17 октября 2009 г.

Климат Северной Евразии

В журнале Environmental Research Letters появилась подборка статей, посвященных климатическим изменениям в Северной Евразии, т.е. по сути в Сибири. Географическая особенность этого региона в том, что он отрезан высокогорьями от тропических океанов. В результате, климат на такой большой площади суши аномально сильно связан с условиями в Северном Ледовитом океане и с далекой Атлантикой. Причем не только в сторону "океаны влияют на Сибирь", но и наоборот -- "Сибирь влияет на океаны", через приток пресной воды из сибирских рек (см. например вот это интересное моделирование). Кроме того, тут проходят самые "климатически чувствительные", 60-е, широты. В результате получается так, что климат Северной Евразии намного более чувствителен к внешним воздействиям, чем по планете (или даже по суше) в целом.

Вот для примера картинка с температурами:
На верхнем графике показаны отклонения от среднего для глобальных (синим) и североевразиатских (красным) температур. Рост температуры в Сибири примерно вдвое-втрое превышает рост глобальных температур. На нижнем графике показаны графики зимних и летних темпетарур. Кстати, летние температуры более важны -- они определяют границу лесов и вообше растительный покров, и видно, что они долгое время стояли, но примерно после 1980 года тоже резво поползли вверх.

Климат вообще очень сложная система, и рост температур влияет на самые разные процессы; подробности см. в статьях спецвыпуска. Вот еще несколько интересных ссылок по теме:

13 комментариев:

  1. Анонимный17/10/09 19:03

    Данные сильно усреднены, не видно что климат смягчился сильно. Исчезли зимние заморозки в -35-40 и летняя жара под сорок.

    ОтветитьУдалить
  2. Разумеется, усреднены; речь как раз про усредненные данные. Насчет "исчезли" это вы поторопились.

    ОтветитьУдалить
  3. Анонимный18/10/09 08:25

    Интересно, а каким образом происходит процедура получения точки на графике зависимости средней температуры от времени? Видимо, существует довольно большой набор станций, на которых измеряется температура (интересно, каково их число), а потом полученные данные как-то усредняются. Как при этом учитывается то, что измерения проводятся на разном уровне над морем? И вообще, это усредненная температура чего: поверхности или приповерхностных слоев тропосферы или ещё чего-то? и вот ещё какой вопрос возникает: насколько информативна эта цифра?

    ОтветитьУдалить
  4. Анонимный18/10/09 08:36

    Появился вопрос немного не по теме. Я в одной книге, посвященной вопросам атмосферной оптики, читал, что излучение нагретых тел не описывается функцией Планка. Это излагалось всвязи с вопросом о том, какой инфракрасный спектр входит в атмосферу от земной поверхности. Приводились ссылки на работы людей, которые измеряли излучательную способность (это отношение интенсивности излучения реальной к интенсивности излучения по формуле Планка) морской воды. Результат таков, что излучательная способность воду близка к единице и незначительно зависит от днины волны при характерных для Земли температурах, а излучательные способности твердых субъстанций поменьше будут - у мокрого бетона, например около 3/5. Вопрос: в чем причина большего или меньшего отличия от черноетльности? Видимо, испускаемое излучение не успевает прорелаксировать с излучателем... Словом, мне это не вполне понятно. Осветите, пожалуйста, этот вопрос. Спасибо.

    ОтветитьУдалить
  5. Анонимный19/10/09 21:09

    [...]даже по сушЕ[...]
    Sincerely your's, Grammar nazi.

    ОтветитьУдалить
  6. Анонимный20/10/09 21:20

    Здравсвуйте, Игорь.
    Вот появился ещё один вопрос и уже совсем не по теме. Вы когда-то читали популярную лекцию по физике элементарных частиц (я нашел ее на сайте elementy.ru). Там в том числе шла речь о том, что процесс "нарождения" кварками глюонов - это один из способов генерации массы. Утверждалось так же, что если "отщепнуть" от протона,например, какое-то облако глюонов, то кварки вновь народят глюонов и именно столько, сколько нужно. + говорилось о том, что существуют протоны, масса которых, больше той массы протонов, о которой обычно говорят, что-то подобное изотопам, но связанное с нуклонами. не могли бы Вы дать ссылки на статьи, которые этому вопросу посвящены. Я с ходу в arxiv-e их не нашел. Заранее благадарен.

    ОтветитьУдалить
  7. По поводу "тяжелых собратьев протона" -- там прямо в лекции, на слайде, были написаны названия некоторых таких частиц. Самая подробная информация по ним находится на сайте Particle Data Group; вот конкретно ссылка на семейство N-барионов, т.е. барионов с кварковой структурой uud или udd и изоспином 1/2, как у нуклонов. Там перечислено около 20 таких частиц с массами вплоть до 3 ГэВ; свыше десятка из них надежно установлены (четыре звездочки). Они отличаются от протона и друг от друга, по сути, только движением кварков относительно друг друга.

    Если вы кликнете на конкретную частицу, отклоется более подробная информация. Если кликнете в ней на какое-нибудь число, появится список статей, на основании которых это число приведено.

    По поводу глюонного облака -- ну, это очень поэтичное описание реальности :) В реальности в таких терминаз не говорят. Тот процесс, который я описал, называется адронная дифракция; я как-то писал о ней в блоге: пост 1 и пост 2.

    ОтветитьУдалить
  8. анонимному комментатору от 18/10: да, станций довольно много. В файле "Оценочный доклад об изменениях климата и их последствиях на территории РФ" на первых страницах как раз приведена карта (там и текст есть, он возможно ответит на некоторые Ваши вопросы). Климат между точками интерполируется, и я думаю, что оптимальная схема интерполяции уже давно выработана. Локально измеряется приземная температура, т.е. на той высоте, которая соответствует рельфу в данной местности.

    Я согласен, что при этом при усреднении в каком-то смысле складываются яблоки с апельсинами. Но с другой стороны, для расчета теплового баланса территории тоже важны именно приземные температуры -- ведь локальное излучение в космос идет в соответствие с температурой поверхности. Но я думаю, что большого смысла в саму эту величину никто из специалистов не вкладывает. Это некая усредненная характеристика климата, и разумеется, в климате есть много сложных эффектов, которые вовсе не сводятся к этому числу. Однако это удобное число для изучения его эволюции со временем. Разумеется, изучается и временная эволюция другиъ параметров климата, одной только температурой никто не ограничивается.

    ОтветитьУдалить
  9. второму анонимному комментатору от 18/10: есть такой закон в теории теплового излучения -- закон излучения Кирхгофа. Он утверждает, что отношение поглощательной способности к излучательной одинаково для всех тел. Т.е. если поверхность мало поглощает (высокое альбедо), то оно и мало излучает (классический пример -- киньте мел в пламя, и он будет казаться не белым, а темным, т.е. он мало излучает). И наоборот, если тело много поглощает (например, вода), то она и много излучает.

    Микроскопически это значит, что фотоны могут быть сильнее или слабее связаны с колебаниями тепловыми атомов (речь идет про непрозрачные тела). Если связь слабая, то внешнее облучение мало раскачивает колебаний, мало поглощается, в основном рассеивается. И тогда это же вещество, будучи сильно нагретым, мало излучает, т.к. брыгающиеся атомы не хотят излучать фотоны. Всё это зависит от конкретного строения вещества.

    ОтветитьУдалить
  10. Довольно близкая тема - анализ исходных данных, использованых сотрудниками Центра Хэдли и Климатического центра Университета Восточной Англии http://www.forum.priroda.su/viewtopic.php?pid=104#p104

    ОтветитьУдалить
  11. "...редакция: Илларионов А.Н..." -- это диагноз.

    А в целом, складывается впечатление, что те мои посты про украденную переписку были как об стенку горох -- люди продолжают думать, что есть какая-то группка ученых, которые узурпировали секретные климатические данные, никому их не показывают, и манипулируют ими как хотят.

    ОтветитьУдалить
  12. >люди продолжают думать, что есть какая-то группка ученых, которые узурпировали секретные климатические данные, никому их не показывают, и манипулируют ими как хотят.<
    У меня это стойкое ощущение живо и по сей день.Умом-то, конечно,понимаю,что это не так,но поделать пока ничего не могу.

    ОтветитьУдалить