SlideShare a Scribd company logo
1 of 43
Download to read offline
ПАРНИКОВАЯ КАТАСТРОФА Карнаухов А.В., Карнаухова Е.В. Институт биофизики клетки РАН,  г. Пущино Московской обл., ул. Институтская 3, e-mail :   [email_address]
Тезисы доклада ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]
Биосферные  механизмы связывания СО 2  недостаточны для компенсации антропогенного выброса ПАРНИКОВАЯ КАТАСТРОФА   Карнаухов А.В., Карнаухова Е.В. Раздел 1
БСЭ 1970-1980
IPCC 2001
IPCC 1995
IPCC 2001
Наличие в неживой природе потенциально опасных источников СО 2  может придать климатическим изменениям необратимый характер ПАРНИКОВАЯ КАТАСТРОФА   Карнаухов А.В., Карнаухова Е.В. Раздел 2
 
FOTO-SYNTHETIC LIFE CHEMO-  SYNTHETIC  LIFE ABIOTIC EARTH CIVILIZATION t t
 
NATURE|VOL400|8 JULY 1999
Асимптотические оценки в рамках радиационно-адиабатической модели двухкомпонентного (СО 2 +Н 2 О) парникового эффекта дают величины возможного повышения глобальной температуры более чем на 100 градусов ПАРНИКОВАЯ КАТАСТРОФА   Карнаухов А.В., Карнаухова Е.В. Раздел 3
 
1. Основные положения 1.1. Адиабатическое приближение Зависимость температуры воздуха от высоты  в радиационно активной части атмосферы  (в тропосфере) принимается линейно убывающей (адиабатический градиент) , где  - температура поверхности  планеты (Земли),  - адиабатический градиент.  1.2. 2 х -компонентый парниковый эффект в приближении плотной атмосферы. Считается, что наибольший вклад в тепловое излучение Земли вносит атмосфера (95%), причем основную роль играют 2 парниковых газа  - углекислый газ  СО 2  и пары воды  Н 2 О . Излучение поверхности и малых парниковых компонент не рассматривается. Радиационно-адиабатическая модель парникового эффекта
1.3. Барометрическое приближение для СО 2 Считается, что плотность  СО 2  не зависит от географической широты и меняется с высотой  в соответствии с барометрической формулой: (изотермическая атмосфера), где    – средняя молярная масса воздуха;      –   масса атома водорода;  – постоянная Больцмана,   – плотность  СО 2  на уровне моря  ( поверхности планеты). 1.4. Изотермическое приближение для паров воды (Н 2 О) Принято, что средняя концентрация паров воды в атмосфере определяется температурой окружающего воздуха, которая, наряду с зависимостью от географического положения, линейно зависит от высоты (адиабатическое приближение):   Радиационно-адиабатическая модель парникового эффекта
Радиационно-адиабатическая модель парникового эффекта 1.5. Условие постоянства падающей энергии Условие радиационного баланса для состояния термодинамического равновесия требует равенства падающей и излучаемой планетой энергии В рамках базового варианта радиационно-адиабатической модели  - солнечная постоянная и  - альбедо планеты считаются константами. Соответственно, является константой величина излучаемой планетой энергии
Радиационно-адиабатическая модель парникового эффекта 2. Аналитическое выражение для энергии теплового излучения Сделанные предположения позволяют записать аналитическое выражение для энергии теплового излучения:
Радиационно-адиабатическая модель парникового эффекта 3. Вычисление величины климатической чувствительности (дифференциального  парникового эффекта) 3.1. Общий вид выражения для дифференциального парникового эффекта Условие постоянства излучаемой планетой энергии позволяет непосредственно вычислить величину дифференциального парникового эффекта
Радиационно-адиабатическая модель парникового эффекта 3.2. Трансляционно-дилатационная группа преобразований Наличие специальной группы преобразований, оставляющей инвариантной величину суммарной излучаемой мощности    : где   - средний (для Земли) адиабатический градиент   - высота, на которой плотность воздуха уменьшается в   e   раз позволяет практически сразу записать выражение для дифференциального парникового эффекта
Радиационно-адиабатическая модель парникового эффекта 3.3. Сравнение результатов радиационно-адиабатической и радиационно-конвективной модели парникового эффекта. Выражения для дифференциального парникового эффекта в рамках радиационо -адиабатической и радиационно-конвективной модели совпадают Параметр  получил название параметра  климатической чувствительности . Радиационно-адиабатическая  Радиационно-конвективная  ( IPCC) Параметр  имеет интерпретацию асимптотического изменения среднепланетарной температуры Земли при удвоении концентрации  СО 2
 
 
Квадратичная регрессионная модель
Регрессионная модель 3 степени
 
Интегральная климатическая модель, учитывающая тепловую инерцию климатической системы позволяет описать всю совокупность данных наблюдения за климатом и приводит к ожидаемым срокам наступления терминальной стадии парниковой катастрофы - 300 лет (базовый сценарий) ПАРНИКОВАЯ КАТАСТРОФА   Карнаухов А.В., Карнаухова Е.В. Раздел 4
Учет различных факторов, влияющих на тепловой баланс Земли ( IPCC 2001)
Учет различных факторов, влияющих на тепловой баланс Земли (Дополнительные факторы ) Тепловая инерция климатической системы  Н 2 О   Аэрозольное загрязнение стратосферы «Ядерная зима»
. Модель изменения климата Земли с учетом тепловой инерции климатической системы и аэрозольного загрязнения верхних слоев атмосферы. 4.1. Базовое уравнение модели Уравнение, описывающие динамику изменения среднепланетарной температуры Земли     , где - изменение во времени среднепланетарной температуры Земли; - время релаксации климатической системы, определяемое  суммарной тепловой инерцией Мирового океана,  ледников,  атмосферы и суши; - начальные (доиндустриальные) значения среднепланетарной  температуры и плотности  СО 2  у поверхности Земли - изменение во времени концентрации  СО 2 ; - изменение во времени температурного форсинга, связанного с  аэрозольным загрязнением верхних слоев атмосферы  (стратосфера).
. Модель изменения климата Земли с учетом тепловой инерции климатической системы и аэрозольного загрязнения верхних слоев атмосферы. 4.2. Основные параметры парникового эффекта  Парниковый эффект характеризуется параметром климатической чувствительности, соответствующим нижней границе интервала оценок для радиационно-адиабатической модели , где  Изменение средней концентрации углекислого газа  с начала индустриальной эпохи до наших дней аппроксимируется экспоненциальной зависимостью от времени: где    ,  ,      - доиндустриальный уровень концентрации  СО 2 . Рассмотрены также варианты фиксации выбросов  СО 2  на уровне 2000 и 2001 года.
. Модель изменения климата Земли с учетом тепловой инерции климатической системы и аэрозольного загрязнения верхних слоев атмосферы. 4.3. Описание антропогенного аэрозольного загрязнения верхних слоев атмосферы   Для описания антропогенного аэрозольного загрязнения верхних слоев атмосферы  выбрана следующая зависимость от времени: , где  - зависящая от времени величина температурного форсинга, обусловленная антропогенным загрязнением верхних слоев атмосферы - стратосферы. Модель предполагает простейшую форму временной зависимости - считается, что до 1939 года антропогенное аэрозольное загрязнение верхних слоев атмосферы отсутствовало, а после 1939 года, резко увеличившись, осталось неизменным до настоящего времени. При этом,  величина  подбирается из условия наилучшего описания данных наблюдений за 1900-2000 годы.
Изменение температуры в 1900-2000 году.   Данные наблюдений (точки) и модель (красная линия)
Палеоклиматический тест интегральной модели изменения климата с учетом тепловой инерции климатической системы.   Данные наблюдений (точки) и модель (красная линия)
Прогноз изменения температуры в 1900-2100 году.  Синяя линия - ограничение выброса  СО 2  на уровне 2000 г.  Красная линия - продолжение экспоненциального роста выбросов  СО 2
Прогноз изменения температуры в 2000-4000 году.  Синии линии - ограничение выброса  СО 2  Красная линия - продолжение экспоненциального роста выбросов  СО 2 2000 г 2100 г
Изменение климата на больших интервалах времени для планет земной группы
Марсианский климат в прошлом был теплым и влажным?
Нелинейный характер реакции климатической системы на повышение среднепланетарной температуры может существенно повлиять на конкретные сценарии изменения климата Земли.  (Ускорение терминальной стадии парниковой катастрофы до 50-100 лет. Наступление кратковременного 20-50 лет оледенения в Северном полушарии из-за «остановки» Гольфстрима) ПАРНИКОВАЯ КАТАСТРОФА   Карнаухов А.В., Карнаухова Е.В. Раздел 5
Различные сценарии развития климатических изменений Остановка Гольфстрима Оледенение в Сев. полушарии Базовый сценарий Изменение альбедо Выброс океанического СО 2 .  Уменьшение тепловой инерции вследствие нарушения конвекции в океане
 
IPCC 1995
[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],… Мы тоже получаем убегающие (runaway) решения, но пока не решаемся их опубликовать.  Ленард Бенгсон Директор Метеорологического института им. Макса Планка  (Грац, Австрия, 2002 г.) .

More Related Content

Similar to Парниковая катастрофа

плагиат
плагиатплагиат
плагиатkuzelina
 
Профессор Семен Кричак в Доме ученых Тель-Авива (2020)
Профессор Семен Кричак в Доме ученых Тель-Авива (2020)Профессор Семен Кричак в Доме ученых Тель-Авива (2020)
Профессор Семен Кричак в Доме ученых Тель-Авива (2020)Дом ученых Тель-Авива
 
Климат и экономика
Климат и экономикаКлимат и экономика
Климат и экономикаKirrrr123
 
Инновационная энергетика и возобновляемые источники энергии
Инновационная энергетика и возобновляемые источники энергииИнновационная энергетика и возобновляемые источники энергии
Инновационная энергетика и возобновляемые источники энергииBDA
 
презентація
презентаціяпрезентація
презентаціяdagoras
 
Физико-математическое моделирование взаимодействия поверхности суши с атмосфе...
Физико-математическое моделирование взаимодействия поверхности суши с атмосфе...Физико-математическое моделирование взаимодействия поверхности суши с атмосфе...
Физико-математическое моделирование взаимодействия поверхности суши с атмосфе...Institute of Water Problems of Russian Academy of Sciences
 
Глобальное потепление. Подготовили: Криворучко Джемма, Горба Алеся, Ездакова ...
Глобальное потепление. Подготовили: Криворучко Джемма, Горба Алеся, Ездакова ...Глобальное потепление. Подготовили: Криворучко Джемма, Горба Алеся, Ездакова ...
Глобальное потепление. Подготовили: Криворучко Джемма, Горба Алеся, Ездакова ...Лидия Рудакова
 
обсуждение методов геоинженерии
обсуждение методов геоинженерииобсуждение методов геоинженерии
обсуждение методов геоинженерииEcolife Journal
 
уголь. Versus газ
уголь. Versus газуголь. Versus газ
уголь. Versus газEcolife Journal
 
ЭкоБазис Лекция 4 "Изменение климата" Алексей Кокорин
ЭкоБазис Лекция 4 "Изменение климата" Алексей КокоринЭкоБазис Лекция 4 "Изменение климата" Алексей Кокорин
ЭкоБазис Лекция 4 "Изменение климата" Алексей Кокоринcentrecon
 
Владимир Минлигареев, Антон Сыроешкин, Институт прикладной геофизикиим. Е.К. ...
Владимир Минлигареев, Антон Сыроешкин, Институт прикладной геофизикиим. Е.К. ...Владимир Минлигареев, Антон Сыроешкин, Институт прикладной геофизикиим. Е.К. ...
Владимир Минлигареев, Антон Сыроешкин, Институт прикладной геофизикиим. Е.К. ...connecticalab
 
Вклад Рабочей группы I “ Физические научные основы ”
Вклад Рабочей группы I “ Физические  научные основы ”Вклад Рабочей группы I “ Физические  научные основы ”
Вклад Рабочей группы I “ Физические научные основы ”ipcc-media
 
Система, без которой нам не жить
Система, без которой нам не житьСистема, без которой нам не жить
Система, без которой нам не житьKirrrr123
 
парниковый эффект
парниковый эффектпарниковый эффект
парниковый эффектbrunochurakov
 

Similar to Парниковая катастрофа (20)

плагиат
плагиатплагиат
плагиат
 
Профессор Семен Кричак в Доме ученых Тель-Авива (2020)
Профессор Семен Кричак в Доме ученых Тель-Авива (2020)Профессор Семен Кричак в Доме ученых Тель-Авива (2020)
Профессор Семен Кричак в Доме ученых Тель-Авива (2020)
 
Климат и экономика
Климат и экономикаКлимат и экономика
Климат и экономика
 
7.2.
7.2.7.2.
7.2.
 
Инновационная энергетика и возобновляемые источники энергии
Инновационная энергетика и возобновляемые источники энергииИнновационная энергетика и возобновляемые источники энергии
Инновационная энергетика и возобновляемые источники энергии
 
презентація
презентаціяпрезентація
презентація
 
Физико-математическое моделирование взаимодействия поверхности суши с атмосфе...
Физико-математическое моделирование взаимодействия поверхности суши с атмосфе...Физико-математическое моделирование взаимодействия поверхности суши с атмосфе...
Физико-математическое моделирование взаимодействия поверхности суши с атмосфе...
 
Глобальное потепление. Подготовили: Криворучко Джемма, Горба Алеся, Ездакова ...
Глобальное потепление. Подготовили: Криворучко Джемма, Горба Алеся, Ездакова ...Глобальное потепление. Подготовили: Криворучко Джемма, Горба Алеся, Ездакова ...
Глобальное потепление. Подготовили: Криворучко Джемма, Горба Алеся, Ездакова ...
 
390
390390
390
 
390
390390
390
 
332
332332
332
 
332
332332
332
 
обсуждение методов геоинженерии
обсуждение методов геоинженерииобсуждение методов геоинженерии
обсуждение методов геоинженерии
 
уголь. Versus газ
уголь. Versus газуголь. Versus газ
уголь. Versus газ
 
ЭкоБазис Лекция 4 "Изменение климата" Алексей Кокорин
ЭкоБазис Лекция 4 "Изменение климата" Алексей КокоринЭкоБазис Лекция 4 "Изменение климата" Алексей Кокорин
ЭкоБазис Лекция 4 "Изменение климата" Алексей Кокорин
 
Владимир Минлигареев, Антон Сыроешкин, Институт прикладной геофизикиим. Е.К. ...
Владимир Минлигареев, Антон Сыроешкин, Институт прикладной геофизикиим. Е.К. ...Владимир Минлигареев, Антон Сыроешкин, Институт прикладной геофизикиим. Е.К. ...
Владимир Минлигареев, Антон Сыроешкин, Институт прикладной геофизикиим. Е.К. ...
 
5
55
5
 
Вклад Рабочей группы I “ Физические научные основы ”
Вклад Рабочей группы I “ Физические  научные основы ”Вклад Рабочей группы I “ Физические  научные основы ”
Вклад Рабочей группы I “ Физические научные основы ”
 
Система, без которой нам не жить
Система, без которой нам не житьСистема, без которой нам не жить
Система, без которой нам не жить
 
парниковый эффект
парниковый эффектпарниковый эффект
парниковый эффект
 

More from Danila Medvedev

The remembrance of the resurrectables (2015) (1)
The remembrance of the resurrectables (2015) (1)The remembrance of the resurrectables (2015) (1)
The remembrance of the resurrectables (2015) (1)Danila Medvedev
 
Продление жизни в мегаполисе
Продление жизни в мегаполисеПродление жизни в мегаполисе
Продление жизни в мегаполисеDanila Medvedev
 
Утопология - как построить трансгуманистическую утопию
 Утопология - как построить трансгуманистическую утопию Утопология - как построить трансгуманистическую утопию
Утопология - как построить трансгуманистическую утопиюDanila Medvedev
 
Выступление Валерии Прайд на TedMedLiveRussa - 2013
Выступление Валерии Прайд на TedMedLiveRussa - 2013Выступление Валерии Прайд на TedMedLiveRussa - 2013
Выступление Валерии Прайд на TedMedLiveRussa - 2013Danila Medvedev
 
Антиклерикальная стратегия
Антиклерикальная стратегияАнтиклерикальная стратегия
Антиклерикальная стратегияDanila Medvedev
 
Создание альтернативных идеологических техноэкосистем
Создание альтернативных идеологических техноэкосистемСоздание альтернативных идеологических техноэкосистем
Создание альтернативных идеологических техноэкосистемDanila Medvedev
 
будущее транспорта
будущее транспортабудущее транспорта
будущее транспортаDanila Medvedev
 
форсайт оп презентация медведев
форсайт оп презентация медведевфорсайт оп презентация медведев
форсайт оп презентация медведевDanila Medvedev
 
Москва-2015: город без пробок
Москва-2015: город без пробокМосква-2015: город без пробок
Москва-2015: город без пробокDanila Medvedev
 
Системная схема старения человека
Системная схема старения человекаСистемная схема старения человека
Системная схема старения человекаDanila Medvedev
 
Management in the Russian Transhumanist Movement
Management in the Russian Transhumanist MovementManagement in the Russian Transhumanist Movement
Management in the Russian Transhumanist MovementDanila Medvedev
 
Human Aging System Diagram
Human Aging System DiagramHuman Aging System Diagram
Human Aging System DiagramDanila Medvedev
 
Проблемы практического принятия решений
Проблемы практического принятия решенийПроблемы практического принятия решений
Проблемы практического принятия решенийDanila Medvedev
 
Новости науки 23
Новости науки 23Новости науки 23
Новости науки 23Danila Medvedev
 
Системная схема старения человека
Системная схема старения человекаСистемная схема старения человека
Системная схема старения человекаDanila Medvedev
 
Проблемы практического принятия решений
Проблемы практического принятия решенийПроблемы практического принятия решений
Проблемы практического принятия решенийDanila Medvedev
 
6. Применение Интернета в распространении научно-популярных знаний
6. Применение Интернета в распространении научно-популярных знаний6. Применение Интернета в распространении научно-популярных знаний
6. Применение Интернета в распространении научно-популярных знанийDanila Medvedev
 
5. Государственный бюджет и иные источники средств на популяризацию науки
5. Государственный бюджет и иные источники средств на популяризацию науки5. Государственный бюджет и иные источники средств на популяризацию науки
5. Государственный бюджет и иные источники средств на популяризацию наукиDanila Medvedev
 

More from Danila Medvedev (20)

The remembrance of the resurrectables (2015) (1)
The remembrance of the resurrectables (2015) (1)The remembrance of the resurrectables (2015) (1)
The remembrance of the resurrectables (2015) (1)
 
Продление жизни в мегаполисе
Продление жизни в мегаполисеПродление жизни в мегаполисе
Продление жизни в мегаполисе
 
Утопология - как построить трансгуманистическую утопию
 Утопология - как построить трансгуманистическую утопию Утопология - как построить трансгуманистическую утопию
Утопология - как построить трансгуманистическую утопию
 
Выступление Валерии Прайд на TedMedLiveRussa - 2013
Выступление Валерии Прайд на TedMedLiveRussa - 2013Выступление Валерии Прайд на TedMedLiveRussa - 2013
Выступление Валерии Прайд на TedMedLiveRussa - 2013
 
Антиклерикальная стратегия
Антиклерикальная стратегияАнтиклерикальная стратегия
Антиклерикальная стратегия
 
Создание альтернативных идеологических техноэкосистем
Создание альтернативных идеологических техноэкосистемСоздание альтернативных идеологических техноэкосистем
Создание альтернативных идеологических техноэкосистем
 
будущее транспорта
будущее транспортабудущее транспорта
будущее транспорта
 
форсайт оп презентация медведев
форсайт оп презентация медведевфорсайт оп презентация медведев
форсайт оп презентация медведев
 
Москва-2015: город без пробок
Москва-2015: город без пробокМосква-2015: город без пробок
Москва-2015: город без пробок
 
KrioRus
KrioRusKrioRus
KrioRus
 
Системная схема старения человека
Системная схема старения человекаСистемная схема старения человека
Системная схема старения человека
 
Management in the Russian Transhumanist Movement
Management in the Russian Transhumanist MovementManagement in the Russian Transhumanist Movement
Management in the Russian Transhumanist Movement
 
Krio rus imminst
Krio rus imminstKrio rus imminst
Krio rus imminst
 
Human Aging System Diagram
Human Aging System DiagramHuman Aging System Diagram
Human Aging System Diagram
 
Проблемы практического принятия решений
Проблемы практического принятия решенийПроблемы практического принятия решений
Проблемы практического принятия решений
 
Новости науки 23
Новости науки 23Новости науки 23
Новости науки 23
 
Системная схема старения человека
Системная схема старения человекаСистемная схема старения человека
Системная схема старения человека
 
Проблемы практического принятия решений
Проблемы практического принятия решенийПроблемы практического принятия решений
Проблемы практического принятия решений
 
6. Применение Интернета в распространении научно-популярных знаний
6. Применение Интернета в распространении научно-популярных знаний6. Применение Интернета в распространении научно-популярных знаний
6. Применение Интернета в распространении научно-популярных знаний
 
5. Государственный бюджет и иные источники средств на популяризацию науки
5. Государственный бюджет и иные источники средств на популяризацию науки5. Государственный бюджет и иные источники средств на популяризацию науки
5. Государственный бюджет и иные источники средств на популяризацию науки
 

Парниковая катастрофа

  • 1. ПАРНИКОВАЯ КАТАСТРОФА Карнаухов А.В., Карнаухова Е.В. Институт биофизики клетки РАН, г. Пущино Московской обл., ул. Институтская 3, e-mail : [email_address]
  • 2.
  • 3. Биосферные механизмы связывания СО 2 недостаточны для компенсации антропогенного выброса ПАРНИКОВАЯ КАТАСТРОФА Карнаухов А.В., Карнаухова Е.В. Раздел 1
  • 8. Наличие в неживой природе потенциально опасных источников СО 2 может придать климатическим изменениям необратимый характер ПАРНИКОВАЯ КАТАСТРОФА Карнаухов А.В., Карнаухова Е.В. Раздел 2
  • 9.  
  • 10. FOTO-SYNTHETIC LIFE CHEMO- SYNTHETIC LIFE ABIOTIC EARTH CIVILIZATION t t
  • 11.  
  • 13. Асимптотические оценки в рамках радиационно-адиабатической модели двухкомпонентного (СО 2 +Н 2 О) парникового эффекта дают величины возможного повышения глобальной температуры более чем на 100 градусов ПАРНИКОВАЯ КАТАСТРОФА Карнаухов А.В., Карнаухова Е.В. Раздел 3
  • 14.  
  • 15. 1. Основные положения 1.1. Адиабатическое приближение Зависимость температуры воздуха от высоты в радиационно активной части атмосферы (в тропосфере) принимается линейно убывающей (адиабатический градиент) , где - температура поверхности планеты (Земли), - адиабатический градиент. 1.2. 2 х -компонентый парниковый эффект в приближении плотной атмосферы. Считается, что наибольший вклад в тепловое излучение Земли вносит атмосфера (95%), причем основную роль играют 2 парниковых газа - углекислый газ СО 2 и пары воды Н 2 О . Излучение поверхности и малых парниковых компонент не рассматривается. Радиационно-адиабатическая модель парникового эффекта
  • 16. 1.3. Барометрическое приближение для СО 2 Считается, что плотность СО 2 не зависит от географической широты и меняется с высотой в соответствии с барометрической формулой: (изотермическая атмосфера), где – средняя молярная масса воздуха; – масса атома водорода; – постоянная Больцмана, – плотность СО 2 на уровне моря ( поверхности планеты). 1.4. Изотермическое приближение для паров воды (Н 2 О) Принято, что средняя концентрация паров воды в атмосфере определяется температурой окружающего воздуха, которая, наряду с зависимостью от географического положения, линейно зависит от высоты (адиабатическое приближение): Радиационно-адиабатическая модель парникового эффекта
  • 17. Радиационно-адиабатическая модель парникового эффекта 1.5. Условие постоянства падающей энергии Условие радиационного баланса для состояния термодинамического равновесия требует равенства падающей и излучаемой планетой энергии В рамках базового варианта радиационно-адиабатической модели - солнечная постоянная и - альбедо планеты считаются константами. Соответственно, является константой величина излучаемой планетой энергии
  • 18. Радиационно-адиабатическая модель парникового эффекта 2. Аналитическое выражение для энергии теплового излучения Сделанные предположения позволяют записать аналитическое выражение для энергии теплового излучения:
  • 19. Радиационно-адиабатическая модель парникового эффекта 3. Вычисление величины климатической чувствительности (дифференциального парникового эффекта) 3.1. Общий вид выражения для дифференциального парникового эффекта Условие постоянства излучаемой планетой энергии позволяет непосредственно вычислить величину дифференциального парникового эффекта
  • 20. Радиационно-адиабатическая модель парникового эффекта 3.2. Трансляционно-дилатационная группа преобразований Наличие специальной группы преобразований, оставляющей инвариантной величину суммарной излучаемой мощности : где - средний (для Земли) адиабатический градиент - высота, на которой плотность воздуха уменьшается в e раз позволяет практически сразу записать выражение для дифференциального парникового эффекта
  • 21. Радиационно-адиабатическая модель парникового эффекта 3.3. Сравнение результатов радиационно-адиабатической и радиационно-конвективной модели парникового эффекта. Выражения для дифференциального парникового эффекта в рамках радиационо -адиабатической и радиационно-конвективной модели совпадают Параметр получил название параметра климатической чувствительности . Радиационно-адиабатическая Радиационно-конвективная ( IPCC) Параметр имеет интерпретацию асимптотического изменения среднепланетарной температуры Земли при удвоении концентрации СО 2
  • 22.  
  • 23.  
  • 26.  
  • 27. Интегральная климатическая модель, учитывающая тепловую инерцию климатической системы позволяет описать всю совокупность данных наблюдения за климатом и приводит к ожидаемым срокам наступления терминальной стадии парниковой катастрофы - 300 лет (базовый сценарий) ПАРНИКОВАЯ КАТАСТРОФА Карнаухов А.В., Карнаухова Е.В. Раздел 4
  • 28. Учет различных факторов, влияющих на тепловой баланс Земли ( IPCC 2001)
  • 29. Учет различных факторов, влияющих на тепловой баланс Земли (Дополнительные факторы ) Тепловая инерция климатической системы Н 2 О Аэрозольное загрязнение стратосферы «Ядерная зима»
  • 30. . Модель изменения климата Земли с учетом тепловой инерции климатической системы и аэрозольного загрязнения верхних слоев атмосферы. 4.1. Базовое уравнение модели Уравнение, описывающие динамику изменения среднепланетарной температуры Земли , где - изменение во времени среднепланетарной температуры Земли; - время релаксации климатической системы, определяемое суммарной тепловой инерцией Мирового океана, ледников, атмосферы и суши; - начальные (доиндустриальные) значения среднепланетарной температуры и плотности СО 2 у поверхности Земли - изменение во времени концентрации СО 2 ; - изменение во времени температурного форсинга, связанного с аэрозольным загрязнением верхних слоев атмосферы (стратосфера).
  • 31. . Модель изменения климата Земли с учетом тепловой инерции климатической системы и аэрозольного загрязнения верхних слоев атмосферы. 4.2. Основные параметры парникового эффекта Парниковый эффект характеризуется параметром климатической чувствительности, соответствующим нижней границе интервала оценок для радиационно-адиабатической модели , где Изменение средней концентрации углекислого газа с начала индустриальной эпохи до наших дней аппроксимируется экспоненциальной зависимостью от времени: где , , - доиндустриальный уровень концентрации СО 2 . Рассмотрены также варианты фиксации выбросов СО 2 на уровне 2000 и 2001 года.
  • 32. . Модель изменения климата Земли с учетом тепловой инерции климатической системы и аэрозольного загрязнения верхних слоев атмосферы. 4.3. Описание антропогенного аэрозольного загрязнения верхних слоев атмосферы Для описания антропогенного аэрозольного загрязнения верхних слоев атмосферы выбрана следующая зависимость от времени: , где - зависящая от времени величина температурного форсинга, обусловленная антропогенным загрязнением верхних слоев атмосферы - стратосферы. Модель предполагает простейшую форму временной зависимости - считается, что до 1939 года антропогенное аэрозольное загрязнение верхних слоев атмосферы отсутствовало, а после 1939 года, резко увеличившись, осталось неизменным до настоящего времени. При этом, величина подбирается из условия наилучшего описания данных наблюдений за 1900-2000 годы.
  • 33. Изменение температуры в 1900-2000 году. Данные наблюдений (точки) и модель (красная линия)
  • 34. Палеоклиматический тест интегральной модели изменения климата с учетом тепловой инерции климатической системы. Данные наблюдений (точки) и модель (красная линия)
  • 35. Прогноз изменения температуры в 1900-2100 году. Синяя линия - ограничение выброса СО 2 на уровне 2000 г. Красная линия - продолжение экспоненциального роста выбросов СО 2
  • 36. Прогноз изменения температуры в 2000-4000 году. Синии линии - ограничение выброса СО 2 Красная линия - продолжение экспоненциального роста выбросов СО 2 2000 г 2100 г
  • 37. Изменение климата на больших интервалах времени для планет земной группы
  • 38. Марсианский климат в прошлом был теплым и влажным?
  • 39. Нелинейный характер реакции климатической системы на повышение среднепланетарной температуры может существенно повлиять на конкретные сценарии изменения климата Земли. (Ускорение терминальной стадии парниковой катастрофы до 50-100 лет. Наступление кратковременного 20-50 лет оледенения в Северном полушарии из-за «остановки» Гольфстрима) ПАРНИКОВАЯ КАТАСТРОФА Карнаухов А.В., Карнаухова Е.В. Раздел 5
  • 40. Различные сценарии развития климатических изменений Остановка Гольфстрима Оледенение в Сев. полушарии Базовый сценарий Изменение альбедо Выброс океанического СО 2 . Уменьшение тепловой инерции вследствие нарушения конвекции в океане
  • 41.  
  • 43.