Климатът на нашата планета е комбинация от всички метеорологични явления. Основните му показатели са атмосферното налягане, влажността на въздуха, облачната покривка и валежите. Огромно влияние върху това как ще бъде климатът на определена територия, се оказва и от мястото, където се намира регионът. В зависимост от ситуацията на земното кълбо за различен климат, различните части на света се характеризират с различни състави на въздуха и различни показатели на атмосферната циркулация. Земя и море, океански течения, атмосферни маси, гравитационното влияние на Луната, светенето на слънцето - всичко това създава сложна климатична система на Земята. И напоследък все повече внимание се обръща на мониторинга на климатичните параметри. Защо е така, защо се нуждаем от мониторинг на климата и какви функции изпълнява - всичко е описано в тази статия.
История за проследяване на времето
Способността за прогнозиране на времето винаги е била важна за човечеството. Реколтата зависеше от дъждове, изсипани по земята, а сухите години могат лесно да се превърнат в истинско бедствие. Ето защо беше невероятно важно да знаем как и защо се променя времето. В древни времена никой не се занимаваше с мониторинг на климата на времето и климата, тази задача беше на шамани, предсказатели и просто мъдри хора, които през годините на живота научиха моделите на метеорологичните явления. Ето защо досега сред почти всички народи по света преобладават вярванията и знаците, които предсказват времето.
Сегашно време
През XX и XXI век ситуацията, разбира се, се е променила драстично. За мониторинг на климата днес се използват огромни изчислителни мощности, сложни инструменти и оборудване. Сега се четат най-малките промени в параметрите, които са скрити от човешкото око. Например, учените, които наблюдават времето и климата, също така наблюдават движението на литосферните плочи, натрупването на магма и други. И все пак, в момент, когато престанахме да зависим толкова много от реколтата, а дъждът, който падна в неподходящото време, става само малка неприятност - защо следим климата?
Климатичен мониторинг
Въпреки че вече не зависим от капризите на времето, климатът по някакъв начин ни влияе дори повече, отколкото преди хиляди години. Това, разбира се, е наша вина. Вземете например озонови дупки - хората, живеещи под тях, са многократно по-застрашени от рак на кожата. Или топенето на лед, което постепенно повишава нивото на световните океани, което заплашва да наводни в близко бъдеще на много крайбрежни градове, също има ефект върху нас. Ами глобалното затопляне? Учените все още не са решили: наистина ли се случва по наша вина или нашата планета просто преминава през такъв естествен цикъл. Мониторингът на климатичната система трябва да ни помогне да отговорим на този въпрос.
Проследяването на времето е многостепенна система. Нека започнем с подробен мониторинг, който следи промяната на буквално един или два параметъра в много малка екосистема (например нивото на дренаж на блато). Местните правят същото, но в голям мащаб. Регионалният мониторинг следи промените в климата, метеорологичните и екологичните условия в целия регион, националните наблюдават цялостното екологично състояние на страната, а глобалното, както подсказва името, следи параметрите на целия свят.
Класификации
Класификацията на системите за мониторинг често се основава на различия в метода за наблюдение на климата. Първият вид е химически мониторинг, който следи химическия състав и неговите промени в атмосферата, водните маси, почвите, утайките, растителността и дори при животните. Именно за него най-често чуваме, когато става дума за тъжното състояние на екологията и въздуха.
Вторият е физическият мониторинг, който не е толкова видим, колкото химическият мониторинг, защото следи параметри, които рядко пряко влияят на живота ни, но могат да направят това в бъдеще - това е радиация, електромагнитно излъчване и шум.
И последният е биологичен, следи състоянието на природата по биоиндикатори, тоест живи организми, живеещи в околната среда, от бактерии до големи животни.
Основните задачи на мониторинга
Основната задача, разбира се, е да се идентифицират промените в екосистемите от антропогенно естество, тоест причинени от хората. Също толкова важно е да се наблюдават параметрите, които ще помогнат за идентифициране на природни бедствия в ранните етапи. Така например се провежда внимателно наблюдение за всеки активен вулкан и моментът на неговото изригване може да се предвиди с почти 100-процентова точност. Земетресенията, регистрирани в океана, позволяват да се научи за наближаващото цунами и да евакуира хората от опасната зона. Ураганите, чието раждане и образование се наблюдават от космоса, отдавна са напълно предвидими и далеч не толкова опасни от преди. Мониторингът на климата обаче е несъвършен и човечеството има място да расте в тази област.
Как се събират данни?
За да изчислите моделите на времето и климата чрез мониторинг на климата, трябва да знаете историята. Учените изучават различни физически обекти, които хвърлят светлина върху това как е било времето преди хиляди и милиони години. Депозитите на дъното на моретата и океаните, пръстените по дърветата и много повече отразяват климатичните промени в продължение на много хиляди години. Благодарение на тези открития например е измислен радиовъглероден анализ, който ви позволява точно да определите възрастта на находката. Сравнението на миналия климат с настоящия дава възможност да се определи нивото на антропогенните ефекти. Естествено учени от всички страни участват в такива мащабни проекти.
Относно времето
Климатичното наблюдение на времето също е международна дейност. Данните, събрани от изкуствените спътници на Земята, както и хиляди станции за наблюдение на времето, се изпращат в международни центрове за данни, където се обработват и анализират. Прогнозираното по този начин време се разпределя впоследствие от националните служби и попада в новинарските съобщения на всички страни. Тъй като времето е изключително променливо явление, данните от международния център се искат няколко пъти на ден и се актуализират постоянно. Повече или по-малко точно да се определи времето може да бъде само ден или два, но точността на подобни прогнози не е 100 процента, абсолютно е възможно да се знае времето само 10-12 часа предварително. А за дългосрочните прогнози се използват повече статистически данни за времето от минали години, което, разбира се, не може да даде гаранции.
Международен мониторинг
През 1975 г., обединявайки сили, световната общност създаде система за глобален мониторинг на околната среда - GMES. Оттогава сферата на международните отношения се развива и от средата на 2000-те години светът осъществява междудържавен проект на глобална система за изследване на Земята, който се координира от усилията на групата за наблюдение на Земята. Дългосрочният проект включва повече от 70 държави, включително Русия.
Основната цел на проекта е да се ускори интеграцията в единна информационна система от повечето източници на данни за околната среда. Развитието на компютърните технологии сега ви позволява да комбинирате огромно количество данни в кохерентна система, подходяща за анализ и лесна за потребителя. Успехът на проекта в далечното бъдеще може да се счита за създаването на система, която автоматично и с голяма точност прогнозира метеорологични събития и катаклизми.
Станции за наблюдение в Русия
Мониторингът на климата в ОНД е силно развита индустрия. В момента около 900 станции наблюдават климата. Някои от тях работят от времето на Съветския съюз, а някои са завършени и оборудвани след разпадането. От тях около 700 наблюдават температурата на атмосферата, а около 100 станции наблюдават потока на въздуха. Всички получени от тях данни се записват и обработват месечно и всеки архив на данни преминава задължителна проверка за отклонения, тези отклонения могат да възникнат поради повреда или неизправност на устройството. Всеки ден в международни центрове се изпращат данни от около 230 станции.
В допълнение към параметрите, необходими за мониторинг на климата и времето, в Русия се събират и глобални данни. Например данните за промените в снежната покривка на европейската територия на Русия, сезонните промени в плаващи ледове в Каспийско море. Събират се данни за площта и обема на морския лед в Антарктида и в западната част на Арктика. Всички тези параметри са изключително важни за разбирането на глобалните атмосферни процеси.
