceanerne har de form af faldende kurver.Det betyder, at stigningen i lufttemperaturen i midten af ​​det 20. århundrede over Stillehavet og Atlanterhavet var markant lysere end over kontinenterne. I første halvdel af sidste århundrede accelererede væksten af ​​overfladetemperaturen (mest synlige over Stillehavet) over oceanerne, og der blev set en afmatning i væksten og endog et lille fald i temperaturen i de sibiriske og europæiske sektorer over kontinenterne. I anden halvdel af århundredet blev der konstateret en hurtig stigning i temperaturen allerede over kontinenterne, og over oceanerne blev det markant bremset [3]. Dette resultat kan kun sige, at dannelsen af ​​den intrasekulære udvikling af jordens klimasystems egenskaber er direkte relateret til den interne omfordeling af termisk energi i rumtidencirkastruktur af samspillet mellem oceanerne, atmosfæren og jorden.

Jeg vil gerne understrege den konceptuelle betydning af denne tilsyneladende regelmæssige forbundne videnskabelige antagelse. Faktisk betyder det i sidste ende, at det ikke kun er den første kilde til impulsen af ​​klimaændringer, men også responsen fra det globale klimasystems fysiske mekanisme til det er af afgørende betydning.

Udviklingen af ​​havets termiske regime

Ifølge konklusionerne fra den internationale ekspertgruppe om klimaændringer fortsætter den gennemsnitlige globale temperatur på planeten at vokse, og denne vækst er forbundet med den menneskeskabte påvirkning af klimaet [4]. Hvad sker der med verdenshavet? Hvordan reagerer den på opvarmning og hvordan deltager den i den mulige omfordeling af varme inden for det globale klimasystem? Vi forsøgte at få svar på disse spørgsmål ved at analysere materialerne af direkte observationer af udviklingen af ​​de termiske egenskaber ved det øvre aktive lag (GVA) i havet i de sidste 50 år. Den øvre havsøjle (ca. 100 m i gennemsnit) blev betragtet som GVA, hvorunder sæsonændringer i temperaturen praktisk talt ikke var signifikante.

Der blev foretaget en diagnose af variabiliteten af ​​varmeindholdet i det øvre 1000 meter vandlag for den nordvestlige del af Stillehavet [5]. Nogle af resultaterne af disse undersøgelser er illustreret i fig. 2. Det viser især den gennemsnitlige vertikale fordeling af vandtemperaturen i tre forskellige klimazoner: subtropisk, overgangs- og subarctic i forskellige faser af klimaet, detaljerede beskrivelser heraf er givet i videnskabelige publikationer [6-8].Som det fremgår af analysen af ​​termobariske indekser af atmosfæriske processer i det nordatlantiske område, var det i løbet af det sidste århundrede forskellige episoder på 25-35 år, der var typiske for det nuværende klimas kortvarige variabilitet, der var præget af en mærkbar forøgelse af nærliggende lufttemperatur (1905-1935 og 1975-1999). .), suspensionen af ​​denne vækst (fra 2000 til nutiden), eller noget af dets fald (1940-1974). Disse episoder, der er identificeret af os som forskellige klimascenarier, tjener på en vis måde som indikatorer for en bestemt fasebestemmelse af den kortvarige udvikling af det nuværende klima, som sandsynligvis er forbundet med omfordeling af termisk energi i hav-atmosfæren-landsystemet.

Fig. 2. Den gennemsnitlige lodrette fordeling af vandtemperaturen i det øverste 1000 meter lag for de tre strukturområder i det nordvestlige Stillehav: subtropiske (1), subarctic (2) og overgangsperiode (3). Gennemsnitlige profiler præsenteres for perioder: 1960-1974. (kontinuerlig kurve), 1975-1999 (dot kæde) og 2000-2014 (stiplet)

Analyse af udviklingen af ​​vertikale fordelinger af vandtemperaturen (Fig.2) viser, at der i mere end et halvt århundrede i området subtropiske farvande og farvande i overgangszonen forekom mærkbare ændringer i laget på 0-500 m: opvarmning i 1960-1974, afkøling i 1975-1999. og igen opvarmning efter 2000, som fortsætter til denne dag. Det er mærkbart, at kun det øverste 100 meter lange lag bliver varmt hurtigt. Under det har temperaturen endnu ikke nået den værdi, der var før den termiske udledning af havet, som begyndte i midten af ​​70'erne af det sidste århundrede.

Pålideligheden af ​​den identificerede karakter af udviklingen af ​​varmeindholdet i havets GVA blev bekræftet ved en analyse af observationer, som tidligere blev foretaget i samme område i Megapolygon-eksperimentet [9].

Ved vurderingen af ​​udviklingen af ​​de termodynamiske egenskaber ved havområder med utilstrækkelige data blev resultaterne af numeriske eksperimenter baseret på en velprøvet hydrodynamisk model, der blev oprettet ved Institut for Computational Mathematics of the Russian Academy of Sciences [10], anvendt.

For avancerede læsere bemærker vi, at denne model tilhører klassen ocean σ-modeller, hvor den lodrette koordinat skaleres af dens dybde. De prognostiske variabler er de horisontale komponenter af hastighedsvektoren for havstrømme, den potentielle temperatur,saltholdighed og afvigelse af havets niveau fra den uforstyrrede overflade. Til den numeriske implementering af modellen anvendes metoden til opdeling i fysiske processer og rumlige koordinater, som adskiller den fra andre kendte modeller. Som grænsevilkår på havfladen er der specificeret varme-, saltholdnings- og momentumstrømninger. For temperatur og saltholdighed ved sidegrænser og bund er en tilstand indstillet for fravær af normale strømme i forhold til dem.

Modellen anvendt i arbejdet (en af ​​de mest avancerede i sin art i dag) tillod os at få data om halvtreds århundrede udvikling af næsten alle de vigtigste hydrofysiske egenskaber ved det øverste 1000 meter lag af verdenshavet. For at kontrollere, om resultaterne af numerisk simulering var tilstrækkelige, blev der anvendt individuelle datasæt af sådanne omfattende indlandsforsøg i havet, såsom Polygon-70 (Central Atlantic, 1970), POLYMODE (Vestatlanten, 1977-1978), Megapolygon (Nordlige Stillehavet, 1987 d) [9], ATLANTEX-90 (Atlantic Expedition, 1990) [11-13]. Materialerne i disse eksperimenter indeholder blandt andet information om klimasystemets fasetilstand, hvilket viste sig at være meget nyttigt til løsning af hovedproblemet i vores undersøgelse.

Af den store mængde data, der blev opnået ved hjælp af numerisk modellering, blev der foretaget mål-spatio-temporale datase-prøver, hvis analyse afsluttedes med modtagelsen af ​​nogle meget ikke-trivielle resultater. For det første skal vi nævne det tidligere, vi fandt tegn på en tæt sammenhæng mellem klimatets flerårige faseopbygning i Nordatlanten og variabiliteten af ​​kraft- og varmeindholdet i GVA i denne region [6, 14]. Denne kendsgerning angiver, at tidsparametrenecirkaUdviklingen af ​​dette lag kan give en ret defineret ide om de kvalitative og kvantitative egenskaber ved variabiliteten af ​​varmeudveksling mellem havet og atmosfæren. Til gengæld førte en sådan konklusion til formuleringen af ​​spørgsmålet om den mulige eksistens af ovenstående forbindelse, ikke kun på regionalt plan, men også på planeten.

Fig. 3. Topografi af det øverste aktive lag af Verdenshavet på den nordlige halvkugle: og – i den kolde halvdel af åretb – varmt

De topografiske kort over havets GVA (figur 3) giver en visuel repræsentation af arten af ​​varmeveksling mellem havet og atmosfæren, som har en markant sæsonvariation.Denne kendsgerning er tydeligst illustreret af forskellene i den globale topografi af GVA's nedre grænse til sommer- og vintersæsonen. Om vinteren, på den nordlige halvkugle, næsten overalt i tempererede og høje breddegrader (både i Stillehavet og Atlanterhavet) øges tykkelsen af ​​det øvre blandede lag markant (tilsyneladende som et resultat af forekomsten og udviklingen af ​​vinterdensitetskonvektion) (figur 3, b). I betragtning af dette bemærkes, at den maksimale vertikale densitetskonvektion i havet kun er forbundet med bestemte lokaliserede områder, hvorved den rumlige fordeling af GVA-effekten er anisotropisk i naturen. Det må antages, at den store rumlige struktur af intermitterende konvektion vist i figurerne primært er bestemt af den klimatiske virkning af breddegraditet.

På samme tid skyldes visse detaljer i denne struktur tilsyneladende inhomogeniteter i temperaturfeltet, som bestemmes af forekomsten af ​​frontalzoner, hvirvelformationer, strømning af strømme og andre hydrofysiske anomalier samt placeringen af ​​de generaliserede arktiske og kontinentale luftmasser over havet.

De mest betydningsfulde klimaområder i havet, hvor den afgiver den mest intense varme til atmosfæren, er normalt begrænset til dybhavsbassiner og er karakteriseret ved tilstedeværelsen af ​​centre af dybdensitetskonvektion, der forekommer under termisk påvirkning af kold luftmasse med høj breddeoprindelse. Det er for den mest informative i klimatiske forstand, områder af havet, at analysen af ​​den intrasekulære udvikling af varmeindholdet i GVD blev udført, hvoraf resultaterne vi overvejer her.

De gennemsnitlige lodrette temperaturprofiler i 0-800 m-laget giver visse kvalitative og kvantitative ideer om de ændringer, der er sket. Karakteristikaene for udviklingen af ​​vandets vertikale termiske struktur (figur 4) i dette lag relateret til flerårige perioder med relativ opvarmning og afkøling af klimaet på kontinenterne (figur 1) er forbundet med eksistensen af ​​specifikke klimascenarier fra 1958-1974, 1975-1999 og 2000-2006 . [6-8]. Dette tyder på, at i anden halvdel af det tyvende århundrede. Havets mangeårige variabilitet i en af ​​nøgleinformative regioner i Nordatlanten blev kendetegnet ved følgende træk. Indtil midten af ​​1970'erne forblev varmeindholdet i GVA forholdsvis højt, dvs.Generelt lagde dette lag i den foregående periode op og ophobede varme. Endvidere var der fra midten af ​​1970'erne til slutningen af ​​1990'erne et markant fald i GVA's gennemsnitstemperatur, og i begyndelsen af ​​det 21. århundrede begyndte vandtemperaturen i den igen at stige.

Fig. 4. Udvikling af den termiske struktur af det øverste aktive lag: øverst – i Nordatlanten (55 ° -65 ° N lat., 40 ° -30 ° W.D.) for perioden 1958-2006; nedenunder – i det nordlige Stillehav (35 ° -45 ° N lat., 175 ° -135 ° W.D.) for perioden 1948-2007; og – vertikal temperaturfordeling i tre faser af klimaet [6-8]b – i den kolde halvdel af året i – Ændring i varmeindholdet i det øvre 800 meter lag

Det pågældende område er kendt for den konjunkturelle forekomst af tilstande, som fremmer dannelsen af ​​kold overfladevand med forøget tæthed. Som følge heraf fører udviklingen af ​​temperatur- og tæthedsfeltene [14] til følgende konklusion: fra midten af ​​1970'erne til slutningen af ​​1990'erne intensiverede processen med dyb konvektion her, dvs. havet gav derefter varme til atmosfæren. Før og efter denne periode blev konvektionsprocesserne i området svækket, og dyb konvektion (dømmer af de samme data) kom næsten ikke op.

Lignende resultater for GVA blev opnået for den centrale del af det nordlige Stillehav. I fig.4 (nedenunder) Det er tydeligt, at opvarmning af farvandet indtil midten af ​​70'erne blev observeret i det øvre aktive lag i denne region, så opstod deres afkøling, hvilket varede indtil omkring begyndelsen af ​​XXI århundrede. Så igen var der en tendens til at øge temperaturen i vandet i GVA. Kvalitativt og kvantitativt illustreres fase karakteren af ​​flerårig udvikling af havets termiske struktur tydeligt af middelværdier over nogle tidsperioder.se intervaller vertikale temperaturfordelinger i laget på 0-600 m (figur 4, b). Som nævnt vælges disse intervaller i overensstemmelse med den tidligere opdagede fase struktur af variabiliteten af ​​det nuværende klima på den nordlige halvkugle [6-8].

GVA (0-800 m) i Nordatlanten fra 1958 til 2006 og i det nordlige stillehav (0-600 m) fra 1948 til 2007 viser således tre groft skiftende faser af varmeakkumulering og termisk aflæsning, der falder sammen i tid. Og det mest bemærkelsesværdige er, at den sidste fase (1975-1999) viste sig at være (næsten op til et år) lige i tid i begge oceaner. Dette indikerer kvasi-synkronisering af den overvejede globale proces [6-8] – selve processen med den næste flerårige varmefordeling i Jordens klimasystem,som start og udvikling af global opvarmning på kontinenterne er bundet i tid [4].

Modelberegninger viste, at den termiske udledning af havets GVA i løbet af perioden 1975-1999, det vil sige i den aktive fase af klimaopvarmning på kontinenterne, fandt sted quasi-synkront i begge halvkugler. Specificiteten af ​​denne proces i nogle informative områder i det sydlige Ocean (for eksempel i Bellingshausen og Weddell hav) var, at varme til havfladen kom fra det underliggende varme mellemlag (100-600 m) som følge af dyb konvektion. I dette tilfælde kan termisk udledning screenes ved udvikling af en svag positiv temperaturanomali på havfladen.

Sammen med den overordnede karakter af de overvejede flerårige oscillationer af havets varmeindhold (MOSTOK), kan man ikke være opmærksom på de regionale træk ved vandtemperaturvariationen i Atlanterhavet og Stillehavet (figur 4). Det skal især bemærkes, at varmeoverførslen i andet halvdel af sidste århundrede ændrede sig mere væsentligt i Stillehavet og dets varmeindhold i Atlanterhavet. Denne forskel synes at skyldes det faktumat der i Nordatlanten er en dyb (op til 1000-1200 m) konvektion, og i Stillehavet forhindrer mere signifikant densitetsstratifikation udviklingen af ​​konvektion dybere end 300-400 m. Heraf følger, at intensiteten af ​​varmeoverførslen fra havet til atmosfæren uregelmæssigheder, hvor meget for at reducere varmeindholdet i GVA.

De betragtede resultater af numerisk simulering, understøttet af direkte målinger, tyder på, at verdensdækkets udvikling med flere årtier ledsages af oscillationer af havets varmeindhold. En kontrol af, om beregningerne var tilstrækkelige, blev udført i overensstemmelse med storskala feltundersøgelser for flere energiaktive områder i Verdenshavet. Resultaterne af beregninger og feltforsøg var i fuld overensstemmelse med hinanden [9, 15, 16].

Tilsyneladende svarede den positive MOSTOK-fase, der vedrørte perioden (1975-1999) af termisk udledning af havets GVA i tempererede breddegrader tilsyneladende i tid til den kendte globale opvarmning på kontinenterne. Baseret på denne kendsgerning kan følgende velbegrundede antagelse udføres: Havvarmen yder også et vist bidrag tilen vis stigning i den gennemsnitlige temperatur på den nærliggende luft på kontinenterne. I den negative fase af MOSTOK, når der er en stigning i GVA's varmeindhold i klimasystemets dynamik, er det højst sandsynligt, at varmestrømme af modsat retning råder – fra atmosfæren til havet. Denne fase af klimaet er karakteriseret ved jord ved en stigning i det kontinentale indeks, hvilket afspejler den lavere atmosfæriske luftfugtighed med alle de følgevirkninger, der følger med, samt den hyppigere forekomst af ekstreme værdier af temperaturen på nærfladen.

***

Dataene fra langvarige hydrologiske observationer [5] og resultaterne af modelleringen af ​​varmeindholdet i det øvre aktive lag i verdenshavet viste her, at GVA i en række regioner oplever kvasynkroniske fler-decades faseændringer, hvor der ses alternerende episoder af varmeakkumulering og termisk udledning af havet, der varer 25-35 år.

På baggrund af dette resultat er det muligt at formulere en hypotese om, at den påviste flertallet oscillation af havets varmeindhold har en vis indflydelse på dannelsen af ​​det tilsvarende tidsinterval.cirkaomfanget af den globale atmosfæriske oscillation, som manifesterer sig i form af kortvarig fasevariation i det nuværende klima på den nordlige halvkugle [17]. Den observerede regionale afkøling af havets GVA i en bestemt fase af dens termodynamiske tilstand syntes at ledsages af overførsel af oceanisk varme og fugt i atmosfæren, hvilket bidrog til at mindske og opvarme kontinenterne. Et sådant klima scenario blev udført i 1975-1999. og blev ledsaget af en aktiv fase i væksten af ​​nær overfladetemperaturen, især på de eurasiske og nordamerikanske kontinenter. Samtidig bliver klimaet på kontinenterne som helhed i MOSTOK-faser, når havets GVA akkumulerer varme, mere kontinentale, hvilket faktisk fandt sted indtil midten af ​​70'erne i det sidste århundrede og kan spores til i dag. Således gjorde hydrofysiske observationer i havet ved hjælp af Argo floats [18] det muligt at påvise en stigning i GVA's varmeindhold i løbet af det sidste årti, hvilket resulterede i en stigning i gennemsnits temperaturen af ​​dette lag med en hastighed på 0,005 ° С / år. Dette resultat er i overensstemmelse med den eksisterende repræsentation.om processen med moderne opvarmning af havets varme og om at bremse global klimaopvarmning på kontinenterne.

Sammenfatning af mellemproduktet (det er endnu ikke endeligt) Resultatet af alle ovenstående om de mulige årsager og faktisk observerede manifestationer af kortvarig variabilitet i det nuværende klima. Lad os forsøge at formulere vores ideer om denne proces som en foreløbig, men veldefineret hypotese, som kan opsummeres som følger.

Hovedelementerne i Jordens klimasystem er atmosfæren, oceanerne og kontinenterne. Dynamikken i interaktion mellem dem bestemmer direkte den naturlige naturlige udvikling af det globale klima i den tilsvarende rumtidsx skalaen.

Den kortvarige variabilitet af det nuværende klima i flere årtier opstår på grund af inter decades svingninger i klimasystemets dynamik. Kilden til sådanne svingninger er den quasicykliske proces med varmeakkumulering og termisk udledning af havet, som ledsages af en ændring i retningen af ​​varmeflux mellem havet og atmosfæren.Et potentielt indre reservoir og en varmekilde, der er leveret quasi-cyklisk til havfladen i løbet af dens termiske aflæsning, kan naturligvis være dens forholdsvis varme underlagslag. Derfra ekstraheres varme ved periodisk opstået dyb sæsonmæssig vertikal densitetskonvektion. Hver fase i en sådan klimatisk cyklus har karakteristiske hydrometeorologiske egenskaber, som på kontinenterne er forenet med begrebet "kontinentalt indeks". Dens forhøjede værdier (observeret nu) indikerer forekomsten af ​​relativt mere alvorlige klimaforhold – en skarp årlig temperatur- og fugtighedsfald, kølige vintre og varme tørre sommersæsoner, lavsæsonen og frost osv. Tilsyneladende er denne fase af klimaet på den nordlige halvkugle i begyndelsen af ​​dette århundrede, som især bør karakteriseres af svækkelsen af ​​overførslen af ​​oceanisk varme og fugt fra vest til øst fra regionerne i det nordatlantiske og det nordlige stillehav.

litteratur
1. Levitus S., Antonov J. I., Boyer T. P. Globalt havvarmeindhold 1955-2008 i lyset af nyligt afslørede instrumenteringsproblemer // Geophys. Res. Lett. 2008. V. 36. L07608. DOI: 10.1029 / 2008 GL037155.
2. Byshev V.I., Neyman V.G., Romanov Yu.A.På de betydelige forskelle i storskala forandringer i overfladetemperaturen over oceanerne og kontinenterne // Oceanology. 2006. T. 46. Nr. 2. S. 165-177.
3. Gruza G.V., Ran'kova E.Ya., Rocheva E.V., Smirnov V.D. Geografiske og sæsonmæssige træk ved moderne global opvarmning // Grundlæggende og anvendt oceanologi. 2015. T. 2. S. 41-62.
4. Fysikvidenskabsgrundlaget. Arbejdsgruppe i den mellemstatslige vurderingsrapport Panel om klimaændringer / udgaver. T. F. Stocker, D. Qin, G.-K. Plattner et al. // IPCC 2013. Klimaændring 2013. Cambridge, N.Y., 2013. P. 1535.
5. Byshev V.I., Figurkin A.L., Anisimov I.M. Modern Climatic Changes in the Thermohaline Structure of NWTU // Izvestiya TINRO. 2016. T. 185, s. 215-227.
6. V. Byshev, V. G. Neuman, Yu.A. Romanov, I. V. Serykh. Om fasevariation af nogle karakteristika af det moderne klima i det nordatlantiske område // Dokl. RAS. 2011. T. 438. nr. 6 s. 817-822.
7. Minobe S. A. 50-70 årig klimasvingning over Nordstaterne og Nordamerika // Geophys. Res. Lett. 1997. V. 24. P. 683-686.
8. Wang G., Swanson K. L., Tsonis A. A. Pacemakeren af ​​store klimaforskydninger // Geophys. Res. Lett. 2009. V. 36. L07708. DOI: 10.1029 / 2008 GL036874.
9. MEGAPOLIGON eksperiment. Hydrofysiske undersøgelser i det nordvestlige Stillehav. M., 1992.
10. Moshonkin S.N., Alekseev G.V., Bagno A.V. et al. Numerisk simulering af Atlanterhavet-Arktis – Bering Havets omsætning i det 20. århundrede // Russisk Journal of Numerical Analysis and Mathematical Modeling. 2011. V. 26. Nej .2. R. 161-178.
11. Atlantic Hydrophysical Polygon-70 / Ed. V.G. Kort, V.S. Samoylenko. M., 1974.
12. Atlas POLIMODE. Woods Hole, 1986.
13. Ivanov, Yu.A., Morozov, EG, vandoverførsel i Gulf Stream Delta, DAN. 1991. T. 319. Nr. 2. S. 487-490.
14. Anisimov, V.V., Byshev, V.I., Zalesnyi, V. B., Moshonkin, S.N., Multidecadal variabilitet af den termiske struktur af farvande i Nordatlanten og dens klimatiske betydning, Dokl. Russiske videnskabsakademi. 2012. T. 443.№ 3. C. 372-376.
15. Byshev, V.I., Koprova, L.I., Navrotskaya, S.E., et al. Den anomaløse tilstand af den nyfoundlandske energiaktiv zone i 1990 // DAN. 1993. T. 331. № 6. S. 735-738.
16. Byshev V.I., Snopkov V.G. På dannelsen af ​​temperaturfeltet for havoverfladevandet i den energibesparende zone i det nordvestlige Stillehav som et eksempel på MEGAPOLIGON teststed // Meteorologi og hydrologi. 1990. № 11. S. 70-77.
17. Byshev V.I., Neyman V.G., Romanov Yu.A., Serikh I.V. Globale Atmosfæriske Oscillationer i Dynamikken i Det Moderne Klima // Moderne Problemer med Remote Sensing af Jorden fra Space. 2014. Vol. 11. Nr. 1. S. 62-71.
18. Roemich D., Church J., Gilson J. et al. Uformet planetarisk struktur siden 2006 // Natur klimaændringer. 2015. V. 5. P. 240-245.


Like this post? Please share to your friends:
Skriv et svar

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