Large Binocular Telescope  
Большой бинокулярный телескоп онлайн смотреть  
Большой бинокулярный телескоп
О телескопе
Зеркала
Инструменты
LBTB
Интерферометр
История телескопов
Полезные ресурсы
К сведению

Фотографии
Видео
LBT on-line
Марсоход curiosity (кьюриосити)
Фотографии
Панорама
Солнечная система
Венера
Земля
Куаоар
Луна
Марс
Меркурий
Нептун
Плутон
Сатурн
Солнце
Уран
Юпитер

Астрономия Солнца
Взаимодействие планет
Озоновый слой
Атмосфера
Cодержание озона
Фотохимия озона
Фотохимические процессы
Малые газы
Озоновая дыра
Эволюция озона
Ядерный удар
Охрана озоносферы
Метеорология
Атмосфера
Солнечная радиация
Температурный режим почвы
Температурный режим воздуха
Водяной пар в атмосфере
Испарение
Конденсация водяного пара
Осадки, снежный покров
Погода
А это Челябинск
Метеорит Чебаркуль
Фото отчет
Видео отчет

Оценки влияния возможных изменений в озоносфере на климат

Хотя основное внимание исследователей и общественности привлекают увеличение притока УФ излучения Солнца к поверхности Земли в результате уменьшения общего содержания озона, последствия изменений в озоносфере для радиационного и термического климата глобальной атмосферы рассматривались лишь в некоторых работах.

Все климатические оценки последствий изменений содержания озона в разных частях атмосферы получены на различных численных моделях климата, обычно на радиационно-конвективных моделях с повышенной точностью счета радиационного блока, позволяющей проследить малые изменения в потоках излучения, вызванные изменениями концентрации озона. Сложность проблемы связана с многозначностью радиационных эффектов озона, поглощающего солнечное коротковолновое излучение наиболее интенсивно в УФ части, имеющего полосы в видимой части и интенсивную полосу в ИК «окне прозрачности» на длине волны 9,6 мкм. Поэтому изменения содержания озона в разных слоях атмосферы приводят к разнозначным изменениям потоков радиации и температуры воздуха на разных широтах и уровнях.

Эти изменения рассчитаны на стационарной энергобалансовой радиационноконвективной модели». Как показало сравнение, такая модель оценивает климатические эффекты изменений радиационных факторов подобно большим трехмерным моделям общей циркуляции атмосферы. Анализ данных показывает, что рост (снижение) содержания озона в стратосфере снижает (увеличивает) потоки Si и Sh максимально в тропиках, очевидно, вследствие изменения поглощения озоном солнечного излучения в УФ и видимой области. Облачность и рост содержания озона в тропосфере снижают изменения ASo и ASk. Рост A/0 в случае В вызвано снижением поглощения тепловой радиации при уменьшении содержания озона в стратосфере. В меридиональных распределениях AT* изначительное повышение ATs производится учитываемыми в энергобалансовых моделях обратными связями
1. Рост абсолютной влажности при условии сохранения относительной влажности в тропосфере увеличивает ATs почти вдвое вне полярных областей.
2. Известная обратная связь температура — альбедо подстилающей поверхности As увеличивает ATs в несколько раз; (в восемь раз в случае В) в северной полярной области, где происходит существенное изменение площади, покрытой снегом и морским льдом. Ограничение снизу такой площади поверхностью Антарктиды в южной полярной области сужает там сферу действия обратной связи TS^AS и соответственно прирост ATs в этой области. В целом ожидаемое в XXI в. уменьшение содержания: озона в стратосфере и его рост в тропосфере качественно соответствует случаю В и производит четкий парниковый эффект, подобный, хотя и меньший по величине, эффекту удвоения содержания С02, который на энергобалансовой модели дает ATs = 2,5 К в тропиках и 5,5 К в северной полярной зоне, что близко к оценкам, полученным на трехмерных стационарных моделях климата.

Оценки климатических эффектов изменений содержания озона на таких моделях общей циркуляции атмосферы весьма немногочисленны. Помимо исследований, указанных в обзоре и выполненных в 70е годы, на климатической модели Национального центра атмосферных исследований США были исследованы климатические эффекты антарктической озонной «дыры» и эффекты глобального уменьшения концентрации озона в слое; атмосферы до уровня 0,9 гПа 50 км). В последней работе численные эксперименты производились на 26 уровенной спектральной модели общей циркуляции атмосферы с 15 горизонтальными гармониками (что приблизительно соответствует сетке 4,5° по широте X 7,5° по долготе) для условий января и фиксированной температуры поверхности океана. Эффекты изменения содержания озона определялись как среднезональные и средние по 240 последним модельным суткам из 300 суток счета варианта с возмущением, начинавшегося на 150е сутки счета контрольного варианта.

В качестве возмущений рассматривались 50, 75 и 100%-ное (полное) уменьшение наблюдаемой и использованной в модели концентрации озона, а также ее изменения, полученные на двумерной радиационно-фотохимической модели, подобные, но в 3—4 раза превышающие. Следуя идее,, высказанной в работе, радиационные и температурные эффекты изменения содержания озона рассчитывались на двумерной радиационной модели, состоящей из 20 радиационно-конвективных моделей для зон шириной 9° ш. каждая, от Северного до Южного полюса, в которых при расчете среднезональных потоков радиации и температуры используются значения скорости динамического нагревания атмосферы <2Д = —QP, где Qp — среднезональная скорость радиационного нагревания атмосферы, определяемая из установившегося поля потоков излучения в контрольном варианте модели общей циркуляции атмосферы. Такая двумерная модель с фиксированным динамическим нагреванием удобна для приближенного учета динамических факторов в оценках влияния изменений содержания в атмосфере радиационно-активных примесей.

Видно заметное различие полей АТ для моделей общей циркуляции атмосферы, с фиксированным динамическим нагреванием, с большими значениями и менее однородным полем у последней. Такое различие сохраняется и для 50%-ного и особенно для 100%-ного (полного) уменьшения содержания озона, когда —ДГ в верхней стратосфере достигает 100— 120 К для модели общей циркуляции атмосферы и даже 200 К для модели с фиксированным динамическим нагреванием в летнем южном полушарии. Однако при неоднородном изменении концентрации озона, когда, согласно оценкам на двумерной радиационно-фотохимической модели, концентрация озона уменьшается в верхней стратосфере максимально на 30—50% и растет в тропосфере тропиков максимально на 20%, имеет место хорошее согласие полей AT для обеих моделей, почти полное в средней стратосфере и ниже. В целом поле AT довольно близко. Отсюда делается вывод о непригодности модели с фиксированным динамическим нагреванием для оценки радиационных и термических эффектов однородного уменьшения концентрации озона и о возможности ее использования для практически важного случая неоднородного уменьшения содержания озона.

При 50%-ном уменьшении содержания озона ослабляется струйное течение границы полярной ночи, а при 75%-ном уменьшении оно практически исчезает и несколько усиливаются субтропические струйные течения у тропопаузы. При полном исключении озона исчезает максимум восточного переноса в верхней стратосфере южного полушария, однако при 50%-ном уменьшении содержания озона распределение почти не изменяется по сравнению с контрольным вариантом, лишь интенсивности струй в верхней стратосфере ослабляются на 20—40%. Рассчитанные составляющие так называемой остаточной меридиональной циркуляции в стратосфере при 50%-ном уменьшении концентрации озона не изменяются по сравнению с контрольным вариантом, немного уменьшаются при 75%-ном сокращении и становятся совсем малыми при полном исчезновении озона. Соответственно при неоднородном изменении концентрации озона, ожидаемом по двумерной радиационно-фотохимической модели к середине XXI в., модельная стратосферная циркуляция почти не изменяется.

Изложенные результаты показывают, что влияние ожидаемых изменений содержания озона на глобальный климат может стать заметным в XXI в., когда эти изменения внесут вклад в рост парникового эффекта, причем по величине и распределению этот вклад не будет заметно отличаться от вклада других парниковых газов (метана, галогенорганических соединений и др.) Нет основания ожидать заметных количественных и тем более качественных изменений циркуляции в глобальной стратосфере, хотя парниковый эффект в целом с охлаждением стратосферы и нагреванием тропосферы должен вызывать ослабление статической устойчивости в стратосфере и усиление воздухообмена через тропопауз.

Fatal error: Call to a member function return_links() on a non-object in /home/httpd/vhosts/lbt.su/httpdocs/index.php(386) : eval()'d code on line 214