Cтраница 2
С точки зрения моделирования прямое влияние аэрозоля па радиационный баланс климатической системы может быть аккуратно рассчитано, по крайней мере в принципе, если известны его показатель преломления, концентрация и расп редел ерше по размерам. Поэтому оптические п, следовательно, радиационные характеристики аэрозоля обладают экстремальной изменчивостью в пространстве п времени, а их возможные изменения в будущем трудно предсказать с достаточной определенностью. Такой прогноз особенно трудно сделать с учетом многочисленных и сложных обратных связей. [16]
Голицыным и его последователями был рассчитан также ряд других параметров климатической системы, в том числе параметры турбулентности в атмосферном пограничном слое. [17]
При таком определении климата некоторые воздействия считаются внешними по отношению к климатической системе, которая включает в себя атмосферу, океан, ледниковые щиты и поверхность суши, находящиеся в тесном взаимодействии. Воздействия, считающиеся внешними, выбирают в зависимости от интересующих нас временных масштабов. Для сравнительно небольших временных интервалов модель климата может основываться на модели общей циркуляции атмосферы, в которой из уравнения баланса энергии рассчитывается температура поверхности суши, тогда как область распространения ледяного покрова и температура поверхности океана, значения концентрации атмосферных газов или альбедо земной поверхности задаются в качестве внешних факторов. [18]
Однако это определение климата является интуитивным и не позволяет получать количественные оценки состояния климатической системы и прогнозировать возможные изменения климата в будущем. Учитывая сказанное и случайный характер изменения основных климатообразующнх факторов в пространстве и времени, необходимо признать, что теория климата должна иметь вероятностную природу, а вариации погоды должны рассматриваться как многомерный случайный процесс, статистические свойства которого являются предметом климатических исследований. [19]
Кроме того, они могут влиять на количество и оптические свойства других компонент климатической системы и таким образом могут косвенно производить дополнительное радиационное воздействие. [20]
Из полиэфирной пленки1 изготовляют гибкие воздушные трубопроводы, применяемые в первую очередь в вентиляционных и климатических системах. Пленку усиливают, наматывая по винтовой линии металлическую проволоку ( фиг. [21]
Как разъяснялось в предыдущем параграфе, вследствие зональности суточной инсоляции, являющейся энергетической базой климатической системы, зональные характеристики этой системы ( средние меридиональные разрезы описывающих ее полей) оказываются довольно представительными характеристиками климата, хотя, конечно, в них теряются важные долготные различия, создаваемые распределением континентов и океанов, и производимые ими мощные сезонные ( муссонные) эффекты. [22]
Вариации в солнечной или тепловой радиации воздействуют на радиационный баланс планеты, который приводит затем климатическую систему к новому равновесному состоянию, поэтому изменения климата являются преимущественно радиационными по своей природе. Пространственно-временная изменчивость солнечной и тепловой радиации в значительной степени обусловлена вариациями оптических свойств системы атмосфера - подстилающая поверхность, которые имеют место под воздействием естественных и антропогенных факторов. Это дает основание утверждать, что проблемы изменения глобального и регионального климата тесно связаны с проблемами современной оптики атмосферы и океана. [23]
Современные модели общей циркуляции атмосферы, на основе которых получают наиболее реалистичные оценки эволюции состояния климатической системы, гГока не дают возможности однозначно предсказать изменения глобального климата будущего и прогнозировать его региональные особенности. Основными причинами этого являются очень приближенное моделирование океана и его взаимодействие с другими компонентами климатической системы, а также неопределенности параметризации многих важных климатических факторов. В проблеме изменения глобального климата чрезвычайно важным является задача обнаружения влияния антропогенного аэрозоля и парниковых газов на климат, решение которой дало бы возможность тщательного тестирования климатических моделей. Создание более совершенных моделей п схем параметризации климатических процессов практически немыслимы без глобального мониторинга климатической системы, в которой одним из важнейших и наиболее динамичных компонентов является атмосфера. [24]
Актуальность же такого прогноза растет в связи с тем, что на нашей планете нарушен баланс климатической системы. Последствиями этого обстоятельства в 2002 г. стали беспрецедентные по масштабу лесные пожары от Дальнего Востока и Австралии до Московской области, наводнения на Северном Кавказе, в Западной и Южной Европе, засуха в центральных регионах России. Следует задуматься, как прогнозировать все эти грозные проявления изменений климатической системы, без чего невозможны ни превентивные меры, ни предотвращение ущерба от разного рода стихийных бедствий. [25]
Известно [ Мохов, 1993 ], что величина уходящей тепловой радиации определяется вариациями следующих переменных земной климатической системы: температуры, влагосодер-жания атмосферы и облачности. [26]
При такой постановке задачи оказалось возможным достаточно просто оценить роль различных естественных и антропогенных воздействий на климатическую систему, таких, например, как изменение солнечной постоянной, альбедо ледяного покрова, испарительной способности океана, содержания оптически активных веществ в атмосфере. [27]
Несомненным достоинством моделей общей циркуляции атмосферы является то обстоятельство, что их физическая основа близка к реальной климатической системе и это позволяет проводить важные сравнения между результатами численного моделирования и данными эмпирических исследований. В этих моделях существующие обратные связи могут быть описаны более корректно, что дает возможность прогнозировать эволюцию климатической системы на более длительные временные интервалы, чем первоначальные тенденции. Один из основных недостатков моделей общей циркуляции атмосферы - грубое пространственное разрешение - обусловлен высокой стоимостью и большим объемом вычислений. Поэтому в моделях не воспроизводятся детали регионального климата. Успехи в развитии вычислительной техники и усовершенствовании данных моделей позволяют надеяться, что эти недостатки будут со временем устранены. [28]
Тот факт, что размерность аттрактора выражается нецелым числом, служит ключом к пониманию внутренней изменчивости и непредсказуемости климатической системы, поскольку обе эти особенности относятся к основным свойствам хаотической динамики. [29]
Другие компьютерные модели пытаются прогнозировать процесс потепления в реальном времени для того, чтобы рассчитать так называемый краткосрочный ответ климатической системы на воздействие парниковых факторов. Эти модели намного сложнее, поскольку в них приходится принимать в расчет большее число переменных. Расчет таких переменных в моделях подразумевает увеличение неопределенности, так что результаты могут оказаться еще более условными. Однако при принятии стратегических решений фактор времени играет главную роль, и поэтому считается оправданным прилагать любые усилия для расчета хотя бы приблизительного времени, в течение которого следует ожидать изменений климата. [30]