Роль конжеляционных льдов в газообмене поверхностных геосфертезисы доклада

Работа с тезисами доклада


[1] Голубев В. Н., Сократов С. А. Роль конжеляционных льдов в газообмене поверхностных геосфер // Материалы международной конференции Криосфера Земли как среда жизнеобеспечения. — Пущино, 2003. — С. 190–191. Один из основных сценариев эволюции климата предполагает сохранение тренда в изменении содержания атмосферного СО2 и прогрессирующее потепление на поверхности Земли. Отставание масштабов происходившего в XX веке потепления от роста содержания СО2 в атмосфере, и более того даже понижение температуры в отдельные периоды, несмотря на продолжавшееся возрастание содержания СО2 требует детального изучения возможной роли тех процессов и явлений, которые в настоящее время не занимают соответствующего места в климатических моделях. Прежде всего это относится к исследованию роли кожеляционного льдообразования, в частности соотношения площади распространения мерзлых грунтов и льдов гидросферы и вариаций содержания диоксида углерода в атмосфере. Влияние сезонного и многолетнего морского ледяного покрова на климатические изменения анализируется, как правило в аспекте изменения альбедо и радиационного баланса поверхности Земли. Однако, практически неисследованным остается вопрос о роли ледяного покрова водоемов в четко выраженной сезонной цикличности содержания парниковых газов в атмосфере. Прекращение газообмена с покрытой льдом частью океана предполагает повышение содержания диоксида углерода в воздухе, постепенно нарастающее к марту-апрелю, что подтверждается мониторингом содержания СО2 на полярных и даже тропических станциях. Масштабы сезонных изменений содержания СО2 полностью перекрываются внутригодовыми изменениями площади морских льдов (коэффициент корреляции между вариациями площади распространения ледяного покрова в арктических морях и отклонениями содержания диоксида углерода от трендовых значений составляет 0,7–0,9). Содержание СО2 в атмосфере регулируется процессом газообмена океана и атмосферы, динамическое равновесие в котором достигается при определенном соотношении парциального давления газа с температурой и соленостью воды. Зависимость растворимости диоксида углерода в воде от температуры составляет 2,65%/К, а от солености воды 0,6%/‰. С 1945 г по 2002 г. температура поверхностного слоя океана и слоя перемешивания повысилась на 0,8 К, в среднем на 1,6×10−2 К/год. Растворимость СО2 в воде при этом должна понижаться на 4,3×10−2 %/год. В то же время содержание СО2 в атмосфере ежегодно повышалось на 1,5 ppm или на 4,5×10−2 %/год. Согласование по порядку величины значений понижения растворимости СО2 в воде и роста содержания СО2 в атмосфере позволяет считать, что хотя бы чатично рост содержания диоксида углерода в атмосфере связан с понижением его растворимости в морской воде вследствие повышения ее температуры. Данные об изменениях температуры воздуха в Арктике в конце XX века свидетельствуют о потеплении на 1,5–3 К зимой , на 0,5–1 К летом и, в среднем, на 1–1,5 К в течение года. В этот период площадь ледяного покрова Северного Ледовитого океана в максимум таяния изменялась от 7,25×106 км2 в 20-е 60-е годы, когда отклонение от средней многолетней температуры составляло −0,2oС, до 6,25×106 км2 в середине 70-х годов при отклонении температуры на +0,2oС и до 5,75×106 км2 в 50-е годы при отклонении средней многолетней температуры на +0,4oС. Площадь свободной морской поверхности в Северном Ледовитом океане в максимум таяния возрастает на 2,5×106 км2 при повышении среднегодовой температуры воздуха на 1 К, вследствие чего следовало бы ожидать некоторого понижения содержания СО2 в атмосфере с 50-х годов. Однако повышение температуры поверхностного слоя воды в большей части Мирового океана вело к снижению растворимости газа в воде и возрастанию его содержания в атмосфере.

Публикация в формате сохранить в файл сохранить в файл сохранить в файл сохранить в файл сохранить в файл сохранить в файл скрыть