рефераты конспекты курсовые дипломные лекции шпоры

Реферат Курсовая Конспект

Глобальное потепление и Арктика

Глобальное потепление и Арктика - раздел География, Глобальное Потепление И Арктика Одно Из Наиболее Значимых Воздействий На Био...

Глобальное потепление и арктика Одно из наиболее значимых воздействий на биосферу и ее подсистемы, связанные с антропогенной активностью, глобальное потепление. Оно проявляется в изменении климата и биоты изменении продукционного процесса в экосистемах, сдвиге границ растительных формаций, изменении урожайности сельскохозяйственных культур. Особое значение эти воздействия имеют для высоких и средних широт Cеверного полушария.Эти регионы оказываются одними из главных источников и одновременно объектов подобных воздействий.

Здесь глобальное потепление проявится особенно сильно по расчетам, температура атмосферы наиболее значительно повысится именно в высоких и средних широтах. Кроме того, природа высоких широт особенно восприимчива к различным воздействиям и крайне медленно восстанавливается. С другой стороны, процессы в Арктике могут оказать заметное влияние на глобальные изменения.Это, например, динамика и оптические свойства снега и льда, участие вечной мерзлоты в биогеохимических циклах и т.д. Оценка роли Арктики в формировании глобальных изменений должна учитывать взаимодействия следующих факторов биота и глобальный цикл диоксида углерода, гидрологический режим, вечная мерзлота, снежный покров и ледники, прибрежные процессы, циркуляция океана и структура донных вод, динамика, тепловой баланс и состав атмосферы, солнечные и геомагнитные воздействия. Все это свидетельствует о важности математического моделирования климата и крупномасштабных процессов в экосистемах высоких и средних широт Северного полушария.

Мы попытаемся рассказать о моделировании природных процессов, основанном на разработке и модификации системы различных математических моделей.

МОДЕЛИРОВАНИЕ ИЗМЕНЕНИЙ КЛИМАТА В последние десятилетия созданы различные модели, с помощью которых можно оценить влияние на климат изменений состава атмосферы. Это способствовало пониманию механизмов предстоящих изменений климата.Для расчетов в таких моделях необходимо вычислять перенос солнечного и теплового длинноволнового излучения в атмосфере при различных соотношениях ее компонентов.

Наряду с этим требуется описать обмен энергией между радиационно-активной турбулентной атмосферой и неоднородными поверхностями суши, океана и криосферы. Система взаимодействующих элементов очень сложна, и до сих пор не существует моделей, которые могли бы полностью учесть всю совокупность естественных процессов переноса в атмосфере и у поверхности Земли. Существуют относительно простые и более сложные модели.

Самыми сложными оказываются климатические модели, учитывающие общую циркуляцию атмосферы и океана. Кроме того, нужны модели, отражающие эволюцию морского льда и различные процессы на суше образование и изменение снежного покрова, содержание влаги в почве и ее испарение растительностью.Модель климата, разработанная в Вычислительном центре РАН, включает блок, описывающий процессы в атмосфере с пространственным разрешением 4х5, и океанский блок, представляющий собой интегральную модель деятельного слоя океана с заданным распределением течений.

Moдель удовлетворительно описывает основные сезонные и географические характеристики глобального климата. В этой модели рассчитаны, в частности, распределения по высоте изменений температуры воздуха у поверхности Земли при удвоении содержания СО2 в атмосфере.Максимальное потепление составит 4С, сильнее скажется над материками, а наиболее сильно проявится зимой в Азии. Это связано с неизбежным сдвигом границы снежного покрова к северу.

Изменение количества осадков имеет пятнистую структуру. Увеличение количества осадков обусловлено более интенсивным испарением с поверхности океана и последующим выпадением на суше. Однако существуют области, где осадков станет меньше.ЭКОСИСТЕМЫ ХВОЙНЫХ ЛЕСОВ Отмечаемые ныне и прогнозируемые на ближайшие десятилетия повышение содержания СО2 в атмосфере и потепление ведут к серьезным изменениям в таежных и тундровых экосистемах Арктики и Субарктики изменению продуктивности, смене видового состава, сдвигу границы между лесом и тундрой.

Авторы предприняли попытку с помощью модели оценить, как повлияют изменения климата на продукционный процесс в лесной экосистеме и насколько сдвинутся северная и южная границы лесных экосистем умеренной зоны Северного полушария.Модель продукционного процесса экосистем хвойного леса описывает динамику углерода и воды, а также основные биотические и абиотические факторы в них. В модели учтены следующие процессы, протекающие в растениях фотосинтез, дыхание, рост и отмирание органов, распределение усваиваемых питательных веществ между органами.

Модель учитывает динамику влажности почвы и потока воды по ее профилю, интенсивность осадков и испарения, гидродинамическое сопротивление и водный потенциал почвы, действие гравитации на транспорт воды. После проверки модели по результатам наблюдений над ельниками в южной тайге на Валдае и другими участками в хвойно-широколиственных лесах и северной тайге ее использовали для описания глобальных процессов в высоких и средних широтах Северного полушария.

В частности, оценивалось влияние возможных изменений климата на продукционный процесс экосистем еловых лесов в различных климатических зонах на разных широтах и меридианах.Было получено распределение изменений годовой продукции и испарения воды в экосистемах при условии, что температура воздуха в течение вегетационного периода выше на 1С. Оказалось, что продукция еловых лесов увеличивается севернее 60 с широтой все больше у 66 рост достигает 3 и уменьшается южнее этой широты.

С ростом количества осадков продуктивность экосистем повышается, причем к югу все сильнее.Так, увеличение количества осадков на 6 на широте 62 влечет за собой рост продуктивности на 0,1, а на широте 58 3,4. СДВИГ ПРИРОДНЫХ ЗОН Различные изменения в экосистемах в результате изменения климата оценивались не раз. Здесь мы обсудим сдвиг границ системы природных зон тайга тундра. В используемой модели заложены разделяемые большинством специалистов представления о том, что в постоянных климатических условиях экосистема в своем развитии неизбежно приходит к устойчивому состоянию климаксу.

Иными словами, при постоянных условиях в данном месте экосистема пребывает в единственно возможном устойчивом положении равновесия, например тундра или тайга.Предположим, содержание диоксида углерода в атмосфере вдвое выше современного. Чтобы проследить за перемещением северной границы леса, разобьем ее на участки в широтном направлении, на каждом из которых положение границы определяют температура, рельеф, речной сток и вечная мерзлота перечень факторов заимствован из публикаций и экспертных оценок.

Результаты модельных расчетов свидетельствуют, что зона тайги сдвинется к северу преимущественно на 100 200 км. Кое-где этот сдвиг будет гораздо меньше или его не будет вовсе. ВЛИЯНИЕ ГЛОБАЛЬНОГО ПОТЕПЛЕНИЯ НА АРКТИЧЕСКИЙ БАССЕЙН Арктический бассейн весьма специфический объект для математического моделирования общей циркуляции из-за ряда важных отличий от остальной части Мирового океана.

Во-первых, он почти повсеместно и постоянно покрыт льдом. При этом потоки тепла, влаги и импульса из атмосферы в океан в значительной мере определяются состоянием морского льда его толщиной, сплоченностью и т.д. Во-вторых, распределение плотности воды в Северном Ледовитом океане обусловлено распределением ее солености, а не температуры, как в других океанах.В-третьих, значительная доля океана приходится на мелководные окраинные моря, а дно его глубоководной части изрезано высокими подводными хребтами.

В Вычислительном центре РАН была разработана многослойная гибридная модель общей циркуляции океана. Вычисления выполнялись в точках, расположенных в узлах сетки с шагом 2 по широте, т.е. около 220 км. По вертикали толща воды в океане делилась на 6 слоев.Соленость соседних слоев различалась примерно на 0,8. Рельеф дна задавался в самом общем виде, однако сохранял все основные особенности природного.

Учитывались стоки основных рек, впадающих в океан. Дополнительный береговой сток распределялся равномерно по всей границе области. Результаты расчетов позволили выявить реакцию океана на парниковый эффект. Средневзвешенное по всей глубине океана потепление составило около 1,5С, что меньше, чем в целом по Северному полушарию. Это вызвано тем, что верхний слой океана оказался сильно распресненным из-за таяния льда и увеличения речного стока.Более теплая, пресная и, стало быть, менее плотная вода, скапливаясь в верхнем слое, препятствует проникновению тепла в нижние слои. Таяние морского льда из-за потепления оказалось столь сильным, что его площадь в летние месяцы уменьшилась бы на 80. Нарушение вертикальной конвекции океанских вод наибольшее потепление в верхнем слое вызывает перестройку всей циркуляции океана.

В частности, увеличиваются скорости дрейфовых течений, что наряду с уменьшением толщины льда ведет к росту торосистости. Такие изменения климатического режима неизбежно будут иметь последствия не только непосредственно в акватории, но и в прибрежных областях.

Так, подъем уровня океана за счет потепления составит от 0,1 до 0,2 м, что может привести к затоплению устьев крупных рек, особенно в Сибири.В целом можно сказать, что климат Арктического бассейна станет более теплым и влажным, резко усилятся штормовые ветры, а в самом океане сократится площадь льдов, летом почти до нуля. ИЗМЕНЕНИЕ ПРОДУКТИВНОСТИ И СДВИГ ЗОНЫ ЛЕСОВ Чтобы оценить влияние увеличения концентрации СО2 и потепления на климат, экосистемы и урожайность, мы выполнили численные расчеты на климатической модели.

Модели, описывающие динамику экосистем, и экспертные оценки позволили определить смещение границ лесов при соответствующем изменении климата.Это ведет к изменению альбедо отражающей способности и влажности земной поверхности, что, в свою очередь, повлияет на глобальный климат. Конечно, заметное смещение растительных зон произойдет только через 100 200 лет, однако указанный эффект может проявляться как тенденция изменения климата.

Основные изменения состоят в смещении зоны лесов на север. Естественно, что это больше всего скажется на климате полярных и приполярных областей. Численные эксперименты проводились на климатической модели Вычислительного центра РАН. В качестве граничных условий задавались новые значения альбедо в тех областях, где лес замещается другими растительными сообществами.Результаты расчетов предвещают заметное похолодание на 1 2С в северных регионах Европы и Азии из-за ослабления нагрева земной поверхности вследствие увеличения альбедо.

Таким образом, сдвиг природных зон частично компенсирует общее потепление, вызванное парниковым эффектом в Европе и Северной Азии. Итак, результаты расчетов предсказывают значительные изменения климата и биотических процессов в Арктике, а также перестройку общей циркуляции в Северном Ледовитом океане за счет парникового эффекта.Эти изменения будут иметь экономические и экологические последствия планетарного масштаба и должны вызвать адекватную реакцию человечества.

Это тем более важно в свете возрастающей роли севера России как сырьевой базы нефть, природный газ, цветные металлы, древесина и важнейшей транспортной магистрали.Освобождение поверхности Северного Ледовитого океана от льда позволит превратить его в важнейшую круглогодичную транспортную артерию, однако увеличение влажности, усиление туманов и штормов потребует больших вложений в обеспечение безопасности морского и воздушного транспорта.

Затопление устьев рек повлияет на планы размещения промышленных и жилых зон, а также транспортных терминалов. Изменение продуктивности и видового состава тундровых и таежных экосистем скажется на биоте всего региона, поэтому необходимо развернуть работы по сохранению уникальной природы Арктического бассейна.Для анализа возможной ситуации и определения адекватных превентивных мер, способных предотвратить а если надо, то и использовать последствия парникового эффекта в данном регионе, необходимо дальнейшее развитие и совершенствование математических моделей и методов, насыщение их новыми натурными данными.

Список использованной литературы Журнал Экология и жизнь. Статья А.А. Мочалова, В.П. Пархоменко, А.М. Тарко.

– Конец работы –

Используемые теги: Глобальное, потепление, Арктика0.061

Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: Глобальное потепление и Арктика

Что будем делать с полученным материалом:

Если этот материал оказался полезным для Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:

Еще рефераты, курсовые, дипломные работы на эту тему:

РЕФЕРАТ на тему: «Парниковый эффект. Проблемы глобального потепления.»
РЕФЕРАТ на тему Парниковый эффект Проблемы глобального потепления...

Глобальное потепление и выбор России
Прежде всего это меры, изложенные в Конвенции ООН об изменении климата, принятой в 1992 г. Цель конвенции ограничить объем выбросов парниковых… В 1997 г. в Киото Япония на третьей конференции по проблемам, сформулированным… В усилиях мирового сообщества по сдерживанию планетарных процессов потепления экологическая политика России имеет…

Поэтому наблюдаемое глобальное потепление никак не связано с деятельностью человечества, считает астроном.
На сайте allrefs.net читайте: Поэтому наблюдаемое глобальное потепление никак не связано с деятельностью человечества, считает астроном....

Глобальное потепление
Это на 23 больше, чем в 1995 г. Стихия унесла11000 человеческих жизней.Будет ли побит этот печальный рекорд в нынешнем 1999году?Данные о… Горячие области материков планеты.П. Джоунс и Тома М.Л.Уигли представляют… Вроде бы мелочь, только нужно учесть, что по расчетам разныхавторов, повышение этой температуры на 1,5-2,5 градуса…

Потепления климата и другие глобальные экологические проблемы на пороге XXI века
Этот материал был подготовленк печати уже после его смерти.Мы публикуем его к 90-летию со дня рождения Александра Леонидовича в знак нашейпамятии… В России с1993 г. численность населения снижается, но растет в Китае, странах… В десятки раз увеличилось количествоавтомашин, загрязняющих выхлопными газами атмосферу городов. В сельскомхозяйстве…

Адаптация к глобальному потеплению
Неудивительно, что эта проблема постоянно обсуждается на разного рода международных форумах, глубоко исследуют ее и специализированные международные… Главная из них - функционирующая с 1988 г. под эгидой ЮНЕП и Всемирной… В своем выступлении Пан Ги Мун подчеркнул, что последствия изменения климата затронут все страны, однако в большей…

Глобальные проблемы, причины их возникновения и основные признаки. Классификация глобальных проблем
Философское осмысление глобальных проблем — это изучение процессов и явлений, связанных с проблемами общепланетарной цивилизации,… Философия анализирует причины, которые привели к появлению или обострению… В современной философии сложились основные подходы к пониманию глобальных проблем: 1. все проблемы могут стать…

Глобальное потепление, усиление землетрясений и стихийных бедствий вследствие истощения озонового слоя
Согласно расчетам 1 , дополнительная солнечная энергия по сравнению с уровнем 80-х годов, проходящая через истощенный на 8-10% озоновый слой, в… С 1999 года в Антарктиде площадь озоновых дыр с истощением озона более чем на… Изменение солнечной активности и другие естественные причины не могли привести к аномально быстрым темпам потепления.…

Глобальное потепление - "парниковый эффект"
Сам собой напрашивается вывод о связи между этими двумя процессами.Тем более, что причину быстрого роста количества парниковых газов тоже долго… Пожалуй, только на содержание водяного пара в атмосфере человек еще не… А в последней четверти XX в. началось резкое потепление глобального климата, которое в бореальных областях…

Глобальные проблемы мирного освоения космоса
В научном плане человечество стремится найти в космосе ответ на такие принципиальные вопросы, как строение и эволюция Вселенной, образование… В освоении космоса человечеству предстоит изучит различные области… Главными задачами здесь являются ракет-носителей, двигательных установок, космических аппаратов, а так же…

0.035
Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Education Insider Sample
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
Реклама
Соответствующий теме материал
  • Похожее
  • По категориям
  • По работам
  • Терроризм - глобальная проблема мира В таком обществе появляются различные оппозиционные группы - политические, социальные, национальные, религиозные - для которых становится… Объект атаки - больница, роддом.Или события, которые произошли в Кизляре,… Через "возвышенные мотивы" обычно вовлекают молодежь, которая, в силу умственной и моральной незрелости, легко…
  • Экономические аспекты глобальных проблем Ходит за плугом, стоит за плечами Каменотесов, ткачей . Н. А. Некрасов. Железная дорога На пороге третьего тысячелетия мировое сообщество старается… Человечество овладело многими секретами природы, поставило себе на службу энергию атома, биотехнологию, вышло в…
  • Интернет - глобальная компьютерная сеть Около двух лет назад были созданы оболочки, поддерживающие функции сетевого поиска и доступа к распределенным информационным ресурсам, электронным… Они рассматривают глобальную сеть как дополнение к своим собственным локальным… Кроме того, Internet предоставляет уникальные возможности дешевой, надежной и конфиденциальной глобальной связи по…
  • Глобальные сети России: технический аспект Интернет использует протоколы семейства TCP/IP. Они хороши тем, что обеспечивают относительно дешевую возможность надежно и быстро передавать… Интернет это не только электронная почта (гораздо дешевле традиционной),… Это еще и последние новости с сайтов популярных российских газет, радио и телевидения, и возможность использовать…
  • Терроризм как глобальная угроза и как инструмент мировой политики Если такие группы придут к выводу, что не могут добиться своих целей законным путем, они могут попытаться достигнуть желаемого через насилие, т.е.… Однако, как показывает последний перуанский "эксперимент", такой терроризм… И, наконец предъявление через те же СМИ обществу и лидерам мотивов террора и условий его прекращения. Главное условие…