Климат Является Долгосрочным; Погода Меняется Ежедневно Климат - это среднее значение погоды за последние 20-30 лет. Погода меняется каждый час и определяет, нужно ли сегодня пальто. Вы можете одеваться по погоде, но не по климату.
Суперкомпьютерные модели являются основой прогнозирования климата Современные прогнозы климата и погоды основаны на численных моделях, запущенных на суперкомпьютерах. Когда дело доходит до вычислений, исследователи моделируют все - от будущего Земли до вымышленных миров, таких как Королевская гавань или Арракис. Время на вычисления ограничено, поэтому приоритеты имеют значение, и не каждая достопримечательность может быть смоделирована.
Моделирование климата появилось первым и позволило использовать современные погодные приложения Математические основы были заложены Ричардсоном около века назад. Численные эксперименты начались с изучения климата, в то время как синоптики долгое время полагались на синоптические карты. Побочным продуктом является современный доступ к численным прогнозам погоды с помощью смартфонов.
Городские аналоги Делают Будущий Климат Интуитивно понятным Чтобы объяснить изменения, произошедшие в середине века, город сравнивается с современным аналогом. Москва 2050-х годов напоминает современный Детройт: зима остается прежней, но лето становится заметно жарче. Простое название отражает сложную взаимосвязь изменений температуры и сезонности.
Прогнозы Определяют выбор инфраструктуры с высокими ставками Для долгосрочных проектов необходимы участки, устойчивые к повышению уровня моря и штормам. Прибрежные атомные станции должны учитывать постепенное повышение уровня океана и риск возникновения волн. Планы по Северному морскому пути зависят от будущего ледового покрова и от того, останутся ли ледоколы незаменимыми.
Минимальный Лед Не Гарантирует Открытого Прохода В 2007 году в Арктике было зафиксировано рекордно низкое количество льда, однако Северному морскому пути все лето требовались ледоколы. Из-за циркуляции океана тонкий лед скапливался в узких проливах, блокируя ключевые точки, такие как пролив Вилькицкого. Погода отвечает “на следующей неделе”, а климат отвечает “должны ли мы строить ледоколы”.
Основанные на физике Модели Земной системы, а не Предварительно обученные догадки Современные модели моделируют атмосферу, океан, биосферу и химию на основе первых принципов. Они не обучены воспроизводить ответы; результаты вытекают из физических и химических законов. Честное моделирование все еще может быть ошибочным, и именно поэтому его необходимо протестировать.
Ретроспективные данные привязывают модели к реальным измерениям Инструментальные данные, полученные примерно за 150 лет, позволяют моделировать недавнее прошлое. Профессиональные ртутные термометры отличаются высокой точностью и обеспечивают надежную регистрацию температуры. Эти ретроспективные данные позволяют проверить, соответствуют ли результаты моделирования известным историческим событиям.
Ледяные керны Свидетельствуют о 800 000-летнем изменении глобального климата В глубинных слоях антарктического и гренландского льда хранятся пузырьки древнего воздуха и слоистые изотопы. Шельфовые, медленно движущиеся ледяные щиты, а не горные ледники, сохраняют надежные временные рамки. Поскольку континенты и состав атмосферы были в целом стабильными в течение последнего миллиона лет, данные об Антарктике позволяют ученым делать выводы о глобальных условиях.
Извлечение и доставка ядер ‑ это сложная и сопряженная с высоким риском работа Бурение во льду сложнее, чем в скале, потому что скважины закрываются, если их не заполнить жидкостью, соответствующей плотности льда. После нескольких лет разработки токсичные углеводородные смеси были заменены более безопасными методами, позволяющими достичь озера Восток без загрязнения. Керны перевозятся в защищенных холодильных камерах; работа дорогостоящая, в холодных условиях и с точки зрения логистики экстремальная.
Прогнозы погоды достигли двухнедельного предела предсказуемости Атмосферное перемешивание стирает память о начальных условиях примерно на 14 дней. Подробные прогнозы после этого периода теряют свою актуальность, независимо от того, насколько смелы приложения. Климатические прогнозы вместо того, чтобы точно определять начальное состояние, исследуют реакцию на внешние факторы.
Ансамбли Превосходят Любую Отдельную Климатическую Модель Существует около сотни проверенных глобальных моделей, каждая из которых по-разному применима к океанам, атмосфере или углеродному циклу. Использование большого количества статистических данных и их усреднение позволяют использовать статистику: среднее значение, как правило, более надежно, чем наилучшая индивидуальная модель. Разнообразие подходов снижает индивидуальные погрешности.
Не Существует Какой-То Одной "Лучшей" Модели Группы уделяют особое внимание различным процессам, решениям и параметризациям. Подобно спортсменам, которые преуспевают в различных соревнованиях, модели обладают ярко выраженными преимуществами. Конкуренция и разнообразие побеждают хрупкого Франкенштейна из “лучших частей”.
Планетарные Уроки Заманчивы‑ но Ограничены данными Температура на Венере достигает 460 °C в условиях мощной парниковой зоны и агрессивных облаков, чего никто не хочет для Земли. Студентам нравится это сравнение, но Земля заслуживает приоритета, потому что ее данные намного богаче. Реальный прогресс требует понимания обратных связей, прежде чем экстраполировать их на другие планеты.
Увеличение CO2 в два раза Увеличивает температуру Примерно на 2,4–3,9°C; Экстремальные температуры Приводят к вреду На земном шаре уже потеплело примерно на 1,1°C, но экстремальные температуры растут быстрее, чем в среднем. Во время продолжительной жары в городах часто превышаются физиологические пороговые значения. С увеличением интенсивности и продолжительности этих явлений увеличивается смертность.
Потепление в России опережает мировые темпы — и сельское Хозяйство это ощущает Среднее потепление в России примерно в два‑два с половиной раза превышает общемировое значение. Юг склоняется к опустыниванию, в то время как “оптимальный” климат для фермерских хозяйств смещается на север. Почвы, однако, не мигрируют, а селекционные успехи при выращивании персиков на приусадебных участках не приравниваются к масштабируемому производству.
Лето жарче, Штормы Сильнее, А Зимы Все еще здесь. Общее количество осадков может увеличиться, даже если количество осадков сократится и они станут более интенсивными. Ливневые дожди и обильные снегопады становятся все более частыми. Летняя жара усиливается, но снег и слякоть не исчезают.
Задержка может лишить преимущества Северного Морского Пути Если льды отойдут далеко от берегов, нейтральные воды высокой Арктики могут стать доступными для всех. Исключительные преимущества прибрежного маршрута могут исчезнуть. Запоздалые действия могут привести к потере экономических и стратегических выгод.
Таяние вечной Мерзлоты Ослабляет Почву Еще до того, как она растает Повышение средней температуры грунта с очень низких температур на более низкие снижает несущую способность. Трубопроводы и фундаменты оседают, изгибаются и разрушаются на обширных территориях. В арктических городах, таких как Черский и Норильск, сообщается о частичных разрушениях зданий.
Арктика быстро нагревается и сбрасывает многолетний лед Темпы потепления в Арктике превышают даже те, которые наблюдаются в России. На маршрутах, ведущих из Мурманска, многолетние льды теперь встречаются редко; уцелевшие старые льды дрейфуют в сторону Гренландии. Их исчезновение усиливает местные опасности и изменяет навигацию.
Отступающий Лед выталкивает Белых Медведей За Пределы Их Досягаемости Детеныши рождаются на суше, но им приходится добираться до морского льда, чтобы поохотиться на тюленей вместе со своими матерями. Когда лед тает, семьи совершают марафонские заплывы к ближайшим льдинам. Специалисты по отслеживанию зафиксировали путешествия протяженностью около 600 км, в ходе которых детеныши тонули, а взрослые погибали.
Десятилетние Прогнозы В значительной степени соответствовали реальности Модели, разработанные в 1960-70–х годах, хотя и были примитивными, предсказывали тенденцию к потеплению в разумных пределах. Сегодня наибольшая неопределенность связана с выбором человека — выбросами и формой городов, а не с физикой. Будущий климат зависит от того, как будет развиваться общество.
Атрибуция экстремальных явлений Количественно определяет влияние Климата Исследователи изучают множество миров, как с учетом, так и без учета влияния человека и изменений в землепользовании. Некоторые недавние стихийные бедствия объясняются изменением климата с вероятностью около 90%. Другие по-прежнему подвержены естественной изменчивости.
Теплая Арктика Когда—то ввела в Заблуждение, а Потом Вернула В 1920-30–е годы в Арктике резко потеплело, что привело к смелым путешествиям, подобным путешествию Челюскина. Когда через десятилетие или два этот всплеск прекратился, лед вернулся, и оптимизм угас. Не каждое десятилетие колебаний указывает на постоянную тенденцию.
Вулканы и Солнце повлияли на Малый ледниковый период Похолодание в Европе примерно с 10-го по 15-й века отражает вулканические аэрозоли и низкую солнечную активность, включая минимум Маундера. В моделях внутреннее потепление повторяется, но от периода к периоду замедляется на десятилетия. Колебания во времени указывают скорее на внутреннюю изменчивость, чем на фиксированный график.
Лучшие Научные Работы Публикуются — И Часто Игнорируются Оценки ООН позволяют сделать глобальные выводы и подготовить национальные отчеты для специалистов по планированию. Эти материалы являются общедоступными и подробными, но круг читателей невелик. Существует руководство, которое необходимо усвоить.
Городские Острова Тепла Поднимают Города Намного Выше Их Внутренних Районов Здания поглощают и повторно излучают длинноволновое тепло, образуя устойчивый тепловой купол. Системы отопления и архитектура доминируют в передаче сигнала; доля уличного движения составляет лишь несколько процентов. Городской климат Москвы напоминает климат мест, расположенных примерно в 500 км к югу.
Ночная Прохлада - это Лекарство, в Котором Город Часто Отказывает Для здорового восстановления в этом регионе необходимо, чтобы температура в ночное время была ниже 23,5–24,5°C. В помещениях, где нет кондиционеров, температура в течение ночи может быть 25-27°C. Наибольшей опасности подвергаются дети в возрасте до 18 месяцев и пожилые люди.
Снижение температуры рассчитано на 2°C, в то время как инерция задерживает отдачу Целевой показатель в 1,5°C, скорее всего, недостижим; приложив усилия, можно достичь и 2°C. Даже полный пересмотр показателей выбросов принесет пользу только примерно через 20 лет из-за инерции климата. Действуйте сейчас в интересах современных детей.
Инструменты Адаптации Уже работают — При Разумном использовании Города могут снизить жару благодаря продуманной инфраструктуре, обеспечивающей экологию воды, и лучшим материалам, которые используются в более жарких местах. В арктических городах можно охлаждать фундаменты, проводя бурение, чтобы втягивать холодный воздух и замораживать вечную мерзлоту. Электромобили улучшают многие вещи, но пыль от шин и тормозов по-прежнему загрязняет воздух.
Самое быстрое за миллион лет потепление требует продуманного планирования с учетом климатических условий Недавнее потепление — примерно на 1°C в столетие — происходит необычайно быстро по геологическим меркам. Продуманное планирование районов может буквально спасти жизни во время аномальной жары. Необходимо прислушаться к мнению экспертов, поскольку от выбора климата зависит, насколько люди будут процветать и будут ли они процветать вообще.