Особенности региональных климатических изменений в атмосфере: техногенные и природные факторы

Представлены результаты многолетних исследований термического режима атмосферы над средними широтами Центрально-азиатского региона, региональных особенностей и причин климатических изменений атмосферных параметров.
Рассчитаны и проанализированы энергетические характеристики тропосферы и нижней стратосферы, такие как внутренняя (лабильная), кинетическая и потенциальная энергии и их долгопериодные временные вариации на разных уровнях атмосферы до 30 км. Показано, что с возрастанием внутренней, лабильной энергии происходит спад кинетической энергии, частично компенсирующий возрастание лабильной энергии. Это приводит к спаду скорости и росту неустойчивости зонального потока, а также к росту скорости меридионального переноса.
Показан вклад изменения солнечной активности в долгопериодные вариации атмосферных параметров. Рассмотрены временные вариации основных параметров солнечной активности, таких как ультрафиолетовая радиация, числа Вольфа, поток солнечной радиации в диапазоне 10,7 см и межпланетное магнитное поле совместно с температурой атмосферы на высотах тропосферы и стратосферы.
Исследована связь региональных климатических изменений атмосферных параметров с глобальным изменением климата. Проанализированы имеющиеся в литературе данные о долгопериодных вариациях температуры поверхности океанов. На примере Атлантического океана показано наличие периодических составляющих в вариациях температуры поверхности океана, присутствующих и в вариациях солнечной активности. Методом спектрального анализа проведены вычисления их частотных характеристик и проанализирована связь с многолетними изменениями сглаженных солнечных характеристик.
Исследована физико-статистическая и корреляционная связь всех рассмотренных выше параметров. Приведены результаты вычисления спектральных характеристик временных вариаций температуры в нижней и верхней атмосфере и параметров солнечной активности, выполненные методами максимальной энтропии и Вейвлет преобразования. Применение к рассматриваемым рядам Фурье-анализа с переменным ядром преобразования позволило выделить амплитуды периодических составляющих в градусах и их фазы, соответствующие годам максимума амплитуд.
На основе многолетних измерений приземной температуры и концентрации углекислого газа в Кыргызстане оценен вклад изменений концентрации СО2 в изменение температуры. Показана связь этих изменений с вариациями солнечной активности. Отмечено, что в последние 3-4 года отсутствует корреляция между ростом концентрации СО2 и изменением температуры.
На основе полученных результатов проведены эмпирические модельные расчеты изменений среднегодовой температуры нижней атмосферы над Кыргызстаном, а также для теплого и холодного сезонов года и ее прогноз с учетом техногенного и природного факторов. Модельные расчеты проводились с учетом амплитуд и фаз значимых периодических составляющих и сопоставлены с экспериментальными данными.

Автор: профессор Казимир Абдулович Каримов (Институт физико-технических проблем и материаловедения НАН КР, Кыргызская Республика, г.Бишкек

Источник ocean.ru/content/view/888/90/