XXII.ПД.479
Исследование причин и последствий таяния льдов Арктики
Аванесов Г.А. (1), Жуков Б.С. (1), Михайлов М.В. (2)
(1) Институт космических исследований РАН, Москва, Россия
(2) Ракетно-космическая корпорация "Энергия" им. С.П. Королева, Королев, Россия
В поисках причин ускоряющегося таяния льдов Арктики, авторы данной работы разработали астрономическую модель инсоляции зон полярных суток Земли и сопоставили ее с данными из истории климата и с результатами современных исследований динамики таяния льдов Северного Ледовитого океана. Сопоставление модели с этими данными позволило предложить следующую картину происходящих событий. Очень значительное потепление климата на нашей планете произошло около 20 тысяч лет тому назад после 3 миллионов лет Большого ледникового периода в результате серии мощных вулканических событий. Об этом свидетельствуют данные, полученные путем исследования ледяных кернов, добытых в Антарктике и в Гренландии. Последнее в этом ряду событие, завершившееся около 10 тыс. лет тому назад, привело к повышению среднегодовой температуры в районах полюсов Земли. В Антарктике она повысилась на 7 °C, а в Арктике - на целых 15 °C. Но это не привело к быстрому росту температуры на всех материках планеты, так как в районах полюсов Земли сложились условия для таяния льдов во время полярного дня. Льды Арктики и Антарктики начали действовать, как огромные тепловые аккумуляторы, работающие в режиме рекуперации энергии. При этом модель инсоляции указывает на наличие профицита солнечной энергии в Арктике, что ведет к постепенному сокращению запасов льда в этом регионе: за время полярной ночи намораживается меньше льда, чем тает за время полярного дня.
К середине XX века в Арктике закончились запасы льдов накопленных во время большого ледникового периода. Вслед за этим началось преобразование многолетних льдов Северного Ледовитого океана в однолетние. Во время полярного дня стала расти площадь и время существования открытой воды. Энергия инсоляции начала расходоваться на таяние льдов и на прогрев воды в соотношении 25 к 1. К концу XX века соотношение приблизилось к 10 к 1. К середине XXI века оно станет близким к 1 к 1. В результате уже началось, и будет ускоряться таяние ледников Гренландии.
В наше время, природный тепловой аккумулятор в Арктике продолжает свою работу, но его емкость уже значительно сократилась. Соответственно уменьшились и его возможности по сдерживанию процесса потепления, что проявляет себя как в росте среднегодовой температуры в Северном полушарии и в мире, так и в растущей частоте и мощности природных катастроф.
При этом следует учитывать, что за последние 500 млн лет стабильными на больших отрезках времени были только жаркие и холодные периоды. Все остальное время представляет собой непрерывную цепочку переходных процессов. Фрагмент последнего из них, продолжительностью в 10 тыс. лет, выдался особенно удачным. Человек сумел воспользоваться им, чтобы шагнуть из первобытного состояния в современное индустриальное общество. Теперь человечеству предстоит вступить в борьбу с потеплением, сочетая эту нелегкую работу с поиском возможностей приспособления к изменяющимся условиям существования.
Ключевые слова: климат, инсоляция, альбедо, прецессия, эксцентриситет орбиты, наклонение оси вращения Земли, теплота плавления, фазовый переход, рекуперация энергии, тепловой аккумуляторПрезентация доклада
Видео доклада
Ссылка для цитирования: Аванесов Г.А., Жуков Б.С., Михайлов М.В. Исследование причин и последствий таяния льдов Арктики // Материалы 22-й Международной конференции «Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса». Москва: ИКИ РАН, 2024. C. 1. DOI 10.21046/22DZZconf-2024a