- •Программная лекция 1 из модуля 1 «предмет и задачи метеорологии. Методы метеорологии и климатологии. Метеорологические наблюдения»
- •Проблемная лекция 1 из модуля 1
- •Программа наблюдений на метеорологических станциях
- •Метеорологические приборы
- •Методы аэрологических наблюдений
- •Метеорологическая служба
- •Всемирная метеорологическая организация
- •Проблемная лекция 2 из модуля 1.
- •Состав верхних слоев атмосферы
- •Основные метеорологические элементы
- •Метеорологические явления
- •Вертикальная неоднородность атмосферы. Важнейшие свойства атмосферы
- •Горизонтальная неоднородность атмосферы
- •Циклоны и антициклоны
- •Программная лекция 3 из модуля 1 «атмосферное давление и плотность воздуха. Статика атмосферы»
- •Проблемная лекция 3 из модуля 1
- •«Атмосферное давление и плотность воздуха.
- •Статика атмосферы»
- •Общий характер распределения в атмосфере температуры
- •Уравнение состояния сухого и влажного воздуха
- •Изменение давления воздух с высотой. Барометрическая формула
- •Вертикальный градиент давления
- •Реальная атмосфера
- •Программная лекция 4 из модуля 1 «рух воздух в атмосфере»
- •Проблемная лекция 4 из модуля 1 «движение воздуХа в атмосфере» движение воздуХа в атмосфере
- •Структура ветра
- •Влияние препятствий на ветер
- •Градиентная сила
- •Силы, которые возникают при движении воздуха.
- •Установишееся движение при отсутствии трения. Градієнтний ветер
- •Установившееся движение при наличии трения
- •ГрадИЕнтнЫй ветер при круговых изобарах
- •Антициклон
- •Воздушные массы. Турбулентное перемешивание в атмосфере
- •Проблемная лекция 5 Из модуля 1
- •Конденсация и сублимация водного пара. Облачность. Осадки» вода в атмосфере
- •Характеристики влажности воздуха
- •Суточный и годовой ход влажности воздухА
- •Изменение влажности с высотой
- •Общие условия фазовых переходов воды в атмосфере
- •Испарение и испаряемость Упругость насыщения над разными поверхностями
- •Скорость испарения
- •Суточный и годовой ход испарения
- •Облачность. Классификация облаков
- •Годовой ход туманов
- •Химический состав осадков
- •Продукты наземной конденсации:
- •Водный баланс на земном шаре
- •Программная лекция 1 из модуля 2 «общие положения радиационного режима в атмосфере. Основные понятия и законы излучения»
- •Проблемная лекция 1 из модуля 1 «общие положения радиационного режима в атмосфере. Основные понятия и законы излучения» основные законы лучистой энергии
- •Потоки солнечной энергии
- •Факторы, которые влияют на приход прямой радиации к земной поверхности
- •Рассеянная и суммарная солнечные радиаци
- •Суммарная радиация (q) - это сумма прямой (s') и рассеянной радиации (d).
- •Альбедо земной поверхности
- •Длинноволновое излучение земной поверхности и атмосферы
- •Радиационный баланс деятельной поверхности
- •Природа парникового эффекта, его глобальные экологические и социальные следствия
- •Программная лекция 2 из модуля 2 «термодинамика атмосферы. Адиабатические процессы»
- •Проблемная лекция 2 из модуля 2 «термодинамика атмосферы. Адиабатические процессы»
- •Потенциальная температура
- •Влажноадиабатические изменения температуры
- •Псевдоадиабатический процесс
- •Энергия неустойчивости, конвекция и ускорение конвекции
- •Термическая стратификация атмосферы
- •Уровень конвекции
- •Инверсии в тропосфере
- •Инверсии свободной стратосферы
- •Вопросы для самопроверки
- •Температура воздуха на разных широтах
- •Температурные аномалии
- •Суточный и годовой ход температуры воздух Суточный ход температуры
- •Годовой ход температуры воздуха
- •Заморозки
- •Тепловой баланс деятельной поверхности и атмосферы Тепловой баланс деятельной поверхности
- •Тепловой баланс системы Земля-атмосфера
- •Тепловой баланс почвы и воды
- •Изменение температуры почвы с глубиной
- •Нагревание и охлаждение водоемов
- •Вопросы для самопроверки
- •Проблемная лекция 1 из модуля 3
- •Программная лекция 1 з модулю 3
- •Теплооборот, влагообмен и атмосферная циркуляция как климатообразующие факторы
- •Влияние географической широты на климат
- •Изменение климата с высотой
- •Влияние распределения моря и суши на климат
- •Континентальность климата, индексы континентальности
- •Орография и климат
- •Океанические течения и климат
- •Влияние снежного и растительного покрова на климат
- •Общая циркуляция атмосферы
- •Термическая циркуляции в атмосфере
- •Общая циркуляция атмосферы
- •Циркуляция над однородной поверхностью
- •Циркуляция в реальной атмосфере
- •Пассаты
- •Антипассаты
- •Муссоны
- •Местные ветры
- •Горно-долинные ветры
- •Ледниковые ветры
- •Маломасштабные вихри
- •Служба погоды
- •Синоптический анализ и прогноз
- •Долгосрочные прогнозы
- •Принципы классификации климатов
- •Климат украины
- •Факторы, которые вызывают изменения климата
- •Изменения земного климата в прошлом и их причины
- •Колебание климата в 20-м веке
- •Использованная литература
Изменения земного климата в прошлом и их причины
Наука накопила много сведений об изменениях земного климата в прошлом, но не может сказать почти ничего достоверного о причинах, которые вызвали эти изменения.
Можно считать доказанным, что за всю историю Земли климат менялся неоднократно, и в целом много миллионов лет тому он был более теплым. Однако уже в пределах нескольких последних миллионов лет было по крайней мере четыре ледниковых периода со значительным похолоданием климата в средних широтах северного полушария, когда температура была ниже современной на 5 °С, а в межледниковый период повышалась на несколько градусов, оставаясь в первый межледниковый период на несколько градусов ниже ее современного значения, а в два следующих - на несколько градусов выше ее. В ледниковые периоды значительные пространства полярных и умеренных широт северного полушария были покрыты льдами, а на свободных ото льда участках климат был значительно суровее и суше современного.
Из четырех ледниковых эпох самая древняя - гюнц-небрасская (начало - около 1 млн. лет тому назад, конец - около 600 тыс. лет тому назад), известная по ледникам, которые покрывали территорию Западной Европы, Канады и части США. Потом ледники отступили, а после нескольких сотен тысяч лет потепления началось новое оледенение в Европе и в Северной Америке, которое получило название миндельско-окско-канзасского (приблизительно 500-250 тыс. лет тому назад). Потом пришла Большая межледниковая эпоха с очень теплым климатом в северном полушарии, за которое пошло новое, самое интенсивное оледенение, русско-днепровско-иллинойськое (приблизительно 200-100 тыс. лет тому), при котором ледники в Восточной Европе достигли 48° с. ш. Новое потепление привело к отходу ледников за границы континентов Евразии и Северной Америки, но потом началось еще одно, последнее, большое оледенение - вюрмско-висло-валдайско-висконсинское, что началось близко 75 тыс. лет тому назад и закончилось приблизительно 40 тыс. лет тому назад. Потепление, которое сменило последнее оледенение, распространяется уже и на наше время. Оно достигло максимума в северных широтах в так называемую эпоху викингов (конец минувшего - начало нынешнего тысячелетия), когда выходцы из Скандинавии - викинги - достигли по свободным ото льда водам Северной Атлантики, Исландии, Южной Гренландии и даже Лабрадора и Ньюфаундленда в Северной Америке и начали заселять их. Однако в XII столетии появились первые признаки прекращения потепления, и в XV-XVII столетиях началось небольшое оледенение, малый ледниковый период, во времена которого льды снова сковали всю Гренландию, ледники Альп и продвинулись в долины Центральной Европы и вызвали очень суровые зимы в всем умеренном поясе Европы. Очередное потепление началось в конце XIX столетие.
Колебание климата в 20-м веке
Наличие систематических наблюдений на большой сети станций в обоих полушариях Земли позволяет составить полную картину колебаний климата с начала века и к нашим дням. Потепление, которое началось в 19 веке, достигло максимума в 20-30-е годы и оказалось наиболее существенным в Арктике, где зимние температуры воздуха повысились в Гренландии на 5 °С, а на Шпицбергене - даже на 8-9 °С. Повсеместно отступали ледники в Европе, Азии, Канаде, в горах стала более высокой граница снежного покрова. В арктических морях уменьшились в размерах острова, покрытые ледником, а некоторые из них исчезли совсем - на их месте остались лишь подводные банки. В северном полушарии отступила к северу граница вечной мерзлоты, а площадь льдов в арктических морях сократилась наполовину. На 1,5-2°С теплее стали воды в Баренцевом море и в Северном Ледовитом океане, что привело к широкой миграции на север промышленных рыб - трески, селедки и расширению ареала млекопитающих и птиц. Потепление отмечалось и в южном полушарии, то есть носило глобальный характер, хотя в средних и низких широтах оно не было интенсивным. В масштабах полушарий оно составило около половины градуса. В конце 40-х годов потепление сменилось незначительным похолоданием, которое, однако, не было глобальным, в частности, не отмечалось в Австралии. Но в северном полушарии началось наступление ледников, выросла площадь полярных льдов. В конце 50-х годов приземная температура воздуха в северном полушарии упал ниже среднего значения, но к 60-м годам снова немного поднялась.
В 70-е года снова наметилось небольшое потепление, которое было нестойким. Что наблюдается сейчас, точно сказать нельзя. В зависимости от того, какое количество метеорологических станций Земного шара привлекать для подсчета и какой пользоваться методикой расчетов, можно получить разные результаты, прямо противоположные по своему характеру. Одни ученые склонны считать, что потепление продолжается и земной климат постепенно будет приближаться к такому, который был в плиоцене. Другие, наоборот, считают, что потепление безвозвратно закончилась и Земля стоит перед новым наступлением льдов, в преддверии новой ледниковой эпохи...
Возможность прийти к противоположным выводам при анализе одного и того же материала свидетельствует о несущественности современных изменений климата и отсутствии общепринятой методики их оценки. Колебания климата, подобные тем, которые происходят сейчас, неоднократно имели место и в сравнительно недалеком прошлом. Периоды продолжительностью 15-25 лет, каждый с потеплениями и похолоданиями, на протяжении трех последних веков наблюдались не раз. Так, известна очень суровая зима 1739/40 года в Европе, подобная зиме 1978/79 года. Памятны суровые зимы 1809, 1912, 1941/42, 1949/50, 1955/56, 1965/66 годов и, наоборот, очень теплые зимы 1924/25, 1948/49, 1951/52, 1956/57 и 1975/76 годов. Но все эти колебания имели естественный характер, они не были связаны с вмешательством человека.