La creación de informes es una de las funciones principales de cualquier sistema contable. ¿Qué tipos...?
Los científicos llevan mucho tiempo dando la alarma: la temperatura en Rusia durante el último siglo, debido al calentamiento global, ha aumentado entre una vez y media o dos veces más rápido que en la Tierra en su conjunto. La parte europea del país sufre aún más: aquí la temperatura, según los meteorólogos, aumenta tres veces más rápido. Los Siete Rusos descubrieron qué deben esperar los residentes zona media en 20 años.
De Bielorrusia al Volga
Rusia central suele incluir la parte europea del país desde la frontera con Bielorrusia al oeste hasta la región del Volga al este, desde la región de Arkhangelsk y Karelia al norte hasta la región de la Tierra Negra al sur. Se trata de zonas caracterizadas por un clima continental templado. Su características distintivas: veranos consistentemente calurosos e inviernos helados con poca precipitación, pero humedad bastante alta y vientos fuertes.
Las fluctuaciones de temperatura suelen ser grandes tanto a nivel diario como anual. Además, el indicador puede variar significativamente tanto en una región como entre diferentes regiones. Por ejemplo, la temperatura media invernal en la región de Bryansk, situada en el suroeste, es de -8 grados centígrados, mientras que en la región nororiental de Yaroslavl ya es de -12 grados. Lo mismo ocurre en verano: en promedio en la región de Tver, que se encuentra en el noroeste, la temperatura es de 17 grados, y en la región de Lipetsk, en el sureste, ya es de 21 grados.
El grado esta creciendo
Sin embargo, en un futuro próximo los meteorólogos tendrán que reconsiderar estos “valores estándar”, están seguros los expertos. Según datos del año 2013 del Centro Antistihia, en los últimos cien años la temperatura en Rusia ha aumentado en promedio entre una y media y dos veces más rápido que en otras partes del planeta. Además, los expertos creen que la mayor parte del país seguirá en el siglo XXI "en una zona de calentamiento más significativo".
En este caso, la Rusia europea será la más difícil, advirtió el director del Centro Hidrometeorológico, Roman Vilfand. Según sus estimaciones, en la zona media la temperatura media crece tres veces más rápido que la media de la Tierra.
“La tasa global promedio de calentamiento climático es de 0,17 grados en 10 años. En el territorio europeo de Rusia, esta velocidad es tres veces mayor y alcanza los 0,54 grados en 10 años”, afirmó el meteorólogo jefe en 2017. Según él, esto se debe a la constante quema de turberas en la región y a la liberación de gases de efecto invernadero.
Así, en sólo 20 años la temperatura media en la zona media puede aumentar más de un grado. Según los científicos, tal corrección no cambiará mucho el clima; pueden ocurrir cambios críticos si el indicador aumenta dos grados. Pero ya se pueden sentir algunas consecuencias.
Hora de cambiar
No hace mucho, en 2011, los empleados de la Facultad de Geografía de la Universidad Estatal de Moscú, Alexander Kislov, Nikolai Kasimov y sus colegas, utilizando el modelo CMIP3, analizaron las consecuencias geográficas, ambientales y económicas del calentamiento global en las llanuras de Europa del este y en las regiones occidentales. Siberia en el siglo XXI. Los científicos han estudiado cómo, como resultado del aumento de las temperaturas, cambiará el estado del permafrost, cambiarán los caudales de los ríos y cómo reaccionarán los recursos agroclimáticos e hidroeléctricos.
Basándose en los resultados del estudio, concluyeron que el cambio climático, al menos a corto plazo, “no conduce a resultados positivos en ninguna parte”, ni ambiental ni económicamente. En primer lugar, podemos esperar un deterioro significativo de los recursos hidrológicos en el sur de la llanura de Europa del Este y una intensificación del proceso de desertificación debido al clima más cálido.
Los resultados del análisis de los científicos rusos confirman los datos de los expertos extranjeros. Así, en abril del año pasado se publicaron en la revista Philosophical Transactions of the Royal Society A los resultados de un estudio, cuyos autores concluyeron que un cambio de temperatura de dos grados provocaría un aumento del número de sequías. También aumentará el número de huracanes y otros desastres naturales, como ya pueden comprobar cada año los habitantes del centro de Rusia.
Una mirada al futuro
Sin embargo, no todos los expertos están dispuestos a entrar en pánico de antemano. El mismo Roman Vilfand, en un comentario a Rossiyskaya Gazeta, dijo que un aumento de la temperatura de un grado y medio a dos grados antes de finales de siglo es uno de los escenarios de calentamiento global, llamado leve. Como parte de esto, los científicos predicen más sequías en las regiones del sur y un aumento de la fertilidad en las del norte.
Pero también se está considerando una opción más estricta, que prevé un aumento de dos grados para 2087. Según él, un aumento de la temperatura provocará un aumento de los niveles de agua y un aumento de los períodos secos. Vilfand señaló que en tal escenario el clima no cambiará mejor lado. Por ejemplo, los inviernos en Moscú serán más suaves y los veranos más calurosos, lo que, según los expertos, es malo para una persona que se ha adaptado a vivir en latitudes templadas.
“¿Imagínese si en Moscú la temperatura fuera la misma que en la región de Stavropol? Allí son habituales temperaturas de 35 grados. Y si la temperatura en Moscú alcanza los 30 grados, ya es un fenómeno peligroso”, enfatizó.
Para prevenir tales "fenómenos peligrosos", las autoridades de muchos países, incluida Rusia, están tomando medidas que limitarán el aumento de las temperaturas globales promedio. Así, en 2015, casi 200 países firmaron el Acuerdo de París, que regula medidas para reducir el dióxido de carbono en la atmósfera a partir de 2020. El documento ya ha sido ratificado por 96 estados y hoy se debate activamente la cuestión de la adhesión de Rusia al acuerdo. Al mismo tiempo, las autoridades rusas están considerando otras medidas destinadas a combatir el calentamiento global. Y cuanto más eficaces sean, menos sorpresas afrontarán los rusos dentro de 20, 40 y 80 años.
Los expertos de la NASA emitieron un pronóstico tan catastrófico. Pero en general, predicen, el clima afectará a todos en un grado u otro. Las temperaturas medias diarias en el planeta aumentarán significativamente, aumentará la propagación de enfermedades e incluso la probabilidad de guerra. Ya están surgiendo tendencias peligrosas: algunas regiones de América sufren cada vez más falta de agua y sufren sequías, mientras que en otras las inundaciones debidas a las fuertes lluvias aumentan cada año. Sucede cada vez con más frecuencia incendios forestales debido al calor anormal.
Pero esto es sólo el comienzo. A la humanidad le esperan cataclismos mucho más graves. Y, según los expertos de la NASA, el culpable de todo es el dióxido de carbono, que los humanos emiten en grandes cantidades a la atmósfera. Si a principios de 2015 su concentración ya marcó un récord y superó las 400 partes por millón, en 2099 aumentará a 900. Como resultado, la temperatura media diaria en verano en ciudades como Jerusalén, Nueva York y Los Ángeles aumentará será más 45 C. En Londres y París superará los 30 C. El mismo calor llegará a Rusia Central, incluida Moscú. Según estimaciones de la NASA, los glaciares del Himalaya en la región del Everest tienen casi un 100 por ciento de probabilidades de derretirse.
La temperatura media en verano en Nueva York, Los Ángeles y Jerusalén será de más de 45°C; en el siglo XXI, en Londres, París y Moscú superará los 30°C;
¿Qué tan creíbles son estos escenarios? Los autores afirman que fueron compilados utilizando modelos climáticos matemáticos y calculados en potentes ordenadores. Pero hay un "pero". Después de todo, cualquier supercomputadora es sólo un "contador"; el resultado depende de los datos que contiene. Mientras tanto, la ciencia sabe muy poco sobre el clima y cómo se forma. Los propios científicos dicen que es fácil mirar dentro de 100 años, pero es mucho más difícil hacer predicciones para el futuro próximo. Por cierto, ¿qué pasa si alguien se acuerda de ellos y los revisa? Por ejemplo, el 2 de junio de 2009, los participantes en el programa Earth 2100 se atrevieron a hacer diversas previsiones no sólo a largo plazo, sino también para el futuro próximo. Se trataba de científicos famosos, en particular el climatólogo de la Universidad de Columbia James Hansen, el especialista del Instituto del Pacífico Peter Gleick, el profesor de la Universidad de Harvard John Holdren y la analista Heidi Cullen. Predijeron que para 2015 las temperaturas en Estados Unidos aumentarán drásticamente, como resultado, el nivel del mar en la costa este de los Estados Unidos aumentará, el número de incendios aumentará significativamente, existe una alta probabilidad de desastres en la agricultura, etc. Sin embargo, han pasado siete años y no se ha observado nada parecido en Estados Unidos. Resulta que expertos autorizados estaban gravemente equivocados en el momento del inicio de los cataclismos. En cuanto al futuro lejano, aquí los científicos, por supuesto, no fueron originales y dieron en el blanco al predecir sequías, inundaciones, epidemias, etc.
Doctor en Ciencias Físicas y Matemáticas B. LUCHKOV, Profesor de MEPhI.
El Sol es una estrella ordinaria, que no se distingue por sus propiedades y posición de una miríada de estrellas. vía Láctea. en términos de luminosidad, tamaño y masa, es un promedio típico. Ocupa el mismo lugar medio en la Galaxia: no cerca del centro, ni en el borde, sino en el medio, tanto en espesor del disco como en radio (a 8 kilopársecs del núcleo galáctico). La única diferencia, hay que pensar, con la mayoría de las estrellas es que en el tercer planeta de la vasta economía de la Galaxia, la vida surgió hace 3 mil millones de años y, después de haber sufrido una serie de cambios, se conservó, dando origen al ser pensante homo. sapiens a lo largo del camino evolutivo. El hombre, buscador e inquisitivo, después de haber poblado toda la Tierra, ahora se dedica a explorar el mundo circundante para saber "qué", "cómo" y "por qué". ¿Qué determina, por ejemplo, el clima de la Tierra, cómo se forma el tiempo en la Tierra y por qué cambia de manera tan dramática y a veces impredecible? Estas preguntas parecen haber recibido respuestas fundamentadas hace mucho tiempo. y durante el último medio siglo, gracias a los estudios globales de la atmósfera y el océano, se ha creado un extenso servicio meteorológico, sin cuyos informes ahora ni un ama de casa que va al mercado, ni un piloto de avión, ni un alpinista, ni un labrador. Ni un pescador puede prescindir de ellos, absolutamente nadie. Se acaba de observar que a veces los pronósticos fallan y luego las amas de casa, los pilotos, los escaladores, por no hablar de los labradores y los pescadores, vilipendian en vano el servicio meteorológico. Esto significa que no todo está del todo claro en la situación meteorológica, y sería necesario comprender cuidadosamente los complejos fenómenos y conexiones sinópticas. Una de las principales es la conexión tierra-sol, que nos da calor y luz, pero de la que a veces, como de la caja de Pandora, se liberan huracanes, sequías, inundaciones y otros “climas” extremos. lo que da origen a estos” fuerzas oscuras“¿El clima de la Tierra, que en general es bastante agradable en comparación con lo que ocurre en otros planetas?
Los años venideros acechan en la oscuridad.
A. Pushkin
CLIMA Y TIEMPO
El clima de la Tierra está determinado por dos factores principales: la constante solar y la inclinación del eje de rotación de la Tierra con respecto al plano orbital. Constante solar: el flujo de radiación solar que llega a la Tierra, 1,4 . 10 3 W/m 2 realmente no cambia con una alta precisión (hasta 0,1%) tanto en escalas cortas (estaciones, años) como largas (siglos, millones de años). La razón de esto es la constancia de la luminosidad solar L = 4 . 10 26 W, determinado por la “quema” termonuclear de hidrógeno en el centro del Sol y la órbita casi circular de la Tierra (R= 1,5 . 10 11m). La posición "media" de la estrella hace que su carácter sea sorprendentemente tolerable: no hay cambios en la luminosidad y el flujo de radiación solar, ni cambios en la temperatura de la fotosfera. Una estrella tranquila y equilibrada. Y, por tanto, el clima de la Tierra está estrictamente definido: cálido en la zona ecuatorial, donde el sol está en su cenit casi todos los días, moderadamente cálido en las latitudes medias y frío cerca de los polos, donde apenas sobresale del horizonte.
El clima es otro asunto. En cada zona latitudinal se manifiesta como una ligera desviación del estándar climático establecido. En invierno hay deshielo y los cogollos se hinchan en los árboles. Sucede que en pleno verano llega el mal tiempo con un penetrante viento otoñal y, a veces, incluso con nevadas. El tiempo es una realización específica del clima de una latitud determinada con posible (en últimamente muy frecuentes) desviaciones-anomalías.
PREDICCIONES DEL MODELO
Las anomalías climáticas son muy dañinas y causan enormes daños. Las inundaciones, las sequías y los duros inviernos destruyeron la agricultura y provocaron hambrunas y epidemias. Las tormentas, los huracanes y las lluvias torrenciales tampoco perdonaron nada a su paso y obligaron a la gente a abandonar los lugares devastados. Las víctimas de las anomalías climáticas son innumerables. Es imposible domar el clima y mitigar sus manifestaciones extremas. La energía de las perturbaciones climáticas está fuera de nuestro control incluso ahora, en una época energéticamente desarrollada, cuando el gas, el petróleo y el uranio nos han dado un gran poder sobre la naturaleza. Energía de huracán mediocre(10 · 17 J) es igual a la producción total de todas las centrales eléctricas del mundo en tres horas. En el último siglo ha habido intentos infructuosos de detener la tormenta que se aproxima. En la década de 1980, la Fuerza Aérea de los EE. UU. llevó a cabo un ataque frontal contra huracanes (Operación “Tormenta Furia”), pero solo mostró su total impotencia (“Ciencia y Vida”, n.°).
Sin embargo, la ciencia y la tecnología pudieron ayudar. Si es imposible contener los golpes de los elementos enfurecidos, tal vez sea posible al menos preverlos para tomar medidas oportunas. Los modelos de desarrollo meteorológico comenzaron a desarrollarse, especialmente con éxito con la introducción de las computadoras modernas. Los ordenadores más potentes y los programas de cálculo más complejos pertenecen ahora a los meteorólogos y a los militares. Los resultados fueron inmediatos.
A finales del siglo pasado, los cálculos utilizando modelos sinópticos alcanzaron tal nivel de perfección que comenzaron a describir bien los procesos que ocurren en el océano (el principal factor del clima terrestre), en la tierra, en la atmósfera, incluida su parte inferior. capa, la troposfera, la fábrica del tiempo. Se logró una muy buena concordancia entre el cálculo de los principales factores climáticos (temperatura del aire, contenido de CO 2 y otros gases "de efecto invernadero", calentamiento de la capa superficial del océano) con mediciones reales. Arriba se muestran gráficos de anomalías de temperatura calculadas y medidas durante un siglo y medio.
Se puede confiar en estos modelos: se han convertido en una herramienta de trabajo para la predicción meteorológica. Resulta que las anomalías climáticas (su fuerza, ubicación, momento de aparición) se pueden predecir. Esto significa que hay tiempo y oportunidades para prepararse para los desastres naturales. Los pronósticos se han vuelto comunes y los daños causados por anomalías climáticas han disminuido drásticamente.
Un lugar especial lo ocuparon las previsiones a largo plazo, durante decenas y cientos de años, como guía de acción para economistas, políticos, jefes de producción, "capitanes". mundo moderno. Actualmente se conocen varias previsiones a largo plazo para el siglo XXI.
¿QUÉ NOS PREPARA EL SIGLO PRÓXIMO?
Por supuesto, una previsión para un período tan largo sólo puede ser aproximada. Los parámetros meteorológicos se presentan con tolerancias significativas (intervalos de error, como es habitual en la estadística matemática). Para tener en cuenta todas las posibilidades del futuro, se están planteando una serie de escenarios de desarrollo. El sistema climático de la Tierra es demasiado inestable, incluso mejores modelos, probado mediante pruebas de años anteriores, puede cometer errores al abordar el futuro lejano.
Los algoritmos de cálculo se basan en dos supuestos opuestos: 1) un cambio gradual en los factores climáticos (opción optimista), 2) su salto brusco, que conduce a cambios climáticos notables (opción pesimista).
La Proyección del cambio climático gradual para el siglo XXI (Informe del Grupo de Trabajo del Panel Intergubernamental sobre Cambio Climático, Shanghai, enero de 2001) presenta los resultados de siete escenarios modelo. La principal conclusión es que el calentamiento de la Tierra, que ha abarcado todo el último siglo, continuará, acompañado de un aumento de la emisión de "gases de efecto invernadero" (principalmente CO 2 y SO 2), un aumento de la temperatura del aire en la superficie. (entre 2 y 6 ° C para finales del nuevo siglo) y el aumento del nivel del mar (en promedio 0,5 m por siglo). Algunos escenarios muestran una disminución de las emisiones de gases de efecto invernadero en la segunda mitad del siglo como resultado de la prohibición de las emisiones industriales a la atmósfera, su concentración no diferirá mucho del nivel actual; Los cambios más probables en los factores climáticos son: temperaturas máximas más altas y numero mayor días calurosos, temperaturas mínimas más bajas y menos días helados en casi todas las regiones de la tierra, menor dispersión de temperaturas, precipitaciones más intensas. Posibles cambios climáticos: más madera seca en verano con un riesgo notable de sequías, vientos más fuertes y mayor intensidad de ciclones tropicales.
Los últimos cinco años, llenos de fuertes anomalías (terribles huracanes en el Atlántico Norte, no muy lejos de ellos los tifones del Pacífico, el duro invierno de 2006 en el hemisferio norte y otras sorpresas climáticas), muestran que el nuevo siglo, aparentemente, no ha seguido un ritmo optimista. camino. Por supuesto, el siglo acaba de comenzar, las desviaciones del desarrollo gradual previsto pueden suavizarse, pero su "comienzo turbulento" da motivos para dudar de la primera opción.
UN ESCENARIO DE CAMBIO CLIMÁTICO AGUDO EN EL SIGLO XXI (P. SCHWARTZ, D. RANDELL, OCTUBRE DE 2003)
Esto no es sólo un pronóstico, es una reorganización, una señal de alarma para los “capitanes” del mundo, tranquilizados por el cambio climático gradual: siempre se puede corregir con pequeños medios (protocolos de conversación) en la dirección correcta, y No hay que temer que la situación se salga de control. El nuevo pronóstico se basa en la tendencia emergente de crecimiento de anomalías naturales extremas. Creen que está empezando a hacerse realidad. El mundo ha tomado un camino pesimista.
La primera década (2000-2010) es una continuación del calentamiento gradual, que todavía no causa mucha alarma, pero sí con un ritmo notable de aceleración. América del Norte, Europa y, en parte, Sudáfrica tendrán un 30% más de días cálidos y menos días helados, y aumentará el número y la intensidad de las anomalías climáticas (inundaciones, sequías, huracanes) que afectan a la agricultura. Aún así, ese clima no puede considerarse particularmente severo y que amenace el orden mundial.
Pero hasta 2010 se acumularán tantos cambios peligrosos que provocarán un salto brusco del clima en una dirección completamente inesperada (según la versión gradual). El ciclo hidrológico (evaporación, precipitación, fuga de agua) se acelerará, aumentando aún más la temperatura media del aire. El vapor de agua es un poderoso “gas de efecto invernadero” natural. Debido al aumento de la temperatura media de la superficie, los bosques y pastos se secarán y se producirán incendios forestales masivos (ya está claro lo difícil que es combatirlos). La concentración de CO 2 aumentará tanto que la absorción normal por parte del agua del océano y las plantas terrestres, que determinó la tasa de "cambio gradual", ya no funcionará. El efecto invernadero se acelerará. En las montañas, en la tundra polar, comenzará un abundante derretimiento de la nieve. hielo polar disminuirá drásticamente, lo que reducirá en gran medida el albedo solar. Las temperaturas del aire y de la tierra están aumentando catastróficamente. Los fuertes vientos debido al gran gradiente de temperatura provocan tormentas de arena y provocan la erosión del suelo. No hay control sobre los elementos y no hay posibilidad de corregirlo ni siquiera un poco. El ritmo del dramático cambio climático se está acelerando. El problema está afectando a todas las regiones del mundo.
A principios de la segunda década, la circulación de la termoclina en el océano se ralentizará y es la principal creadora del clima. Debido a la abundancia de lluvia y al derretimiento del hielo polar, los océanos se volverán más frescos. Se suspenderá el transporte normal de agua cálida desde el ecuador a las latitudes medias.
La Corriente del Golfo, la cálida corriente atlántica que recorre América del Norte hacia Europa, garante del clima templado del hemisferio norte, se congelará. El calentamiento en esta región será reemplazado por un fuerte enfriamiento y una disminución de las precipitaciones. En unos pocos años, el vector del cambio climático girará 180 grados, el clima se volverá frío y seco.
Llegados a este punto, los modelos informáticos no dan una respuesta clara: ¿qué pasará realmente? ¿Se volverá el clima del hemisferio norte más frío y seco, lo que aún no conducirá a una catástrofe global, o comenzará una nueva era de hielo, que durará cientos de años, como sucedió en la Tierra más de una vez y no hace mucho (Little Ice Edad, Evento-8200, Triásico Temprano - hace 12.700 años).
El peor escenario que realmente puede suceder es este. Sequías devastadoras en regiones de producción de alimentos y alta densidad de población (América del Norte, Europa, China). Reducción de las precipitaciones, secado de los ríos, agotamiento de las reservas agua dulce. Reducción del suministro de alimentos, hambruna masiva, propagación de epidemias, huida de la población de las zonas de desastre. Creciente tensión internacional, guerras por alimentos, bebidas y recursos energéticos. Al mismo tiempo, en zonas con un clima tradicionalmente seco (Asia, Sudamerica, Australia): fuertes lluvias, inundaciones, destrucción de tierras agrícolas no adaptadas a tanta humedad. Y aquí también hay una reducción. agricultura, escasez de alimentos. Colapso del orden mundial moderno. Una fuerte disminución de la población en miles de millones. El descarte de la civilización durante siglos, la llegada de gobernantes crueles, las guerras religiosas, el colapso de la ciencia, la cultura y la moral. ¡Armagedón exactamente como se predijo!
Un cambio climático repentino e inesperado al que el mundo simplemente no puede adaptarse.
La conclusión del escenario es decepcionante: hay que tomar medidas urgentes, pero no está claro qué medidas. Absorto en carnavales, campeonatos, espectáculos irreflexivos, el mundo ilustrado, que podría “hacer algo”, simplemente no le presta atención: “¡Los científicos asustan, pero nosotros no tenemos miedo!”
ACTIVIDAD SOLAR Y CLIMA TERRESTRE
Sin embargo, existe una tercera opción para pronosticar el clima de la Tierra, que concuerda con las rampantes anomalías de principios de siglo, pero que no conduce a una catástrofe universal. Se basa en observaciones de nuestra estrella, que, a pesar de su aparente calma, todavía tiene una actividad notable.
La actividad solar es una manifestación de la zona convectiva exterior, que ocupa un tercio del radio solar, donde, debido al gran gradiente de temperatura (de 10 6 K en el interior a 6 K . 10 3 K en la fotosfera), el plasma caliente estalla en “corrientes hirvientes”, generando campos magnéticos locales con una fuerza miles de veces mayor que el campo total del Sol. Todas las características de actividad observadas se deben a procesos en la zona convectiva. Granulación de la fotosfera, áreas calientes (fáculas), protuberancias ascendentes (arcos de materia levantados por líneas de campo magnético), manchas oscuras y grupos de manchas: tubos de campos magnéticos locales, llamaradas cromosféricas (resultado del rápido cierre de opuestos). flujo magnético, que convierte el suministro de energía magnética en energía de partículas aceleradas y calentamiento del plasma). Entretejida en esta maraña de fenómenos en el disco visible del Sol está la brillante corona solar (la atmósfera superior, muy enrarecida, calentada a millones de grados, la fuente del viento solar). Las condensaciones coronales y los agujeros observados en los rayos X y las eyecciones masivas de la corona (ejecciones de masa coronal, CME) desempeñan un papel importante en la actividad solar. Las manifestaciones de la actividad solar son numerosas y variadas.
El índice de actividad más representativo y aceptado es el número de Wolf. W, introducido en el siglo XIX, que indica el número de manchas oscuras y sus grupos en el disco solar. La cara del Sol está cubierta por una mota cambiante de pecas, lo que indica la inconstancia de su actividad. En c. 27 a continuación muestra un gráfico de valores promedio anuales. W(t), obtenida mediante seguimiento directo del Sol (el último siglo y medio) y reconstruida a partir de observaciones individuales hasta 1600 (la luminaria no estaba entonces bajo “supervisión constante”). Son visibles altibajos en el número de puntos: ciclos de actividad. Un ciclo dura en promedio 11 años (más precisamente, 10,8 años), pero hay una dispersión notable (de 7 a 17 años), la variabilidad no es estrictamente periódica. El análisis armónico también revela una segunda variabilidad, la secular, cuyo período, que tampoco se observa estrictamente, es igual a ~100 años. En el gráfico se ve claramente: la amplitud de los ciclos solares Wmax cambia con este período. A mediados de cada siglo, la amplitud alcanzó sus valores más altos (Wmax ~ 150-200), a principios de siglo disminuyó a Wmax = 50-80 (en principios del XIX y XX) e incluso a un nivel extremadamente pequeño (principios del siglo XVIII). Durante un largo intervalo de tiempo, llamado mínimo de Maunder (1640-1720), no se observó ninguna ciclicidad y el número de puntos en el disco fue sólo unos pocos. El fenómeno de Maunder, observado también en otras estrellas cuya luminosidad y clase espectral son cercanas al Sol, es un mecanismo no del todo comprendido para reestructurar la zona convectiva de una estrella, como resultado del cual se ralentiza la generación de campos magnéticos. "Excavaciones" más profundas mostraron que reordenamientos similares en el Sol habían ocurrido antes: los mínimos de Sperer (1420-1530) y los mínimos de Wolf (1280-1340). Como puede ver, ocurren en promedio cada 200 años y duran entre 60 y 120 años; en este momento, el Sol parece caer en un sueño letárgico, descansando de trabajo activo. Han pasado casi 300 años desde el Mínimo de Maunder. Es hora de que la luminaria vuelva a descansar.
Aquí existe una conexión directa con el tema del tiempo terrestre y el cambio climático. El registro del Maunder Low ciertamente indica un comportamiento climático anómalo similar a lo que está sucediendo hoy. En toda Europa (menos probable en todo el hemisferio norte), durante esta época se observaron inviernos sorprendentemente fríos. Los canales se congelaron, como lo demuestran las pinturas de los maestros holandeses, el Támesis se congeló y los londinenses se acostumbraron a celebrar festividades sobre el hielo del río. Incluso el Mar del Norte, calentado por la Corriente del Golfo, quedó congelado en hielo, lo que provocó la interrupción de la navegación. Durante estos años prácticamente no se observaron auroras, lo que indica una disminución en la intensidad del viento solar. La respiración del Sol, como ocurre durante el sueño, se debilitó, y esto es lo que provocó el cambio climático. El clima se volvió frío, ventoso, caprichoso.
RESPIRACIÓN SOLAR
¿Cómo y a través de qué medios se transmite la actividad solar a la Tierra? Debe existir algún tipo de medio material que realice la transferencia. Puede haber varios “portadores” de este tipo: la parte dura del espectro de radiación solar (ultravioleta, rayos X), el viento solar, las eyecciones de materia durante las erupciones solares, las CME. Los resultados de las observaciones del Sol en el ciclo 23 (1996-2006), realizadas por las naves espaciales SOHO, TRACE (EE.UU., Europa), CORONAS-F (Rusia), mostraron que los principales "portadores" de la influencia solar son las CME. . Determinan principalmente el clima terrestre, y todos los demás "portadores" complementan la imagen (ver "Ciencia y vida" No.).
Las CME comenzaron a estudiarse en detalle sólo recientemente, reconociendo su papel principal en las comunicaciones entre el Sol y la Tierra, aunque han sido notadas desde la década de 1970. En términos de frecuencia de emisión, masa y energía, superan a todos los demás "portadores". Con una masa de 1 a 10 mil millones de toneladas y una velocidad (1 a 3 . A 10 km/s, estas nubes de plasma tienen una energía cinética de ~10 25 J. Al llegar a la Tierra en unos pocos días, tienen un fuerte impacto primero en la magnetosfera terrestre y, a través de ella, en las capas superiores de la atmósfera. El mecanismo de acción ya ha sido suficientemente estudiado. El geofísico soviético A.L. Chizhevsky lo adivinó hace 50 años, y E.R. Mustel y sus colegas lo entendieron en términos generales (década de 1980). Finalmente, estos días lo han demostrado las observaciones de satélites americanos y europeos. La estación orbital SOHO, que realiza observaciones continuas desde hace 10 años, ha registrado unos 1.500 KME. Los satélites SAMPEX y POLAR observaron la aparición de emisiones cerca de la Tierra y rastrearon el resultado del impacto.
En términos generales, ahora se conoce bien el impacto de las CME en el clima de la Tierra. Al llegar a las proximidades del planeta, la nube magnética expandida fluye alrededor de la magnetosfera de la Tierra a lo largo del límite (magnetopausa), ya que el campo magnético no permite que entren partículas de plasma cargadas. El impacto de una nube sobre la magnetosfera genera oscilaciones en el campo magnético, que se manifiestan como una tormenta magnética. La magnetosfera es comprimida por el flujo de plasma solar, la concentración de líneas de campo aumenta y en algún momento del desarrollo de la tormenta se vuelven a conectar (similar a lo que genera las llamaradas en el Sol, pero en una escala espacial y energética mucho menor). ). La energía magnética liberada se utiliza para acelerar partículas del cinturón de radiación (electrones, positrones, protones de energías relativamente bajas), que, habiendo adquirido una energía de decenas y cientos de MeV, ya no pueden contenerse. campo magnético Tierra. Una corriente de partículas aceleradas se libera a la atmósfera a lo largo del ecuador geomagnético. Al interactuar con los átomos atmosféricos, las partículas cargadas les transfieren su energía. Aparece una nueva “fuente de energía”, que afecta a la capa superior de la atmósfera y, a través de su inestabilidad a los movimientos verticales, a las capas inferiores, incluida la troposfera. Esta “fuente”, asociada a la actividad solar, “sacude” el clima, creando acumulaciones de nubes, dando origen a ciclones y tormentas. El principal resultado de su intervención es la desestabilización del tiempo: la calma da paso a una tormenta, la sequedad da paso a fuertes lluvias, la lluvia da paso a la sequía. Es de destacar que todos los cambios climáticos comienzan cerca del ecuador: ciclones tropicales que se convierten en huracanes, monzones variables, el misterioso El Niño ("Niño"), una perturbación climática mundial que aparece repentinamente en el este. Océano Pacífico y desapareciendo igual de inesperadamente.
Según el “escenario soleado” de anomalías meteorológicas, el pronóstico para el siglo XXI es más tranquilo. El clima de la Tierra cambiará ligeramente, pero el patrón climático sufrirá un cambio notable, como siempre ha ocurrido cuando la actividad solar se desvanece. Puede que no sea muy fuerte (más frío que los meses de invierno normales y los meses de verano más lluviosos) si la actividad solar cae a Wmax ~ 50, como fue el caso a principios de los siglos XIX y XX. Puede volverse más grave (enfriamiento climático de todo el hemisferio norte) si se produce un nuevo mínimo de Maunder (Wmax)< 10). В любом случае похолодание климата будет не кратковременным, а продолжится, вместе с аномалиями погоды, несколько десятилетий.
Lo que nos espera en el futuro próximo lo mostrará el ciclo 24, que ahora comienza. Según un análisis de la actividad solar de más de 400 años, es muy probable que su amplitud Wmax sea aún menor y que la respiración solar sea aún más débil. Necesitamos estar atentos a las eyecciones de masa coronal. Su número, ritmo y secuencia determinarán el clima de principios del siglo XXI. Y, por supuesto, es absolutamente necesario comprender qué le sucede a su estrella favorita cuando cesa su actividad. Ésta no es sólo una tarea científica: en física solar, astrofísica y geofísica. Su solución es fundamentalmente necesaria para aclarar las condiciones para la preservación de la vida en la Tierra.
Literatura
Resumen para responsables de políticas, Informe del Grupo de Trabajo I del IPCC (Shanghai, enero de 2001), Internet.
Schwartz R., Randall D. Un escenario de cambio climático abrupto (octubre de 2003), Internet.
Budyko M. Clima. ¿Cómo será? // Ciencia y Vida, 1979, No. 4.
Luchkov B. Influencia solar en el clima terrestre. Sesión científica MiFi-2006 // Colección de artículos científicos, vol. 7, p.
Moiseev N. El futuro del planeta y análisis del sistema// Ciencia y Vida, 1974, No. 4.
Nikolaev G. El clima en un punto de inflexión // Ciencia y vida, 1995, No. 6.
Evgeny Zhirnykh
Hasta 2020, los científicos de los Urales del Laboratorio de Física del Clima y ambiente UrFU en cooperación con colegas de varios institutos Academia Rusa Las ciencias, así como de Francia, Alemania y Japón, se están preparando para crear un modelo verificado que predice lo que sucederá con el clima de la parte ártica de Rusia en los próximos 50 años. Es casi seguro que el gobierno ruso tendrá que convertir el informe final en un libro de referencia. Ya está claro que a mediados de este siglo el permafrost en el norte del país comenzará a derretirse significativamente. Parte del territorio de ocho regiones de la Federación Rusa desaparecerá bajo el agua. En consecuencia, habrá que ajustar los planes de desarrollo socioeconómico (en el lenguaje oficial).
Según el director del Laboratorio de Física del Clima y del Medio Ambiente de la UrFU, doctor en ciencias físicas y matemáticas, Vyacheslav Zakharov, la próxima investigación es una continuación del trabajo de megasubvención realizado junto con el grupo de Jean Juzelle. Jean Juzel, coganador del Premio Nobel de la Paz en 2007 y recientemente director del Instituto Pierre Simon Laplace de París, está considerado uno de los climatólogos más destacados del mundo. Con su participación, en los últimos años se ha desplegado una red panártica para el seguimiento de trazadores isotópicos del ciclo del agua. Los Urales crearon su segmento ruso.
“Los isotopólogos son variedades de moléculas de una sustancia química que difieren en masa debido a diferencias en las masas de los isótopos incluidos en las moléculas, variedades de átomos de una elemento químico. Dependiendo de si el isotopólogo del agua es más pesado o más ligero, las tasas de condensación y evaporación a la misma temperatura difieren. La mayor parte del agua de la Tierra se encuentra en el océano. Por lo tanto, se toma como estándar la proporción de isotopólogos del agua en el océano. Midiendo la proporción de isotopólogos en un punto u otro del planeta, en el vapor de agua en el aire, en las precipitaciones o en los depósitos de agua, se puede juzgar de dónde vino esta agua y cómo se movió. Por ejemplo, en la Antártida, el agua, si se derrite el hielo, es la más ligera. Para la verificación de los modelos climáticos es importante obtener datos cuantitativos fiables sobre los isotopólogos del vapor de agua en la atmósfera y las precipitaciones en las regiones árticas”, explica Zajárov de la forma más sencilla posible la esencia del proyecto internacional.
Archivo de Konstantin Gribanov
Su colega, el candidato de ciencias físicas y matemáticas Konstantin Gribanov, muestra en la pantalla de su portátil un gráfico con los datos en los que están trabajando actualmente. Hay dos curvas en la gráfica. diferentes colores. Verde: datos del modelo climático de supercomputadora existente para Yamal, obtenidos mediante complejos cálculos matemáticos. Rojo es lo que midió la estación de laboratorio UrFU, instalada en agosto de 2013 en el Círculo Polar Ártico, en Labytnangi. Hasta que convergen un poco. Para una persona inexperta, parece que la diferencia no es fundamental. Mis interlocutores confían en que es necesario estudiar los motivos de la discrepancia.
Archivo de Vyacheslav Zakharov
“El objetivo es lograr que su modelo comience a predecir los cambios correctamente. Entonces comienzas a confiar en ella y comprendes que su pronóstico para el futuro es bastante preciso. ¿Cómo puedo comprobarlo? Superponga los datos del modelo del período anterior a las medidas de su dispositivo. Si coinciden, significa que se puede confiar en el modelo. De lo contrario, debe comprender el motivo de la discrepancia. Podría tratarse de un defecto del propio modelo o de las propias mediciones”, explicó Gribanov.
Jaromir Romanov
Como parte de la creación del segmento ruso de la red panártica internacional para monitorear los trazadores isotópicos del ciclo del agua, el grupo de Zakharov instaló tres estaciones. Además de la estación ya mencionada en Labytnangi (Yamal), se equipó otra, la primera, en el territorio del Observatorio Astronómico Kourovsky (región de Sverdlovsk, 2012) y en Igarka (territorio de Krasnoyarsk, en julio de 2015). Los tres están equipados con analizadores de isótopos láser Picarro. Se instalan equipos similares en todas las estaciones de la red panártica. En Rusia, además de UrFU, colegas alemanes del Instituto de Investigaciones Polares y Marinas que llevan su nombre equiparon otra cuarta estación. Alfred Wegener (Bremerhaven, Alemania) en el departamento de hospitalización del Instituto de Ciencias del Permafrost que lleva su nombre. Pavel Mélnikov (Yakutsk). Está ubicado en la isla Samoilovsky en el delta del río Lena. Además de Rusia, se han desplegado estaciones similares en Alaska, Groenlandia y Spitsbergen.
Archivo de Konstantin Gribanov
Los datos recopilados durante varios años sobre la composición isotópica del agua, así como sobre la cantidad de gases de efecto invernadero en la atmósfera (principalmente dióxido de carbono y metano) y las mediciones sobre el derretimiento de los glaciares con permafrost llevan a los científicos a conclusiones decepcionantes. “Según los datos de seguimiento de varias estaciones internacionales, las temperaturas de la capa de permafrost en el Ártico han cambiado significativamente en 50 años. Anteriormente era de -10 grados, en 2015 ya era de -5 grados. Cuando alcance más 1 grado, el suelo helado se derretirá y todo colapsará. Dentro de cinco años probablemente ni siquiera notaremos la diferencia a simple vista, pero dentro de 50 años habrá una catástrofe. Quizás incluso más rápido, ya que ahora todos los procesos se están intensificando”, dice Zajárov.
Jaromir Romanov
A temperaturas positivas, el permafrost se derretirá, el paisaje cambiará y la zona de permafrost se convertirá en un espacio fuertemente inundado. “El permafrost en Siberia occidental comienza aproximadamente a 63 grados de latitud norte. Más al este de Rusia desciende aún más hacia el sur hasta los 60 grados. El espesor característico de la capa de permafrost en Siberia occidental es de 20 metros; más al este hay profundidades de 200 e incluso 500 metros. Las capas más finas de permafrost de Siberia occidental se derretirán primero, lo cual es bastante comprensible. Imagínese: todo caerá 20 metros y se llenará de agua. Inundará todas las ciudades de Yamal: Salejard, Nuevo Urengói, Labytnangi. En consecuencia, desaparecerá toda la infraestructura de producción de petróleo y gas, todos los oleoductos y gasoductos. Bovanenkovo, el puerto de Sabetta, etc.”, dice Zajárov.
La zona de riesgo incluye los territorios de ocho entidades constitutivas de la Federación de Rusia, incluidas las regiones de Arkhangelsk y Murmansk, la República de Komi, el distrito de Yamalo-Nenets, el territorio de Krasnoyarsk y Yakutia.
“En un futuro más lejano, si no se hace nada, la capa de hielo de Groenlandia y la Antártida se derretirá y una parte importante de Europa quedará inundada. En los Urales medios, la altitud sobre el nivel del mar es mayoritariamente de unos 200 metros; permaneceremos en tierra. Pero al mismo tiempo se creará un clima tal que la vida tal como la conocemos ahora definitivamente no permanecerá”, confirma las palabras del jefe Gribanov. Especialmente para nosotros, unos días después de la conversación con Zakharov, nos ofrece una visita guiada por la estación instalada en el Observatorio de Kourovka.
“Los Mensajeros del Apocalipsis” recibieron una parte de la sala donde se encuentra el telescopio solar. El hecho de que desde aquí no sólo se observa el sol lo demuestra un inusual mástil en el techo con muchas cajas adosadas. “En la parte superior hay una entrada de aire a la que se aspira aire exterior mediante una bomba de vacío. El aire se introduce en un espectrómetro láser Picarro, en el que el composición isotópica vapor de agua en el aire atmosférico. Lo siguiente es una estación meteorológica automática. Mide la temperatura, la humedad, la presión, la dirección y la velocidad del viento”, demuestra la granja Gribanov.
Capta mi mirada desconcertada hacia un trozo de tubo de alcantarillado de plástico sujeto al mástil desde abajo. “Realmente sólo una gorra. En el interior hay un sensor de aerosol. Este es un desarrollo conjunto de nuestros socios del Instituto de Osaka (Japón) y Panasonic. Medimos aerosoles de menos de 2,5 micras. Desde el punto de vista de los higienistas, estos son los aerosoles más desagradables que afectan la salud humana. Ellos desarrollaron sensores, nos unimos al programa para probarlos”, explica mi compañero.
Jaromir Romanov
Inmediatamente en el techo hay una gorra robótica de "operador infalible" con elementos de un espectrómetro de Fourier que monitorea la situación de los gases de efecto invernadero en la atmósfera. Desde el tejado se extienden cables y numerosos tubos hasta el interior del edificio. Resultó que debajo de nosotros había una habitación con un Picarro, un espectrómetro de Fourier y seis computadoras. En realidad, todas las mediciones se realizan allí y se ingresan automáticamente en bases de datos electrónicas. No es necesario venir aquí “para sentarse sobre los instrumentos”. Todo se controla mediante acceso remoto a través de Internet.
Empecé a trabajar en los años 90, y en modelos atmosféricos tomábamos como aproximación inicial una concentración de dióxido de carbono de 300 ppm. Ahora la concentración media en todo el mundo ha superado los 400. Y aquí, en Kourovka, medimos entre 390 ppm y 410 ppm en diferentes días. En los últimos 800 mil años esto nunca había sucedido en la historia de la Tierra. A juzgar por lo que nos aportan los núcleos de hielo de la Antártida y Groenlandia, la concentración de dióxido de carbono en la atmósfera no supera las 280 ppm”, continúa Gribanov desarrollando la idea del calentamiento global.
Jaromir Romanov
Se ha producido un fuerte aumento de los gases de efecto invernadero en la atmósfera del planeta desde el siglo XIX, cuando la humanidad, habiendo iniciado la revolución industrial, comenzó a quemar activamente carbón, petróleo, gas y otros recursos energéticos. “Hay un efecto de disparo, como si estuvieras apretando el gatillo de un arma. No hay nada que puedas hacer con la bala que se ha escapado. Lo mismo ocurre aquí: el calentamiento de la atmósfera conduce a la liberación de dióxido de carbono de otras fuentes. El más grande de ellos es el océano mundial. Allí se almacena entre 80 y 100 veces más de lo que se encuentra actualmente en la atmósfera terrestre. Una vez que se calienta el agua, se libera el exceso de gas. La segunda fuente poderosa es un ecosistema perturbado. El aumento de la temperatura provoca que los pantanos comiencen a pudrirse; esto es una fuente de CO2 y metano”, afirma Gribanov.
Da un ejemplo clásico: Venus. “En la atmósfera de Venus, más del 90% es CO2; la presión del dióxido de carbono es de unas 90 atmósferas terrestres. La temperatura en este planeta es de unos 450 grados centígrados, a esta temperatura el plomo se derrite. Y Venus, que está más cerca de la estrella que la Tierra, recibe menos energía del Sol. Tiene un albedo del 75%, es decir, refleja el 75% de la energía con sus nubes ácidas. Hay casi tanto carbono en la Tierra como en la atmósfera de Venus; si liberáramos todo nuestro carbono a la atmósfera en forma de dióxido de carbono, tendríamos un segundo Venus aquí. No hay vida”, resume Gribanov.
El dispositivo blanco en forma de T es un espectrómetro de transformada de Fourier. El color negro de la habitación es un “regalo” de los astrónomos Yaromir Romanov
Después de tal explicación, ya no quise arrancar el motor de mi coche en el que nuestro fotógrafo y yo llegamos a Kourovka.
Como siempre, todo se reduce a dinero. Y el Laboratorio de Física del Clima y del Medio Ambiente de UrFU ahora también los necesita para continuar su investigación. Según Zakharov, ahora su grupo, en cooperación con otros grupos especializados de la UrFU, grupos de los institutos de la rama de los Urales de la Academia de Ciencias de Rusia y la rama de Siberia de la Academia de Ciencias de Rusia, así como con grupos extranjeros de Francia. , Alemania y Japón, ha solicitado financiación en el marco del programa de apoyo "5-100" universidades rusas, lanzado en 2013 por el Ministerio de Educación y Ciencia de la Federación de Rusia. En total se necesitan 500 millones de rublos. JSC "Vector" (Ekaterimburgo), la planta de radio "Radiy" de Kasli (región de Chelyabinsk) y el Centro de Operación de Infraestructura Espacial Terrestre (Moscú) están dispuestos a cofinanciar el proyecto. “Este proyecto tiene un componente más, por así decirlo, un producto adicional importante con potencial comercial. Puedo decir que el interés de las plantas se centra principalmente en los avances de nuestros colegas radiofísicos de la UrFU, el famoso grupo de Viacheslav Elizbarovich Ivanov, en materia de sondeos radioeléctricos de la atmósfera”, explicó Zajárov.
También participaron otros laboratorios especializados de la UrFU, especialistas del Instituto de Matemáticas y Mecánica de la Rama Ural de la Academia de Ciencias de Rusia, del Instituto de la Criosfera Terrestre de la Rama Siberiana de la Academia de Ciencias de Rusia, así como especialistas de la laboratorio de ciencias climáticas y ambientales del Instituto Laplace (Francia), el Instituto de Investigaciones Polares y Marinas (Alemania) y el Instituto de Investigaciones Atmosféricas y Oceánicas de la Universidad de Tokio (Japón).
Si el proyecto recibe el apoyo del consejo del programa “5-100” en marzo de este año, los Urales tienen la intención de desplegar otra estación de medición en Chersky (Yakutia), así como utilizar vehículos aéreos no tripulados en el Ártico. aeronave con sondas. Esto ampliará la cobertura geográfica, aumentará la representatividad y precisión de los datos obtenidos para la verificación de los modelos climáticos, lo que, en consecuencia, hará que el modelo climático que se está desarrollando sea más preciso. Idealmente, debería predecir con bastante precisión el cambio climático individual en cada uno de los cuadrados de 100 por 100 kilómetros a lo largo del Ártico ruso.
“El objetivo final es proporcionar datos precisos sobre cómo cambiará el clima en las próximas décadas en zona ártica Siberia: cómo cambiarán la temperatura de la superficie, la intensidad de las precipitaciones y la temperatura del permafrost a profundidades de hasta 7 metros”, afirma Zakharov. “Está claro que estos estudios climáticos no generarán beneficios directos, pero sí reducirán significativamente los costes. Esto es importante para las entidades económicas de la región y para el gobierno del país, que tendrá que tomar decisiones. Por ejemplo, desalojar incluso una ciudad relativamente pequeña como Igarka sigue siendo mucho dinero. Para dar ese paso se necesitan fundamentos científicos serios”.
Lo principal es que no es demasiado tarde. En teoría, existen opciones para eliminar el exceso de CO2 en la atmósfera terrestre utilizando plancton o bombeándolo al fondo del océano. Nadie sabe qué pasará en la práctica.
