Вечная» мерзлота гидрологический режим Изменения климата и

Изменения
климата и
ситуация в
Арктике
Атмосфера
Льды
Морские экосистемы
Наземные экосистемы
«Вечная» мерзлота
гидрологический режим
Атмосфера
Механизм «прогрева
более темной
поверхности» - > в
Арктике рост средней
температуры за год
наблюдается во всех
ее частях
Сейчас прогрев тропосферы
и охлаждение стратосферы
(70 лет назад иначе)
В Арктике всюду стало
теплее, но главное, что
климат стал гораздо более
переменчивым – «качели»
Атмосфера
Озоновая «дыра» в
Арктике в конце марте
2011 г.
Сочетание очень холодной
температуры в стратосфере
(циркумполярная циркуляция),
меньшего потока озона с юга
(теплый Тихий океан) и др.
Сигнал - «аналог» жары2010 ?
Вывод : значительные изменения
Поток тепла с юга возрос и
раскачал Арктику – «качели»
Размах в среднем за сезон
может превышать 10 С
(5 в плюс и 5 в минус),
в отдельные недели 20 С. На
фоне столь «нервного»
климата людям сложно
заметить средние изменения
на 1-2 градуса, и они теряются
в догадках – стало теплее или
холоднее?
Вокруг Арктики – «качели»:
то вторжения очень холодного
воздуха с севера, то теплого с юга
Состояние льдов и океанских вод
Изменение толщины льдов в российской
Арктике, регулярное обновление карты
ледовой обстановке на сайте ААНИИ
Состояние льдов и океанских вод
Состояние льдов и океанских вод
США: архив космических снимков за каждый день в открытом доступе:
http://arctic.atmos.uiuc.edu/cryosphere/archive.html
Последние пять лет определенно можно назвать самыми мало-ледовыми
в летний период. Первое место поделили рекордно теплые 2007 и 2011 гг.
Еще более показательным стало трехкратное снижение объема
арктических льдов за последние 30 лет. По этому показателю 2010 и 2011
годы заняли два первых места, а последние пять лет составили пятерку
рекордсменов.
Состояние льдов и океанских вод
Поступление более теплых вод из Атлантики в Северный
ледовитый океан (З.Шпицберген)
Арктика: минимальная площадь льдов
http://www.iup.uni-bremen.de:8084/amsr/minimum2011-en.pdf
3-кратное уменьшение объема летних льдов !
Polar Science Center
http://psc.apl.washington.edu/wordpress/research/projects/a
rctic-sea-ice-volume-anomaly/
Зимнего льда по
прежнему много, его
«исчезновение»
дело очень
отдаленного
будущего
Состояние льдов и океанских вод
Льды исчезают быстрее, чем предсказывалось ранее, но процесс
не столь быстр и об Арктике, летом свободной ото льда можно
говорить лишь в середине XXI века.
Речь идет только о лете, об Арктике свободной ото льда в зимнее
время пока речь не идет совсем.
В ближайшие десятилетия зимой лед будет по-прежнему покрывать
почти всю акваторию Арктики, хотя в целом лед будет гораздо
тоньше, особенно в российских арктических морях, где отступление
льдов наиболее заметно (что вызвано циркуляцией воздушных
масс и вод Северного ледовитого океана).
Такая ситуация нередко порождает иллюзию доступности Арктики
для хозяйственного освоения, добычи нефти и газа, движения
судов (в рекордном 2007 г. СМП не был чист для судов)
Состояние льдов и океанских вод
Разрушение ледников пока значительно только в Гренландии и на
шельфе канадской Арктики. Но и Новая Земля уже потеряла
>250км2
Главное потери льда Гренландией
В 2011 году потери достигли рекордной отметки в 1000 млрд. тонн в
год (~50% от стока сибирских рек). Количество высвобождающейся
пресной воды таково, что во много раз превосходит эффект от
уменьшения арктических льдов. Если бы льды Северного
ледовитого океана ежегодно теряли столько льдов, то они все бы
исчезли примерно за 15 лет.
Тем не менее, в масштабе Гренландии потери льда пока не очень
велики, а для подъема уровня мирового океана потери на уровне
2011 года означают примерно 1 мм в год.
Вывод : значительные изменения
Судоходство и хозяйственная деятельность будут сильно
осложнены нестабильностью ледового режима (нет технологии
ликвидации аварийных разливов нефти в ледовых условиях). В
будущем вероятен процесс образования айсбергов:
Таяние Арктики и остановка Северо-Атлантического течения
(продолжения Гольфстрима): маловероятно даже в XXII веке
Таяние Арктики и повышение уровня моря: очень слабый тренд
~2 см за 10 лет, он связан, не с Арктикой, а с глобальными
процессами изменения климата. Из арктических факторов главное –
потери льда Гренландией. Но очень велик рост береговой эрозии
из-за меньшей «защиты» льдами и больших штормов.
Морские экосистемы
Очень быстрые
изменения
Белый медведь
не успевает
адаптироваться
Меняются
лежбища
моржей
Проблема
выживания
тюленей в
Белом море
Меняются лежбища
атлантических моржей
(в районах добычи
нефти и газа – фактор
беспокойства
Морские экосистемы
Белый медведь:
неопределенная
ситуация с
Баренцевоморском
регионе.
В Красной книге
Атлантический морж:
фактор беспокойства
при добыче нефти и
газа.
Повышение кислотности
вод в Чукотском и
Беринговом морях
Потенциально лучшие
условия для китов (и их
гибель при «появлении»
льдов?)
Вывод : есть изменения
Белый медведь:
переход на питание
моржами,
леммингами и др.
Но …. привлекают
поселки. Конфликт
медведя и человека
Лежбища моржей в
новых местах,
фактор
беспокойства со
стороны человека,
паника и гибель
животных
В будущем большая
проблема
выживания тюленей
в Белом море
Наземные экосистемы
Тундра становится
зеленой раньше:
вегетационный
период в 2000-х гг.
стал начинаться на
две недели раньше,
чем в 1980-х гг.
Растительный покров
стал насыщеннее, что
связано с большим
количеством
открытой воды и
более высокой
температурой в
прибрежных районах
Наземные экосистемы
Большая эмиссия СО2 и метана (СН4) – серьезная
потенциальная опасность, нужен мониторинг
В отдельных местах
(Западная Сибирь) есть
рост эмиссии СН4, но в
целом о глобальном
влиянии Арктики на
концентрацию СН4 в
атмосфере говорить пока
рано. Это результат
сравнения концентраций в
Арктике и Антарктиде за 20
лет наблюдений.
Повышенная концентрация
СН4 над
Восточносибирским морем
(возможно разрушение
метангидратов)
Вывод : есть изменения
Биоклиматические модели говорят о возможности значительного
зарастанию тундры лесом, но не в ближайшие десятилетия, а к
концу века (пока в этом процессе много неопределенного)
Наблюдается усиление процесса образования торфа, но рост
поглощения СО2 оценивается весьма неопределенно: от нуля до
800 млн т углерода в год
Влияние на миграцию северных оленей: более раннее вскрытие
рек, таяние тундры, более слабый лед на реках, газопроводы как
непреодолимое препятствие и т.п.: Таймыр, Кольский п-ов.
Прямая потеря земель из-за эрозии: ежегодные потери до 30 км2
территории России
«Вечная» мерзлота и гидрологический
режим
Общее количество осадков
не изменилось, но они стали
выпадать более
неравномерно: больше
сильных снегопадов и
дождей
Значительное уменьшение
снежного покрова в конце
весны (май – июнь)
В сочетании с более
высокими температурами –
предпосылки для
термокарста (разрушения
многолетнемерзлых пород)
Fig. HTC1. Monthly Arctic snow cover extent (SCE) anomaly
time series (with respect to 1988-2007) from the NOAA snow
chart CDR for (a) April (b) May and (c) June. Anomalies for
each year (the difference between the time series mean and
each individual monthly value) were standardized by the
monthly standard deviation through the time series and are,
therefore, unitless. Solid line depicts 5-yr running mean.
«Вечная» мерзлота и гидрологический
режим
Ледяные
«жилы», «линзы»
и т.п.
www.permafrost.su
«Вечная» мерзлота и
гидрологический режим
Для шести крупнейших
рек российской Арктики
за 20 лет рост стока 10
км3 в год (не много при
общем стоке в 1800 км3 в
год и его межгодовых
колебаниях в 100-200
км3).
Однако прогнозы говорят
о вероятном
продолжении и усилении
данной тенденции в
ближайшие десятилетия
Вероятны более сильные
паводки и подтопления
населенных пунктов
Сводный прогноз изменения ежегодного
стока рек в 2040-2060 гг. (изменения в
процентах от стока в 1900 – 1970 гг.)
Вывод: значительные изменения
Многочисленные
разрушения зданий и
сооружений.
Природные явления
накладываются на
бесхозяйственность:
протечки
водопровода, не
соблюдение правил
очистки снега и
стока воды с крыш
и т.п.
РЕЗЮМЕ: ЧТО ТАКОЕ ПРОБЛЕМА КЛИМАТА
Итак это не миф и не катастрофа (для Земли или
для России), но это реальность, к которой надо
отнестись серьезно.
На XXI век - в целом для Земли маленькое
потепление, а в масштабе тысяч лет –
похолодание.
Главное - изменение, разбаланс климата и
погоды – урон именно от этого: засухи, волны
жары, шторма, наводнения.
К этому надо готовится, а чрезмерное развитие
нужно и можно предотвратить
Средство: для России на ближайшие 10-15 лет
энергоэффективность и энергосбережение
Спасибо за внимание!
Данная презентация имеется на сайте
WWF
www.wwf.ru /climate
Северный Ледовитый океан может стать более пресным и теплым
Более легкие воды в области формирования течения,
"подныривающего" под Гольфстрим (точнее СА течение). Потенциальная
возможность "толчка" и превращения в «волчок» в районе Азорских
островов - исследуется на моделях.
Ослабление Североатлантического течения
Численный эксперимент на XXII век
Ориентировочная вероятность ~30%
Северный Ледовитый океан может стать более
пресным и теплым !?
Более легкие воды в области формирования течения,
"подныривающего" под Гольфстрим.
Есть ли "сигнал" о снижении солености глубинных вод ?
Разрушение зданий и сооружений в зоне
вечной мерзлоты
1–
малый
риск
2–
средний
риск
3–
высокий
риск
Source: Anisimov
and Reneva,
2006;
calculations of
the basis of
climate scenario
GFDL