Исследование причин и последствий таяния льдов Арктики
Сохраню здесь, важно.
https://t.me/sputnikDZZ/3769
Доклад Г.А. Аванесова на пленарном заседании XXII международной конференции “Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса” ( видео https://youtu.be/EMLFiGWSZT8?t=1h50m54s , тезисы и презентация http://conf.rse.geosmis.ru/thesisshow.aspx?page=293&thesis=10635 ).
Авторы разработали астрономическую модель инсоляции полярных зон Земли и сопоставили ее с данными истории климата и с результатами современных исследований динамики таяния льдов Северного Ледовитого океана.
Модель учитывает влияние эксцентриситета орбиты, наклонение оси вращения планеты к плоскости эклиптики и прецессию. Нутация не учитывается.
Предполагается, что при постоянном номинальном наклонении оси вращения Земли и постоянном нулевом эксцентриситете ее орбиты на планете установились бы стационарные полярные шапки. При этом разность энергии инсоляции за время полярного дня и энергии излучения за время полярной ночи равна нулю. Положительные значения этой разности, при других значениях эксцентриситета и наклонения, соответствуют профициту энергии (за время полярного дня тает больше льда, чем намораживается за ночь), отрицательные - ее дефициту. В баланс энергии полярной зоны вносят вклад и другие процессы (отражение солнечного излучения, горизонтальный перенос тепловой энергии и др.), которые в модели не учитываются.
Данные, полученные путем исследования ледяных кернов, добытых в Антарктике и в Гренландии, показали, что около 10 тыс. лет тому назад произошло повышение среднегодовой температуры в районах полюсов Земли. В Антарктике она повысилась на 7 °C, а в Арктике - на целых 15 °C. Но это не привело к быстрому росту температуры на всех материках планеты, так как в районах полюсов Земли сложились условия для таяния льдов во время полярного дня.
Льды Арктики и Антарктики начали действовать, как огромные тепловые аккумуляторы, работающие в режиме рекуперации энергии. При этом модель инсоляции указывает на наличие профицита солнечной энергии в Арктике, что ведет к постепенному сокращению запасов льда в этом регионе: за время полярной ночи намораживается меньше льда, чем тает за время полярного дня.
К середине XX века в Арктике закончились запасы льдов, накопленных во время большого ледникового периода. Вслед за этим началось преобразование многолетних льдов Северного Ледовитого океана в однолетние. Во время полярного дня стала расти площадь и время существования открытой воды. Энергия инсоляции начала расходоваться на таяние льдов и на прогрев воды в соотношении 25 к 1. К концу XX века это соотношение стало 10 к 1. К середине XXI века оно станет близким к 1 к 1. В результате уже началось, и будет ускоряться, таяние ледников Гренландии.
В наше время, природный тепловой аккумулятор в Арктике продолжает свою работу, но его емкость значительно сократилась. Соответственно уменьшились и его возможности по сдерживанию процесса потепления. Среднегодовая температура в северной зоне полярных суток перестанет быть стабильной. Начинается таяние вечной мерзлоты, что приведет к эмиссии больших объемов парниковых газов. Возможный подъем уровня мирового океана со скоростью до 1 м за 100 лет, приведет к потере 5-7% суши.
Напротив, Антарктика таять не будет. Там в это время наступит дефицит инсоляции и площадь оледенения начнет расти.
Следует учесть, что “за последние 500 млн лет стабильными на больших отрезках времени были только жаркие и холодные периоды. Все остальное время представляет собой непрерывную цепочку переходных процессов. Фрагмент последнего из них, продолжительностью в 10 тыс. лет, выдался особенно удачным. Человек сумел воспользоваться им, чтобы шагнуть из первобытного состояния в современное индустриальное общество. Теперь человечеству предстоит вступить в борьбу с потеплением, сочетая эту нелегкую работу с поиском возможностей приспособления к изменяющимся условиям существования”.
🔹 Сопоставление астрономической модели инсоляции арктической зоны полярных суток Земли с данными из истории климата и с результатами современных исследований динамики таяния льдов позволили выявить их глубинные причины, связанные с определенными сочетаниями астрономических факторов. Аналогичные причины в наше время подводят антарктические льды к замерзанию, которое затем продлится около 10 тыс. лет.
🔹 Астрономическая модель инсоляции зон полярных суток Земли требует дальнейшего развития. Следует разработать аналогичные модели для других климатических зон планеты. В первую очередь для экваториальной зоны, где идет снижение контраста между экваториальной зимой и летом, связанное с уменьшением эксцентриситета орбиты Земли. В конечном счете, модели должны быть объединены в одну общую, включающую в себя все значимые космические факторы. Можно ожидать, что в перспективе такая модель даст ключ к управлению климатом Земли.
🔹 Проблему таяния ледников Арктики следует отделить от проблемы роста содержания СО2 в атмосфере Земли поскольку они имеют разную физическую природу.
🔹 Положение с таянием льдов Арктики следует признать катастрофическим, в связи с чем необходимо принятие важных научно обоснованных организационных и управленческих решений.
Модель опубликована в журнале “Астрономический вестник”:
Аванесов Г.А., Жуков Б.С., Михайлов М.В., Шерстюков Б.Г. Космические регуляторы климата Земли // Астрономический вестник. Исследования Солнечной системы. - 2023. - Т. 57. - №6. - C. 521-531. doi: 10.31857/S0320930X23060014
Кроме того, результаты работы докладывались на Всероссийском семинаре “Проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса” в ИКИ РАН 5 сентября 2024 года.
https://t.me/sputnikDZZ/3769
Доклад Г.А. Аванесова на пленарном заседании XXII международной конференции “Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса” ( видео https://youtu.be/EMLFiGWSZT8?t=1h50m54s , тезисы и презентация http://conf.rse.geosmis.ru/thesisshow.aspx?page=293&thesis=10635 ).
Авторы разработали астрономическую модель инсоляции полярных зон Земли и сопоставили ее с данными истории климата и с результатами современных исследований динамики таяния льдов Северного Ледовитого океана.
Модель учитывает влияние эксцентриситета орбиты, наклонение оси вращения планеты к плоскости эклиптики и прецессию. Нутация не учитывается.
Предполагается, что при постоянном номинальном наклонении оси вращения Земли и постоянном нулевом эксцентриситете ее орбиты на планете установились бы стационарные полярные шапки. При этом разность энергии инсоляции за время полярного дня и энергии излучения за время полярной ночи равна нулю. Положительные значения этой разности, при других значениях эксцентриситета и наклонения, соответствуют профициту энергии (за время полярного дня тает больше льда, чем намораживается за ночь), отрицательные - ее дефициту. В баланс энергии полярной зоны вносят вклад и другие процессы (отражение солнечного излучения, горизонтальный перенос тепловой энергии и др.), которые в модели не учитываются.
Данные, полученные путем исследования ледяных кернов, добытых в Антарктике и в Гренландии, показали, что около 10 тыс. лет тому назад произошло повышение среднегодовой температуры в районах полюсов Земли. В Антарктике она повысилась на 7 °C, а в Арктике - на целых 15 °C. Но это не привело к быстрому росту температуры на всех материках планеты, так как в районах полюсов Земли сложились условия для таяния льдов во время полярного дня.
Льды Арктики и Антарктики начали действовать, как огромные тепловые аккумуляторы, работающие в режиме рекуперации энергии. При этом модель инсоляции указывает на наличие профицита солнечной энергии в Арктике, что ведет к постепенному сокращению запасов льда в этом регионе: за время полярной ночи намораживается меньше льда, чем тает за время полярного дня.
К середине XX века в Арктике закончились запасы льдов, накопленных во время большого ледникового периода. Вслед за этим началось преобразование многолетних льдов Северного Ледовитого океана в однолетние. Во время полярного дня стала расти площадь и время существования открытой воды. Энергия инсоляции начала расходоваться на таяние льдов и на прогрев воды в соотношении 25 к 1. К концу XX века это соотношение стало 10 к 1. К середине XXI века оно станет близким к 1 к 1. В результате уже началось, и будет ускоряться, таяние ледников Гренландии.
В наше время, природный тепловой аккумулятор в Арктике продолжает свою работу, но его емкость значительно сократилась. Соответственно уменьшились и его возможности по сдерживанию процесса потепления. Среднегодовая температура в северной зоне полярных суток перестанет быть стабильной. Начинается таяние вечной мерзлоты, что приведет к эмиссии больших объемов парниковых газов. Возможный подъем уровня мирового океана со скоростью до 1 м за 100 лет, приведет к потере 5-7% суши.
Напротив, Антарктика таять не будет. Там в это время наступит дефицит инсоляции и площадь оледенения начнет расти.
Следует учесть, что “за последние 500 млн лет стабильными на больших отрезках времени были только жаркие и холодные периоды. Все остальное время представляет собой непрерывную цепочку переходных процессов. Фрагмент последнего из них, продолжительностью в 10 тыс. лет, выдался особенно удачным. Человек сумел воспользоваться им, чтобы шагнуть из первобытного состояния в современное индустриальное общество. Теперь человечеству предстоит вступить в борьбу с потеплением, сочетая эту нелегкую работу с поиском возможностей приспособления к изменяющимся условиям существования”.
🔹 Сопоставление астрономической модели инсоляции арктической зоны полярных суток Земли с данными из истории климата и с результатами современных исследований динамики таяния льдов позволили выявить их глубинные причины, связанные с определенными сочетаниями астрономических факторов. Аналогичные причины в наше время подводят антарктические льды к замерзанию, которое затем продлится около 10 тыс. лет.
🔹 Астрономическая модель инсоляции зон полярных суток Земли требует дальнейшего развития. Следует разработать аналогичные модели для других климатических зон планеты. В первую очередь для экваториальной зоны, где идет снижение контраста между экваториальной зимой и летом, связанное с уменьшением эксцентриситета орбиты Земли. В конечном счете, модели должны быть объединены в одну общую, включающую в себя все значимые космические факторы. Можно ожидать, что в перспективе такая модель даст ключ к управлению климатом Земли.
🔹 Проблему таяния ледников Арктики следует отделить от проблемы роста содержания СО2 в атмосфере Земли поскольку они имеют разную физическую природу.
🔹 Положение с таянием льдов Арктики следует признать катастрофическим, в связи с чем необходимо принятие важных научно обоснованных организационных и управленческих решений.
Модель опубликована в журнале “Астрономический вестник”:
Аванесов Г.А., Жуков Б.С., Михайлов М.В., Шерстюков Б.Г. Космические регуляторы климата Земли // Астрономический вестник. Исследования Солнечной системы. - 2023. - Т. 57. - №6. - C. 521-531. doi: 10.31857/S0320930X23060014
Кроме того, результаты работы докладывались на Всероссийском семинаре “Проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса” в ИКИ РАН 5 сентября 2024 года.