Оценка влияния отдельных климатообразующих факторов на радиационные потоки в атмосфере и межгодовую изменчивость глобальной приповерхностной температуры воздуха

• Автор: Гусакова, Мария Андреевна
• Шифр специальности: 25.00.30
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 129 с. : ил.

Содержание

Введение

Глава 1 Современная проблема климатических изменений

1.1 Исторические сведения об изменениях климата

1.2 Современные тенденции изменений климата

1.3 Анализ различных точек зрения на причины изменения климата. Естественное и антропогенное воздействие

1.3.1 Временные масштабы изменчивости климата

1.3.2 Влияние климатообразующих естественных и антропогенных факторов

на изменение климатической системы Земли

Выводы
Глава 2 Изменчивость отдельных характеристик климата в последние десятилетия по данным спутниковых и наземных наблюдений
2.1 Характеристика используемых данных спутниковых и наземных наблюдений
2.2 Изменчивость концентрации парниковых газов
2.3 Изменчивость концентрации водяного пара
2.4 Изменчивость количества облачности
2.5 Изменчивость оптической толщины аэрозолей
2.6 Изменчивость альбедо
Выводы
Глава 3 Оценка вклада различных факторов в изменение радиационного баланса Земли по данным спутниковых наблюдений
3.1 Радиационный баланс Земли
3.2 Оценка влияющих факторов на межгодовые изменения потоков коротковолновой радиации в атмосфере
3.3 Оценка влияющих факторов на межгодовые изменения количества по-

глощенной длинноволновой радиации в атмосфере
Выводы
Глава 4 Оценка вкладов различных факторов в изменчивость глобальной приповерхностной температуры воздуха
4.1 Оценка влияния радиационных факторов на изменчивость глобальной приповерхностной температуры воздуха
4.2 Оценка влияния облачности, водяного пара и других парниковых газов
на изменчивость глобальной приповерхностной температуры воздуха
Выводы
Глава 5 Моделирование межгодовой изменчивости глобальной приповерхностной температуры воздуха
5.1. Обзор моделей. Достоинства простых моделей
5.2. Однопараметрическая модель эволюции глобальной приповерхностной температуры воздуха
5.3. Оценка трендов будущих изменений глобальной приповерхностной
температуры воздуха
Выводы
Заключение
Список сокращений
Список литературы

Введение
Актуальность исследования. В последние десятилетия самой обсуждаемой проблемой в гидрометеорологии являются климатические изменения. При этом высказываются диаметрально противоположные точки зрения на их причину и, соответственно, на их возможные тренды в будущем. Поэтому появление еще одного исследования в данном направлении вряд ли существенно продвинуло бы нас в понимании данной проблемы, если бы не одно важное обстоятельство. Стремительное развитие космических методов исследования в гидрометеорологии, наблюдавшееся в последнее время, привело к появлению совершенно новой информации, анализ которой дает возможность по новому взглянуть на существующие оценки роли различных климатообразующих факторов. В настоящем исследовании для этой цели использован большой массив космической информации. На его основе получены уточненные количественные оценки вкладов отдельных климатообразующих факторов в межгодовую изменчивость радиационных потоков в атмосфере и глобальной приповерхностной температуры воздуха. Это позволило сформулировать однопараметрическую модель эволюции межго-довых изменений глобальной приповерхностной температуры воздуха и с ее помощью выделить новые тренды ее климатической изменчивости. Отмеченные обстоятельства делают работу весьма актуальной.
Цель и задачи исследования. Оценить влияние различных климатообразующих факторов на радиационные потоки в атмосфере и межгодовую изменчивость глобальной приповерхностной температуры воздуха с использованием новейших данных наблюдений, включая спутниковые. На этой основе сформулировать однопараметрическую модель эволюции глобальной приповерхностной температуры Земли, основанную на энергетическом балансе Земли, позволяющую оценить будущие изменения глобальной приповерхностной температуры воздуха

аэрозольных компонентов могут существенно повлиять на структуру радиационного баланса атмосферы и тем самым на ее термическую и динамическую структуру. При этом, наиболее существенное влияние может оказать увеличение в атмосфере концентрации углекислого газа в результате создаваемого им парникового эффекта, что способствует потеплению глобального климата [63]. В условиях имеющей место возрастающей скорости поступления углекислого газа в атмосферу в ближайшие 100 лет его воздействие на климат может стать ощутимым. Однако для корректного вывода об антропогенном влиянии на климат в результате изменения газового состава следует учитывать эффект других малых примесей, влияющих на потоки радиации в атмосфере. Часть из них влияет на тепловой режим планеты, воздействуя на озоновый слой [38]. Целый ряд химически активных малых примесей, таких как, окислы азота, фреоны, обладает свойствами поглощать радиацию и тем самым воздействовать на тепловой режим атмосферы путем уменьшения солнечной радиации или путем усиления парникового эффекта. В настоящее время можно констатировать в основном возрастание темпов загрязнения атмосферы промышленными выбросами таких компонентов, как сернистый газ, окись углерода, галогеноуглероды, окислы азота, углеводородные соединения. Являясь продуктами производственной деятельности, вышеназванные компоненты могут накапливаться в атмосфере, т.е. их концентрация со временем может довольно быстро возрастать. Возможным механизмом влияния некоторых видов антропогенного аэрозоля является также изменение концентрации ядер конденсации в атмосфере, что в принципе может повлиять на облачность и осадки [15].
В связи с интенсивным развитием топливно-энергетического комплекса существенным фактором антропогенного влияния на климат может стать и тепловое загрязнение атмосферы. На сравнительно небольших территориях (в пределах крупных городов и промышленных центров) его влияние уже заметно, и вполне естественно, что в дальнейшем этот процесс усилится, а также изменятся масштабы его воздействия. В связи с этим необходим анализ возможного влияния тепловых выбросов на климат [8].