Monitoring klimatskega sistema: namen, značilnosti in naloge

2024 Avtor: Henry Conors | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2024-02-12 12:31

Podnebje našega planeta je celota vseh vremenskih pojavov. Njegovi glavni kazalci so atmosferski tlak, zračna vlaga, oblačnost in padavine. Velik vpliv na to, kakšno bo podnebje na določenem območju, ima tudi to, kje se regija nahaja. Glede na lego na zemeljski obli za različna podnebja so za različne dele sveta značilna različna sestava zraka in različni kazalniki atmosferskega kroženja. Kopno in morje, oceanski tokovi, atmosferske mase, gravitacijski vpliv Lune, svetilnost Sonca - vse to ustvarja najkompleksnejši podnebni sistem na Zemlji. In zadnja leta se vse več pozornosti posveča spremljanju podnebnih parametrov. Zakaj je temu tako, zakaj potrebujemo spremljanje podnebja in katere funkcije opravlja - vse je opisano v tem članku.

Zgodovina sledenja vremena

Zmožnost napovedovanja vremena je bila za človeštvo vedno pomembna. Žetev je bila odvisna od dežja, ki ga je nalilo na zemljo, insušna leta bi zlahka bila vzrok za pravo katastrofo. Zato je bilo izjemno pomembno vedeti, kako in zakaj se vreme spreminja. V starih časih se nihče ni ukvarjal s podnebnim spremljanjem vremena in podnebja, to nalogo so imeli šamani, napovedovalci in preprosto modri ljudje, ki so se skozi leta svojega življenja naučili vzorcev vremenskih pojavov. Zato so verovanja in znamenja, ki napovedujejo vreme, še vedno razširjena med skoraj vsemi narodi sveta.

Trenutni čas

V XX in XXI stoletju so se razmere seveda močno spremenile. Današnje spremljanje podnebja vključuje ogromno računalniško moč, sofisticirane instrumente in opremo. Zdaj se berejo najmanjše spremembe parametrov, ki so skrite človeškemu očesu. Na primer, znanstveniki, ki spremljajo vreme in podnebje, spremljajo tudi premike plošč, kopičenje magme in drugo. In vendar, v času, ko smo nehali toliko odvisni od letine in dež, ki je padel ob nepravem času, postane le manjša nadloga - zakaj spremljamo podnebje?

Spremljanje klimatskih parametrov

Čeprav smo prenehali biti odvisni od vremenskih sprememb, podnebje na nek način vpliva na nas celo bolj kot pred tisoč leti. Za to smo seveda krivi sami. Vzemimo za primer ozonske luknje – ljudje, ki živijo pod njimi, so večkrat bolj izpostavljeni kožnemu raku. Ali pa na nas vpliva tudi taljenje ledu, ki postopno dviguje gladino svetovnih oceanov, ki grozi, da bo v bližnji prihodnosti poplavila številna obalna mesta. In globalno segrevanje? Znanstvenikise še nismo odločili: ali je res naša krivda ali gre naš planet le skozi tak naravni cikel. Spremljanje klimatskega sistema bi nam moralo pomagati odgovoriti na to vprašanje.

Sledenje vremenu je sistem na več ravneh. Začnimo s podrobnim spremljanjem, ki spremlja spremembo dobesedno enega ali dveh parametrov znotraj zelo majhnega ekosistema (na primer stopnje izsušenosti močvirja). Local počne enako, vendar v večjem obsegu. Regionalni monitoring spremlja spremembe podnebnih, vremenskih in okoljskih razmer v celotni regiji, nacionalni spremlja splošno ekološko stanje države, globalni, kot pove že ime, spremlja parametre celega sveta.

Razvrstitve

Razvrstitev sistemov spremljanja pogosto temelji na razlikah v načinu opazovanja podnebja. Prva vrsta je kemični monitoring, ki spremlja kemično sestavo in njene spremembe v ozračju, vodnih masah, tleh, sedimentih, vegetaciji in celo živalih. O njem največkrat slišimo, ko gre za žalostno stanje okolja in zraka.

Drugi je fizični nadzor, ki ni tako viden kot kemični, saj spremlja parametre, ki redko neposredno vplivajo na naše življenje, lahko pa to storijo v prihodnosti – to so sevanje, elektromagnetno sevanje in hrup.

In zadnje - biološko, spremlja stanje narave z bioindikatorji, torej živimi organizmi, ki živijo v okolju, odbakterije za velike živali.

Glavne naloge spremljanja

Glavna naloga je seveda prepoznavanje antropogenih sprememb v ekosistemih, torej zaradi ljudi. Vendar pa je enako pomembno spremljati parametre, ki bodo pomagali prepoznati naravne nesreče v zgodnji fazi. Vsak aktivni vulkan na primer natančno spremljamo in trenutek njegovega izbruha je mogoče napovedati s skoraj 100-odstotno natančnostjo. Potresi, zabeleženi v oceanu, omogočajo spoznavanje bližajočega se cunamija in evakuacijo ljudi iz nevarnega območja. Orkani, katerih rojstvo in nastanek zdaj spremljajo iz vesolja, so že dolgo popolnoma predvidljivi in veliko manj nevarni kot prej. Vendar pa spremljanje podnebja ni popolno in človeštvo ima prostor za rast na tem področju.

Kako se zbirajo podatki?

Če želite izračunati vzorce vremena in podnebja s spremljanjem podnebja, morate poznati zgodovino. Znanstveniki preučujejo različne fizične objekte, ki osvetljujejo vreme pred tisoči in milijoni let. Naloge na dnu morij in oceanov, drevesni obroči in še veliko več odražajo podnebna nihanja skozi več tisoč let. Zahvaljujoč tem odkritjem je bila na primer izumljena radiokarbonska analiza, ki vam omogoča natančno določitev starosti najdbe. Primerjava preteklega podnebja s sedanjostjo omogoča določitev stopnje antropogenih učinkov. Seveda so znanstveniki z vsega sveta vključeni v tako obsežne projekte.države.

O vremenu

Spremljanje podnebnega vremena je tudi mednarodna dejavnost. Podatki, ki jih zbirajo umetni sateliti Zemlje, pa tudi na tisoče meteoroloških opazovalnih postaj, se pošiljajo v mednarodne podatkovne centre, kjer jih obdelujejo in analizirajo. Tako napovedano vreme se dalje širi po nacionalnih službah in pride v novice vseh držav. Ker je vreme izjemno spremenljiv pojav, se podatki iz mednarodnega centra zahtevajo večkrat na dan in se nenehno posodabljajo. Vreme lahko bolj ali manj natančno določite le za dan ali dva, vendar natančnost takšnih napovedi ni 100-odstotna, vreme lahko popolnoma poznate le 10-12 ur naprej. In za dolgoročne napovedi se uporablja več statističnih podatkov o vremenu preteklih let, ki seveda ne morejo dati garancij.

Mednarodno spremljanje

Leta 1975 je svetovna skupnost z združitvijo moči ustvarila globalni sistem spremljanja okolja - GEMS. Od takrat se je razvilo področje mednarodnih odnosov, od sredine 2000-ih pa se v svetu izvaja meddržavni projekt globalnega sistema za preučevanje Zemlje, ki ga usklajujejo prizadevanja Skupine za opazovanje Zemlje. V dolgoročnem projektu sodeluje več kot 70 držav, vključno z Rusijo.

Glavni cilj projekta je pospešiti integracijo večine okoljskih virov podatkov v enoten informacijski sistem. Razvoj računalniške tehnologije že zdaj omogoča združevanje ogromne količine podatkov v koherenten sistem, primeren za analizo in enostaven za uporabnika. Uspeh projekta v daljni prihodnosti lahko štejemo za ustvarjanje sistema, ki samodejno in z veliko natančnostjo napoveduje vremenske dogodke in kataklizme.

Ogledovalne postaje v Rusiji

Spremljanje podnebja v CIS je zelo razvita industrija. Trenutno podnebje spremlja okoli 900 postaj. Nekatere so delovale že iz časov Sovjetske zveze, nekatere pa so bile dokončane in opremljene po razpadu. Od tega jih približno 700 spremlja temperaturo ozračja, približno 100 postaj pa spremlja zračne tokove. Vsi podatki, ki jih prejmejo, se beležijo in obdelujejo mesečno, vsak arhiv s podatki pa je podvržen obveznemu preverjanju odstopanj, do teh odstopanj lahko pride zaradi okvare ali okvare naprave. Približno 230 postaj vsak dan pošilja podatke v mednarodne centre.

Poleg parametrov, potrebnih za spremljanje podnebja in vremena, Rusija zbira tudi globalne podatke. Na primer, podatki o spremembah snežne odeje v evropski Rusiji, sezonskih spremembah plavajočega ledu v Kaspijskem morju. Zbirajo se podatki o obsegu in količini morskega ledu na Antarktiki in v zahodni Arktiki. Vsi ti parametri so izjemno pomembni za razumevanje globalnih atmosferskih procesov.

Prihodnost spremljanja okolja

Trenutno je spremljanje podnebja naredilo velik korak naprejv primerjavi s prejšnjim stoletjem. Vendar pa je za izboljšanje in izpopolnitev napovedi treba narediti še veliko več. Na primer, zaradi nepopolnosti tehnologije in matematičnih modelov je trenutno izjemno težko v celoti spremljati vreme nad svetovnimi oceani. Nadzor vremena in klime se še vedno izvaja z uporabo fizično in moralno zastarele opreme. Zunanji instrumenti na meteoroloških postajah še vedno vključujejo banalne živosrebrne termometre in vedra za določanje količine padavin. Nekatere države ne sodelujejo v mednarodnih projektih spremljanja podnebja, s čimer se zmanjša količina podatkov, ki jih prejme človeštvo. V teku poteka razprava o ekonomski izvedljivosti izboljšanja sistemov spremljanja. Ugotovitve o vplivu človeka na naravo se pogosto zanemarjajo, vse države ne sprejemajo vsaj nekaj ukrepov za izboljšanje stanja.

Čeprav je človeštvo daleč napredovalo pri vprašanju spremljanja podnebja, je še vedno zelo daleč od ustvarjanja in izvajanja polnopravnih matematičnih modelov, ki bodo z veliko natančnostjo napovedovali vsaj vreme.