Голова К.В.
ВАРИАЦИИ КЛИМАТИЧЕСКИ АКТИВНЫХ ГАЗОВ НА ФОНЕ МЕНЯЮЩЕГОСЯ КЛИМАТА *
Аннотация:
в статье рассматриваются изменения концентраций некоторых климатически активных газов на фоне меняющегося климата в зоне Арктики на примере станции Териберка. Представлены результаты исследования регрессионных зависимостей концентраций газов с метеопараметрами и явлениями.
Ключевые слова:
климатически активные газы, парниковые газы, изменение климата, потепление, таяние ледников
Введение. Проблема изменений климата и их влияния на человеческое общество является сейчас одной из первостепенно важных. Вопросами анализа колебаний и изменений климата занимаются многочисленные коллективы ученых. Накоплены огромные базы прямых и косвенных (палеоклиматических) данных, многие из которых общедоступны через Интернет. Анализ климатических данных соединяет две основные области, измерения и моделирование. [1] Увеличение концентрации парниковых газов вызывает уменьшение исходящего инфракрасного излучения, поэтому климат Земли должен каким-то образом измениться, чтобы восстановить баланс между входящим и исходящим излучением. Это изменение климата будет включать в себя глобальное потепление земной поверхности и нижней атмосферы, поскольку оно является самым простым способом для климата избавиться от лишней энергии. Однако небольшое повышение температуры вызовет множество других изменений, например, облачного покрова и характера ветра. Некоторые из этих изменений могут усиливать потепление (положительные обратные связи), другие — противодействовать ему (отрицательные обратные связи). [2]В качестве исходных материалов для проведения исследования послужили данные из наблюдательной сети мониторинга парниковых газов Росгидромета (станция Териберка), где концентрация СО2 измеряется с помощью установки УГАН-СО2 на базе недисперсионного инфракрасного оптико-акустического газоанализатора, а концентрация метана в пробах воздуха определяется газохроматографическим методом с использованием детектора ионизации в пламени, а так же 8-ми срочные данные по температуре воздуха с метеостанции Териберка за 1999-2022 гг.Рис. 1 Межгодовые концентрации CO2 за период 1999-2022 гг.На полученном графике (Рис.1) видно устойчивый ежегодный рост концентрации углекислого газа. К настоящему времени концентрации CO2 достигают исторических максимумов на уровне 420-430 ppm. Такие значения обусловлены не только антропогенным воздействием, но и обратными связями. Рис. 2 Межгодовые концентрации CН4 за период 1999-2022 гг.На полученном графике (Рис.2) видно, что, как и в случае с концентрациями CO2 (Рис.1), наблюдается тенденция роста концентрации СН4. Однако, увеличение концентраций происходит не линейно, а периодично.Резкие скачки концентраций парниковых газов за последнее десятилетие могли произойти по разным причинам.Так, например, рост концентрации метана и углекислого газа в 2010-2011 гг. обусловлен влиянием блокирующего антициклона на больше территории России, который спровоцировал крупнейшие пожары и огромный выброс парниковых газов в атмосферу. [3]Резкий рост концентраций метана 2016-2017 гг. – это результат сильнейшего на тот момент Эль-Ниньо, который спровоцировал рост глобальной температуры и активное таяние ледников в Арктике.Рост концентраций метана в 2021-2022 гг. можно объяснить Сибирской волной тепла 2020 года, которая, как и блокирующий антициклон в 2010 г, вызвала крупнейшие пожары и ускорила таяние вечной мерзлоты. [4]Однако в этот же период времени можно заметить небольшое снижение концентрации углекислого газа. В основном это произошло по причине уменьшения объемов и изменения структуры потребительского спроса в период пандемии коронавируса. Углеродный след населения большинства стран снизился вследствие отказа от наиболее углеродоемких составляющих потребительской корзины – товаров длительного пользования и транспортных услуг. Свой вклад в сокращение выбросов внесло и закрытие производств. [5]Рис. 3 Среднегодовая температура воздуха за период 1999-2022 гг.На графике (Ри.3) можно увидеть тенденцию роста среднегодовой температуры воздуха, и за последние 24 года он составил более 2?. Рис.4 Межгодовое изменение площади Арктических льдов.На полученном графике видно активное сокращение площади ледников. За исследуемый период самое минимальное значение было зафиксировано в 2012 (3,39 млн2) и 2020 (3,82 млн2) гг. Рис.5 Связь площади Арктических льдов со среднегодовой температурой воздуха.На полученном графике (Рис.5) прослеживается отчетливое сокращение площади ледников в связи с ростом приземной температуры воздуха. За исследуемый промежуток времени (1999-2022 гг.) площадь льда сократилась более чем на 3 млн2.Рис. 4 Связь содержания метана и площади ледников.На графике видно, что уменьшение площади ледников ведет к росту концентрации метана, это связано с тем, что оживают и образую метан микроорганизмы, находившиеся в ранее замерзшей воде.Известно, что метан циркулирует в атмосфере гораздо быстрее, нежели, например, углекислый газ. А потому, увеличение концентрации метана влияет на изменение климата гораздо больше и сильнее, чем рост концентраций других парниковых газов. Выводы.Повышение температуры воздуха на фоне роста концентраций парниковых газов ведет к огромный изменениям всей климатической системы, включая атмосферную циркуляцию, характеристики облачного покрова, ветра, площади ледников и вечной мерзлоты и т.д.Сокращение площади ледников и увеличение площади открытой воды ведет к большему испарению и, следовательно, увеличению количества водяного пара в атмосфере, который усиливает парниковый эффект. Это, в свою очередь, вызывает дальнейшее потепление, что становится причиной нового увеличения концентрации водяного пара, т.е. имеет место самоусиливающийся цикл. [6]В следствии положительной обратной связи, таяние ледников провоцирует огромные выбросы метана в атмосферу, который, в свою очередь, вызывает новый рост температуры воздуха и еще более активное таяние ледников.
Номер журнала Вестник науки №5 (74) том 3
Ссылка для цитирования:
Голова К.В. ВАРИАЦИИ КЛИМАТИЧЕСКИ АКТИВНЫХ ГАЗОВ НА ФОНЕ МЕНЯЮЩЕГОСЯ КЛИМАТА // Вестник науки №5 (74) том 3. С. 1574 - 1581. 2024 г. ISSN 2712-8849 // Электронный ресурс: https://www.вестник-науки.рф/article/14757 (дата обращения: 17.06.2025 г.)
Вестник науки © 2024. 16+