Визуальные методы оценки цикличности в ходе метеоэлементов
Другие рефераты
ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ................................................................
................................... 3
СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ МНОГОЛЕТНИХ КОЛЕБАНИЙ ТЕМПЕРАТУРЫ
ВОЗДУХА....................................................... 4
1. Факторы изменения климата……………………………………... 4
2. Обзор исследований многолетних колебаний температуры
воздуха…...........................................................
......................................................
2. ВИЗУАЛЬНЫЕ МЕТОДЫ ОЦЕНКИ ЦИКЛИЧНОСТИ В ХОДЕ МЕТЕОЭЛЕМЕНТОВ
2.1 Метод n-летних скользящих средних
2.2 Метод разностных интегральных кривых
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
БИБИЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
ВВЕДЕНИЕ
Проблеме изменения климата уделяется очень большое внимание ввиду ее
важности и актуальности. Колебания температуры воздуха, суммы осадков, а
также других метеорологических величин, оказывают огромное влияние на
деятельность человека (сельское хозяйство, экономика). Климат меняется
постоянно, но в последние столетия он стал более нестабильным по сравнению
с предшествующим периодом, в результате чего встал острый вопрос о
мониторинге, наблюдениях за тенденциями в изменении климата.
Внесли свой вклад в развитие этого направления такие ученые, как М.И.
Будыко, Е.С. Рубинштейн, Г.В. Груза, Э.Я. Ранькова, А.Н. Афанасьев. В этой
области работают представители Казанской школы: Ю.П. Переведенцев, М.А.
Верещагин, К.М. Шанталинский. Кроме того, глобальным климатическим
изменениям посвящена обширная научная литература.
Цель данной работы заключается в том, чтобы охарактеризовать визуальные
методы оценки цикличности в ходе метеорологических величин, а также
познакомить потребителя с некоторыми последними исследованиями ряда ученых.
Задачи были сформулированы так, чтобы в достаточно простой и сжатой форме
показать преимущества и недостатки этих методов.
Данная работа дает понять, насколько в настоящее время развились
представления о климатической системе в целом и об ее закономерностях и
изменениях в частности.
СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ МНОГОЛЕТНИХ КОЛЕБАНИЙ ТЕМПЕРАТУРЫ ВОЗДУХА
Факторы изменения климата
Археологические исследования однозначно доказывают, что климат планеты
Земля изменялся достаточно резко. Для объяснения причин этого существует
множество гипотез, учитывающих астрономические и геофизические факторы.
К.Я. Кондратов и Е.. Борисенков пришли к выводу, что климат планеты
сохранится неизменным, если не изменится расстояние Земли от Солнца, орбита
Земли вокруг Солнца, скорость ее движения и суточного вращения и угол
наклона оси вращения Земли к плоскости эклиптики.
По мнению М.О. Френкеля, с начала 40-х гг. прошлого столетия начался
период общего потепления. В это время, влияние антропогенных факторов
только начинало проявляться, так что повышение температуры скорее носило
естественный характер. Однако, с 70-х гг. естественное потепление усилилось
влиянием деятельности человека и в итоге стало более значимым.
Климатическая система Земли испытывает воздействие ряда факторов как
внешних, так и возникающих в самой системе. Из внешних факторов наиболее
четко проявлялись колебания прозрачности атмосферы вулканогенного
характера, а из вторых – взаимодействие океанов и льдов, а также разных
частей океанов между собой. При этом указанные факторы налагаются один на
другой, усиливаясь при совпадении фаз и ослабевая при их различии.[3]
Одним из важнейших звеньев в проблеме солнечно – атмосферных связей
является стратосфера, которой отводится роль триггерного (спускового)
элемента, обеспечивающего передачу возмущений в нижние слои атмосферы. В
стратосфере происходит поглощение ультрафиолетовой радиации Солнца, и в
периоды усиления солнечной активности тепловой баланс стратосферы
существенно меняется: увеличивается ее приходная часть, что сказывается на
температурном режиме и ее циркуляции. Н.В. Исмагилов выявил положительную
асинхронную связь между уровнем солнечной активности в 11-летнем цикле и
датами весенних перестроек циркуляции.
Астрономические факторы определяют количество энергии излучения Солнца,
приходящей к данному участку верхней границы атмосферы за данный период
времени (поток солнечной энергии, инсоляция). Этот суммарный по всем длинам
волн поток на среднем расстоянии Земли от Солнца называется солнечной
постоянной и равен в среднем 1370 Вт/м2.
К внешним геофизическим факторам относятся масса и состав атмосферы,
скорость вращения Земли, расположение материков и океанов на поверхности
Земли, вулканические извержения. Скорость вращения Земли отчасти определяет
интенсивность и характер циркуляции атмосферы, разные радиационные и
теплоемкостные характеристики поверхности суши и океана, влияет на
радиационный режим, теплообмен между атмосферой и подстилающей
поверхностью, на муссонные эффекты. Очертания океанов определяют
направление и характер течений, переносящих тепло из тропической зоны в
высокие широты. Во время крупных взрывных вулканических извержений в
стратосферу выбрасываются большие массы аэрозолей и газов, рассеивающих и
поглощающих Солнца и ИК радиацию Земли и атмосферы.
Внутренние естественные факторы возникают и действуют внутри какой-либо
составляющей климатической системы или, зарождаясь в одной из составляющих,
действуют на другую. К ним относятся излучение и поглощение энергии
атмосферой и океаном, атмосферная циркуляция, криосфера (ледники и
подземные льды вечной мерзлоты), биосфера, уменьшающая альбедо подстилающей
поверхности.
Можно назвать еще несколько антропогенных факторов, воздействующих на
глобальный климат, таких как: антропогенное увеличение содержания в
атмосфере газов, создающих в ней парниковый эффект ( в первую очередь СО2),
острова тепла в городах и промышленных зонах, хозяйственная деятельность
человека (строительство водохранилищ, орошение земель, вырубка лесов и др.)
[4]
К числу основных факторов и причин, определяющих эволюцию глобального
климата Земли авторы [7] относятся следующие:
1) Изменения потоков солнечной радиации, связанные с изменением
излучения Солнца
2) Изменения в распределении суши и моря, определяемые тектоникой
плит, и связанные с эти процессами изменения орографии суши,
циркуляции океана и его уровня
3) Изменения газового состава атмосферы, в первую очередь –
концентрация углекислого газа и метана
4) Изменения планетарного альбедо
5) Изменения орбитальных параметров Земли
6) Изменения катастрофического характера – земного и космического
Обзор исследований многолетних колебаний температуры воздуха
Температура воздуха является одним из основных климатических
показателей. Благодаря изучению пространственной и временной изменчивости
температурного режима диагностируются изменения климата в масштабах от
локального и регионального до глобального. [7]
М.А. Верещагин, Ю.П. Переведенцев, К.М. Шанталинский, В.Д. Тудрий, С.Ф.
Батршина и А.И. Лысая, используя архив аномалий средних годовых температур
воздуха, созданного в университете Восточной Англии, выполнили анализ
векового хода и межгодовой изменчивости глобального приземного термического
режима за 142 года (1856-1997 гг.). [2] Оценки текущего состояния климата
существенно расходятся, а число дискутируемых вопросов со временем растет.
В связи с этим предпринятый анализ был направлен, прежде всего, на
получение независимых уточняющих оценок. Суть полученных ими основных
результатов состоит в следующем:
1. Берущий начало с середины XIX века процесс глобального потепления
продолжается, что уже привело к повышению средней глобальной
температуры на 0, 59°С. Около 90 % этой величины объясняется
вариациями CO2 и прозрачностью атмосферы.
2. Внутривековые изменения средних годовых температур воздуха на
полушариях имели волнообразную природу и характеризовались
заметной обособленностью, что объясняется различиями физического
состава и условий функционирования климатической системы на
полушариях. Осредненные по Северному полушарию ежегодные значения
средних годовых температур воздуха в течение всего исследуемого
периода неизменно превышали их значения для Южного полушария;
средняя величина разностей средних годовых температур воздуха
между полушариями составила 1, 28°С.
Однако волны тепла на Южном полушарии имели большую продолжительность,
а волны холода были короче, чем на Северном полушарии при характерной их
продолжительности в 25-30 лет (за 142 года указанные разности уменьшились
почти на 0, 06°С)
3. Темпы потепления на Земле и в Северном полушарии в годы появлений
волн тепла неуклонно возрастали и, начиная с 1970-х гг., достигли
наибольших значений (0, 184 и 0, 229°С/10 лет – соответственно).
Последнее, вероятно, подтверждает гипотезу о частично
антропогенном характере потепления последних десятилетий, на
Южном полушарии, - напротив, начиная с 1950-х гг., проявилось
заметное «отставание» темпов потеп
| |  скачать работу |
Другие рефераты
|
