Вклад различных факторов в формирование тренда УМО

Существует 2 подхода к оценке вклада различных факторов в формирование тренда в УМО.

  1. использование уравнения баланса массы воды в криосфере и литосфере. Применяется в зарубежных исследованиях и синтезирован в Докладах экспертов МГЭИК.
  2. использование уравнения пресноводного баланса Мирового океана. Применяется в России в РГГМУ.

Таблица 1 - Оценки вклада различных факторов в колебания УМО на основе уравнения водного баланса, в мм/год

Источник роста УМО 1980–2005 гг. 1993–2003 гг.
Стерические колебания уровня океана 0.3 1.6
Суммарный сток с Гренландии  0.14 0.22
Твердый сток с Антарктиды 0.24 0.44
Приток материковых вод 0.16 0.19
Вертикальный влагообмен (осадки минус испарение) 0.62 0.43
Суммарный вклад факторов 1.56 2.88
Рост УМО по данным наблюдений 1.79 3.1
Дисбаланс (невязка)  0.23 0.22

В таблице 1 приводятся результаты оценки вклада различных факторов в колебания УМО по данным МГЭИК. Нетрудно видеть,  что основной вклад дают термическое расширение вод и горные ледники. Однако талая вода горных ледников может непосредственно попасть в океан только с ледников, расположенных на островах в Северном Ледовитом океане, а с внутриконтинентальных ледников только через приток речных вод к океану. Поэтому нельзя учитывать их вклад в тренд УМО. В результате ошибка расчетов, определяемая как разность между вычисленными и фактическими оценками тренда УМО весьма значительна и по абсолютной величине превышает вклад любого фактора формирования УМО.

Более точные результаты получаются при использовании 2 подхода (таблица 2). В этом случае невязки  оценки тренда в уровне Мирового океана в 4 раза меньше.

Таблица 2 - Оценки вклада различных факторов в колебания УМО по данным МГЭИК в мм/год

Источник роста УМО  Период времени 
1961-2003 гг.  1993-2003 гг. 
Термическое расширение вод океана  0.42 ±0.12  1.60 ± 0.50 
Горные ледники  0.50 ±0.18  0.77 ± 0.22 
Гренландский ледяной щит  0.05 ±0.12  0.21 ± 0.07 
Антарктический ледяной щит   0.14 ± 0.41  0.21 ± 0.35 
Суммарный вклад факторов  1.1 ± 0.50  2.80 ± 0.70 
Рост УМО по данным наблюдений  1.8 ± 0.50  3.10 ± 0.70 
Дисбаланс (невязка) 0.70 ± 0.70 (1.2) 0.30 ± 1.00 (1.07)

Отметим, что связь между уровнем Мирового океана и глобальной температурой воздуха не остается постоянной во времени (рисунок 1). Она отчетливо выражена и положительна в периоды потепления климата и практически отсутствует при его похолодании. Более наглядно Зависимость межгодовых колебаний уровня Мирового океана от аномалий приповерхностной температуры воздуха над  земным шаром можно видеть на (рисунок 1). Корреляция между этими характеристиками равна 0.85. Это означает, что можно построить простую статистическую модель колебаний уровня Мирового океана. 

Временной ход скользящей по 30-летиям корреляции аномалий глобальной температуры воздуха и УМО по данным разных авторов

Рисунок 1 - Временной ход скользящей по 30-летиям корреляции аномалий глобальной температуры воздуха и УМО по данным разных авторов (горизонтальные линии – доверительный интервал).

Как известно, в настоящее время есть комплекс сложных климатических моделей, основанных на различных сценариях развития человечества, позволяющих рассчитывать различные характеристики климата на сотни лет вперед. Главным параметром этих сценариев является задание выбросов в атмосферу углекислого газа. В соответствии с самым мягким сценарием к концу 21-го века глобальная температура, рассчитанная как среднее значение по 16 моделям общей циркуляции атмосферы и океана (Таблица 3 переделать в  рис.) должна повыситься на 1,1 – 2,9 оС по сравнению с концом 20-го столетия, а уровень океана возрасти на 0,18 – 0,38 м. Для самого жесткого сценария, когда выбросы СО2 принимаются максимальными, рост температуры и океана должен составить 2,4 – 6,4 оС и 0,26 – 0,59 м. По статистической модели аналогичные оценки роста уровня для самого мягкого и жесткого сценария климата составят 0,12 – 0,31 и 0,26 – 0,68 м. В настоящее время рост УМО соответствует умеренному сценарию эмиссии СО2 в атмосферу.

Таблица 3 - Оценки изменений глобальной приповерхностной температуры воздуха  и уровня Мирового океана на конец XXI в. по сравнению с концом ХХ в.

Сценарий выбросов СДСВ Ансамбль из 16 моделей общей циркуляции атмосферы и океана  Статистическая модель
Вероятный диапазон роста температуры на конец 2090-2099 гг. оС Вероятный диапазон роста УМО на конец 2090–2099 гг., м Вероятный диапазон роста УМО на конец 2090–2099 гг., м
Сценарий B1  1,1 – 2,9 0,18 – 0,38 0,12 – 0,31
Сценарий A1T  1,4 – 3,8 0,30 – 0,45 0,15 – 0,41
Сценарий B2  1,4 – 3,8 0,20 – 0,43 0,15 – 0,41
Сценарий A1B  1,7 – 4,4 0,21 – 0,48 0,18 – 0,47
Сценарий A2  2,0 – 5,4 0,23 – 0,51 0,21 - 0,58
Сценарий A1FI  2,4 – 6,4 0,26 – 0,59 0,26 – 0,68
Последнее изменение: Вторник 23 Октябрь 2012, 14:36
Пропустить Навигация

Навигация