Заглавная страница Избранные статьи Случайная статья Познавательные статьи Новые добавления Обратная связь FAQ Написать работу КАТЕГОРИИ: АрхеологияБиология Генетика География Информатика История Логика Маркетинг Математика Менеджмент Механика Педагогика Религия Социология Технологии Физика Философия Финансы Химия Экология ТОП 10 на сайте Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрацииТехника нижней прямой подачи мяча. Франко-прусская война (причины и последствия) Организация работы процедурного кабинета Смысловое и механическое запоминание, их место и роль в усвоении знаний Коммуникативные барьеры и пути их преодоления Обработка изделий медицинского назначения многократного применения Образцы текста публицистического стиля Четыре типа изменения баланса Задачи с ответами для Всероссийской олимпиады по праву Мы поможем в написании ваших работ! ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?
Влияние общества на человека
Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации Практические работы по географии для 6 класса Организация работы процедурного кабинета Изменения в неживой природе осенью Уборка процедурного кабинета Сольфеджио. Все правила по сольфеджио Балочные системы. Определение реакций опор и моментов защемления |
Наблюдаемое в последние десятилетия усиление количества и энергии атмосферных природных катаклизмов вызывает большое беспокойство в связи с резким увеличением числа жертв и экономического ущерба.Содержание книги
Похожие статьи вашей тематики
Поиск на нашем сайте
Проблема Глобальных Изменений Климата на протяжении многих лет глубоко исследуется Межправительственной Группой Экспертов по Изменениям Климата IPCC, функционирующей в составе ООН. Учитывая, что в разделе «АТМОСФЕРА» часто цитируются результаты исследований IPCC, считаем необходимым предоставить короткую информацию о ней (http://www.ipcc.ch). Межправительственная группа экспертов по изменению климата (МГЭИК - IPCC) – научный межправительственный орган, которому поручено оценить риск от изменений климата, вызванных деятельностью человека. Группа была учреждена в 1988 году Всемирной Метеорологической Организацией (World Meteorological Organization – WMO) и Программой по окружающей среде Организации Объединенных Наций (United Nations Environmental Programme – UNEP). Рамочная конвенция ООН об изменении климата (РКИК ООН)была принята в 1992 году в ответ на появление всё большего числа научных свидетельств, что глобальное изменение климата определяется антропогенным изменением содержания парниковых газов атмосферы. Ряд последствий потепления, в частности, увеличение частоты экстремальных погодных явлений, таяние горных ледников, повышение уровня океана, весьма негативно сказываются на состоянии природной среды и развитии общества. Долгосрочной целью Конвенции была провозглашена стабилизация концентраций парниковых газов атмосферы на таком уровне, который не допускал бы опасного антропогенного воздействия на климатическую систему планеты. Ключевой формой деятельности по смягчению климатических изменений, признано сокращение антропогенных выбросов парниковых газов (далее термин «меры смягчения» будет использоваться по отношению к активности, связанной с сокращениями эмиссий парниковых газов и усилением их поглощения (например, при посадке лесов). Поскольку эмиссии, в основном, связаны со сжиганием ископаемого топлива, являющимся главным источником энергии в современном мире, такая постановка долгосрочной цели РКИК ООН неминуемо должна была отразиться на развитии мировой экономической системы. Киотский протокол к Рамочной конвенции ООН был принят в 1997 году в целях ужесточения обязательств развитых стран. Протокол имеет ограниченный период действия (2008–2012 гг.) и предписывает каждой из стран строго определенные уровни выбросов к концу этого периода. Так, эмиссии в 2012 году должны составлять от уровня 1990 года не более 93% в США, 92% – в Европейском союзе, 100% – в России. Киотским протоколом были введены финансовые механизмы, способствующие выполнению развитыми странами своих обязательств, в частности торговля квотами на выбросы, совместное осуществление, чистое развитие. 4.1. УРАГАНЫ, ШТОРМЫ, ТОРНАДО: АНАЛИЗ ДИНАМИКИ УРАГАНЫ И ШТОРМЫ
В соответствии с данными IPCC число ураганов в мире в последние два десятилетия существенно увеличилось. По данным NOAA, статистика ураганов в США также указывает на увеличение их числа. Ниже приведен график числа ураганов в Атлантическом бассейне с 1944 по 2008 годы. Примечательно, что увеличение числа ураганов касается, как наиболее сильных, так и их общего числа. Прямолинейный тренд, приведенный на графике рис.26, также указывает на стабильно сохраняющуюся тенденцию ежегодного увеличения общего числа ураганов в Атлантическом бассейне. Статистический анализ числа наиболее сильных ураганов Атлантического бассейна и их общего числа, позволяет выявить определенную цикличность с периодом 4-5 лет. Эта цикличность также стабильно сохраняется в течение всего рассматриваемого промежутка времени. На рис.27 показан график, составленный Pew Center on Global Climat Change, демонстрирующий динамику числа поименных тропических штормов в Североатлантическом бассейне. График составлен на основе ежегодных чисел и сглажен 10-летней скользящей средней, чтобы минимизировать шумовую составляющую в ежегодных изменениях. С 1996 года частота тропических штормов превысила на 40 % прежний исторический максимум середины 1950-ых годов, рассматриваемый ранее в качестве чрезвычайной величины. Этот график демонстрирует климатические изменения последних десятилетий. Прямолинейный тренд указывает на устойчивую тенденцию увеличения частоты тропических штормов. С 1990-х годов по 2007 год наблюдается чрезвычайно высокое значение числа тропических штормов в Северной Атлантике (http://www.pewclimate.org/global-warming-basics/facts_and_figures/impacts/storms.cfm). Примеры сильнейших ураганов последних лет
Ураган «Катрина»
Ураган Katrina была самым разрушительным стихийным бедствием в американской истории. Полное разрушение, вызванное Ураганом Katrina и сопутствующим ему катастрофическим наводнением, значительно превысило последствия любого другого крупномасштабного катаклизма в США. Ураган Katrina уничтожил гораздо больше частной собственности чем, любой другой недавний ураган, полностью разрушил или сделал непригодными для жилья приблизительно 300 000 домов (Wikipedia). Неоднократно ураганыKatrinaпоражали материковую часть Соединенных Штатов с 1851 года. Между тем, последний ураганKatrinaбыл самым мощным и разрушительным. Ураганные ветрыKatrina’sи штормовая волна, которая накатывалась высотой двадцать семь футов, нанесли свирепый удар по домам, фермам, и собственности на побережье, и на многие мили внутри страны (Wikipedia). Эта штормовая волна сокрушила дамбы в пределах реки Миссиссипи и по краям ОзераPontchartrain. Последствия этого для Нового Орлеана, который находится, главным образом ниже уровня моря, были чудовищны. Наводнение практически полностью разрушило Новый Орлеан. Даже вне Нового Орлеана, разрушения от ураганаKatrinaбыли колоссальными. Большие и малые города разрушены или сильно повреждены вверх и вниз по побережью залива и на многие мили внутри страны. Губернатор МиссиссипиHaleyBarbourзаявил: «80 миль вглубь Побережья Залива Миссиссипи в значительной степени разрушены». ТОРНАДО Торнадо (синонимы – смерч, тромб, мезо-ураган) – это очень сильный вращающийся вихрь с размерами по горизонтали менее 50 км и по вертикали менее 10 км, обладающий ураганными скоростями ветра более 33 м/с. Форма торнадо может быть разнообразной, но чаще всего торнадо имеют форму вращающегося хобота, трубы или воронки, свисающей из материнского облака (отсюда и их названия: tromb – по-французски труба и tornado – по испански вращающийся). Ниже на фотографии показан пример Торнадо: Большинство торнадо имеют скорость ветра между 40 миль/ч (64 км/ч) и 110 миль/ч (177 км/ч), около 250 футов (75 м) в поперечнике, и перемещаются на несколько километров до того, как рассеются. Самые сильные ветра могут достигать скорости более 300 миль/ч (480 км/ч), сечение более чем на милю (1,6 км) в поперечнике, и перемещаться на расстояние более 100 км. "Doppler On Wheels". Center for Severe Weather Research. http://cswr.org/dow/DOW.htm. Hallam Nebraska Tornado". National Weather Service. National Oceanic and Atmospheric Administration. "The Online Tornado FAQ". National Weather Service. National Oceanic and Atmospheric Administration. http://www.spc.ncep.noaa.gov/faq/tornado/. Вращение в смерчах происходит против часовой стрелки, как и в циклонах северного полушария Земли. Рекордом времени существования смерча можно считать Мэттунский смерч, который 26 мая 1917 года за 7 часов 20 минут прошёл по территории США 500 км, убив 110 человек. Ширина расплывчатой воронки этого смерча составляла 0,4-1 км, внутри неё была видна бичеподобная воронка. Другим знаменитым случаем торнадо является смерч трех Штатов (Tristate tornado), который 18 марта 1925 года прошёл через штаты Миссури, Иллинойс и Индиана, пройдя путь в 350 км за 3,5 часа. Диаметр его расплывчатой воронки колебался от 800 м до 1,6 км. Вращение воздуха в торнадо в северном полушарии происходит, как правило, против часовой стрелки. Это связано с направлениями взаимных перемещений масс воздуха по сторонам от атмосферного фронта, на котором формируется торнадо. Известны и случаи обратного вращения. В области контакта основания воронки с поверхностью земли или воды может возникать каскад — облако или столб пыли, обломков и поднятых с земли предметов или водяных брызг. При формировании торнадо, навстречу опускающейся с неба воронке с земли поднимается каскад, который затем охватывает нижнюю часть воронки. Термин происходит оттого, что обломки, поднявшись до некоторой незначительной высоты, не могут уже удерживаться потоком воздуха и падают на землю. Воронку может окутывать футляр, не касаясь с землёй. Сливаясь, каскад, футляр и материнское облако создают иллюзию более широкой, чем есть на самом деле, воронки. Иногда вихрь, образовавшийся на море, называют смерчем, а на суше – торнадо. Атмосферные вихри, аналогичные смерчам, но образующиеся в Европе, называют тромбами. Но чаще, все эти три понятия рассматриваются как синонимы. "Торнадо" были обнаружены на всех континентах, кроме Антарктиды. Тем не менее, подавляющее большинство торнадо в мире происходит в регионе "Аллеи Торнадо" Соединенных Штатов, хотя они могут находиться практически в любой точке Северной Америки. [Sid Perkins (2002-05-11). "Tornado Alley, USA". Science News. pp. 296–298. Archived from the original on 2006-08-25.http://web.archive.org/web/20060825011156/http://www.sciencenews.org/articles/20020511/bob9.asp. Retrieved 2006-09-20.] Торнадо изредка встречаются в юго-центральной и восточной Азии, на Филиппинах, на востоке центральной части Южной Америки, Южной Африки, северо-западной и юго-восточной Европе, западной и юго-восточной Австралии и Новой Зеландии ["Tornado: Global occurrence". Encyclopædia Britannica Online. 2009. http://www.britannica.com/eb/article-218357/tornado. Retrieved 2009-12-13]. "Торнадо" могут быть обнаружены до или после того, как они образуются с помощью радиолокационной импульсной доплеровской установки и дополнительного специального оборудования. По масштабам и энергии торнадо классифицируются на основе специальных шкал. Шкала Фуджита класса торнадо по причиненному ущербу, аналогично сейсмологической шкале интенсивности землетрясений (MSK64) была заменена в некоторых странах на обновленную расширенную шкалу Фуджита. Например, в шкале торнадо класс F0 или EF0 относится к слабым категориям – повреждения деревьев, но не существенные разрушения. Класс F5 или EF5 торнадо относится к категориям сильных торнадо, повреждающих кирпичные и сборные здания с их фундаментами, которые также могут деформировать большие небоскребы. Аналогичная шкала TORRO варьирует от класса Т0 для очень слабых торнадо до класса T11 для самых мощных торнадо [Meaden, Terrance (2004). "Wind Scales: Beaufort, T — Scale, and Fujita's Scale". Tornado and Storm Research Organisation.http://www.torro.org.uk/TORRO/ECSS_Slide_Show/2004%20SPAIN%20ECSS%20Post-FINAL%20slide%20show.html. Retrieved 2009-09-11.] На рис.28 представлен график, демонстрирующий изменения числа торнадо в Германии за десятилетние периоды. Последняя декада охватывает только период 5-ть лет (2000-2005 годы). Между тем, как видно из графика, с 2000 по 2005 годы (за пять лет) в Германии произошло в 2,5 раза больше торнадо, чем за предыдущие десять лет. Аналогичная ситуация увеличения числа торнадо наблюдается и для территории США. На рис.29 показаны графики числа торнадо с 1950 по 2007 годы для разных классов торнадо. Графики, также отражают стабильное увеличение числа торнадо всех классов в США, особенно, в последние два десятилетия. На рис.30 показан график ежегодного изменения числа торнадо в США с прямолинейным трендом, демонстрирующим общий характер ежегодного увеличения числа торнадо с 1950 по 2007 годы.
СТАТИСТИКА ЛЕСНЫХ ПОЖАРОВ Лесные пожары входят в перечень глобальных стихийных бедствий на нашей планете, наносящих ежегодно огромный ущерб окружающей среде и экологии, а также большой экономический ущерб. Во время лесных пожаров часто погибают люди и большое количество животных. Помимо того, что огромные площади лесов уничтожаются, непоправимый ущерб наносится флоре и фауне. Статистика лесных пожаров, во всем мире, показывает, что их число и площади ежегодно увеличиваются. Так, по данным Национального Межведомственного Центра Статистики Пожаров США, в 2006 году лесными пожарами была охвачена площадь 9,7 миллионов акров, а в 2007 году – 9,3 миллионов акров. В каждом из этих годов, показатель сожженной территории является наихудшим за последние 50 лет. Ежегодно число и масштабы лесных пожаров в США существенно увеличиваются. (http://www.nifc.gov/fire_info/fire_stats.htm ). На рис.32 и на рис.33 показаны графики, демонстрирующие ежегодные значения общей и средней площади подвергнутых лесным пожарам в США с 1960 по 2007 годы. На графиках хорошо заметно, что с 1995 года начинается тенденция резкого увеличения показателей пожаров в США, которые до этого были практически неизменными в течение 35-ти лет. Динамика числа лесных пожаров в Латвии с 1980 по 1999 годы также демонстрирует устойчивый рост (рис.34.). Скачек в увеличении числа пожаров в Латвии произошел в 1992 году. Весьма интересная закономерность наблюдается в динамике лесных пожаров Казахстана. На графиках ежегодного числа лесных пожаров и площадей, подвергнутых пожарам рис.35, помимо тренда демонстрирующего общую тенденцию на увеличение показателей, наблюдается два ярко выраженных цикла резкого скачка статистических показателей лесных пожаров – в 1973-1975 годах и в 1996-1999 годах, причем, последний цикл с максимумом в 1997 году является самым крупным за последние 50 лет. На рис.36 и рис.37 демонстрируются графики, отражающие динамику статистических показателей лесных пожаров в материковой Португалии за 40 лет – с 1968 по 2007 годы. Наряду с тем, что графики демонстрируют ежегодный устойчивый рост статистических показателей, можно заметить, что с 1995 года число лесных пожаров в Португалии резко возросло, и эта тенденция сохранялась до 2005 года, после чего наблюдался некоторый спад в 2006-2007 годах. В динамике ежегодных значений площадей лесных пожаров также наблюдается возрастание с резким скачком в 2003 и в 2005 годах. В динамике площадей, подвергнутых лесным пожарам в Восточной и Западной Европе и в СНГ с 1970 по 2000 годы, наблюдается устойчивый рост показателей для территории СНГ с резким скачком в 1998 году.
Глава 5. Введение В некоторых геофизических и космических параметрах в последние десятилетия наблюдаются существенные изменения. Насколько тесно эти изменения могут быть связаны с природными катаклизмами и, как следствие, представлять опасность для стабильного развития цивилизации? В данной главе сделана попытка показать, насколько глубокие и масштабные изменения происходят на Земле и в Солнечной системе. В последующих докладах IC GCGE будут рассмотрены разные аспекты данной проблемы, не затронутые в настоящей работе. Учитывая, что доклад предназначен для широкого круга ученых, специалистов и интересующихся этой проблемой людей, даются определения некоторых терминов и рассматриваемых аспектов. Наряду с обзором имеющихся результатов исследований других ученых, приводятся новейшие исследования, иллюстрируемые графиками и краткими комментариями. 5.1. ГЛОБАЛЬНЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ Магнитное поле Земли является неотъемлемой физической характеристикой нашей планеты, отражающей сложные энергетические процессы во внутреннем и внешнем ядре. Считается, что основной причиной образования магнитного поля Земли, является течение огромных масс жидкого железа, составляющих внешнее ядро Земли, вокруг внутреннего твердого ядра. Впервые предположение о наличии магнитного поля Земли было выдвинуто английским врачом и натурфилософом Уильямом Гильбертом (William Gilbert) в 1600 году в своей книге «De Magnete». Наблюдения английского астронома Генри Геллибранда (Henry Gellibrand) показали, что геомагнитное поле не постоянно, а медленно изменяется. Карл Гаусс (Carl Friedrich Gauß) выдвинул теорию о происхождении магнитного поля Земли и в 1839 году доказал, что основная его часть выходит из Земли, а причину небольших, коротких отклонений его значений необходимо искать во внешней среде. Коротко рассмотрим структуру магнитосферы Земли. На расстоянии от Земли, порядка трех радиусов, магнитные силовые линии имеют диполе подобное расположение. Эту область называют плазмосферой. При удалении от поверхности Земли воздействие солнечного ветра усиливается: геомагнитное поле со стороны Солнца сжимается, а с противоположной стороны вытягивается в длинный шлейф. Токи в ионосфере оказывают существенное влияние на магнитное поле на поверхности Земли. Верхняя область атмосферы (плазмосфера), порядка 100 км и выше, содержит большое количество ионов.
Плазма удерживается магнитным полем Земли, но ее состояние формируется взаимодействием магнитного поля Земли с солнечным ветром, чем и объясняется связь земных магнитных бурь с солнечными вспышками (Белов К.П., Бочкарев Н.Г., 1983 г.). Средняя напряженность магнитного поля на поверхности Земли сильно зависит от географического положения и равна, около 0,5 э (50 мкТл). Напряженность магнитного поля на магнитном экваторе составляет около 0,34 э (Эрстед). У магнитных полюсов около 0,66 э. В районах магнитных аномалий напряженность резко возрастает и, например, в зоне Курской аномалии достигает 2 э. Магнитное поле Земли периодически испытывает возмущения, называемые магнитными пульсациями, возникающими вследствие возбуждения гидромагнитных волн в магнитосфере Земли. Частотный диапазон пульсаций варьирует от миллигерц до одного килогерца (Троицкая В.А., Гульельми А.В., 1969 г.). Геомагнитное поле не так уж постоянно и оно время от времени меняется. Так, 2500 лет назад величина магнитного поля была в полтора раза выше, чем сейчас. В истории Земли неоднократно наблюдались, так называемые, инверсии геомагнитного поля или переполюсовка, когда менялись местами северный и южный магнитные полюса. Наряду с инверсией геомагнитных полюсов существуют и менее радикальные смещения геомагнитного поля, так называемые «экскурсы», когда геомагнитные полюса начинают интенсивно смещаться на достаточно значительные расстояния, но при этом переполюсовки не происходит. Так, в истории Земли неоднократно происходили «экскурсы» геомагнитных полюсов, когда северный геомагнитный полюс двигался к экватору, но затем, доходя до него, менял направление движения на противоположное и возвращался в свое прежнее положение. Роль геомагнитного поля для существования и развития жизни на Земле трудно переоценить, ибо силовые линии магнитного поля Земли, создают вокруг планеты своеобразный магнитный экран, защищающий поверхность Земли от губительных, для всего живого, космических лучей и потока заряженных частиц высоких энергий. Северный геомагнитный полюс теперь расположен в Канадской Арктике и продолжает двигаться в северо-западном направлении, в то время, как южный геомагнитный полюс расположен недалеко от берегов Антарктиды, к югу от Австралии. Mandea и Dormy(2003) суммируя наземные наблюдения и обсуждая движение северного геомагнитного полюса, скорость которого “более чем удвоилась за прошлые В соответствии с прогнозомN. Olsen и M. Mandea (2007) северный геомагнитный полюс будет наиболее близок к Северному географическому полюсу (на расстоянии 400 километров) в 2018 году, продолжая двигаться по направлению к Сибири. Изучение геомагнитных инверсий и колебаний уровня океана в фанерозое, позволило ряду исследователей прийти к выводу о существовании между этими процессами определенной корреляции (Милановский Е.Е., Гамбурцев А.Г., 1998 г.). Напряженность магнитного поля Земли в прошлом, также подвергалась существенным колебаниям. Так, исследования Петровой Г.Н. и Гамбурцева А.Г. позволили установить наличие ритмов в палеонапряженности геомагнитного поля, с преобладанием ритмов с периодами 20-25 тыс. лет, 70 тыс. лет, 160-170 тыс. лет и с другими менее выраженными периодами (Петрова Г.Н., Гамбурцев А.Г., 1998 г.). На рис.41 показан график отражающий движение северного геомагнитного полюса. Как видно из графика, к концу 90-х годов скорость дрейфа северного геомагнитного полюса увеличилась почти в пять раз, по сравнению с 1980-м годом. Этот факт может свидетельствовать о существенных изменениях в энергетических процессах в ядре Земли, формирующих геомагнитное поле нашей планеты. Безусловно, наблюдаемое явление может отражать начало очередного цикла резкой активизации эндогенной активности Земли. К каким еще последствиям может привести, продолжающееся с огромным ускорением, смещение северного магнитного полюса? Учитывая, что данный процесс сопровождается снижением напряженности магнитного поля Земли, можно предположить, что это должно повлиять на глобальные климатические изменения. В области полярных шапок существуют так называемые «каспы» – полярные щели, которые увеличились в последние годы. Через эти каспы в атмосферу и к поверхности Земли попадает радиационный материал солнечного ветра и межпланетного пространства, т.е. в полярные области попадает огромное количество дополнительного вещества и энергии, что приводит к “разогреву” полярных шапок. Естественно, изменение положения геомагнитных полюсов приводит и к смещению каспов и, как следствие, смещению областей повышенного потока солнечной энергии в атмосферу и на поверхность Земли. Этот процесс должен вызвать перераспределение системы циклонов и антициклонов на нашей планете, что приводит к серьезным глобальным климатическим изменениям (В.Е. Хаин, Э.Н. Халилов, 2008, 2009 гг.).
|
||||||
Последнее изменение этой страницы: 2016-06-22; просмотров: 591; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы! infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 18.227.21.101 (0.012 с.) |