Влияние изменения климата на температуру Арктики Западного полушария (западный сектор)
|
Введение 3
Глава 1. Физико-географическое описание района исследования 4
1.1 Географические особенности территории 4
1.2 Климат района исследований 5
1.3 Пункты наблюдений и информация 7
1.4 Методика исследований 8
Глава 2. Оценка качества данных и пространственные закономерности в стационарных условиях 10
2.1 Оценка однородности экстремумов 10
2.2. Восстановление пропусков и приведение непродолжительных рядов к многолетнему
периоду 16
2.3 Пространственные климатические закономерности температур воздуха 20
Глава 3. Оценка проявлений современных климатических изменений в холодное полугодие
(зима - весна) 22
3.1 Теоретические положения 22
3.2 Результаты моделирования временных рядов в пунктах наблюдений 25
3.3 Оценка устойчивости во времени показателей нестационарности 28
3.5 Оценка современного потепления Западной Арктики (западный сектор) за период
1960-2020 годов 34
Глава 4. Оценка проявлений современных климатических изменений в теплое полугодие (лето - осень) 41
4.1 Результаты моделирования временных рядов в пунктах наблюдений 41
4.2. Оценка устойчивости во времени показателей нестационарности 44
4.3. Пространственные обобщения показателей нестационарности 44
4.4. Оценка современного потепления Западной Арктики (западный сектор) за период 1960-2020 годов 49
Заключение 57
Список литературы 59
Приложение 60
Глава 1. Физико-географическое описание района исследования 4
1.1 Географические особенности территории 4
1.2 Климат района исследований 5
1.3 Пункты наблюдений и информация 7
1.4 Методика исследований 8
Глава 2. Оценка качества данных и пространственные закономерности в стационарных условиях 10
2.1 Оценка однородности экстремумов 10
2.2. Восстановление пропусков и приведение непродолжительных рядов к многолетнему
периоду 16
2.3 Пространственные климатические закономерности температур воздуха 20
Глава 3. Оценка проявлений современных климатических изменений в холодное полугодие
(зима - весна) 22
3.1 Теоретические положения 22
3.2 Результаты моделирования временных рядов в пунктах наблюдений 25
3.3 Оценка устойчивости во времени показателей нестационарности 28
3.5 Оценка современного потепления Западной Арктики (западный сектор) за период
1960-2020 годов 34
Глава 4. Оценка проявлений современных климатических изменений в теплое полугодие (лето - осень) 41
4.1 Результаты моделирования временных рядов в пунктах наблюдений 41
4.2. Оценка устойчивости во времени показателей нестационарности 44
4.3. Пространственные обобщения показателей нестационарности 44
4.4. Оценка современного потепления Западной Арктики (западный сектор) за период 1960-2020 годов 49
Заключение 57
Список литературы 59
Приложение 60
Климат - это набор погодных (атмосферных) условий в течение длительного периода времени, характерных для данной местности. Это более стабильная погодная функция. Погода меняется быстро или относительно быстро, а климат меняется относительно медленно.
Эта бакалаврская работа посвящена актуальной теме - оценке изменения климата в Западной Арктике. В последние десятилетия были созданы различные модели, которые можно использовать для оценки влияния изменений в составе атмосферы на климат. Это помогает понять грядущий механизм изменения климата. Для расчетов по таким моделях необходимо рассчитать перенос в атмосфере солнечной и тепловой (длинноволновой) составляющих излучения в различных пропорциях.
Кроме того, необходимо описать обмен энергией между радиационно активной турбулентной атмосферой и неровной поверхностью суши, океана и мерзлого слоя. Система взаимодействующих элементов очень сложна, и до сих пор не существует модели, которая могла бы полностью учесть целостность естественного процесса переноса в атмосфере и над земной поверхностью. Есть относительно простые и более сложные модели. Модель климата, учитывающая общую циркуляцию атмосферы и океана, является наиболее сложной. Кроме того, нам нужны модели, отражающие эволюцию морского льда и различные процессы на суше: образование и изменение снега, содержание влаги в почве и испарение растительности.
Модель климата, разработанная в Вычислительном центре РАН, включает в себя блок, описывающий процессы в атмосфере с пространственным разрешением 4x5 °, и блок океана, который представляет собой общую модель активного слоя океана с заданным распределением течений. Модель удовлетворительно описывает основные сезонные и географические особенности глобального климата.
Вместе с тем, нельзя и пренебрегать исследованием данных наблюдений и оценкой происходящих в них изменений. Именно этому и посвящена данная работа.
Эта бакалаврская работа посвящена актуальной теме - оценке изменения климата в Западной Арктике. В последние десятилетия были созданы различные модели, которые можно использовать для оценки влияния изменений в составе атмосферы на климат. Это помогает понять грядущий механизм изменения климата. Для расчетов по таким моделях необходимо рассчитать перенос в атмосфере солнечной и тепловой (длинноволновой) составляющих излучения в различных пропорциях.
Кроме того, необходимо описать обмен энергией между радиационно активной турбулентной атмосферой и неровной поверхностью суши, океана и мерзлого слоя. Система взаимодействующих элементов очень сложна, и до сих пор не существует модели, которая могла бы полностью учесть целостность естественного процесса переноса в атмосфере и над земной поверхностью. Есть относительно простые и более сложные модели. Модель климата, учитывающая общую циркуляцию атмосферы и океана, является наиболее сложной. Кроме того, нам нужны модели, отражающие эволюцию морского льда и различные процессы на суше: образование и изменение снега, содержание влаги в почве и испарение растительности.
Модель климата, разработанная в Вычислительном центре РАН, включает в себя блок, описывающий процессы в атмосфере с пространственным разрешением 4x5 °, и блок океана, который представляет собой общую модель активного слоя океана с заданным распределением течений. Модель удовлетворительно описывает основные сезонные и географические особенности глобального климата.
Вместе с тем, нельзя и пренебрегать исследованием данных наблюдений и оценкой происходящих в них изменений. Именно этому и посвящена данная работа.
По результатам сделанной работы можно сделать следующие главные выводы:
1. Долгосрочная серия баз данных среднемесячных температур была создана на 14 метеостанциях в западной Арктике (западный сектор). Эти станции расположены в глубине континента, а также на побережье и островах. Такое распределение станций позволяет качественно оценить всю территорию западной Арктики (западный сектор).
2. Для выбранных станций были оценены качество и однородность информации, было восстановлено отсутствие наблюдений, в результате чего получилась почти непрерывная многолетняя серия температур воздуха со средней продолжительностью 80-100 лет и последняя годом измерения 2020м году.
3. За холодное полугодие (зима-весна) оценивались показатели современного изменения климата, из которых видно, что в январе нестационарность проявляется почти только на станциях, расположенных в восточной части данного региона, в то время как в апреле нестационарность наблюдается по всей Западной Арктике (западного сектора). Кроме того, сравнивая две модели для выявления нестационарных, было обнаружено, что модель ступенчатого изменения аппроксимирует временной ряд лучше, чем модель линейного тренда.
Оценивая текущее потепление в Западной Арктике (западный сектор) с 1960-х годов, можно сделать вывод, что в январе температура в восточной части региона повысилась в среднем до 3,8°C. В то же время среднее потепление региона в январе составило 3,0°C, поэтому можно сделать вывод, что потепление лучше всего проявляется в восточной части региона.
В апреле повышение температуры в среднем выявляется лучше в восточной части данного региона и составило 3,7°С, потепление в западной части данного региона составило 3,4°С. Исходя из этого мы можем сделать вывод, что среднее потеплении в апреле по всему региону составляет 3,5°С.
4. Для теплой половины года (лето-осень) оценены показатели современного изменения климата, из которых видно, что в июле нестационарность проявляется только на станциях, расположенных в западной части региона, что можно рассматривать как прямую противоположность распределению нестационарности в январе.
Нестационарная активность в октябре наблюдалась по всей западной Арктике и в апреле. Также установлено, что модель изменения шага более эффективна для приближенных временных рядов, чем модель тренда.
Оценивая текущее потепление Западной Арктики (западный сектор) с 1960 года, можно сделать вывод, что в июле в регионе температура изменилась незначительно и потепление составило всего 1,3°С.
В октябре же ситуация совсем другая, здесь потепление наблюдается на северо-западной части данного региона и составляет 4°С. А если рассмотреть потепление по всей территории, то оно составляет 2,8°С. В восточной части данного региона потепление незначительно и составило всего 2,1°С. Исходя из этого мы можем сделать вывод, что в октябре потепление в северо¬западной части в 2 раза больше, чем потепление в восточной части данного региона.
1. Долгосрочная серия баз данных среднемесячных температур была создана на 14 метеостанциях в западной Арктике (западный сектор). Эти станции расположены в глубине континента, а также на побережье и островах. Такое распределение станций позволяет качественно оценить всю территорию западной Арктики (западный сектор).
2. Для выбранных станций были оценены качество и однородность информации, было восстановлено отсутствие наблюдений, в результате чего получилась почти непрерывная многолетняя серия температур воздуха со средней продолжительностью 80-100 лет и последняя годом измерения 2020м году.
3. За холодное полугодие (зима-весна) оценивались показатели современного изменения климата, из которых видно, что в январе нестационарность проявляется почти только на станциях, расположенных в восточной части данного региона, в то время как в апреле нестационарность наблюдается по всей Западной Арктике (западного сектора). Кроме того, сравнивая две модели для выявления нестационарных, было обнаружено, что модель ступенчатого изменения аппроксимирует временной ряд лучше, чем модель линейного тренда.
Оценивая текущее потепление в Западной Арктике (западный сектор) с 1960-х годов, можно сделать вывод, что в январе температура в восточной части региона повысилась в среднем до 3,8°C. В то же время среднее потепление региона в январе составило 3,0°C, поэтому можно сделать вывод, что потепление лучше всего проявляется в восточной части региона.
В апреле повышение температуры в среднем выявляется лучше в восточной части данного региона и составило 3,7°С, потепление в западной части данного региона составило 3,4°С. Исходя из этого мы можем сделать вывод, что среднее потеплении в апреле по всему региону составляет 3,5°С.
4. Для теплой половины года (лето-осень) оценены показатели современного изменения климата, из которых видно, что в июле нестационарность проявляется только на станциях, расположенных в западной части региона, что можно рассматривать как прямую противоположность распределению нестационарности в январе.
Нестационарная активность в октябре наблюдалась по всей западной Арктике и в апреле. Также установлено, что модель изменения шага более эффективна для приближенных временных рядов, чем модель тренда.
Оценивая текущее потепление Западной Арктики (западный сектор) с 1960 года, можно сделать вывод, что в июле в регионе температура изменилась незначительно и потепление составило всего 1,3°С.
В октябре же ситуация совсем другая, здесь потепление наблюдается на северо-западной части данного региона и составляет 4°С. А если рассмотреть потепление по всей территории, то оно составляет 2,8°С. В восточной части данного региона потепление незначительно и составило всего 2,1°С. Исходя из этого мы можем сделать вывод, что в октябре потепление в северо¬западной части в 2 раза больше, чем потепление в восточной части данного региона.
Подобные работы
- Потепление климата и оценки изменений в климатозависимых сферах экономики СЗФО до 2050 года
Дипломные работы, ВКР, география. Язык работы: Русский. Цена: 4340 р. Год сдачи: 2020 - Влияние изменения климата на температуру Арктики Западного полушария (восточный сектор)
Бакалаврская работа, география. Язык работы: Русский. Цена: 4200 р. Год сдачи: 2021 - Национальный план мероприятий по адаптации к изменениям климата и его значение для обеспечения экологической безопасности
Магистерская диссертация, природопользование. Язык работы: Русский. Цена: 4940 р. Год сдачи: 2021 - Влияние особенностей атмосферной циркуляции на повторяемость опасных метеорологических явлений в Западном секторе Арктики
Бакалаврская работа, география. Язык работы: Русский. Цена: 4300 р. Год сдачи: 2021 - О механизме обратной связи в системе океан-атмосфера в районе Баренцева моря
Бакалаврская работа, гидрология. Язык работы: Русский. Цена: 4280 р. Год сдачи: 2020 - Межгодовая изменчивость океанических и атмосферных потоков тепла в
Баренцево море
Курсовые работы, гидрология. Язык работы: Русский. Цена: 2500 р. Год сдачи: 2019