slide1 n.
Download
Skip this Video
Loading SlideShow in 5 Seconds..
Наталия Килифарска Геофизичен Институт, БАН PowerPoint Presentation
Download Presentation
Наталия Килифарска Геофизичен Институт, БАН

Loading in 2 Seconds...

play fullscreen
1 / 30

Наталия Килифарска Геофизичен Институт, БАН - PowerPoint PPT Presentation


  • 207 Views
  • Uploaded on

Механизми на въздействие на слънцето върху системата стратосфера-тропосфера. Наталия Килифарска Геофизичен Институт, БАН. План на изложението Коментар на посланията от предишните два доклада: Глобалното затопляне е резултат от несъвършенството на съвременните климатични модели;

loader
I am the owner, or an agent authorized to act on behalf of the owner, of the copyrighted work described.
capcha
Download Presentation

Наталия Килифарска Геофизичен Институт, БАН


An Image/Link below is provided (as is) to download presentation

Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author.While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server.


- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - E N D - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
Presentation Transcript
slide1

Механизми на въздействие на слънцето

върху системата стратосфера-тропосфера

Наталия Килифарска

Геофизичен Институт, БАН

slide2
План на изложението
  • Коментар на посланията от предишните два доклада:
      • Глобалното затопляне е резултат от несъвършенството на съвременните климатични модели;
      • Основния двигател на наблюдаваните изменения в климата са вариациите в слънчевата активност;
  • Механизми на влияние на Слънцето върху озоновия слой
  • Стратосферно-тропосферни връзки и влиянието им върху климатичните условия на Земята
slide3
Съществува ли Глобалното затопляне? А.) повишение на глобалната Т на Земята

Глобална приземна Температура

CRUTEM3 –Clim. Research Unit &Hadley Cent. gridded surface T

NCDC – Glob. Histor. Climat. Network (National Climatic Data Center)

GISS – Goddard Inst. Space Stud. (NASA)

Глобална Т на океанската повърхност

HADSST2 – a new uninterpolated Hadley center SSR data set

COBE-SST - Centennial in-situ Observation-Based Estimates of SST (Japan Met. Agency)

slide4

Съществува ли Глобалното затопляне?(2) Б.) увеличаване честотата на интензивните валежи В.) тенденция към намаляване на количеството на валежите

+ райони с повишена честота на интензивните и много интензивни валежи

- райони с намалена честота на интензивните валежи

Palmer Drought Severity Index –индекс на засушаване

slide5

Глобалната температура на Земята се е повишила за последните 30 години с ~0.5-0.7 [К]Основен въпрос: Кои са причините за съвременното глобално затопляне?

Хипотези:

  • Човешката дейност – емисиите на парникови газове, в частност СО2
  • Вулканична и тектонична активности
  • Вариациите в слънчевата активност
slide6
Съвременното затопляне – изключение или периодичност?
2 vostok antarctica
Корелация между СО2 и приземната температура по данни от ст. Vostok, Antarctica

Petit. J. R. etal. Climate and atmospheric history of the past 420.000 years from the Vostok ire core, Antarctica. Nature 399,429—436 (1999).

slide8

Хипотези:

  • Вулканична активност – 4 начина за въздействие върху климата

Peter Ward, Thin Solid Films, 2009

slide9

“By 1962, man burning fossil fuels was adding SO to the atmosphere at a rate equivalent to one “large” volcanic eruption each 1.7 years.” PL Ward, Thin Sol. Films, 2009

Хипотези:

  • Вулканична активност

Figure legend:

Red bars show sulfate in each layer of ice in Greenland; the blue line shows average global temperature; the black line shows sulfur emitted by burning fossil fuels. Names of volcanoes are shown with associated sulfate anomalies. All layers since 1925 contain residual sulfate that increases yearly in proportion to the increase in anthropogenic sulfur emissions.

slide10
Хипотези:

Вариациите в слънчевата активност (1)

Camp&Tung, GRL, 2007

White et al., JGR, 1997 (GISST- Glob. Ice &sea surf. T)

Lean et al., GRL, 1995

slide11

Хипотези:

  • Вариациите в слънчевата активност (3)

Концепция за радиационно въздействие върху климата

Където λ[K/Wm-2] има смисъл на

“чувствителност” на климата към съответното въздействие

slide12

Хипотези:

  • Вариациите в слънчевата активност

От какво зависи “чувствителността” на климата към промените в слънчевата активност?

Scaffeta & West, JGR, 2007.

slide13

Хипотези:

  • Вариациите в слънчевата активност

“чувствителност” на климата къмвъздействащия фактор

Scaffeta & West, JGR, 2007.

Много автори напоследък изразяват съмнение относно приложимостта на концепцията за RFв случаите на пространствено нехомогенно разпределение на озона (вертикално и хоризонтално).

Stuber et al., GRL, 2001; Clim.Din. 2005показват, че увеличаването на концентрацията на О3 в ниската стратосфера => повишава “чувствителността “ на климата (λ) към промени в интензитета на слънчевата радиация.

Stuber et al., GRL, 2001

Lindzen & Choi (GRL, 2009) – анализирайки 11 модела показват: 1.) моделите имат много по-висока “климат. чувствителност” от измерената на ERBE(Earth radiation budget experiment);

2.) вторичните влияния върху климата по данни от ERBE се дължат на SW излъчване на Сл., докато в моделите вторичните влияния се дължат най-вече на LW радиация => преувеличаване на ефекта на GHGs, проблеми с прогноза!

Извод: Уточняването на вариациите в концентрацията на озона в ниската стратосфера биха могли да внесат по-голяма яснота в разбирането ни за наблюдаваните изменения в климата.

slide14

Хипотези:

  • Вариациите в слънчевата активност

Пространствено разпределение на ефекта от въздействието на 2 глобални фактора – 1.) вариациите в слънчевата активност; 2.) вулканизма

Регионални различия във въздействието на слънчевата активност върху приземната Т

Ефекта от вулканизма (усреднен за продължит. период от време) е хомогенно и

относително слабо понижение на приземната Т

Shindell & Smith , J. Climate, 2003.

slide15
Механизми на влияние на слънчевата радиация върху климата (1)
  • Интегралното електромагнитно излъчване на Слънцето, т.нар. “слънчева константа”;
  • Излъчването в UVдиапазона(стратосферен озон – индиректно влияние върху климата;
    • върху динам. на с-мата страто-тропосфера;
    • честотата на поява на стратосф. Затопляния;

Lean & Rind, J. Climate, 1998

slide16
Механизми на влияние на слънчевата радиация върху климата (2)

P. Laut, J. Sol-Terr Phys., (2003) Sol Activ. & Terr Clim: some purported correlations; - CRs; - Low clouds

  • Слънчевия вятър –въздействие върху високата атмосфера;
  • Модулация на галактичните космични лъчи (протони, електрони и хелиеви ядра);
  • Слънчеви протони и релативистични електрони - SPE;

M. Kulmala et al., Atmos. Chem. Phys. Disc., 2009

slide17

Сравнение на вариациите в приземната Т (за периода 1960-2006) с екстремния слънчев UV и космичните лъчи

Корелация между глобалната тропосферна T (данни oт радио-сондажи – Hadley Centre of Climate Predictions) с F10.7и космичните лъчи (Climax)

Final report of ISAC (Influence of Solar Activity. Cycles on Earth’s climate) Danish National Space Centre

slide18

Изследване на причините за

дълго периодичните изменения

в озоновия слой

Kilifarska N. (2009) Do we understand the Decadal variability of the Ozone layer?, Climate Dynamics, submitted

r 40 r interim 1960 2009
Десетгодишни вариации в аномалиите на озона и температурата по данни от ЕRА 40 и ЕRА Interim (1960-2009)

Total O3 trend, 60S-60N, WMO 2007

slide20
Принос на различните фактори в средната 10 годишна изменчивост на Озона [%]
o3 crs
Регресионни коефициенти на O3 – максимум на CRs

Многофакторния анализ показва наличие на 22 годишна модулация на стратосферния озон

Причини?

slide24
Зависимост на концентрацията на O3 от оптичната му дебелина

Jackman & McPeters, JGR, 1985 => self-healing effect

Jackman et al., JGR, 2000

Моделиране на аномалиите в концентрацията на O3 на ширина 75N за периода 1972-1975

where:

o 3 ho x no x
Изчисляване ефекта от само-възстановяване на O3смесена атмосфера (HOxи NOx)
slide26
Ефекта се усилва с увеличаването на зенитния ъгъл на Слънцето
slide27
На какво се дължи 22 годишната модулация на озона?

Garcia-Munoz et al., The dependence of Solar modulation on th sign on the CR particles charge, JGR, 1986

Garcia-Munoz et al., The dependence of Solar modulation on th sign on the CR particles charge, JGR, 1986

slide28

Понижението на O3във високата стратосфера вероятно е свързано с засилената протонна активност на Слънцето, а възстановяването му – с потока релативистични протони

slide29
ЗАКЛЮЧЕНИЕ:
  • Отрицателния тренд не е единственото изменение в озоновия слой наблюдавано през последните 50 години;
  • Наблюдава се 22 годишна вариация, която е свързана с с модулацията на галактичните космични лъчи от хелиосферата. Тази модулация зависи от знака на заряда носен от частиците (α частици и електрони) и създава условия за разрушаването или образуването на озон, в зависимост от направлението на слънчевото магнитно поле;
  • Периодите на силен озонов дефицит в края на 80-те и 90-те години на 20 век по-вероятно са резултат от съвместното действие на:
    • двете вулканични изригвания – Еl Chichon и Pinatubo
    • интензивни Слънчеви ерупции на “твърди” (високо енергийни) протони.

а не на ограничените емисии на хлорни съединения;

slide30
ЗАКЛЮЧЕНИЕ (2)
  • От друга страна, тенденцията към възстановяване на озоновия слой в последното десетилетие по всяка вероятност се дължи на съвместното действие на два фактора:
    • отрицателната полярност на хелиомагнитното поле и електроните като доминираща компонента на галактичните космични лъчи;
    • интензивните потоци от релативистки електрони (по данни от спътниците GOES 7 и 10) и ниско-енергетични протони с енергии около 1 МeV;

Тези два фактора способстват за унищожаването на озона във височина, но същевременно и неговото образуване в средната и ниска стратосфера.