Изменение температуры земли за последние 100 лет

100 лет спустя. Как изменился климат?

Изменение климата происходит на нашей планете с момента ее создания, однако в течение последних нескольких десятилетий это явление приобрело особо интенсивный характер

Каковы же последствия глобального изменения климата?

1. Повышение уровня мирового океана. За последние 100 лет показатель вырос на 17 сантиметров.

2. Повышение средней температуры поверхности Земли. С 1880 года она увеличилась на 0,74°C.

3. Повышение температуры вод мирового океана.

4. Таяние ледников. Исследования НАСА показали, что Гренландия ежегодно теряла порядка 200 куб. км ледников с 2002 по 2006 года, а Антарктика — 152 куб. км за этот же период.

5. Резкое сокращение Арктических ледников за последние несколько десятилетий.

6. Экстремальные погодные явления. С 1950 года экстремальных природных явлений, связанных с рекордным повышением температуры, становится все больше. На графике показано увеличение опасных погодных явлений с 1999 по 2014 год. К ним относятся сильные дожди, ветра, морозы, метели, жара, град, гололед, смерчи и все то, что внезапно обрушивается на Россиян, угрожая их жизням и имуществу.

Рисунок: Динамика количества всех зарегистрированных метеорологических ОЯ с 1999 по 2014 гг. (данные Росгидромета)

7. Повышение степени окисления мирового океана вследствие увеличения объема выбросов диоксида углерода, который абсорбируется верхними слоями океанов. Ежегодно этот показатель составляет порядка 2 млрд тонн.

8. Сокращение снежного покрова вследствие ускорения таяния ледников.

9. Угроза для здоровья человека

Всемирная организация здравоохранения назвала изменение климата самой серьезной угрозой здоровью человечества этого столетия. Загрязнения воздуха, воды, жара — все это может послужить причиной смерти 250 тясяч человек в 2030-2050 годах.

Из-за увеличения среднегодовой температуры урожайность многих сельскохозяйственных культур заметно упала. Если, согласно прогнозам, показатель увеличится на 2 °С, мир столкнется с дефицитом товаров.

Экологические катастрофы могут крайне негативно сказаться на экономике стран. Минприроды Сергей Донской заявил, что Российской экономике угрожает потеря до 2% ВВП ежегодно от последствий изменения климата.

12. Обострение конфликтных ситуаций

Голод, засуха, нехватка воды, природные катастрофы — все это способоствует разжиганию конфликтных ситуаций, котороые впоследствии могут привести к вооруженным конфликтам.

Из-за засухи и других экстремальных погодных явлений все больше людей страдают от сокращения ресурсов чистой воды. Как сообщает ООН, во многих странах предел возможности водопользования уже достигнут, потребление воды за 50 лет увеличилось в 3 раза. А в некоторых районах планеты доступа к воде и вовсе нет.

Источник

Изменение климата: анализируем температуру в разных городах за последние 100 лет

Про изменение климата сейчас не говорит только ленивый. И случайно найдя неплохой сайт с историческими данными, стало интересно проверить — как же реально менялась температура с годами. Для теста мы возьмем данные с нескольких городов и проанализируем их с помощью Pandas и Matplotlib. Заодно выясним, действительно ли челябинские морозы настолько суровы, и где теплее, в Москве или Петербурге.

Также обнаружилось еще несколько любопытных закономерностей. Кому интересно узнать подробности, прошу под кат.

Сбор данных

Я не буду приводить здесь ссылку на сайт, достаточно набрать в гугле «погода и климат летопись», он будет первым. Непосредственно данные отображаются в виде HTML-таблицы:

Она смотрится красиво, но для анализа это не очень удобно. Скопируем данные в csv, для этого я использовал бесплатное расширение для Хрома под названием Copytables. С этим уже можно работать дальше, если все сделано правильно, должен получиться файл следующего вида:

Теперь загружаем данные в Pandas dataframe. Данные мы будем смотреть с 1900 года.

Тут есть одна особенность — я использую «перевернутый» график для отрицательных температур, для чего пришлось использовать класс FuncFormatter и функцию neg_tick.

С кодом все, как можно видеть, ничего сложного. Посмотрим теперь, что же получается. Для сравнения я взял несколько городов — Москву, Петербург и Амстердам. Другие города желающие могут посмотреть самостоятельно.

Москва и Петербург

Я вывожу здесь данные на одном графике, т.к. заодно интересно было сравнить московские температуры с питерскими.

Для зимней температуры возьмем январь. Картинка уже была на КДПВ, но для целостности приведу её еще раз.

В Москве действительно климат более континентальный — зимой холоднее, а летом жарче. Еще интересный пик, видимый на графике — реально холодные зимы в 1941-1945 — заметно ниже среднего. Жалобы немцев про «генерала зиму» имели свои основания.

В целом, результаты интересны. Средние температуры действительно меняются в сторону плюса, но зимы стали мягче где-то с 80х, а лето стало теплее уже где-то с 50х. Почему, не знаю.

Также интересно, насколько избирательна человеческая память. Мое детство пришлось на 80е, и мне запомнились морозные зимы под -20, хождение в валенках и ушанке и все такое. Оказывается в 80е морозов в январе было не так уж много, как мне казалось, но видимо, самые холодные дни больше отложились в памяти.

Кстати, стало интересно проверить, насколько суровые холода в Челябинске соответствуют анекдотам:

Да, разница средней температуры почти 2 раза. Когда в Москве средняя температура января -6, в Челябинске -12. Если в Москве средняя температура вдруг будет -20… впрочем, если верить статистике, такое было последний раз в 1942 году. Сколько тогда было в Челябинске неизвестно, данных нет.

Теперь рассмотрим города европейские.

Амстердам

В Амстердаме климат довольно теплый, хотя тенденция в целом сохраняется. Интересны «выбросы» отрицательных температур.

Забавно, что средняя температура января в -7 в 1963м настолько впечатлила голландцев, что это попало даже в местный кинематограф.

Летние температуры тоже меняются.

Интересно, что зимы в Амстердаме изменились не так значительно как в Москве и Петербурге, вероятно сказывается влияние моря. Для сравнения, можно посмотреть какой-нибудь континентальный город, например Прагу:

Интересно, что до 40х годов температура росла, затем средние значения снизились. Что изменилось, не знаю. Причем это не какая-то местная климатическая аномалия, такой же эффект был в Зальцбурге:

Как подсказали в комментариях, на графиках видны интересные пики отрицательных температур с периодом в

20 лет. Что это такое, я не знаю.

Заключение

Собственно, я не метеоролог, так что выводов не будет. Изменения климата определенно есть, отрицать это невозможно, и средние температуры действительно выросли. Интересно также было бы наложить данные на график концентрации СО2 в атмосфере за эти 100 лет, или на какие-то другие события, например на график солнечной активности. Также довольно интересно падение средней температуры после 1940 года — действительно ли это фактор войны (хотя тут я не уверен), или были какие-то еще события, типа извержения крупных вулканов.

Желающие могут дальше поэкспериментировать самостоятельно.

Источник

Глобальное потепление. Мифы и реальность.

Я не случайно использую именно эти, казалось бы устаревшие графики. Дело в том, что истерия по поводу глобального потепления началась с принятия Рамочной конвенции ООН об изменении климата в 1992 году. С того момента все научные изыски направлены исключительно на то, чтобы подтвердить теорию «парниковой» природы глобального потепления. Я же хочу использовать в сегодняшнем исследовании относительно независимые источники, которым, в общем-то, не важно, какая там природа у глобального потепления. Данными источниками в сложившейся ситуации могут быть только материалы, появившиеся до начала парниковой истерии.

Поэтому я намерено использую устаревший источник. Поскольку в этих источниках информация изложена «as is». Информация современных источников отличается от приведенной ниже лишь большим временем (наблюдения на 20 лет больше) и интерпретацией этой информации. Но, как вы увидите, 20 лет в контексте тех процессов, которые мы планируем рассмотреть, это такие слезы, что даже говорить смешно.

Современные материалы и их интерпретацию можно найти на многих сайтах, в частности, на Википедии.

В контексте сегодняшнего поста, я предполагаю, что вы ознакомились с моим кратким эссе о парниковом эффекте и у вас есть понимание механизма данного эффекта, а также того, что сами по себе парниковые газы дают вклад в парниковый эффект на уровне 5%.

Итак, приступим.

В первую очередь я приведу график, современная версия которого лежит в основе теории глобального потепления.

На графике «А» представлена кривая среднегодовых температур по данным британского исследователя Хьюберта Хораса Лэмба (Hubert Horace Lamb), опубликованным в книге «Climate: Present, past and future» (ISBN 0-06-473881-7).

На графике «Б» представлена аналогичная кривая среднегодовых температур по данным одного из основателей теории глобального потепления британца Джона Митчела, представленная в книге «History and mechanics of climate» (ISBN не знаю).

Как вы видите, тренд обоих кривых направлен вверх, и, в целом, соответствует современным графикам среднегодовых температур, хотя в настоящее время в теории глобального потепления чаще всего используются кривые температурных аномалий (максимальные, а не среднегодовые значения), представленные на следующем графике:

Как вы видите, существенных отличий между этими графиками не очень много. Провал температур в районе 1910 г., резкий пик в районе 1940 г., некоторое снижение и последующий рост начиная с 1980-х годов (на графиках Лэмба и Митчела этого роста нет, т.к. обе цитируемые работы опубликованы в 80-х).

Существенный момент здесь заключается в том, что все три графика рассматривают весь период метеорологических наблюдений. Т.е. на основании данных графиков можно сделать вывод: за период инструментальных наблюдений за температурой, наблюдался достаточно четкий тренд на рост, как среднегодовой температуры, так и температурных аномалий. Необходимо отметить, что исторически метеорологические наблюдения ведутся с начала индустриального бума – т.е. последние 100-120 лет. Из этого опять же можно сделать совершенно четкий и правильный вывод: в период индустриального роста мировой экономики, наблюдался (и наблюдается по сей день) рост температур. А дальше очень многие делают вывод: индустриальное развитие является причиной роста температур. Но так ли оно на самом деле? Давайте посмотрим на следующий график.

На данном графике представлены температуры воздуха в Новой Зеландии (кривая 1) и центральной Англии (кривая 2), восстановленные по данным изотопного анализа за последние тысячу лет (источник: Radiocarbon. Vol. 22 (N3) / Ed. M. Stuiver and P.S. Kra. Kline Geology Laboratory, Yale University, New Heaven, 1986).

На этом графике видно, что в целом, на противоположных сторонах земного шара (Новая Зеландия и Великобритания географически расположены приблизительно друг напротив друга на противоположных сторонах Земли) средние температуры за последнюю тысячу лет изменялись приблизительно одинаково (в Великобритании – более плавно, в Новой Зеландии – более скачкообразно). С двумя четко выраженными провалами в районе 1450 г. и 1700 г. – так называемый малый ледниковый период.

Начало индустриального бума (принятое, условно 1900 г., для четкого отражения на графике) добавлено мной – красная вертикальная черта. Совершенно четко видно, что, действительно, начиная с точки пересечения этой черты обеих кривых, наблюдается постоянный рост температуры. На основании данных по температурным аномалиям (см. график выше) я приблизительно дорисовал данную линию до конца 2000-х годов. В период с середины ХХ века (точка на которой заканчивается график по Новой Зеландии и Великобритании) по графику температурных аномалий, температура выросла на 0,6 градусов, что я постарался отразить на графике синей линией.

На всякий случай, я провел на этих графиках также зеленую линию – благодаря которой мы видим, что в 1200-х – 1300-х годах, во время так называемого «межледникового периода» температура превышала нынешнюю на 0,5 – 0,7 градусов.

Таким образом, мы видим, что циклы глобального потепления и последующего глобального похолодания (либо наоборот) за последнюю тысячу лет наблюдались, как минимум, трижды:
— потепление 1000 – 1250 годов, похолодание 1250 – 1400 годов;
— потепление 1400 – 1500 годов, похолодание 1500 – 1700 годов;
— потепление 1700-1800 годов, похолодание 1800-1900 годов.
— потепление 1900 — . годов.

При желании данный график можно разбить на более мелкие отрезки и выделить большее количество циклов «похолодание-потепление».

Самое интересное другое, и это можно заметить даже по этому графику – если провести тренд за рассматриваемое тысячелетие, то он будет направлен вниз – для Великобритании под большим углом, для Новой Зеландии – под меньшим. Но тренд направлен вниз – на понижение температуры. Таким образом, при желании можно сделать парадоксальный вывод, что на самом деле мы имеем дело не с глобальным потеплением, а с глобальным похолоданием. Я этот вывод делать не буду – я сторонник цикличности процесса, но обращаю внимание на данную закономерность для того, чтобы имелось понимание, что вопросы изменения климата очень сильно зависят от рассматриваемого периода.

Еще раз подтвердит этот тезис следующий график – анализ климата Земли за последние 130-140 тыс. лет, выполненные по кислороду в Гренландии по радиоуглероду в Франции.

Определить температуру данными методами достаточно сложно, но выводы – «тепло/холодно» сделать можно. Здесь небольшое пояснение. Данный график надо читать несколько другим способом, нежели все предыдущие – в данном случае «0» — это наше время, а дальше по оси Х – «тысячи лет назад».

В частности мы видим на этом графике, что 80 и более тысяч лет назад было теплее, чем в точке «0», т.е. в настоящее время (думаю понятно, что 20 лет в масштабах сотен тысячелетий – это вообще «ни о чем»). Огромный скачок температуры вверх, приблизительно на 10 градусов имел место в периоде 10-15 тысяч лет назад. Соответственно в период 80 – 60 тысяч лет назад имело место более плавное похолодание приблизительно на 12 градусов. Учитывая, что в настоящее время средняя температура поверхности земли составляет 5,5 градусов, то температура поверхности Земли во время последнего ледникового периода (30 тыс. лет назад) составляла минус 6,5 градусов.

Наконец, прежде чем перейти к анализу возможных причин данных изменений климата, я окончательно добью вас еще одним графиком. Данное исследование опубликовано в 1985 г., вот реквизиты (ISBN не знаю): Atkinsson T.C., Briffa K.R., Coopl G.R. et. al. Climatic calibration of Holocene Paleoecology and Palaeohydrology / Ed. By B.E, Bergland, John Willz and Cons. Ltd. Авторы исследования по данным изотопного анализа постарались восстановить палеотемпературы мирового океана у поверхности (верхняя кривая) и у дна (нижняя кривая) за последние 140 млн. лет.

Достоверность данного графика вызывает вполне обоснованные сомнения, но тем не менее. Согласно данному исследованию, в период 100-65 млн. лет назад на земле отсутствовали полярные льды и другие ледники. Конечно, палеонтология, это несколько другая сфера, нежели экология, но все-же, данный график, и понимание палеонтологических процессов необходимо для понимания основной мысли, которую я пытаюсь здесь изложить — изменение климата процес настолько глобальный, что всего лишь парниковыми газами его объяснит сложновато. А на этом графике четко видно, что нынешней геологической эре существует свой ледниковый период, минимум которого находится приблизительно в точе «0». А, соответственно, мы с вами сейчас живем в самом холодном периоде на Земле за последние 200 млн. лет.

Прежде чем перейти ко второй части марлезонского балета, давайте подведем краткие итоги первой части. Вы можете сделать другие выводы, я сделаю те, которые имеются в моем воспаленном рассудке.

1. Глобальное потепление, а ровно и похолодание не миф, а объективная реальность.
2. Вопросы глобального потепления/похолодания напрямую зависят от рассматриваемого временного масштаба – если рассматривать последние 100 лет, то мы сейчас на пике температуры (и продолжаем двигаться вверх), если смотреть на последнюю тысячу лет, то в средние века было теплее, чем сейчас, а если рассматривать историю планеты, то сейчас – один из самых холодных периодов в истории.
3. Период последнего потепления начался приблизительно одновременно с периодом индустриального развития человечества, тем не менее, предыдущие время (в том числе и в последнее тысячелетие) наблюдались подобные периоды и без индустриального развития.

Ну и теперь, наконец, перейдем, собственно, к причинам всех этих циклов.

Основная теория, в «допарниковый» период (т.е. до 1992 г., когда начали бороться с парниковыми газами) — изменение солнечной активности. На следующем графике приведена характеристика солнечной активности за последнее тысячелетие.

Обратите внимание вот на что. Данный график очень сильно похож на график средних температур в Новой Зеландии и Великобритании (см. выше), только со смещением приблизительно на 50 лет. Обратите внимание – «провал» в районе 1350 г., (провал на графиках температур в районе 1400 г.), «провал» в районе 1550 г., (провал по температурам в районе 1600 г.). Очень похожий «ход» графика.

Помимо этого есть также геофизическая теория, учитывающая форму, размеры и массу планеты, ее строение и внутренние процессы в недрах, свойства поверхности, скорость вращения, гравитационное и магнитное поля, тектоническую и вулканическую деятельность, внутренние источники тепла, состав атмосферы и т.п. В этой теории огромное количество обоснований, по каждому из параметров, с кучей графиков и цифр. Но я их приводить не буду. Во-первых, это действительно сложная теория, и сам я ее понимаю с трудом, а оттого не уверен, что сумею правильно рассказать. А во-вторых, и так уже достаточно большой пост получился. А мой жж, это все-таки не научный журнал, а обычный блог, пусть и для думающих головой людей. Отмечу только, что теория парникового эффекта является лишь малой частью общей геофизической теории причин глобального потепления/похолодания. Про теорию парникового эффекта я писал не так давно, поэтому повторяться не буду.

В общем, есть различные теории глобального потепления. Более того, на мой взгляд, объяснять потепление только одним процессом неправильно – в глобальном масштабе, как минимум все из причин влияют на развитие ситуации. Тем не менее, на вооружение была взята самая невероятная и ничтожная по своему эффекту по сравнению с остальными – усиление парникового эффекта вследствие деятельности человека, сопровождаемой выбросами парниковых газов. Я вовсе не хочу сказать, что их влияния на этот процесс нет никакого. Просто лично я слабо верю в серьезность их влияния. И пока мне никто не привел научных исследований (желательно подтвержденных экспериментом), подтверждающих мою неправоту. Я не верю в то, что выбросы парниковых газов способны хоть сколь-нибудь серьезно оказать влияние на естественный геофизичиеский, астрономический, геологический и т.д. цикл «похолодание – потепление». И потом, что такое сто лет наблюдений в сравнении с историей Земли?

Я ни в коем случае не настаиваю на своем мнении. Более того, было бы интересно подискутировать с человеком, способным обосновать существенное усиление парникового эффекта за счет выбросов «парниковых газов» и существенное влияние данного эффекта на температуру поверхности Земли. Действительно интересно было бы. Разумеется, если бы сторонник «парниковых газов» оперировал научными данными (археологическими, геологическими, астрономическими, физическими и другими, за исключением оккультных, спиритических и прочих магических и аферистических), а не понятиями, вроде «ну, ведь это ПАРНИКОВЫЕ ГАЗЫ!», округляя при этом глаза до размера чайного блюдца и глядя на меня, как на еритика, представшего перед священной инквизицией, произнося это заклинание с интонацией священного же инквизитора, преподобного отца Антуана ЛаРейми: «Отрекись! Исповедуйся! Покайся! Это же ПАРНИКОВЫЕ ГАЗЫ!».

Ну а для всех остальных, в качестве резюме к сегодняшнему посту, я предлагаю ответить на всего два вопроса в игре «верю/не верю»:
1. Вы верите, что изменение вклада в парниковый эффект парниковых газов с 5% до 6% (95% парникового эффекта в настоящее время, да и существенно до нашего времени – вклад водяного пара) способны оказать на температуру Земли влияние, аналогичное по силе изменению солнечной активности на 25% (см. соответствующий график)?
2. Вы верите в то, что изменение температуры на 0,6 градусов за последние 100 лет обусловлено деятельностью человека, в то время, как температура менялась на 10 градусов, когда человека вообще не было и/или когда человек и мечтать не мог о том уровне технического прогресса, который мы имеем сейчас?

Ну, вот, собственно, наверное и все. Спрашивайте, если что-то не понятно. Спорьте, если с чем-то не согласны. Ну и, повторюсь, пропЫарьте данный пост – я старался, когда писал его, и пусть мой скорбный труд не пропадет 🙂

Источник