„Без изключение всички съвременни климатични модели дават затопляне на климата в Русия през 21-ви век, което значително надвишава средното глобално затопляне. Най-голямо повишаване на температурата на повърхността се очаква през зимата и тя се увеличава на север, достигайки максимални стойности в Арктика.
Доклад за климатичните рискове на територията на Руската федерация на Климатичния център на Росхидромет, 2017 г.
Често се казва, че глобалното затопляне като цяло е благоприятно за нашата страна, почти две трети от която е заета от зоната на вечна замръзване, на обикновен език - вечна замръзване. Вярно е, че сега рядко чувате "вечно", по-често - "вечна замръзване".
Но както „вечната”, така и „вечната замръзнала” вечна замръзналост (вечна замръзнала земя, вечна замръзване) е много трудни за разработване. През лятото горната му част се размразява, образува се слой без лед - активен слой. Трудно се строи в такъв район. Ледът винаги е с увеличен обем в сравнение с размразените скали. Замръзвайки отново, той ще изтласка сградата, издигната над него. Топенето на вечна замръзване също деформира нефтените кладенци. Друг пример: в Норилск през последните десет години броят на сградите, които са получили щети, се оказа по-голям, отколкото през предходните 50 години.
Дори обикновеното пътуване на вездеходен автомобил по девствена тундра може да доведе до нарушаване на температурния режим, по-нататъшно образуване на термокарстови падове, езера, наводнения и деформация на тръбопроводи, положени през територията. Именно размразяването на почвата под коловоза доведе до разрушаването на участъци от железопътната линия Салехард - Игарка, която се строи през 50-те години на XX век. През същите години в Московския държавен университет беше открита първата в света катедра по геокриология (вечна замръзване): изследването на свойствата на криолитозоната беше признато за особено важно за нашата страна.
Днес, представяйки доклада за климатичните рискове в Руската федерация в началото на февруари, ръководителят на Росхидромет Максим Яковенко отбеляза: 2017 г. беше сред най-топлите на планетата, а затоплянето беше най-осезаемо в Арктическата зона. Ако средното повишаване на температурата по целия свят беше с един градус, то в северните райони - с три градуса. Това увеличение е несъмнена тенденция на нашето време и за да се проследи, беше решено да се възстановят затворените по-рано метеорологични станции в Арктика. Първоначалните планове са за рехабилитация на четиридесет станции, които ще изискват подходящо обновяване и инфраструктура, която да ги поддържа.
Струва си да се отбележи, че изминалата 2017 г. е първата рекордна година без помощта на Ел Ниньо (изместване на нагрятите повърхностни води на Тихия океан на изток), а Ел Ниньо винаги е оказвал влияние върху климата.
Директор на Главна геофизична обсерватория им А.И. Воейкова Владимир Кацов смята, че Арктика постепенно се приближава (вече в средата на XXI век) и това се случва със скорост от 13,3% на десетилетие. Можете също да видите колко рязко скочи концентрацията на CO2. През 2015 г. психологическият минимум от 400 ppm е надвишен за първи път - с 40% повече, отколкото в прединдустриалната ера.
Опасността от климатични рискове днес е на второ място след оръжията за масово унищожение. Въпросът не е само в повишаването на нивото на Световния океан (с повече от 2,5 мм годишно), което заплашва да наводни не само далечната Холандия, но и някои от нашите петролни региони (Ямал). Криолитозоната съдържа огромно количество метан. Ако във връзка с глобалното затопляне метанът започне да се отделя в атмосферата, тогава този газ ще бъде много по-ефективен от въглеродния диоксид при създаването на „одеяло“ над земната повърхност, което ще допринесе за по-нататъшно затопляне.
Ефектът на "одеялото" вече може да се наблюдава в Москва, където все още е по-топло, отколкото в съпоставими региони, тъй като над него има купол от газове, прах и т.н. Но метанът е десет пъти по-плътен от CO2, има 25-30 пъти по-силен парников ефект и не напуска атмосферата за много по-дълго.
Миналата година, въз основа на повторното пробиване на четири кладенеца, извършено от Института за вечна замръзналост на Руската академия на науките през 1982-1983 г., беше установено, че скоростта на разграждане на подводната вечна замръзнала земя през последния тридесетгодишен период достига 18 cm на година (средна стойност от 14 см на година). И ако по-рано се смяташе, че основната част от вечната замръзналост на шелфа на моретата на Източната Арктика е непрекъсната и емисиите на метан са невъзможни тук в обозримо бъдеще, то след наблюденията от 2011-2016 г. вече няма такъв увереност. Опасни в това отношение са и айсбергите, които разорават вечна замръзналост в плитки води, образувайки бразди с дълбочина 4-6 метра, откъдето изтича метан.
От доклада за климатичния риск: „Влошаването на вечната замръзналост по крайбрежието на Карско море може да доведе до значително увеличаване на бреговата ерозия, в резултат на което брегът в момента се отдалечава с 2–4 метра годишно. Особено опасно е отслабването на MMG на Нова Земля в районите, където се намират съоръжения за съхранение на радиоактивни отпадъци.
Струва си да се спомене рисковете за коренното малобройно население на Севера: поради по-честите размразявания на земята се образува слой лед, северните елени не могат да получат лишеи изпод ледената кора и по-ранното топене и по-късно образуване на река ледът води до нарушаване на традиционните маршрути, което пряко засяга икономическата структура на коренното население на Севера.
Има някои плюсове. Топенето на ледовете води до опростена навигация по Северния морски път, което увеличава достъпността на руската Арктика. Така през януари, за първи път без подкрепата на ледоразбивач по това време на годината, газовият танкер Eduard Toll дойде в Сабета от Корея. От друга страна, използването на зимни пътища ще намалее - и обсега на някои отдалечени точки може да се окаже проблем в контекста на слабо развитата северна малка авиация.
Метанхидратът - така нареченият "леден газ" - е друг източник на въглеводороди: от един кубичен метър метанов хидрат могат да се получат 164 кубични метра природен газ. Русия има големи находища на този потенциален природен ресурс. Въпреки това, когато вечната лед се размразява, това е по-скоро опасност, отколкото полза за икономиката.
От доклада за климатичните рискове: „В контекста на ресурсно базирано развитие на икономиката на арктическите региони на Русия, въпросът за устойчивостта на инфраструктурата на горивно-енергийния комплекс, който включва обширна мрежа от тръбопроводи, е особено важен важно. Изследвания, проведени в САЩ, показват, че поддържането на нормативното представяне на съществуващата инфраструктура в Аляска в периода до 2030 г. ще изисква от 3,6 до 6,1 милиарда долара и около 7,6 милиарда в периода до 2080 г. Въпреки че подобни прогнози за Русия липсват , може да се предположи, че предвид значително по-големия брой инфраструктурни съоръжения в зоната на вечна замръзване, разходите за поддръжката им ще бъдат по-високи. Вече само около 55 милиарда рубли се изразходват годишно за поддръжка на тръбопроводи в райони, където в Русия са разпространени вечно замръзналите почви.
Съществува донякъде облекчаваща напрежението хипотеза за периодичността на колебанията в климатичната система, според която през 2020-2040 г. може да се очаква ново охлаждане и увеличаване на ледената покривка на Северния ледовит океан. Въпреки това, според заключението на Росхидромет, въпреки че има повторение на подобни явления, наличните данни не позволяват да се предвидят неговите интервали.
Подготвен от Татяна Шабаева
Езера в района на газокондензатните полета Бованенковское и Крузенштернско на снимки от спътника Landsat-8 (вляво - видим спектър, вдясно - IR, синтез). Снимка: професор Василий Богоявленски
Сателитни снимки разкриха повече от 200 ярко сини езера на полуостров Ямал и полуостров Гидан, образувани в райони на размразена вечна замръзнала земя („вечна замръзване“). Подобно на гигантски джакузита, тези странно оцветени езера бълбукат газ метан, пише вестникът. Сибирски таймс, цитирайки скорошни изследвания на професор Василий Богоявленски от Руската академия на науките.
Езерата са се образували в резултат на термокарст - потъване на земната повърхност поради размразяване на ледено замръзнали скали. При размразяване на "вечната замръзване" се образуват празнини, които се запълват с разтопена вода. В същото време природният газ започва да излиза от земята.
Учените отбелязват, че езерата в Ямал са много различни от обикновените термокарстови езера с тъмен цвят. Тези езера са ярко сини и съдържат мехурчета газ, които влизат във водата, преди да бъдат изпуснати в атмосферата.
Повече от 200 сини езера в Далечния север се намират в непосредствена близост до големите газови кондензатни находища Бованенковское и Крузенштернско. Според професора тези езера имат редица характерни черти, по които могат да се разграничат от другите езера. Това са анормалния син цвят на водата, наличието на кратер на дъното и газовите емисии от водата, следи от газ в сезонната ледена покривка, активна крайбрежна ерозия и набъбване на вечна замръзналост на ръба на водата.
Професор Богоявленски предполага, че образуването на езера също е свързано със сеизмична активност. Например, над едно от находищата в Ямал те се образуваха по две линии, образувайки гигантски кръст.
Показателно е, че нови падове и езера се образуват дори при температури около 0°C.
Илюстрацията показва сателитни изображения на едно от тези езера от снимки на сателитите Landsat-8 и Sentinel-2.
Снимката вдясно показва, че в земята близо до едно от езерото се е образувал гигантски кратер. Може би от "експлозията" на балон с газ, въпреки че учените не могат да кажат със сигурност какво е било вътре в балона преди да се спука - вода, лед или нещо друго. Това е ключов въпрос, след отговора на който ще бъде възможно да се направят някои прогнози за появата на нови такива кратери.
В региона вече са известни поне 10 такива кратера. Ето как изглежда кратерът, когато се гледа от хеликоптер.
Снимка: пресслужбата на губернатора на Ямало-Ненецкия автономен окръг
Василий Богоявленски и неговите колеги активно изучаваха външния вид на тези езера на сателитни снимки от 2015-2016 г.
Размразяването на "вечната замръзналост" се извършва не само на полуостров Ямал и полуостров Гидан, но и в Сибир. Например в Якутия постепенно се разширява гигантският кратер Батагай, който се нарича „врата към ада“ или „провал в миналото“.
Термокарстов басейн с дълбочина около 100 метра в района на Верхоянск на Якутска територия разкрива древни геоложки пластове от различни епохи. Пукнатината достига километър дължина и до 800 метра ширина. Образувано е през 60-те години на миналия век, след като участък от тайгата е изсечен на 8 км югозападно от село Батагай. Оттогава, с повишаване на температурите, вечната замръзнала лед продължава да се топи и пукнатината нараства с около 15 метра годишно.
Снимка: NEFU на името на М. К. Амосов
Кратерът Батагай е много интересен за палеонтолозите. Така например през 2009 г. тук е намерен добре запазен 4400-годишен скелет на жребче и останките от теле на бизон. Други находки включват кости на мамути и елени.
Глобалното затопляне и постоянното повишаване на средните световни температури позволяват да се предвиди, че размразяването на вечната замръзналост ще продължи и в бъдеще. Вероятно такива гигантски пролуки в бъдеще могат да се образуват на други места в тайгата.
Размразяването на вечната замръзналост в Ямал и на полуостров Гидан е опасно, защото в атмосферата се изпускат запаси от метан, един от парниковите газове. По отношение на способността си да задържа топлопреминаването, метанът е 30 пъти по-ефективен от CO 2.
Това допълнително ще затрудни топлопреминаването на атмосферата и ще увеличи парниковия ефект, поради което повърхността на планетата ще започне да се нагрява по-бързо, така че парниковият процес ще се ускори сам. Учените вече се опитаха да оценят ефекта от отделянето на въглеводороди в атмосферата поради топенето на вечната замръзналост. Според едно проучване до 2100 г. до 205 милиарда тона въглеводороди ще влязат в атмосферата, ако процесът на размразяване на вечна замръзване се ускори с повишаване на глобалните температури, както се случва сега.
Предишни проучвания предполагат, че размразяването на вечната замръзване ще започне, ако глобалните температури се покачат с още 1,5 °C. Но образуването на метанови мехурчета в почвата и яркосините езера в Ямал може да е знак, че процесът вече е започнал.
В Сибир учените вече са открили повече от 7000 метанови мехурчета в почвата, както е показано във видеото. Такива мехурчета могат да се освободят и да доведат до образуване на кратер.
Размразяването на вечна замръзване не вещае добро за човечеството. Можете да си припомните масовото изчезване на Перм - едно от най-големите бедствия в биосферата в историята на Земята, което доведе до изчезването на 96% от всички морски видове и 73% от сухоземните видове гръбначни животни. Според една от версиите масовото изчезване на Перм е възникнало поради липса на кислород в океаните, което е довело до верига от събития. Може би е започнало с масово изпускане на метан или сяра от земната кора в атмосферата.
Вездеходният автомобил донесе храна, писма и журналисти. Вече е вечер на улицата, въпреки че в полярен ден понятието "вечер" е условно.
Вечерта в тези ширини се простира в продължение на много часове. Единадесет палатки, подредени в редица на хълм, на еднакво разстояние една от друга.
Еленовъдът Яша Яптик живее на палатка със съпругата си Валя, четири деца и внук - син на голямата му дъщеря. Дъщерята се скита със съпруга си в друг район на Ямал, много на север, и изпрати сина си при баба и дядо си за лятото.
Но внукът не е най-младият обитател на чумата. Собствениците имат и син, който е по-малък: дебелобузият Паша е само на седем месеца.
Детето лежи в дървена люлка, която вече е на половин век. Някога в нея лежеше самият собственик на чумата – сред номадите нещата издържат десетилетия и се предават от поколение на поколение.
Седнали върху еленски кожи, домакините пият чай с гостите си на ниска маса. Навън деца крещят - момчета играят футбол, карайки тежка безформена топка през тундрата. След полунощ е, но никой не ги кара наоколо в приятелките, защото навън още е светло.
По-близо до нощта елените се връщат в лагера. Ямал, полуостров в северната част на Западен Сибир.
От устието на Обския залив той се простира на север за почти 700 километри. Тук живее най-голямото стадо северни елени в света: около 650 000 животни.
И тук за 20 процента от руските запаси от природен газ. Ненетците са коренните жители на тези места.
Почти целият им живот преминава в тундрата и е свързан с елените.
„... През последните години климатът се промени драстично“, казва Яша Яптик, отпивайки чай. ─ Пролетта сега идва месец по-рано. 20 преди години, през май, все още имаше сняг в цялата тундра, но сега почти изчезна до края на април...“
През есента, напротив, сланите започват по-късно, а реките замръзват по-късно.
През април вали дъжд, снегът започва да се топи, след това температурата рязко пада и снегът е покрит с ледена кора, от която е много трудно за елените да получат лишеи и мъх. Тези пролетни промени в размразяването със слана, които образуват ледена кора върху снега, причиняват много неприятности на пастирите на северни елени. Елените често не могат да пробият тази кора с копита, за да получат собствена храна и остават гладни.
И това се случва не само в Ямал. Веднъж в Чукотка през зимата внезапно заваля дъжд, а след това удари слана.
В резултат на това две трети от зимните пасища бяха покрити с кора от лед. Тогава хиляди елени умряха от глад.
Учените, изучаващи глобалното затопляне, твърдят, че затоплянето на климата в Русия може да доведе до значителни неблагоприятни последици. По-специално, това се посочва в доклада на руския клон на Грийнпийс за основните последици от изменението на климата в районите на вечна замръзване, върху който са работили учени от Русия, Норвегия и Съединените щати. „Вечната замръзване е уникално явление“, казва Фьодор Романенко, старши научен сътрудник в Географския факултет на Московския държавен университет. В северната част на Ямал дебелината на слоя на вечна замръзване достига 400 метра, температурата му пада под минус осем градуса.
Особеността на вечната лед в Ямал е, че съдържа големи количества подземен лед от различни видове, както и листов лед, чиято площ достига десетки квадратни километра, а дебелината е до 40 метра. С повишаването на температурата на земята подземният лед започва да се топи.
Всяко лято вечната замръзнала лед се размразява до дълбочина, която учените наричат „слой замръзване-размразяване“. Ако лятото е по-топло от обикновено, долното ниво на слоя потъва все по-ниско и дори може да достигне големи ледени отлагания.
В резултат на топенето на леда почвата утихва и се образува купа, която след това се пълни с вода. Това явление се нарича термокарст.
Вътре е 1932 е описан за първи път на Новосибирските острови от съветския геоморфолог Михаил Ермолаев. Учените смятат, че повечето езера в тундрата са от термокарстов произход.
Периодично такива езера се спускат в резултат на ерозионни или склонови процеси и след това с течение на времето отново се пълнят с вода. Според научни наблюдения, през миналото 40 С течение на годините средната годишна температура на горния слой на вечна замръзване се е увеличила с един градус в северната част на Западен Сибир и с един и половина в Якутия.
Изчезването на езерата може да причини много неприятности на жителите на тундрата, тъй като рибата, една от основните хранителни продукти на номадите, изчезва заедно с водата. По пътя шефът на местния търговски пункт показа езерото, от което през есента 2008 водата изтече.
„... Брегът се спука като експлозия и почти цялата вода изтече само за пет дни. Видях с очите си..."
На следващата сутрин ненецът се готви да се премести на ново място.
Преместват стадото си на друго пасище на всеки два-три дни, щом северните им елени стъпчат и изяждат храната на старото място. Ненецът преминава недалеч – на три-четири километра.
Но дори и за това те трябва напълно да съберат всичките си неща в палатката, да ги завържат към шейните, след това да разглобят самата палатка, внимателно да поставят прътите и нуксите върху шейните (материалът, с който са увити стълбовете) и след това се преместете на ново място и съберете всичко там отново и ги поставете на местата им в палатката. Това не е за дълго: щом елените изядат храната, трябва да отидете на ново място.
И така през цялото лято, от май до октомври, на всеки няколко дни лагерите с всичките си вещи се местят от място на място. В същото време е необходимо да се имат предвид местата на съседни бригади и семейства, за да не се изкачват на чужда територия.
Ненецът се движи в тундрата без никакво оборудване: без компаси, карти, сателитна навигация. Те безпогрешно намират пътя си в тундрата по знаци, които са познати само на тях. Тундрата изглежда плоска само на пръв поглед: има свои собствени вдлъбнатини и възвишения, а очертанията на езерата се различават един от друг.
Ненецът чете пейзажа, който се открива пред тях, както градски жител чете атлас на пътищата. И винаги със сигурност, на стотици километри, те водят стадата си към нужните им пасища, намират нужните им бродове при преминаване на реки, знаят къде са им шейните със зимни напасти.
Те научават това от детството. Но най-много време се отделя не за събиране на приятели и опаковане на вещи, а за подготовка на шейните за преместване.
За да впрегнете шейните, трябва да извършите цяла операция: елените се събират в едно огромно стадо, чието население може да достигне няколко хиляди. След това от всички северни елени е необходимо да се изберат шейни, като в шейните се впрегат само мъжки - тук ги наричат бикове.
Всяко семейство, според знаците, които познават, избира свой собствен елен за яздене и ги впряга в шейни. След това шейните се връзват една след друга по четири-пет парчета и керванът тръгва.
Час и половина по-късно номадите разположиха лагера си на ново място: разтоварват шейните, поставят чуми, носят вода и събират храсти. За да го направите отначало за три дни: разглобете чумата, изберете елена и тръгнете отново на път.
И така ден след ден, месец след месец, година след година. За зимата пастирите на северни елени със своите стада се придвижват от полуостров Ямал на юг, към Надим, към зоната на гората на тундрата.
Там е по-добре с дърва за огрев, защото за зимата слагат печки в кюфите, а в суровата зима кютите не могат да се отопляват с храсталаци от тундрата. И в гората-тундрата има по-малко сняг, за елените е по-лесно да стигнат до храната.
А през пролетта многохилядни стада тръгват обратно към Ямал. Но и тук ги очаква още една климатична неприятност.
Женските започват да се отелват в края на април - началото на май. По това време стадата вече трябва да са на летни пасища, в ямалската тундра.
По пътя от стотици километри, който елените трябва да преодолеят, се натъкват и на реки. Обикновено те се пресичат над леда.
Но през последните години ситуацията се промени поради глобалните климатични промени.
„... Реките започнаха да се отварят от леда по-рано“, казва Яша Яптик, „и ако това продължи, няма да имаме време да стигнем до летните пасища на леда. И телетата трябва да се родят на ново място, в тундрата, богата на фураж ... "
Днес в Русия приблизително 93 процент от природния газ и почти две трети от петрола се произвеждат в арктическите региони.
Всички тези находища се намират и в зоната на вечна замръзване. Докладът на Грийнпийс казва, че с повишаването на температурата на вечната замръзналост се зачестяват неблагоприятните геокриологични процеси, които се отразяват на стабилността на структурите.
По-специално, в Западен Сибир, около 35 000 аварии по нефтопроводи и газопроводи, около една пета от които са причинени от механично напрежение и деформация. Само в Ханти-Мансийския автономен окръг има средно 1900 произшествия на година. Това се случва поради неравномерно утаяване на почвата по време на размразяване на вечна замръзване или поради екструдиране на подпори и основи по време на замръзване.
Отнема до 55 милиард рубли. Размразяването на вечната замръзване крие и друга опасност: в атмосферата се отделят газове в замръзнало състояние.
А това допълнително засилва парниковия ефект.
„... Водата в езерата се затопля, растителността умира, образуват се дънни утайки, богати на органична материя“, обяснява геоморфологът на процеса Федор Романенко. ─ Бактериите попадат в богати на органични вещества седименти и произвеждат метан и други газове. Образуваният под вода метан насища този слой и замръзва. Когато се размразяват, газовете, съдържащи се в богати на органични утайки, навлизат в атмосферата ... "
Според учените, до 2050 годишно близо до брега на Арктика, емисиите на метан могат да се увеличат с повече от 50 процента. Общо емисиите на метан от блатата във вечната замръзналост на Русия може да нараснат с осем до десет милиона тона годишно. Това е еквивалентно на допълнителни емисии от около 200 милиони въглероден диоксид годишно. За сравнение - сега годишните емисии на Русия са около 1,5 милиарди тона въглероден диоксид.
Учените смятат, че повишаването на температурата само поради размразяването на вечната замръзналост ще бъде незначително. Но никой не знае как ще продължи този процес.
Днес животът в тундрата не отделя номадските пастири на северни елени от съвременния свят. Много лагери имат сателитни телефони в случай на спешни повиквания.
Дори мобилните комуникации са дошли в тундрата: сигналът се приема на десет километра от железопътната линия, която се строи на север от Ямал. Сателитните чинии и телевизорите не са необичайни за дълго време; деца на елени пастири в палатки играят компютърни игри.
Вечер пастирите на елени слушат новините по радиото, гледат филми Двд- играчи. За тях е важно да чувстват, че са част от един свят.
И като част от този споделен свят, те се оказват засегнати от глобалното изменение на климата.
„... Мисля, че изменението на климата ни е свързано с глобалното затопляне. Това влошава живота ни, ─ казва потомственият развъдчик на северни елени Яша Яптик. ─ Северните елени са всичко: транспорт, източник на храна, облекло. Ако няма елени, номадският живот на Ямал ще приключи..."
„Човечеството сега провежда глобален геофизичен експеримент, който не е бил равен в миналото и никога няма да бъде в бъдеще. Само за няколко века ние връщаме в атмосферата и океаните органичен въглерод, натрупан в седиментни скали в продължение на стотици милиони години.
Р. Ревел и Г. Сус, Europhysics News, кн. 27 (1996) стр.213
Глобално затопляне - обща информация и прогнози.
Този фактор е постепенното топене на вечната замръзналост под влияние на продължаващото затопляне на климата. За страна с 60% от площта на вечна замръзналост, това е много важен фактор, влияещ върху нейната свързаност.
Съвременното затопляне се обяснява с нарастващия парников ефект, който може да бъде описан по следния начин:
1) падащата слънчева радиация (основната енергия на която е концентрирана във видимия диапазон на дължините на вълната) се отразява частично от атмосферата, частично се предава на земната повърхност (след частично разсейване и поглъщане от атмосферата);
2) слънчевата радиация, достигнала до повърхността на Земята, частично се отразява незабавно, частично се поглъща и я нагрява;
3) освен това тази енергия се излъчва отново от земната повърхност обратно в космоса в по-дълга дължина на вълната, инфрачервен диапазон (тъй като температурата на земната повърхност е много по-ниска от температурата, при която излъчва Слънцето, което се определя от разстоянието между тях);
4) но в този диапазон на дължината на вълната радиацията се абсорбира значително от атмосферните парникови газове (те практически не абсорбират във видимия диапазон);
5) в бъдеще молекулите на парниковите газове преизлъчват постъпващата енергия във всички посоки и половината от инфрачервеното лъчение се връща обратно към повърхността на Земята, като допълнително я нагрява;
6) в хода на тези процеси атмосферата и нейните долни слоеве се нагряват.
Според съществуващите прогнози на IPCC, базирани на моделиране на изменението на климата под влияние на антропогенния растеж на съдържанието на парникови газове в атмосферата, до края на този век средната температура на земната повърхност може да се увеличи от 1,4 до 5,8 ° C , в сравнение с 1990 г. (26) (не забравяйте, че по това време той вече се е увеличил с приблизително 0,6 ° С (плюс или минус 0,2 ° С) в сравнение с миналия век). Към тези прогнози обаче трябва да се подхожда доста внимателно - съвременното моделиране на изменението на климата има значителни недостатъци. На първо място, доста често това е недостатъчна и ниска точност на първоначалните данни. Така например, ако говорим само за парникови газове, тогава потоците на някои от тях в атмосферата в резултат на изгарянето на горими минерали са известни с точност до проценти, но техният обмен между атмосферата и други естествени резервоари е много по-малко известен. Самата симулация също създава големи затруднения. Поради огромната сложност на климато-екологичната система е изключително трудно да се извърши висококачествено моделиране, като се вземе предвид цялата й сложност, всички значими обратни връзки.
В случай на повишаване на средната температура на земната повърхност с няколко градуса, температурата във високите ширини се повишава значително повече, докато в ниските - по-бавно. Това е известно благодарение на палеоклиматичните данни и се потвърждава от съвременните наблюдения. И така, в най-топлите епохи през последните половин милиард години (т.е. по време на фанерозоя) средната температура на земната повърхност е била по-висока от сегашната (около + 15 ° C) с около 10-15 ° C. И температурната разлика на екватора и на полюса по това време намаля дори до 20 ° C и по-малко (27), което е много по-малко от съвременната стойност (почти два пъти).
Намаляването на температурния градиент между екватора и полюса в резултат на общо затопляне се обяснява с промяна в меридионалния топлопренос в хидросферата и атмосферата (предимно в атмосферата, до голяма степен поради увеличеното изпарение в ниските и средните ширини и кондензация на влага във високите географски ширини, която охлажда топлите райони и води до затопляне на студените). Важен фактор е изчезването на ледената покривка през топлите епохи, а оттам и увеличаването на дела на усвоената слънчева енергия в тези региони (поради намаляване на албедото). Ледената покривка допринася за охлаждането като планетарен климат, но в още по-голяма степен локален, а намаляването на ледената покривка намалява охлаждащия му ефект. Охлаждането на планетарния климат от съвременното заледяване на Арктика и Антарктика е около 2°C само поради отражението на слънчевата радиация (28). Освен това ледът на повърхността на океана предотвратява преноса на топлина между относително топлите в момента океански води и по-студените близо до повърхността слоеве на атмосферата. Също така парниковият ефект от водните пари (тя е замръзнал), най-важният парников газ днес, на практика не работи при най-големите заледявания на планетата.
По този начин промяната в температурата на високи географски ширини в резултат на затоплянето се оказва значително по-висока от средната промяна за планетата. И така, към края на периода Креда, средните годишни температури на палеошири 65-82o N. бяха 7-13 ° С, с малки сезонни колебания, което е подобно на съвременния топлинен режим на Крим (29), а на екватора в същото време температурата се различаваше леко от съвременния (с няколко градуса ). Дори и сравнително малко глобално затопляне през първата половина на ХХ век (в сравнение с края на ХІХ век) - около 0,6 ° C, вероятно причинено главно от намаляване на вулканичната активност и намаляване на потока на сулфатен аерозол (отразяващ слънчева радиация) в атмосферата, доведе до повишаване на зимните температури в района на Гренландия и на Шпицберген с 5-9 ° C (летните температури се промениха много по-малко) и повишаване на температурата на вечната замръзване с 1,5-2 ° C (27). По това време площта на морския лед също намалява с 10% (28). По-късно, след възстановяване на нормалната вулканична активност през 40-те години, се наблюдава понижение на температурата, но не достига първоначалната си стойност.
В момента анализът на температурните промени на територията на Сибир за 1955-1990 г. показва уверена тенденция към затопляне, със скорост от 0,2°C/10 години до 0,5°C/10 години, в зависимост от територията (30) (най-бързите промени са в северната част на Западен Сибир и Якутия). По-нови данни на IPCC за периода 1974-2000 г. дават тенденции за затопляне в северните ширини на места до 0,8-1,0 ° C / 10 години (26). Като цяло затоплянето на долната атмосфера в Северна Америка и Европа през последните десетилетия протича със скорост от 0,3 ° C / 10 години и 0,4 ° C / 10 години, съответно, а в екваториалния регион по-малко от 0,1 ° C / 10 години ( 26). Намаляването на площта на морското заледяване в Арктика през 90-те години в сравнение с 50-те години вече възлиза на 10-15%, освен това ледената покривка е станала много по-тънка (с 40%), освен това едва през последното десетилетие (26). През последните години отново се наблюдават значителни зимни положителни аномалии (от 6 ° C до 9 ° C) в Арктика, по-специално в района на Свалбард. Особено си струва да се отбележат значителни летни положителни аномалии през последните години - например в Сибир през юли и август 2001 г. те достигнаха 2-5 ° С (31) и тази ситуация е типична не само за тази година, но като цяло за последните години. Летните положителни аномалии са важни, защото са отговорни за размразяването на вечната замръзналост и преминаването му към годишно. По-специално, ако се докоснем до морското заледяване, тогава според изчисленията на Будико, с положителна аномалия на летните температури в Централната Арктика от около 4 ° C за 4 години, по-голямата част от многогодишния лед на Северния ледовит океан ще се превърне в годишен лед (27).
Има редица произведения, които предсказват промените във вечната замръзналост в Сибир през текущия век, които ще анализираме по-долу.
Умерена прогноза за деградация на вечна замръзване през първата половина на този век.
A.V. Pavlov, G.F. Gravis (32) изхождат от прогнозата за повишаване на средната годишна температура на въздуха в северната част на Русия до 2020 г. с 0,9-1,5 °C и до 2050 г. с 2,5-3 °C, въз основа на анализа на текущите температурни тенденции, базирани на метеорологични данни и тяхното екстраполиране към бъдещето. Повърхностните температури на скалите в Сибир, според прогнозите на тези автори, могат да се повишат на места с максимум 1,4°C до 2020 г. и 2,3°C до 2050 г. В същото време до 2020 г. дълбочината на сезонното размразяване ще леко се увеличава с няколко дециметра в пясъците и още по-малко в глините и торфа. До 2020 г. само вечната замръзнала земя на Западносибирската низина ще се размрази навсякъде, където в момента има само вечно замръзнали острови, свързани с торфища. След тяхното размразяване границата на вечно замръзналата торфища ще се отдалечи с около 300 km и ще настъпи значително потъване на повърхността в местата на размразяване на вечно замръзналите торфища, но поради ниското разпространение на вечно замръзналите торфища няма да настъпят сериозни щети от човешката дейност. Ситуацията обаче ще се влоши значително през следващите десетилетия.
Прогнозна карта на деградацията на вечната замръзнала маса до 2020 и 2050 г според A.V. Pavlov, G.F. Gravis (32)
На картата, съставена от тези автори, до 2050 г. топенето на вечната замръзване ще засегне огромни площи (маркирани в тъмно сиво). Тази зона включва две подзони - с пълно размразяване на съществуващите в момента острови и малки вечно замръзнали масиви, чиято текуща температура не е по-ниска от -1 ° С, и локално размразяване на по-студени скали (текущата температура на които варира от -1 ° С до -5 ° C). Дълбочината на сезонното размразяване до този момент ще се увеличи с 15-33%. Като цяло, като се вземат предвид районите на пълно и локално размразяване, изместването на границата на вечната замръзване за европейската част на Русия ще бъде 50-200 km, Западен Сибир - 800 km и Източен Сибир - 1500 km. Унищожаването на вечната замръзналост ще се засили от валежите, които според авторите ще се увеличат с 10-15% до 2050 г.
Трябва да се отбележи, че повишенията на температурата в Сибир, предвидени в тази работа (32) до 2020 г. и 2050 г. (съответно 0,9-1,5 ° C и 2,5-3 ° C), са доста малки и като се вземе предвид зависимостта на повишаването на температурата по географска ширина съответстват на долния регион на оценките за затопляне в последните прогнози на IPCC (26) - повишаването на глобалната температура според тези прогнози за периодите 1990-2025 г. и 1990-2050 г. ще бъде съответно 0,4-1,1 ° C и 0,8-2,6 ° C. Ако дадем палеоклиматична аналогия, тогава затоплянето на глобалната температура с 2 ° C трябва да предизвика затопляне във високите географски ширини с около 4 ° C, както беше по време на междуледниковия период на Риес-Вюрм преди около 125 хиляди години. В същото време в Сибирската Арктика затоплянето може да достигне 6 ° C и дори по-високо - в Таймир, например, през този междуледников период температурата е била с 8-10 ° C по-висока от сегашната, която, между другото, , се проявява в интензивното разграждане на вечната замръзване там (33). В най-новите моделни изчисления на IPCC в някои сценарии (A2) се прогнозира увеличение на средната годишна температура за периода от последните 30 години на този век на ширини от 60-80 ° N. при 8-10 °C (26).
Така че, за да се предскаже разграждането на вечната замръзналост въз основа на горния диапазон на оценките за възможно затопляне до 2050 г., може да се използва работата на Е. Д. Ершов (34), който изучава въпроса за унищожаването на вечна замръзване по време на затопляне в Сибир с 4-8 ° ° С. Въпреки че реалната картина на разграждането на вечната замръзнала земя ще се различава донякъде от изчисленията - при този сценарий на затопляне се предполага, че такова повишаване на температурата ще бъде постигнато в Сибир едва до края на този век (трябва да се отбележи, че тази работа е написана през 1990 г.).
Прогноза за деградация на вечно замръзналата земя
със затопляне в Сибир с 4-8 ° С.
Работата на E.D. Ершова (34) се основава на моделиране на процеса на деградация на вечната замръзване, като се вземе предвид затоплянето на климата с 4-8 ° C в зоната на вечна замръзване на Русия до края на века. Изчисленията показват, че при тенденция на затопляне от около 0,06 ° C / година скоростта на размразяване на замразения торф ще бъде около 6 см / година, глинеста почва - 13 см / година, а целият пясък - 20 см / година. При тази скорост на размразяване до края на периода дълбочината му на места с начална температура на вечна замръзналост от около -0,5 °C може да достигне 22 m в пясъци и 14 m в глинести, а на места с начална температура на вечна замръзване около - 2 ° C, дълбочината на размразяването ще бъде съответно 16 м и 10 м. Началото на размразяването в първия случай ще започне през първото десетилетие на затопляне, а във втория случай по-близо до средата на разглеждания период.
Ершов състави карта на състоянието на вечната замръзналост към края на разглеждания период, която може да се види по-долу.
Прогнозна карта на деградацията на вечна замръзване според Е. Д. Ершов (34)
За да видите по-голямо изображение, щракнете върху снимката.
На тази карта най-голям интерес представляват зони 1-2, където вечната лед ще изчезне напълно или ще се размрази навсякъде от повърхността. Струва си да се обърне внимание на район 3, където вечната замръзналост, въпреки че ще бъде широко представена, ще бъде от островен характер. Както можете да видите, площта на значителна или дори пълна деградация на вечна замръзване ще достигне географска ширина от 700, а площта на непрекъсната вечна замръзване ще бъде приблизително само една пета от съвременната, което е подобно на ситуацията от междуледниковия период преди 125 хиляди години. Трябва да се подчертае, че използваният от Ершов сценарий на затопляне предполага разглежданото повишаване на температурата на високи ширини за сто години, докато въз основа на последните прогнози на IPCC това увеличение може да се реализира само за половин век (и като се вземат предвид още някои положителни отзиви, дори по-бързо - вижте последната глава).
И така, както виждаме, през първата половина на този век в Сибир ще има много значително топене на вечната замръзналост. Според минималния сценарий през първите няколко десетилетия размразяването на вечната замръзване ще бъде доста незначително, главно в Западносибирската низина, а основните му прояви ще се почувстват през втората четвърт на века. Според адаптирания втори сценарий, който е много вероятно, между другото, всичко ще се случи много по-бързо и по-силно и през следващите няколко десетилетия трябва да се очакват значителни промени в зоната на вечна замръзналост на Русия, а до средата на века или малко по-късно ще останат жалки остатъци от вечната замръзване на Русия - около една пета от съвременната й площ.
Каква е заплахата от такова значително топене на вечната лед? В самото начало на тази част беше споменато, че сега 60% от територията на Русия е заета от вечна замръзване. Много градове и населени места в Източен и Западен Сибир са разположени на вечна замръзване, положени са нефтопроводи и газопроводи, пътища и железопътни линии (например 80% от Амурската железница минава през вечна замръзване), електропроводи и комуникации. Потъване на земната повърхност, наводняване и преовлажняване на много участъци от терена, върху които са разположени изкуствени конструкции, разрушаване на основи и поддържащи конструкции - това ще се прояви при размразяване на вечната замръзване. Следователно ще са необходими много сериозни усилия, огромни финансови и човешки ресурси, за да се справят с последствията от подобни промени. Всъщност ще говорим за факта, че много населени места и промишлени предприятия ще трябва да бъдат преустроени в по-голяма или по-малка степен, да се полагат отново повечето нефто- и газопроводи и пътища, а понякога и повече от веднъж.
Ще споменем само един конкретен случай - нефтопроводи. Те, както и по-голямата част от сегашната руска инфраструктура, вече са в доста лошо състояние - около 37% от дължината на главните нефтопроводи е в експлоатация от над 30 години, само около 20% са в експлоатация за по-малко от 10 години . Според оценките на Транснефт, само за текущия ремонт на тези тръбопроводи вече, без да се вземе предвид предстоящото размразяване на вечна замръзване, е необходимо да се похарчат около 6,5 милиарда долара през следващите няколко десетилетия (а самият Транснефт не може да се справи с пълното финансиране на това работи и привлича сега производителите на петрол). Изграждането на един нов главен нефтопровод струва от порядъка на милиарди долари.
За да се премахнат последиците от топенето на вечната замръзналост в Сибир, е напълно възможно да се подготвим за допълнителни многомилиардни годишни разходи още през следващото десетилетие, а през втората четвърт на този век вероятно ще говорим за десетки милиарди на допълнителни разходи годишно. Ще се справи ли Русия с този проблем? Ако не успее, той всъщност ще бъде откъснат от основната част на Сибир, като загуби както територия, така и ресурси. В този случай трябва да очакваме ново самоопределение на тези територии и безусловното им прехвърляне към Китай.
Съвсем накратко можем да споменем какво би си струвало да се направи, за да се предотврати загубата на източните райони на Русия поради някоя от причините, описани по-горе. Доколко това е реалистично в съвременните условия е друг въпрос.
Разбира се, като минимум е необходимо да се предотврати по-нататъшно влошаване на състоянието и мощта на руските ядрени сили, с оглед на факта, че конфликт с Китай, въз основа на достъпа до руски въглеводороди, е доста вероятен и може добре да се развие във военен, включително с използването на ядрени оръжия. , с оглед на ниската чувствителност на Китай към човешки загуби и факта, че може да бъде поставен в безнадеждно положение от действията на Съединените щати за монополизиране на основния петрол резерви на света. Необходимо е поне частично възстановяване на бойния потенциал и на конвенционалните оръжия.
Както нарастващото китайско присъствие в Сибир, така и необходимостта от започване на работа по възстановяването и преструктурирането на сибирската инфраструктура поради унищожаването от топенето на вечната замръзналост през следващото десетилетие, изискват значително увеличаване на населението на Сибир през следващите няколко години. десетилетия. Можем да говорим дори за няколко десетки милиони хора. Напълно нереалистично е тези нужди да се задоволят изцяло от руското население и дори при сегашната демографска ситуация, дори при създаването на значителни стимули за презаселване. Повечето от заселниците може да са руснаци и рускоговорящи от бившите съветски републики. Така че в близкото чужбина има около 24 милиона руснаци, много от които са лоялни към Русия и представители на други националности. В същото време в момента не само почти няма стимули за такова преселване в Сибир, но и се създават максимални пречки от наскоро приетите закони „За гражданството“ и „За правния статус на чужденец в Русия“. (особено последните), които допринасят за изтласкването дори на онези, които вече са на територията на Русия (в Източен Сибир като цяло има малко, но в Западен Сибир ситуацията вече е различна).
Дори ако се окаже невъзможно да се преселят няколко десетки милиона души на територията на Източен и Западен Сибир, трябва да се осигурят поне още няколко милиона души в Западен Сибир - без това Русия също ще я загуби и ще остане практически без основни източници на енергия.
Финансовото бреме, което ще падне върху Русия в близко бъдеще в резултат на разрушителните процеси в вечната замръзналост, може да бъде частично облекчено от Западна Европа, тъй като перспективата да остане без руски газ и петрол и дори в условия на възможно ограничаване на достъпът до въглеводороди в Персийския залив очевидно няма да се хареса на западноевропейците ...
Както вече се вижда, проблемите, пред които е изправена Русия, ще изискват значителни промени и само някои от тях са изброени по-горе. По принцип дори успешното им прилагане може да не е в състояние да предотврати загубата на някои територии, граничещи с Китай, но ако не се опитаме да сведем до минимум загубите, Русия ще загуби както Източен, така и много вероятно Западен Сибир.
В заключение си струва да се отбележи, че е напълно възможно реалната картина на бъдещите събития да бъде повече или по-малко различна. По-долу, в специално допълнение, са разгледани някои фактори, които могат значително да повлияят на по-нататъшния ход на събитията и да доведат до значителни разлики в реалността от представените по-горе прогнози още през следващото десетилетие, да не говорим за по-късните дати.
Специално допълнение.
Недостатъци на съвременните климатични модели на IPCC. Обратна връзка в климатичната система.
Нивото на глобалното затопляне може да бъде по-високо от оценките на IPCC, а последиците от него могат да бъдат много по-сериозни и не само за Русия, но и за целия свят. Струва си да разгледаме този въпрос по-подробно.
Веднага трябва да се отбележи, че изчисленията на IPCC се основават главно на отчитане на нарастването на парниковия ефект поради антропогенни емисии на парникови газове, като се отчита част от намаляването му поради емисиите на тропосферни сулфатни аерозоли, което също се получава поради човешка дейност. За съжаление, в съвременните модели, използвани от IPCC, някои мощни обратни връзки в климатичната система, нейната нелинейна природа, все още практически не се вземат предвид, което се обяснява с много голямата сложност при конструирането на модели, като се вземат предвид и следователно проблемът е проучен малко: „... в много малко количество изследвания изследват динамичните реакции на непрекъснато нарастващите концентрации на парникови газове” (35). В бъдеще те вероятно ще бъдат взети предвид и, разбира се, ще повлияят на прогнозните оценки за повишаване на температурата. Междувременно си струва да вземем предвид предупрежденията, публикувани във Втория доклад на IPCC относно оценките на изменението на климата: „...по всяка вероятност реалният ход на събитията ще включва изненади и неочаквани бързи промени“ (35).
Нека разгледаме някои положителни и отрицателни отзиви, включително тези, които на практика все още не са взети предвид от IPCC, но всички те могат сериозно да повлияят на реалното повишаване на температурата в бъдеще.
1. Първо, заслужава да се подчертае увеличаването на съдържанието на водна пара в атмосферата, последствията от което са доста двусмислени и тяхното отчитане е много трудно (вижте този и следващия параграф). Както знаете, основният парников газ днес е водната пара, която дава около 62% от общия парников ефект, главно поради високото си съдържание в атмосферата в сравнение с други парникови газове (около 0,3%) и наличието на широка мощна абсорбция ленти в инфрачервената област на спектъра. Прякото антропогенно въздействие върху съдържанието му е доста малко, то се свежда до увеличаване на площта на напояваната земя и работата на енергетиката, което е едва забележимо на фона на изпарението от цялата водна повърхност на планетата и вулканична активност и поради това обикновено не се взема предвид. Повишаването на температурата, дължащо се на антропогенни емисии на въглероден диоксид, метан и др., също води до увеличаване на изпарението от вода или влажни повърхности, а оттам и допълнително увеличаване на парниковия ефект. Увеличаването на съдържанието на водна пара в атмосферата води и до увеличаване на нейната кондензация на високи географски ширини, поради което там се отделя повече кондензационна топлина. Това означава, че процесите на унищожаване на вечната замръзване също трябва да се засилят.
Също така водата в атмосферата до известна степен допринася за отстраняването на въглеродния диоксид от атмосферата - част от него се разтваря във вода и се транспортира на повърхността чрез валежи, но си струва да се отбележи, че този механизъм работи само в долните слоеве на атмосферата, освен това със затоплянето, разтворимостта на въглеродния диоксид във водата намалява.
2. Проблемът за промяна на албедото на планетата е тясно свързан с факторите на затопляне и измененията в съдържанието на водни пари в атмосферата, т.е. промени в пропорцията на слънчевата радиация, отразена обратно в космоса. Затоплянето очевидно намалява площта на заледяване, което е доста забележимо дори сега - площта на заледяване (предимно море - в Северния ледовит океан) и снежната покривка са намалели с около 10-15% през последните десетилетия (26 ). Освен това намаляването на площта на морския лед трябва силно да повлияе на топлинния режим на тези места, предимно през студения сезон - топлинният поток от океанските маси, по-топли от атмосферата, не се задържа от толкова добър топлоизолатор като лед. В същото време увеличаването със затопляне на количеството на валежите във високите географски ширини през зимата също трябва да увеличи количеството сняг, падащ там. Вероятно в условията на такова бързо затопляне дебелината на снежната покривка ще нараства главно, а не нейната площ. Нарастването на дебелината на снежната покривка ще намали топлопреминаването на земната повърхност към студената атмосфера през зимата, което допълнително ще влоши ситуацията с вечна замръзване и ще допринесе за нейната деградация.
В същото време дори топенето на заледяването от цялата повърхност на планетата (което няма да се случи достатъчно скоро, топенето на Антарктида ще продължи много стотици години или дори повече) ще доведе до допълнително затопляне поради промяна в албедо само с 2 oС (28). Вярно е, че топенето на значителна част (и още повече на цялата) от ледената маса ще доведе до увеличаване на площта на водната повърхност (което ще допринесе за увеличаване на съдържанието на водна пара в атмосферата) , както и радикално преструктуриране на цялата океанска циркулация, което ще окаже влияние и върху климата (за това отчасти малко по-долу).
Повишаването на глобалната температура и увеличаването на съдържанието на водна пара също води до увеличаване на облачността, макар и малка (около 0,4% на 1°C затопляне), а оттам и до увеличаване на албедото (пропорцията на отразената слънчева енергия ). Облаците обаче имат много двоен ефект, отразявайки както слънчевата радиация, идваща отгоре, така и поглъщането и повторното излъчване на инфрачервена радиация, идваща отдолу, и при различни условия приносът на тези процеси за формирането на температурата е различен. Ефектите на облачните жалузи са особено забележими през летните дни и зимните нощи. Облаците имат обратен ефект върху затоплянето (с частична облачност през деня) и в зависимост от височината на тяхното местоположение.
Албедото се влияе и от емисиите на частици сажди, дължащи се на човешката икономическа дейност - поради падналите сажди отражателната способност на снега пада до 80%, а в индустриалните зони до 30%, освен това слънчевата енергия се абсорбира от саждите в атмосферата - ако в чисти зони се абсорбира от частици сажди е около 1-3%, то в райони с високо съдържание на дим може да достигне 30% (36). Нагряването на повърхността се причинява от наличието на частици сажди на ниска надморска височина, докато на голяма надморска височина те могат да имат обратен ефект (известните изчисления на "ядрена зима" описват точно такъв случай), но при нормални икономически дейности е само за освобождаването на ниска надморска височина. Във връзка с възможно рязко увеличение на потреблението на въглища в случай на преход към „света след петрола“ (което за много страни може да се случи през следващите десетилетия), емисиите на сажди ще се увеличат значително – въглищата им дават много повече от петрола. продукти.
3. Преструктурирането на океанската и атмосферната циркулация също ще доведе до сериозни последици. Като специален случай си струва да споменем Гълфстрийм и Северноатлантическото течение, които определят доста топлия климат на Европа. В момента студените и солени води на Северния Атлантик, притежаващи достатъчна плътност, потъват в дълбините на океана, движейки се към южните ширини, докато топлите и леки, по-малко плътни води, които се образуват близо до екватора, се изтласкват на север, движейки се по повърхността на океана. Поради затоплянето и топенето на ледниците, както и увеличаването на количеството атмосферни валежи, донесени от юг (виж по-горе), във високите географски ширини има увеличаване на доставката на прясна вода в Северния Атлантик, солеността и следователно плътността на студените води намалява и поради това затопля течението на Гълфстрийм. Спиране или значително забавяне на този ток ще доведе до локално охлаждане в Европа с около 5-10°C. При такова развитие на събитията обаче няма да настъпи образуването на мощни зимни антициклони (зони с повишено налягане) на континентите, което ще подобри атмосферния топлопренос към високите географски ширини. В нашия случай е важно същият зимен сибирски антициклон да бъде значително отслабен, което вече няма да пречи на преноса на топлина в атмосферата и отоплението на северните райони на Русия.
Връщайки се към Гълфстрийм и Северноатлантическите течения, заслужава да се отбележи, че резултатите от изчисленията с помощта на един от моделите показват значително забавяне на Северноатлантическото течение по време на затопляне, когато концентрацията на въглероден диоксид в атмосферата достигне стойност, лежаща в диапазона от две до четири от прединдустриалните му стойности (24) (въпреки че вероятно означава еквивалент на концентрацията на CO2 за всички парникови газове), т.е. може да се случи още в края на първата половина на века, според сценариите за емисии на IPCC (37). Други модели показват постепенно забавяне на този поток с постоянно увеличаване на концентрацията на въглероден диоксид с 1% годишно (това е текущият растеж) и пълното му прекратяване, ако концентрацията на въглероден диоксид надвиши неговата прединдустриална стойност с 2,6 пъти. С по-бърз растеж (което вече е вярно за близко бъдеще, поради доста бързо увеличаване на ръста на потреблението на енергия) унищожаването на Северноатлантическото течение настъпва дори когато концентрацията на въглероден диоксид в атмосферата надвиши предварителната промишлено ниво с 2,3 пъти. Друго изследване показва, че още в периода 2000-2030г. може да настъпи намаляване на общия атлантически транспорт с 25% и пълно спиране на циркулацията в Лабрадорско море (което е един от двата най-големи центъра за образуване на дълбоки студени води) (24).
Другата страна на промяната в океанската циркулация е, че топлите води вече няма да се пренасят бързо от топлите ниски ширини към студените високи и поради силното и продължително изпаряване солеността, а оттам и плътността на повърхностните води, ще се увеличат, което ще доведе до потъването им в дълбините. В резултат на това нагряването на дълбоките слоеве на Световния океан значително ще се ускори, което от своя страна значително ще засили такива процеси, които допринасят за затоплянето, като отделянето на въглероден диоксид, разтворен в Световния океан в атмосферата и унищожаването на отлагания на метан хидрат (вижте по-долу). В момента вече е регистрирано затоплянето на дълбоките води на Средиземно море (38), въпреки че е все още много слабо.
4. Една от най-силните положителни обратни връзки между съдържанието на въглероден диоксид и метан в атмосферата и процеса на затопляне се определя от тяхната разтворимост в Световния океан, преди всичко от разтворимостта на въглеродния диоксид (разтворимостта на метана във вода е ниска) . При затопляне разтворимостта на въглеродния диоксид намалява и доста сериозно - например, когато температурата на водата се повиши от 5 до 10 oС, коефициентът на разтворимост на въглеродния диоксид в нея намалява от 1,42 до 1,19 (данни за прясна вода) (39 ). Общо около 4x104 Gt (гигатона) (40) въглероден диоксид по отношение на въглерода се разтварят в Световния океан - за сравнение сега е 7,5x102 GtC в атмосферата (24), т.е. в хидросферата е приблизително 50 пъти по-голям. На първо място, по време на затопляне се засягат горните слоеве на Световния океан (средно до приблизително дълбочините на последните десетки - първите стотици метри), където вертикалната конвекция работи добре и дава възможност за бързо извършване на промени в температурата на тези слоеве и съдържанието на въглероден диоксид в тях. Тези слоеве съдържат само няколко процента от общия въглероден диоксид в хидросферата (т.е. сравнимо с съдържанието му в атмосферата), докато обменът на въглероден диоксид между горните и дълбоките слоеве има дълго характерно време от около 500-1000 години и следователно изглежда, че увеличаването на въглеродния диоксид в атмосферата от намаляването на неговата разтворимост през първите десетилетия и дори векове ще бъде забележимо, но не и катастрофално силно. Въпреки това, в случай на промяна в циркулационната система в Световния океан (както видяхме по-рано, това е възможно през следващите десетилетия), нагрятите солени води от топлите ширини ще започнат да потъват в дълбините, ускорявайки тяхното нагряване и допринася за масовото изпускане на въглероден диоксид в атмосферата.
Тази ситуация вече се е случвала в историята на Земята, през топлите епохи (термоер). И съдържанието на въглероден диоксид в атмосферата беше много по-високо, отколкото днес, например в мезозоя то беше приблизително 6-10 пъти по-високо от сегашното (28), а съдържанието на водна пара беше очевидно по-високо. В същото време глобалният климат тогава беше по-топъл от съвременния само с около 10 градуса, което се дължеше на по-ниската от това осветеност на Слънцето, а оттам и на по-ниския приток на енергия към планетата. Известно е, че оттогава светимостта на Слънцето се е увеличила с около 4%, което е доста за влиянието върху климата. А увеличаването на бъдещото съдържание на въглероден диоксид до същите стойности като в мезозоя (което може да бъде постигнато доста бързо след началото на процеса на масивна емисия на въглероден диоксид от океана в атмосферата) ще доведе до по-голямо повишаване на температурата.
5. Най-опасното явление обаче може да се счита разрушаването на отлаганията на метан хидрат, което може да повлияе на климата много бързо и много силно. Метанът е силен парников газ, способността му да абсорбира инфрачервеното лъчение е 21 пъти по-висока от тази на въглеродния диоксид (на единица маса). Метанът, в комбинация с някои други газове, постепенно затваря „острова на прозрачността“ в абсорбционния спектър на земната атмосфера (900-1200 cm-1), който все още остава след действието на водните пари и въглеродния диоксид.
Съдържанието на метан в атмосферата нараства доста бързо - от началото на индустриалния период то се е увеличило с приблизително 150%, докато съдържанието на въглероден диоксид се е увеличило само с 30% (26) (и за двата газа скоростта нарастването на концентрацията е доста бавно до втората половина на 20 век и се е увеличило значително през последните десетилетия). През 2000 г. радиационното въздействие от промените в концентрацията на метан в атмосферата е 0,5 W/m2 (една трета от радиационното въздействие на антропогенните емисии на въглероден диоксид) (26), но това се обяснява с все още ниското съдържание на метан в атмосферата (макар и доста бързо нарастваща) - около 5 Gt. Под влияние на човешката дейност увеличаването на съдържанието на метан в атмосферата ще продължи, като към 2100 г. съдържанието може да се удвои в сравнение с 1990 г. (според някои емисионни сценарии) (26), но несравнимо повече от него може да идва от реакцията на някои от естествените му резервоари на затопляне. И така, в резултат на повишаване на температурата, интензивността на микробиологичните процеси, по време на които се отделя метан, се увеличава с приблизително 10% за всеки градус на затопляне в дадена област. Това е важно за източниците на метан като блата и оризови полета.
Но особено важен фактор за влияние върху климата могат да бъдат отлаганията на метанови хидрати в дълбините на Световния океан (обикновено разположени на дълбочина от няколкостотин метра и по-долу) и във вечната замръзнала земя.
Метановите хидрати всъщност са същият лед, в който метановите молекули също присъстват в рамките на водните молекули поради действието на силите на Ван дер Ваалс (няма химическо взаимодействие). Отлаганията на метанхидрати са огромни - около 1019 g (41), т.е. 104 Gt. Значителна част от метанохидратите са в метастабилно състояние и са изложени на риск от разлагане при леко повишаване на температурата (от порядъка на един до няколко градуса) - това са преди всичко метанхидрати в зоните на вечна замръзналост и особено отлагания на континентални арктически шелфове (42). В същото време споменатото по-горе преструктуриране на океанската циркулация и в резултат на което топлите води ще потънат на дълбочина, също ще инициира разрушаването на дълбоките метанови хидрати. Въпреки това, дори преди преструктурирането на циркулацията на Световния океан, само в резултат на реакцията на съвременното затопляне, унищожаването на част от океанските метанови хидрати вече се извършва или ще започне да се случва през следващите години, както се вижда от някои моделни изчисления (43). Вярно е, че разрушаването все още е много малко - метановите потоци от това унищожаване трябва да са в диапазона от 2,6-12,7 Tg годишно (44) (т.е. 0,0026-0,0127 Gt / година), което ще бъде малко допълнение към текущия общ поток в атмосферата от порядъка на 0,5 Gt / година. След значителни промени в системата на океанската циркулация тези цифри очевидно ще станат несравнимо по-високи.
Наложително е да се вземе предвид реакцията на метановите хидрати от вътрешните морета, по-специално Черно и Каспийско море. Тези морета ще се затоплят много по-бързо от Световния океан (затоплянето на повърхностните води вече е забележимо). Черноморският басейн вероятно съдържа от 0,25x1014 m3 (45) до 1,0x1014 m3 (46) метан в газови хидрати. За сравнение, всички световни запаси от метан в газови хидрати, изчислени в кубични метри, са около 2 × 1016 m3 (41). Метанови хидрати има дори в езерата, например в езерото Байкал.
Еднократното освобождаване на метан от всичките му запаси в газови хидрати може да повиши температурата на повърхността с първите стотици градуса. Но, разбира се, няма да има такова еднократно разпределение. Когато влезе в атмосферата, ще бъде отстранен от нея. Друг е въпросът колко бързо ще стане това изтриване. Отстраняването на метана от атмосферата се извършва главно в резултат на химични реакции в атмосферата, а именно в реакцията с OH радикала (47). Друг, по-слаб начин за отстраняване на метана от атмосферата е абсорбцията от почвените бактерии. Понастоящем отстраняването на метан от атмосферата е близко до неговия поток в атмосферата (около 0,5 Gt / година), поради което при живот на молекулите на метан в атмосферата от около 8-12 години съдържанието му сега е около 5 Gt, както беше споменато по-горе.... В същото време, със значително увеличаване на потока на метан в атмосферата, с интензивно разлагане на метан хидрати, скоростта на образуване на OH радикали в атмосферата, която е необходима за реакцията с метан, може да не е достатъчна, и животът на метановите молекули в атмосферата ще се увеличи с порядък, до стотици години (48 ). Това означава, че ще има сериозно натрупване на метан в атмосферата.
Между другото, с повишаване на температурата и топене на вечната замръзналост, потокът на въглероден диоксид в атмосферата значително ще се увеличи, а отделянето на топлина по време на окисляването на органичната материя допълнително ще влоши унищожаването на вечната замръзналост.
Като цяло, сега в историята на Земята се е развила очевидно уникална ситуация. Естествените промени в средната глобална температура на планетата през фанерозоя, с амплитуда от около 10°C, се случват за периоди от 100-300 милиона години (27). След настъпването на кайнозойската ера, в края на палеогена, вече от преди около 30 милиона години, започва ясно постепенно охлаждане на климата, преди около 3 милиона години, заменено от периодични температурни колебания с максимална амплитуда около 6оС , което се е случило с периоди от много десетки и стотици хиляди години. Между другото, всички известни залежи на метан хидрати в света са се образували точно през последните 3 милиона години (41), очевидно, когато след общо охлаждане са възникнали условията за тяхното образуване.
Сегашната промяна на температурата, с почти 6 ° C, вероятно ще се случи, според прогнозите на IPCC, само за един текущ век, т.е. стотици, хиляди пъти по-бързо от преди. Увеличението с 10оС ще настъпи не много по-късно, вероятно през първата половина на следващия век. Ако по-ранните температурни промени, разбира се, засегнаха метановите хидрати, тогава те бяха доста бавни и не увеличиха много притока на метан в атмосферата - докато най-вероятно по-голямата част от него имаше време да бъде отстранена от атмосферата и неговата натрупванията са много ниски (промени в концентрацията през последните 140 хил. години могат да бъдат намерени в (47)). Сега най-вероятно потокът от метан от бързото разлагане на метанхидратите значително ще надхвърли капацитета на механизмите за отстраняването му от атмосферата, което ще доведе до най-сериозните последици.
Така че, ако тези обратни връзки в климатичната система работят с достатъчна мощност, както нивото на затопляне, така и последствията от него ще бъдат много различни от настоящите прогнози на IPCC. И влиянието на тези фактори ще стане толкова силно, че ще поведе историята по съвсем различен път. Но това вече не е тема за тази статия.
Преди няколко дни мечка надникна в трапезарията на газовите работници в Южно-Харампурското находище в Ямал при миризмата на храна, която се разнасяше из областта. Близо до Ноябрск косокрак работеше в кофа за боклук, а мече посети село Пурпе. Учените казват, че в региона има безпрецедентен брой мечки и те отдават това на затоплянето. Изменението на климата забележимо засяга и други жители на Арктика. Снимка: iStock Селфи с косолапка През последните месеци страниците в социалните мрежи в Ямал буквално се заляха със снимки и видеоклипове на кафяви мечки, които влизат в градове и населени места. Стига се дотам, че някои си правят селфита с косокрак на заден план. Наскоро…
Дина Хитрова обяви на фестивала "RG" в Екатеринбург, че е живяла година без пазаруване и две години без найлонови торбички. Предвидявайки въпроси, да кажем: храна, напитки, екологични домакински химикали и хигиенни продукти, Дина все пак купи, но отказа останалото. Снимка: Юлия Мякишева Нулевите отпадъци или „Нулевите отпадъци“ е принцип, според който хората се опитват да намалят количеството боклук, което произвеждат: отиват до магазина с пазарски торби и платнени торби за плодове, не използват съдове за еднократна употреба и т.н. . Дина Хитрова се опитва да намали своя екологичен отпечатък върху планетата. Тоест сортиране на боклука - за да направите количеството ...
✅Моля, бъдете внимателни към децата си, когато ви кажат нещо. Правила за общуване с децата и не само – четете нататък... Психолозите са идентифицирали 12 забранени форми, модели на вербални родителски реакции към поведението или думите на детето. Помнете, докато четете този списък, че всички тези „типични отговори“ са точно обратното на така нареченото АКТИВНО СЛУШАНЕ, единственият вид комуникация между разстроените хора, който в психологията и педагогиката се счита и нарича психологически грамотен. Всичко останало е психологическа неграмотност и провокиране на постоянен конфликт - до разпадане на всяка връзка ... 12 забранени родителски (и не само ...
Нашата реалност до голяма степен се определя от това как я възприемаме. Някои поведенчески и мисловни навици пречат на живота и ви пречат да се наслаждавате напълно на живота. Как да се научим да мислим позитивно? Самите ние не забелязваме как всеки ден рисуваме в сиви тонове. Но животът ни зависи от това как го виждаме. Какво ви пречи да промените ситуацията и да я насочите в положителна посока? Може би трябва да преосмислите собствения си възглед за живота? И така, 40 лоши навика, които пречат на живот и мислене положително и от които трябва да се отървете точно сега. Навици, от...
Смъртоносните тропически болести заплашват жителите на Русия. Епидемиолозите проведоха мащабно проучване на промените в популацията на комарите в южната част на страната и разкриха плашеща тенденция: опасни насекоми от Египет и Югоизточна Азия - носители на вируси на денга, чикунгуня, зика и жълта треска - станаха широко разпространени. по цялото Черноморие и в Крим. Ако такъв комар ухапе поне един турист, смъртоносна епидемия може да се разпространи в целия регион. Лекарите предупреждават, че в южните райони вече са регистрирани огнища на друго опасно заболяване - западнонилската треска, също пренасяна от комари. Според експерти, в бъдеще, с повишаване на средните температури ...
Най-добрата тренировка по двойки - бягане, кросфит и други Home Fitness Magazine 9 0 Елена Лижникова 24 август 2019 г. За да откриете напълно всички радости на спорта, трябва да опитате тренировки по двойки с някой, на когото имате доверие. Любим човек, брат или сестра, гадже или приятелка - няма значение кой ще бъде. С формат за обучение по двойки вие не само ще поддържате тялото си във форма, но и ще развиете комуникативни умения, ще научите малко повече за психологията на взаимоотношенията. Тренировките по двойки са тествани и доказано са по-добри за облекчаване на стреса и са силно мотивирани. ...
Френският президент призова за разработване на много по-мощни механизми за предотвратяване на пожари от съществуващите ПАРИЖ, 23 август. Френският президент Еманюел Макрон стартира в петък три инициативи за спасяване на горите на Амазонка за разглеждане на срещата на върха на Г-7. Видеообръщението и текстът на президента са публикувани в Twitter в Елисейския дворец. „Общата ни къща буквално гори. Огънят пламва в Амазонка, която е белите дробове на нашата планета, защото произвежда 20% кислород “, каза Макрон. Президентът подчерта, че този въпрос се е превърнал в "истинска международна криза" и трябва да бъде разгледан при откриването в събота...
Ако сте започнали да търсите извинение да не отговорите на обаждането, ако сте започнали да отлагате съобщения, за да отговорите по-късно, ако мисълта за разговор с човек започне да предизвиква напрежение и детско желание да избегнете тази среща, връзката може бъде погребан. Основният признак на умираща връзка е напрежението, което изпитвате. Друг човек създава напрежение и вие носите този товар. Бъди търпелив. Регулиране. Опитайте се да не крещите, дразните или плачете. Сдържайте бързите думи, защото не искате да убивате връзката. Те все още са ценни за вас, все още са важни. Но напрежението става непоносимо. Не мога повече……
Психичното здраве започва там, където целият багаж от пси-знания и умения може да се използва за адаптиране към реалния свят, за включване в него и мирно съществуване в съществуващата реалност. Сега тя вече знае почти всичко за това, което родителите й са направили погрешно, поради което в живота й се случва такова де ... лошо нещо. Той знае както за собствените си хора, така и за родителите на „този човек“. Когато се разкрие поредното „нещо лошо“, тя лесно намира причината в детството – вече без никакви психолози. Тя бързо забелязва манипулации, газлайтинг, амортизация и др. И се оказва, че всичко около това...
Мечката уби 12 коня във фермата на депутата от Държавната дума Сергей Веремеенко. Това съобщи депутатът в социалната мрежа. Неговата ферма за отглеждане на коне се намира в квартал Кашински на Тверска област. В коментар на видеото, което засне във фермата, депутатът каза, че имало много мечки и започнали да излизат при хора. Сергей Веремеенко стана депутат от Държавната дума на Руската федерация през 2018 г. Той е член на комисията по транспорт на Държавната дума. Източник
Много онлайн магазини, където продуктите могат да бъдат закупени на изгодна цена, предлагат на клиентите огромен избор от различни продукти. The Village запознава своите фенове с интересни онлайн магазини и препоръчва да разгледат някои качествени продукти. Един от тях се нарича IHERB. Този хипермаркет предлага на клиентите различни хранителни добавки, екологични продукти и витаминни препарати. Освен това тук можете да закупите козметични и аптечни продукти, а безплатната доставка на iherb ще зарадва всеки купувач. В момента сайтът е русифициран, което създава определени удобства за жителите на Русия и улеснява разбирането на цялото разнообразие от продукти. Какво е по-добре…
