27 Окт 2011 Энергетические потоки и глобальное потепление

энрегетические потокиЧеловеческая деятельность, несомненно, оказывает влияние на энергетические потоки планеты. В основном это влияние происходит через изменение химического состава атмосферы. Повышающиеся содержание углекислого и других парниковых газов привело к нарушению обмена энергетических потоков в высших слоях атмосферы, или так называемому глобальному потеплению. Проследить, насколько больше энергии попало на нашу планету, и где эта энергия сосредоточилась, стало возможным лишь после 1993 года. За последние 50 лет, океаны поглотили около 90% дополнительного тепла, попадающего на планету, а остальное ушло на таяние льда на суше и воде, а также нагревание поверхности земли и атмосферы. Поскольку количество углекислого газа с 2003 года неизбежно увеличивалось, то еще больше тепла попадает на землю и накапливается на ней. Поскольку нарушение энергетического равновесия в верхних слоях атмосферы недостаточно велико для того, чтобы засечь его при помощи спутников, показатели приборов скорее стабильны, чем точны. С другой стороны, ученые могут просто измерять мощность поступающей солнечной энергии и исходящего инфракрасного излучения, оценивая, таким образом, количество чистой энергии, остающейся на планете. Хотя эти измерения должны учитывать спады и подъемы солнечной активности (например, спад 2000-2009 года или окончание 11-летнего периода солнечных пятен). Эти параметры могут отвечать за 10-15% приходящей на планету энергии.

В 2008 году, во время Ла Нинья было замечено повышенное поглощение тепла в Тихом океане. Это привело к некоторой задержке последовавшего периода похолодания. Если больше тепла проходит через атмосферу во время Ла Нинья, то больше воды испаряется из океана и, соответственно, повышается облачность. Чем выше облачность, тем больше радиации отражается обратно на землю. Это значит, что температура поверхности растет и в более холодных условиях. Тем не менее, во время измерений, проведенных с 2004 по 2008 год, было доказано, что накапливаемое океаном тепло уменьшалось как раз во время повышения дисбаланса энергии в верхних слоях атмосферы.

С 1992 года спутниковая аппаратура показывала повышение уровня моря в среднем на 3,2 мм в год по всей планете. Данное повышение было довольно равномерным, не считая особого усиления во время Эль Ниньо 1997-98 гг. и замедления во время Ла Нинья 2007-2008 гг. С 2003 года  измерения, проведенные в рамках Эксперимента по гравитации и климату показали повышение массы океана. С другой стороны,  обычно 1 мм повышения уровня моря на 40-70% обязан таянию ледников, а не расширению воды океана. На таяние ледников уходит намного меньше энергии, чем на общий нагрев океана – объемы воды или льда в этом случае просто несравнимы. Получается, что, несмотря на небывалую потерю льда в Арктике, Гренландии и Антарктике, только таянием льда нельзя объяснить уход всего излишнего тепла, оставшегося на земле из-за парникового эффекта. Здесь возникает понятие «потерянной энергии».

С 1992 года по 2003 год содержание тепла в океане изменилось – с учетом таяния ледников и ледяных шапок в Арктике, Антарктике и Гренландии плюс вклад от нагрева атмосферы и почвы. Все это дает нам общее потепление планеты в 0.6±0.2 Вт м-2.  После 2000 года, наблюдения показывают о несовпадении показателей: энергия поглощенная землей или океаном не совпадает с общей энергией, которая оказалась на планете («золотая шапка» на рисунке). Медленные перемены солнечной активности влияют на количество чистой энергии планеты, но и этим нельзя объяснить общий объем «пропавшей» энергии.

Энергетические потоки, поступающие в планетарную климатическую систему, распространяются в различных направлениях: нагрев атмосферы и земли, накопление тепла в океане, таяние ледников и снежных шапок, а также ледяных пластов. На общее количество энергии на Земле влияет и солнечная активность.

Мы сможем понять, куда уходит энергия при обновлении и уточнении базы данных. Понимание того, что происходит с энергетическими потоками на планете необходимо для того, чтобы предпринять меры по приостановлению глобального потепления и прогнозированию его последствий. Мы знаем, что излишнее тепло, накапливаемое в океанах, меняет химию морской воды, оказывая пагубное влияние на морские формы жизни. Нам также известно, что тепло, задержанное в океане, в один прекрасный момент может снова выйти на поверхность. Последствия этого намного  сложнее спрогнозировать, но еще важнее понять, куда девается  излишняя энергия, остающаяся на планете благодаря парниковому эффекту, в какой форме она накапливается, может ли освободится, и чем нам это грозит.

Кевин Транберт

Ваш e-mail: *
Ваше имя: *

Похожие статьи:

  1. Теплое течение Гольфстрим и глобальное потепление климата
  2. Согласно отчету ООН, глобальное потепление неотвратимо, и виноваты в этом люди 2.
  3. Согласно отчету ООН, глобальное потепление неотвратимо, и виноваты в этом люди.
  4. Мировой энергетический баланс
  5. Энергия и климат
You can follow any responses to this entry through the RSS 2.0 feed. You can leave a response, or trackback from your own site.
Leave a Reply

XHTML: You can use these tags:<a href= title=> <abbr title=> <acronym title=> <b> <blockquote cite=> <cite> <code> <del datetime=> <em> <i> <q cite=> <strike> <strong>