34683

Аерозоль і клімат

Лекция

Экология и защита окружающей среды

Оцінка прямого впливу аерозолів на радіаційний баланс дає досить широкі Schätzungen der direkten Wirkung von erosolen uf den Strhlungshushlt zeigen eine reltiv große Bndbreite und beruhen weitgehend uf Modellstudien die nicht nur für die vorindustrielle Zeit sondern uch für die Gegenwrt schwer zu verifizieren sind. Die Unsicherheiten beruhen zum einen druf dss selbst der ktuelle tmosphärische Gehlt einzelner erosolrten nicht genu feststeht zum nderen druf dss die Größenverteilung die chemische Zusmmensetzung die Mischung und die...

Украинкский

2013-09-08

311.5 KB

0 чел.

Аерозоль і клімат

(матеріали для самостійного вивчення)

Аналіз сучасного стану теорії клімату, а також результати робіт, що посвячені оцінці ролі аерозолю як кліматоутворюючого чинника, свідчать про важливу роль аерозольно-радіаційних ефектів.

Про вплив антропогенних парникових газів на клімат стало відомо вже досить давно і декілька десятиліть ця проблема стоїть в центрі уваги вчених. Вивчення впливу аерозолів, збільшення вмісту яких в значній мірі теж пов’язане з діяльністю людини, розпочалося лише в 1990-х роках. Тому існує ще досить багато невизначеностей щодо кліматоформуючої ролі аерозолів.

На відміну від парникових газів, які досить рівномірно розподілені в атмосфері завдяки довготривалому перемішуванню (час перебування деяких з них в атмосфері може досягати 100 років), розподіл аерозолів дуже нерівномірний. Час перебування їх в атмосфері дуже короткий, тому найбільші концентрації їх спостерігаються навколо джерел викидів. На розподіл аерозолів впливає також циркуляція атмосфери: регіональна і локальна циркуляція дуже ускладнює загальні закономірності розподілу аерорзолей, а, отже, ускладнює і вивчення їх кліматичного ефекту.

Tab. 2: Кліматичні ефекти аерозолів 

Назва

Прямий вплив

Вплив на верхню межу атмосфери

Вплив на приземний шар атмосфери

Прямий ефект

Відбиття радіації, часткове поглинання

Охолодження,
частковий підігрів

Охолодження

Опосередкований ефект

Конденсація води, утворення хмар,
Льодових та змішаних хмар

Охолодження,
частковий підігрів

Охолодження,
частковий підігрів

Напівпрямий ефект

Поглинання  та руйнування хмар

Підігрів

Підігрів

Аерозоль як елемент кліматичної системи відіграє подвійну роль, по-перше, безпосередньо впливаючи на умови переносу радіації в атмосфері, а по-друге, змінюючи протяжність, мікроструктуру і радіаційні властивості хмарності. Поглинаючи сонячну і теплову радіацію, аерозоль обумовлює нагрівання тих областей атмосфери, де він локалізований. Змінюючи радіаційний баланс на рівні верхньої межі атмосфери, аерозоль впливає на тепловий баланс кліматичної системи в цілому. Ці радіаційні збурення можуть призводити до варіацій температури атмосфери і земної поверхні, а потім і до змін інших параметрів клімату [].

Аерозольні частинки мають властивість збільшувати альбедо атмосфери, зменшуючи таким чином частку радіації, яка досягає земної поверхні. При наявності аерозольного поглинання радіації має місце пряма "підкачка" енергії в атмосферу. Таким чином винакає "антипарниковий" ефект, коли атмосфера нагрівається, а поверхня охолоджується. Однак, так як поглинальний аерозоль є інфрачервоним випромінювачем, одночасно повинна спостерігатись і зворотня дія – посилення парникового ефекту атмосфери. Загальний ефект присутності поглинаючого і розсіюючого радіацію аерозоля в атмосфері залежить від співвідношення між коефіціентами поглинання в короткохвильовому і інфрачервоному діапазонах, а також від альбедо підстильної поверхні, висоти сонця і умов хмарності. Антропогенний аерозоль характеризується більш інтенсивним, ніж природний, поглинанням радіації [11], і подальше збільшення його вмісту повинно призвести до зменшення альбедо безхмарних районів планети, а, отже, - до збільшення температури [].

5.1. Прямий радіаційний  ефект аерозолей

Радіаційний форсинг аерозолів визначається як різниця між кількістю радіації на верхній межі атмосфери в сучасний та доіндустріальний  період. Оцінка прямого впливу аерозолів на радіаційний баланс дає досить широкі

Schätzungen der direkten Wirkung von Aerosolen auf den Strahlungshaushalt zeigen eine relativ große Bandbreite und beruhen weitgehend auf Modellstudien, die nicht nur für die vorindustrielle Zeit, sondern auch für die Gegenwart schwer zu verifizieren sind. Die Unsicherheiten beruhen zum einen darauf, dass selbst der aktuelle atmosphärische Gehalt einzelner Aerosolarten nicht genau feststeht, zum anderen darauf, dass die Größenverteilung, die chemische Zusammensetzung, die Mischung und die horizontale und vertikale Verteilung der Aerosole nicht genau erfasst werden können.


Abb. 8: Прямий радіаційний  ефект аерозолів

Прямий вплив аерозолів на формування клімату полягає в зміні радіаційного балансу на рівні верхньої межі атмосфери. З одного боку аерозолі збільшують альбедо атмосфери, зменшуючи таким чином частку радіації, яка досягає земної поверхні. В результаті цього може відбуватися охолодження приземних шарів атмосфери.

З другого боку, певні види аерозолів, перш за все сажа,

Zum anderen absorbieren bestimmte Aerosole (vor allem Ruß-Aerosole) aber auch Sonnenstrahlen, was zu einer Erwärmung in der Atmosphäre, aber einer Abkühlung am Boden führt.

Die Reflexion von Sonnenstrahlen durch Aerosole führt dazu, dass die globale Albedo verstärkt und somit die Atmosphäre abgekühlt wird. Aerosole sind damit die Gegenspieler der natürlichen wie anthropogenen Treibhausgase. Während diese die kurzwellige Solarstrahlung weitgehend Richtung Erdoberfläche passieren lassen, die langwellige Wärmestrahlung aber zu einem bedeutenden Teil absorbieren, reflektieren und absorbieren die meisten Aerosole die Sonnenstrahlung und lassen die Wärmestrahlung weitgehend durch.

МГЕЗК оцінює зміну радіаційного балансу, спричиненого впливом аерозолів за період від початку індустріалізації такими величинами: - 0,4 Вт/м2 для сульфатних аерозолів та -0,2 Вт/м2  для органічних аерозолів – продуктів спалювання біомаси, - 0,1 Вт/м2 для органічних аерозолів – продуктів спалювання викопних видів палива14

Це означає. що

 

Антропогенні аерозолі (в першу чергу, сульфати, органічний вуглець, чорний вуглець, нітрати і пил) спільно спричиняють охолоджуючий ефект, з сумарним випромінювальним ефектом -0.5 [- 0.9 ... – 0.1] Вт/м2 та непрямим ефектом альбедо хмар -0.7 [-1.8 ... – 0.3] Вт/м2. Завдяки вдосконале- ним супутниковим та наземним дослідженням in

situ та вдосконаленому моделюванню, ці ефекти наразі краще зрозумілі, ніж в період написання  Третьої оціночної доповіді ІРСС. Аерозолі також впливають на тривалість періоду існування хмар та опади. {2.4, 2.9, 7.5}

. D. h. dass aufgrund der Reflexion von Sonnenstrahlung durch die genannten Aerosole die Atmosphäre 0,7 W/m2 weniger Wärmestrahlung an den Weltraum abgibt, da sie entsprechend weniger Solarenergie aufnehmen konnte. Einige andere Autoren geben etwas höhere Werte an und betonen zusätzlich die Wirkung von Nitrat-Aerosolen, die bis zum Ende des 21. Jahrhunderts möglicherweise die Wirkung der Sulfat-Aerosole übertreffen könnte.15 Der Strahlungsantrieb durch langlebige anthropogene Treibhausgase wird dagegen auf +2,43 W/m2 veranschlagt. Insgesamt schwächt der direkte Aerosol-Effekt den anthropogenen Treibhausgas-Effekt um 20-50%.16 


Abb. 8a: Прямий вплив сульфатних аерозолів на радіаційний баланс (порівняння 1990 з 185016a 

Einige Aerosole wie vor allem Ruß reflektieren jedoch nicht nur Strahlung, sondern absorbieren sie auch. Im Unterschied zu den Treibhausgasen absorbieren sie nicht die langwellige Wärmestrahlung, sondern fast ausschließlich die kurzwelligen Sonnenstrahlen. Dabei wird auch die aufwärts gerichtete solare Strahlung, die vom Erdboden und von Wolken reflektiert wird, absorbiert, wodurch die in den Weltraum zurückgestreute Sonnenstrahlung verringert wird. In der Summe wird durch Ruß die Strahlungsbilanz an der Obergrenze der Atmosphäre wahrscheinlich positiv beeinflusst und vom IPCC auf +0,2 W/m2 seit Beginn der Industrialisierung geschätzt.17 Davon geht jedoch direkt kein positiver Einfluss auf die bodennahen Temperaturen aus. Die Absorption der einfallenden Sonnenstrahlung in der Atmosphäre führt in jedem Fall zu einer Verringerung der Einstrahlung und somit zu einer Abkühlung am Erdboden. Erwärmt wird lediglich die die Ruß-Aerosole umgebende Atmosphäre. So kann in stark aerosol-belasteten Gebieten die Strahlungswirkung in der Atmosphäre +10 W/m2 und mehr und die am Erdboden -10 W/m2 und mehr betragen.18 Neben Ruß absorbieren auch andere organische Aerosole kurzwellige Strahlung, während Staub-Aerosole kurzwellige Strahlung reflektieren, langwellige aber absorbieren.

Nach einer neueren Modellrechnung19 beträgt die Störung der Strahlungsbilanz an der Obergrenze der Atmosphäre durch die direkte Wirkung aller Aerosole -0,72 W/m2 und am Boden -4,04 W/m2. Der große Unterschied kommt hiernach vor allem durch Ruß-Aerosole zustande, deren Strahlungswirkung an der Obergrenze der Atmosphäre positiv ist (+0,58 W/m2), am Boden aber mit -0,97 W/m2 stark negativ. Eine ähnliche Wirkung (+0,1 bzw. -5,3 W/m2) haben aber auch Staub-Aerosole. Bei Sulfat- und Nitrat-Aerosolen ist die Wirkung dagegen am Erdboden und an der Atmosphären-Obergrenze nahezu gleich.


Abb. 9: Die direkte Störung der Strahlungsbilanz durch anthropogene Aerosole
20

Am stärksten ist die direkte Wirkung von Aerosolen auf den Strahlungshaushalt auf der Nordhalbkugel, da sich hier die wichtigsten Emissionsgebiete befinden, und zeitlich im Nordsommer, da die Einstrahlung dann am höchsten ist. Regionale Schwerpunkte bilden die mittleren Breiten mit hohem Verbrauch fossiler Energien und die tropischen Gebiete mit hoher Biomassenverbrennung. Bei Sulfat-Aerosolen gibt es drei klare Schwerpunktregionen: das östliche Nordamerika, Mittel- und Osteuropa sowie Ostasien.

5.2. Непрямий аерозольний ефект

Der indirekte Strahlungsantrieb von Aerosolen ist bestimmt durch den Einfluss der Aerosole auf Entstehung, Eigenschaften und Entwicklung von Wolken. Aerosole dienen bei der Wolkenbildung als Kondensationskerne für Wassertröpfchen und als Kerne für die Bildung von Eiskristallen bei der Bildung von Eiswolken und begünstigen daher die Wolkenbildung. Sie verändern aber auch die Eigenschaften von Wolken. Satellitenstudien haben gezeigt, dass Wolken in Aerosol-belasteten Gebieten stärker reflektieren als Wolken in sauberer Luft. Der Grund liegt darin, dass bei gleicher Wasserdampfmenge eine höhere Aerosolkonzentration zur Bildung vieler kleinerer Tröpfchen führt, eine geringere Menge Aerosole dagegen zur Bildung weniger größerer Tröpfchen. Viele kleine Tröpfchen reflektieren aber die Sonnenstrahlung effektiver als wenige große, da ihre Oberfläche insgesamt größer ist. Eine Zunahme der Aerosole bewirkt daher eine Erhöhung der Wolkenalbedo und damit eine klimatische Abkühlung. In stark belasteter Luft reduzieren Aerosole die Größe der Wolkentröpfchen um 20-30 %, wodurch die Wolkenalbedo um bis zu 25% erhöht wird. Hierin besteht der 1. indirekte Effekt der Aerosole auf die Strahlung. Der IPCC gibt für den Strahlungsantrieb an der Obergrenze der Atmosphäre keine beste Schätzung an, sondern nur eine Bandbreite von 0,0 bis -2,0 W/m2.21


Abb. 10: Die indirekte Klimawirkung der Aerosole besteht in ihrem Einfluss auf die Wolkenbildung. Aerosole dienen im allgemeinen als Kondensationskerne und fördern die Wolkenbildung, wodurch Sonnenstrahlen stärker reflektiert werden (1. indirekte Wirkung). Bei einer höheren Anzahl von Kondensationskernen verringert sich die Tröpfchengröße, was eine Verringerung der Niederschläge und Verlängerung der Lebensdauer der Wolken zur Folge hat (2. indirekter Effekt). Die absorbierenden Ruß-Aerosole bewirken dagegen Erwärmung und Wolkenauflösung, wodurch mehr Sonnenstrahlen den Boden erreichen (semidirekter Effekt).

Aerosole haben außerdem einen Einfluss auf die Entwicklung von Wolken und Niederschlag, und darin besteht ihr 2. indirekter Effekt auf die Strahlung. Viele kleine Tröpfchen dämpfen die Niederschlagsneigung einer Wolke im Vergleich zu wenigen großen Tropfen. Die kritische Tröpfchengröße für die Entstehung von Niederschlag liegt bei 15 μm. Sind die Tröpfchen kleiner, werden sie weniger wahrscheinlich ausregnen und daher wird die Lebensdauer einer Wolke verlängert, und die Wolkenbedeckung und damit die Reflexion der Sonnenstrahlung nimmt zu. Eine wichtige Rolle spielt in diesem Zusammenhang auch der Einfluss der Aerosole auf die Wolkendynamik. In sauberer Luft wächst die Tröpfchengröße der Wolken mit deren Entwicklung und Ausdehnung in vertikaler Richtung, und die Tröpfchen erreichen den kritischen Radius von etwa 15 μm, bei dem es zum nassen Niederschlag kommt. In Aerosol belasteten Gebieten zeigen Satellitendaten nicht nur kleinere Tröpfchen an der Wolkenbasis (5-8 μm verglichen mit 10-15 μm in sauberer Luft), sondern auch ein Fehlen des Tröpfchenwachstums bei der Weiterentwicklung der Wolke und ihrem Aufstieg in der Atmosphäre. Folglich wird in Aerosol belasteten Wolken der Niederschlag verringert und somit die Auflösung der Wolken verzögert. Die Abschätzungen über den zweiten indirekten Effekt von Sulfat-Aerosolen sind so unsicher, dass der IPCC nur die weit auseinanderliegenden Ergebnisse einzelner Untersuchungen zitiert.22 Zu bedenken sind in diesem Zusammenhang auch Feedbackprozesse. Die Verringerung des Niederschlags verlängert nicht nur die Lebensdauer der Wolken, sondern auch die der Aerosole, die hauptsächlich durch Niederschlag wieder aus der Atmosphäre entfernt werden. Die trockeneren Bedingungen ermöglichen es außerdem, dass mehr Staub und Rauch entsteht und in die Atmosphäre aufsteigen kann.

Auch bei dem indirekten Aerosol-Effekt kommt Ruß eine besondere Stellung zu. Durch die Absorption der Sonnenstrahlung erwärmt Ruß die atmosphärische Umgebung und trägt damit im Gegensatz zu Sulfat-Aerosolen zur Auflösung von Wolken bei. Beobachtungen über Amazonasbränden zeigen, dass starker Rauchanteil in dickeren Wolken die Temperatur in der oberen Wolkenschicht um 2-4 oC erhöht, wodurch Wassertröpfchen verdunsten und die Reflexion der Wolkenbedeckung verringert wird.23 Auch über dem Indischen Ozean wurde eine deutliche Reduzierung in der Wolkenbedeckung gefunden, die wahrscheinlich auf die Erwärmung der unteren Atmosphäre durch Rußpartikel zurückzuführen ist.24 Durch die Auflösung von Wolken kann mehr solare Strahlung den Erdboden erreichen. Dieser auch als semidirekter Effekt bezeichnete Vorgang wird von manchen Autoren als so bedeutend veranschlagt, dass sie eine Lösung des Treibhausproblems in der Reduzierung von Ruß sehen, andere bezweifeln jedoch eine solche Bedeutung des semidirekten Effekts.25 Ruß wirkt auf den Strahlungshaushalt auch über die Ablagerung auf Schnee- und Eisflächen. Stark mit Ruß verschmutzte helle Flächen absorbieren mehr und reflektieren weniger Solarstrahlung.

Модельні розрахунки показали, що збільшення радіаційного форсингу на верхній межі атмосфери на 1 W/м2 призводить до підвищення температури повітря в приземному шарі атмосфери на 0,5-0,8 oC.

З 2,4 W/м2 додаткової радіації, яка, починаючи з 1750 р. за оцінками МГЕЗК  (рис. 1 (SPM-2) сформувалася завдяки парниковому ефекту від довгоживучих парникових газів CO2, CH4, N2O та FCKW, 0,4 W/м2 поглинається океаном. 2 W/м2, які залишаються, можуть спричинити потепління від 1 до 1,6 oC. Проте цього не відбувається: реальне потепління оцінюється величиною 0,6 - 0,7 oC.  Цілком очевидно, що за цю різницю (0,4 – 0,9 oC)  відповідає аерозольна компонента земної атмосфери, яка за даними тієї ж МГЕЗК [Зміна клімату 2007: фізична наукова база] зменшує потік радіації на 1 W/м2.

За даними Метеорологічного інституту Макса Планка (м Гамбург, Німеччина) завдяки аерозолям з 1860р.  по1985 р. середня глобальна температура приземного шару атмосфери зменшилася на 0,9 oC.

Значення аерозолів на формування глобального клімату можна оцінити і таким чином: якби не вплив аерозолів, то сумарне потепління завдяки парниковому ефекту вже зараз могло б досягти 1,7oC. Зміна ж середньої глобальної температури навіть на 1oC може мати великі негативні екологічні наслідки, адже цього досить для зміщення ізотерм на земній поверхні на 260 км, що приведе до зміни природних умов у багатьох регіонах світу.

Рис.11. Зміна середньої приземної температури з урахуванням впливу аерозолів (прямий і опосередкований ефект) на радіаційний режим  в порівнянні із  її значенням  в доіндустріальний період. Результати розрахунків за моделлю Метеорологічного інституту Макса Планка (м Гамбург, Німеччина) [28. verändert nach Feichter,J., E. Roeckner, U. Lohmann, and B. Liepert (2004): Nonlinear Aspects of the Climate Response to Greenhouse Gas and Aerosol Forcing, Journal of Climate 17, 2384-2398а]

Рис. 11 показує, що вплив аерозолів  проявляється в глобальному масштабі і виражається у зменшенні температур. Температурний ефект  аерозолів залежить від їх просторового розподілу:  він найсильніше проявляється в північній півкулі; над континентами він більший, ніж над океаном.

Помітний прояв цього впливу на території Сибіру та в полярних зонах. Значну роль у цьому відіграє фактор альбедо снігового покриву, формуванню і поширенню якого в свою чергу сприяє охолодження приземного шару повітря  за рахунок аерозольного ефекту. Сніговий покрив чудово відбиває сонячну радіацію і сприяє подальшому охолодженню повітря.

На  малозабруднених  океанічних просторах Південної півкулі вплив аерозолів на клімат має найменші значення.

На усіх географічних широтах посилення глобального потепління над континентами, що викликане впливом парникових газів, набагато перевищує „охолоджуючий” ефект аерозолів (рис.12).


Рис. 12: Результати моделювання впливу парникових газів (верхня крива), аерозолів (нижня крива) та одночасного впливу парникових газів і аерозолів(середня крива) на зміну температури повітря над континентами в порівнянні з її значенням в доіндустріальний період (0 oC). [29. verändert nach Feichter,J., E. Roeckner, U. Lohmann, and B. Liepert (2004): Nonlinear Aspects of the Climate Response to Greenhouse Gas and Aerosol Forcing, Journal of Climate 17, 2384-2398]

Підвищення середньої глобальної температури приземного шару атмосфери в ХХ столітті в дві стадії ( до і в 40-і роки та починаючи з 70-х років) свідчить, що до цього причетні не тільки парникові гази та аерозолі, а й інші чинники, такі, наприклад, як коливання сонячної активності, вулканічна діяльність, тощо.

Хід температури в останні десятиріччя чітко обумовлений з одного боку впливом парникових газів, з іншого -  аерозолів. Враховуючи природні фактори впливу на клімат виникає дивний парадокс: з одного боку глобальна температура стабільно зростає, а з іншого – численні метеорологічні станції по всьому світу реєстрували зменшення припливу сонячної радіації на земну поверхню з 1960-х по 1980-і роки на 7 W2 або в середньому для земної кулі на  4%.

Пояснення можна знайти в зростанні викидів антропогенних парникових газів та пов'язаним із ним, з одного боку, зростанням вмісту водяної пари в атмосфері, а з іншого боку – збільшенням вмісту антропогенних аерозолів в атмосфері та пов’язаним з ним збільшенням хмарності (покриття хмарами?). [30. Liepert, B.G., J. Feichter, U. Lohmann, E. Roeckner: Can aerosols spin down the water cycle in a warmer and moister world?, Geophys. Res. Lett., 31, No. 6, doi: L0620710.1029/2003GL019060].

Аерозолі послаблюють безпосередньо надходження сонячної радіації у вільній від хмар атмосфері та опосередковано через їх вплив на хмароутворення.

До цього слід додати, що аерозолі, сприяючи охолодженню земної поверхні та частково потеплінню в середній тропосфері, змінюють вертикальний температурний профіль. Це може внести певні зміни в гідрологічний цикл.


Рис. 13:  Глобальний широтний розподіл сонячної радіації на земній поверхні в 1958р. і в 1992 р. [32. Trenberth, K.E., A. Dai, R.M. Rasmussen, and D.B. Parsons (2003): The Changing Character of Precipitation, pBulletin of the American Meteorological Society 84, 1205-1217]

Загальноприйнято вважати, що гідрологічний цикл внаслідок глобального потепління спричиненого зростанням вмісту парникових газів значно інтенсифікувався [32. Trenberth, K.E., A. Dai, R.M. Rasmussen, and D.B. Parsons (2003): The Changing Character of Precipitation, pBulletin of the American Meteorological Society 84, 1205-1217]. Майже усі кліматичні моделі показують, що нагрівання земної поверхні на 1oC сприяє збільшенню випаровування, особливо з поверхні океану, та збільшенню атмосферних опадів на 2-3%.

Особливо збільшується випаровування коли пружність водяної пари нагрітої атмосфери збільшується. Спостереження, проведені в останні 50 років, загалом підтверджують ці модельні розрахунки (за виключенням окремих регіонів, де випаровування не збільшується). Можливим поясненням цього може бути зменшення сонячної радіації через збільшення хмарності. або вмісту аерозолів в атмосфері.

Модельні розрахунки підтверджують такі зв’язки [34. Liepert, B.G., J. Feichter, U. Lohmann, E. Roeckner: Can aerosols spin down the water cycle in a warmer and moister world? Geophys. Res. Lett., 31, No. 6, doi: L0620710.1029/2003GL019060  ]: збільшення  хмарності та  вмісту аерозолів в атмосфері в останні десятиліття за даними моделювання призводить до зменшення притоку сонячної радіації на земну поверхню на величину 5,2 (над континентами) і  на 3,8 W2 (глобальна величина).

Аерозолі протидіють впливу парникових газів на випаровування та опади. По-перше, вони уповільнюють (зменшують) випадання опадів завдяки їхньому впливу на формування розміру крапель.

По-друге, зменшується випаровування через аерозольне „перехоплення” потоку сонячної радіації і, як наслідок, відбувається зменшення кількості опадів.

По-третє, нагрівання нижньої атмосфери завдяки поглинанню сонячної радіації аерозолями, перш за все частинками сажі, зменшує вертикальний температурний градієнт (уповільнюється зниження температури з висотою) а це ослаблює підйом теплого насиченого водяною парою повітря і  уповільнює процеси опадоутворення.

Нагрівання нижньої атмосфери, знову ж таки завдяки частинкам сажі,  теж приводить до зменшення хмарності та опадів35.  Цей ефект, поки що не був підтверджений метеорологічними спостереженнями, проте модельні розрахунки свідчать про дуже чіткий звязок.

Останні модельні розрахунки показали,36 що зміна величини випаровування та кількості опадів за рахунок аерозольного ефекту може бути більшою, ніж за рахунок парникового ефекту. Гідрологічний цикл реагує на зміну вмісту аерозолів втричі сильніше, ніж на зміну концентрації парникових газів.

Під час глобального потепління гідрологічний цикл інтенсифікується, але вплив аерозолей на радіаційний потік, що надходить на поверхню землі є достатнім для того, щоб пригальмувати його. Це проявляється, в першу чергу, у зменшенні опадів, особливо помітному над регіонами з високим аерозольним навантаженням. Оскільки опади є основним механізмом видалення аерозолів з атмосфери, то їх зменшення приводить до підвищення концентрації аерозолів. Крім того, охолодження земної поверхні завдяки аерозольному ефекту стабілізує нижній шар атмосфери і зменшує конвекцію. Отже, на регіональному рівні роль аерозольного чинника на формування клімату може бути ефективнішим, ніж  роль парникових газів, які мають більше значення для глобальних кліматичних процесів.

Прикладом може бути зменшення опадів в окремих регіонах, особливо над континентами в низьких широтах.

Антропогенний аерозольний ефект сильно залежить від стану клімату. За однакових емісій концентрація аерозолів в атмосфері для умов клімату з парниковим ефектом нижча, ніж для клімату без парникового підігріву. Через парниковий підігрів кількість аерозолів в атмосфері зменшується. Причиною є коротший час перебування аерозолів в атмосфері, обумовлений посиленням опадів і, відповідно, вимиванням аерозолів.

В більш холодному кліматі спостерігається послаблення гідрологічного циклу, що повязано з довшим часом перебування аерозолів і, відповідно, їх більшим просторовим поширенням.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

7776. Воспитание в первобытном обществе. Педагогика древних славян 33.5 KB
  Воспитание в первобытном обществе. Педагогика древних славян Воспитание как особый вид  человеческой деятельности появилось в первобытном обществе около  40 - 35  тысяч лет назад. К этому периоду на Земле появляется разумный человек современног...
7777. Воспитание в период раннего феодализма 27.5 KB
  Воспитание в период раннего феодализма. В феодальном обществе господствующими сословиями были светские феодалы и духовенство, владевшие всей землей и эксплуатировавшие подвластных им крестьян. Идеологическим оплотом господствующих групп феодального ...
7778. Гуманистическая теория Песталоцци 36 KB
  Гуманистическая теория Песталоцци Это был народник в лучшем значении слова. Последовательнее всего Песталоцци изложил свои педагогические взгляды в книге: Как Гертруда учит своих детей. Метод обучения по Песталоцци был близок методу Жакото и был н...
7779. Локк Дж. Педагогические взгляды 32 KB
  Дж. Локк Педагогические взгляды Свои педагогические взгляды Локк изложил в книге Мысли о воспитании (1693). Из всех людей, с которыми мы встречаемся, девять десятых являются тем, что они есть - добрыми или злыми, полезными или нет - благо...
7780. Фридрих Адольф Вильгельм Дистервег 31.5 KB
  Дистервег Фридрих Адольф Вильгельм Дистервег - немецкий педагог, прогрессивный либеральный политик. Выступал за секуляризацию школ. Педагогические идеи: Воспитание Дистервег выступал против сословных и национальных ограничений в области образования,...
7781. Древний Рим. Педагогические взгляды Квинтилиана 33.5 KB
  Древний Рим. Педагогические взгляды Квинтилиана. Ведущую роль в формировании личности юного римлянина играло домашнее воспитание. Дети получали религиозное воспитание. При этом отец выполнял функции жреца. Девочки и девушки находились под неусыпным ...
7782. Педагогические взгляды Древней Греции 36.5 KB
  Педагогические взгляды Древней Греции. Выделяют следующие периоды развития воспитания и образования в Древней Греции: Критомекенский период (4 тыс. до н.э. - 12 век до н.э) - считалось, что судьба человека предрешена богами Олимпа. Предп...
7783. Жизнь и педагогическая деятельность Константина Дмитриевича Ушинского 30 KB
  Жизнь и педагогическая деятельность Константина Дмитриевича Ушинского Константин Дмитриевич Ушинский (1824-1870) родился в Туле, в семье мелкопоместного дворянина, и провел свое детство и отрочество в имении...
7784. Зарубежные педагогически теории конца 19- начала 20 веков 39.5 KB
  Зарубежные педагогически теории конца 19- начала 20 веков Дьюи. Прагматизм в педагогике. Цель воспитания, по Дьюи - формирование личности, умеющей приспособиться к различным ситуациям в условиях свободного предпринимательства. Д. Дьюи и его послед...