Варианты глобального изменения климата и их последствия для жизни и цивилизации

[rbc]

А потепления в тихом океане создают инопланетяне с кипятильниками, так что ли? Тогда можно еще ввести индекс муссоности и убирать аномалии температуры над большей частью евразии, потом ввести индекс антарктической циркуляции и убирать из тренда данные оттуда и т.д.

Так мы же рассматриваем глобальные климатические изменения, не циркуляцию. Поэтому этот цикл необходимо убирать. Посчитал я ради интереса чему равен средний ESNO индекс за период 1979-2013 годы. Как и ожидалось 0.0. Т.е никакого преобладание Эль-Нинье или Ла-Нинье за весь период нет. Просто в отдельные годы случайно они кучкуются или наоборот редко встречаются. А в целом по ровну.

Сами видите здесь какую закономерность в чередование?
http://www.esrl.noaa.gov/psd/enso/mei/ts.gif
Я лично нет.

Факт радикально снижения скорости потепления очевиден, в 8 раз скорость роста снизилась все таки.

Конечно, а когда будет несколько Эль-Нинье подряд, то некоторые будут говорить, что потепление в 8 раз ускорилось.

Повторю еще раз потепление после окончания ледникового периода идет это раз. Потепление после малого ледникового периода идет это два. Потепление в 30-40 летнем интервале остановилось. Потепление в рамках 11 летнего цикла идет. Соответственно три тренда никуда не делись.

Тогда ответьте за счет какого физического процесса оно идет? Что разогревает атмосферу, если парниковые газы не причем?

Солнце не причем. Пятен на нем уже как 50-60 лет последних все меньше и меньше.

По циклам Миланковича тоже похолодание должно быть.



Откуда энергия на потепление в последние 30 лет берется?

[rbc]

Но даже сырой анализ на глаз уже отлично показывает, что потепление имеет линейную природу.

А можно показать апроксимацию второй степенью? Линейный закон возможен только на коротких по времени участках, где не сказываются обратные связи. А с ними форма кривой должна быть экспонентой с комплексным аргументом.

В Экселе это называется полиномом второй степени? Тогда что-то типа этого получается:



Как видите изменения мизерные. Потом все же это сырой анализ, на глазок. Товарищи с которых я брал пример сделали все это аккуратнее. Ту же солнечную активность хорошо бы убрать. Она прямо в глаза бросается - отлично видно что солнечный максимум начала 00х, 90х и 80х выше кривой, а соответственно минимумы ниже.

[SY]

Может, стоит рассмотреть какие обратные связи действуют на климат:
...
Отрицательные:
    1. Рост температуры вызывает увеличение облачности, что повышает альбедо планеты.(Телескоп в последние месяцы практически не удел.)
    2. Рост содержания углекислоты приводит к ее более быстрому связыванию зелеными растениями
    3. Рост температуры увеличивает число (лесных) пожаров, выбрасывающих аэрозоли, уменьшающие нагрев поверхности.(Все вспомнили 2010, в полдень иногда Солнца не было видно)
    4. - // - понижает соленость поверхностных вод Северного океана, что замедляет Гольфстрим, и в итоге может вызвать понижение температуры в высоких северных широтах, росту ледников, вечной мерзлоты и нейтрализовать их положительные обратные связи.
    5. Освобождение от льда Гренландии вызовет ее подъем, что должно "выдавить "глубоководное холодное течение к поверхности и оно перекроет Гольфстриму путь на север. Результат как у п.5

Мощность теплового излучения поверхности Земли растет как четвертая степень температуры.
Это, судя по всему, основной фактор отрицательной обратной связи сдерживающий как глобальное потепление, так и глобальное похолодание.
На этот фактор влияет парниковый эффект, но он не отменяет общей зависимости четвертой степени.

[SY]

Ту же солнечную активность хорошо бы убрать.

Вычитаешь из графика тренд. Потом прямое преобразование Фурье. Получаешь компонент с частотой солнечного цикла, и убираешь его из исходного графика.
По вновь получившемуся графику можно построить новый тренд.

[rbc]

Ту же солнечную активность хорошо бы убрать.

Вычитаешь из графика тренд. Потом прямое преобразование Фурье. Получаешь компонент с частотой солнечного солнечного цикла, и убираешь его из исходного графика.
По вновь получившемуся графику можно построить новый тренд.

Я в математике не очень. Не хотите сами поэкспериментировать? Интересно бы на Ваши результаты было посмотреть.
В принципе я ссылки где данные для анализа показал. Данные по TSI и ADO индексу тоже могу поискать.

А насчет обратных связей сложилось впечатление, что они очень медленно работают.

В том же росте уровня океана с трудом выявляют лишь небольшое ускорение:

[SY]

Как видите изменения мизерные.

Зато и первая, и вторая производные положительные.
Это нехороший признак. Система пока не движется в сторону равновесия, она от него убегает. Приходить к равновесию она начнет с того, что высшие производные начнут менять свой знак на минус. В ближайшее время тенденция потепления сохранится.
Возможно(и скорее всего), третья производная отрицательна. Но прежде чем температура пойдет вниз, должны сменить знак вторая, а затем первая производная.
Я не отрицаю колебательных процессов в погоде(и климате - как интеграл от погоды), не знаю как в целом по планете, но в точках, взятых для построения графика, тенденция потепления на лицо, и она еще сохранится некоторое время, если не произойдет чего-то, что не действовало на климат в рассмотренный период времени, например супер извержение вулкана или падение километрового астероида.

[SY]

В том же росте уровня океана с трудом выявляют лишь небольшой ускорение

Зато они более фундаментальны, чем просто линейная часть.
Пока не пропадет положительное ускорение, не сможет пропасть и линейная составляющая. Из-за малой величины ускорения, линейная составляющая оказывается очень инертной.

[idris]

Берется энергия для роста температур из самых разных процессов.

Например Гренландский ледник это реликт. Он таял, тает и будет таять. При любом обозримом изменении температуры. Возник и термодинамически стабилен он при средней температуре примерно на 10 градусов ниже современной. С тех пор его существование не допустимо, он обязан растаять. И что интересно чем ниже уровень поверхности ледника, тем быстрее он будет таять, пока полностью не растает. Ледоземные территории на севере евразии, например Колымская низменность, Новосибирские острова, Северная земля будут таять при любой современной динамике температур, они таяли и в малый ледниковый период и сейчас и потом будут таять.

Повторю, масштабы процессов совершенно разные. И динамика одних процессов мало связана с динамикой других. При этом процессы с длительной амплитудой практически не изучены. Их можно просто констатировать и то очень редко и не более того, сами механизмы не известны.

Сильные эльниньо обычно сменяются сильными ланинья.

[SY]

Берется энергия для роста температур из самых разных процессов.

Например Гренландский ледник это реликт. Он таял, тает и будет таять. При любом обозримом изменении температуры. Возник и термодинамически стабилен он при средней температуре примерно на 10 градусов ниже современной. С тех пор его существование не допустимо, он обязан растаять. И что интересно чем ниже уровень поверхности ледника, тем быстрее он будет таять, пока полностью не растает. Ледоземные территории на севере евразии, например Колымская низменность, Новосибирские острова, Северная земля будут таять при любой современной динамике температур, они таяли и в малый ледниковый период и сейчас и потом будут таять.

Эти процессы скорее препятствуют росту температуры. Они забирают тепло. Но чем меньше льда остается, тем меньше он мешает повышению температуры.
Это препятствие для потепления, и, рано или поздно, оно должно с ним справиться.

[idris]

Там много разных процессов и взаимосвязей. О том и речь, что при любых изменениях температур в 20 и 21 веках, все они в любом случае теплее чем условия существования гренландского ледника или ледоземов севера. Ледник сам по себе тает, он реликтовый и не может существовать в современности, соответственно с каждым годом, вернее с каждым веком его охлаждающее влияние становится все меньше и меньше, то есть температура в любом случае растет.

Но есть и другие не менее крупные процессы работающие в самых разных направлениях.

[ivanij]

 В США переиздали книгу Карла Сагана об изменении климата, изданную тридцать лет назад http://ecocollaps.ru/v-1-yu-kolonku-glavnyx-sobytij/karl-sagan-ob-izmenenii-klimata-tridcat-let-spustya.html

[Nucleosome]

Что разогревает атмосферу, если парниковые газы не причем?

кстати, в одной из тех ссылок, что давал - где много графиков, говорилось, что парниковая природа изменения температур - не подтверждается (из сопостовления приэкваториальных температур на высоте 12 км). тут, конечно, тоже не тривиально (также как коэффициэнт 0,2 для поправок на Эль-Ниньё - это только подгонка модели под желаемый результат), и как там изменится конфигурация температура атмосферы при изменении парникового эффекта явно не известна достоверно точно... но всё-таки. в общем Кот тут верно определил - много цифр и ничего определённого.

[L_Pt]

кстати, в одной из тех ссылок, что давал - где много графиков, говорилось, что парниковая природа изменения температур - не подтверждается (из сопостовления приэкваториальных температур на высоте 12 км)

Можете повторить?

Ибо совершено непонятно, при чем тут парниковый эффект к температурам на высоте 12 км?

[rbc]

кстати, в одной из тех ссылок, что давал - где много графиков, говорилось, что парниковая природа изменения температур - не подтверждается (из сопостовления приэкваториальных температур на высоте 12 км)

Можете повторить?

Ибо совершено непонятно, при чем тут парниковый эффект к температурам на высоте 12 км?

Наверное имеется ввиду стратосфера?

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/6/60/RSS_troposphere_stratosphere_trend.png/702px-RSS_troposphere_stratosphere_trend.png

Она действительно последние 30 лет охлаждается. Но банально это связано с угасанием Солнца. Стратосфера очень разреженная атмосфера, где высочайшая прозрачность. Поэтому там влияет в основном солнечная активность, а не парниковый эффект.

[L_Pt]

Наверное имеется ввиду стратосфера?

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/6/60/RSS_troposphere_stratosphere_trend.png/702px-RSS_troposphere_stratosphere_trend.png

Она действительно последние 30 лет охлаждается. Но банально это связано с угасанием Солнца. Стратосфера очень разреженная атмосфера, где высочайшая прозрачность. Поэтому там влияет в основном солнечная активность, а не парниковый эффект.

Стратосфера для инфракрасных лучей уже прозрачна, там никакого парникового эффекта нет в принципе, а увеличение концентрации углекислого газа будет способствовать только охлаждению.

PS Хотя конечно главная причина уменьшения температуры стратосферы - уменьшение концентрации стартосферного озона.

[idris]

Вот интересная статья по поводу причин изменений климата.

method.meteorf.ru/publ/tr/tr348/sidoren.pdf

Представлен большой объем аналитического материала. В целом наблюдения исследователей интересные. Пишут что новый этап начался как раз с 2004 года. Рассматривают причины 40 (вернее 35 летних) циклов и частично 4 летних. Статья правда на 18 страниц.

[Nucleosome]

Можете повторить?

пожалуйста:
http://www.climate4you.com/GlobalTemperatures.htm

Но банально это связано с угасанием Солнца.

вы уж слова-то менее громкие употребляйте... угасание! напловину что ли стухло? или хотя бы на 10%?

Стратосфера очень разреженная атмосфера, где высочайшая прозрачность. Поэтому там влияет в основном солнечная активность, а не парниковый эффект.

хм... 12 км уже конечно выше почти всех облаков, но всё-таки только самая граница стратосферы, тем более на экваторе

Стратосфера для инфракрасных лучей уже прозрачна, там никакого парникового эффекта нет в принципе, а увеличение концентрации углекислого газа будет способствовать только охлаждению.

хм... то есть это как? угликислый газ есть и на высотах в 12 км вообще-то
вот цитата из той статьи:

Thus, these radiosonde and surface meteorological data from the Equatorial region do not at the moment display the signature of enhanced greenhouse warming. With the observed warming rate of about 0.10698oC/decade at the surface, a warming rate of about 0.21-0.31oC/decade would have been expected at the 200 and 300 hPa levels to comply with the prognosis on this derived from the CO2 hypothesis.

то есть радиозонды не показывают признаков увеличени парникового эффекта. наблюдаемое потепление на 0,1 градус за десятилетие дают ожидаемое примерно 0,21 - 0,31 на уровне давлений в 200 и 300 (каких паскалей не очень понял, вроде цифры похоже на сотни), соответсвующих прогнозам CO₂ гипотез

PS Хотя конечно главная причина уменьшения температуры стратосферы - уменьшение концентрации стартосферного озона.

хм... разве количество озона над экватором существенно изменилось?вроде вот по этим весьма грубым диаграммам:
http://soer.justice.tas.gov.au/2009/indicator/44/index.php
ни на грош... его там вроде всегда не много было...

Вот интересная статья по поводу причин изменений климата.

будем посмотреть

[L_Pt]

Цитата: rbc от Вчера в 21:53:42

    Стратосфера очень разреженная атмосфера, где высочайшая прозрачность. Поэтому там влияет в основном солнечная активность, а не парниковый эффект.

хм... 12 км уже конечно выше почти всех облаков, но всё-таки только самая граница стратосферы, тем более на экваторе

Цитата: L_Pt от Вчера в 22:17:48

    Стратосфера для инфракрасных лучей уже прозрачна, там никакого парникового эффекта нет в принципе, а увеличение концентрации углекислого газа будет способствовать только охлаждению.

хм... то есть это как? угликислый газ есть и на высотах в 12 км вообще-то
вот цитата из той статьи:
Цитировать (выделенное)

    Thus, these radiosonde and surface meteorological data from the Equatorial region do not at the moment display the signature of enhanced greenhouse warming. With the observed warming rate of about 0.10698oC/decade at the surface, a warming rate of about 0.21-0.31oC/decade would have been expected at the 200 and 300 hPa levels to comply with the prognosis on this derived from the CO2 hypothesis.

то есть радиозонды не показывают признаков увеличени парникового эффекта. наблюдаемое потепление на 0,1 градус за десятилетие дают ожидаемое примерно 0,21 - 0,31 на уровне давлений в 200 и 300 (каких паскалей не очень понял, вроде цифры похоже на сотни), соответсвующих прогнозам CO2 гипотез

Вот именно, это уже рядом с границей тропосфера/стратосфера. Там же в статье написано «infrared optical depth is near 1».
Т.е. это земная «фотосфера», та высота, откуда тепло непосредственно излучается в космос, и средняя температура которой в точности равна радиационной температуре Земли.
 Совершенно не понятно, по какой модели эта радиационная температура должна возрастать из-за СО₂.

Парниковый эффект – это разница между средней температурой приземистого воздуха и радиационной температурой планеты. Увеличение содержания парниковых газов несколько увеличивает этот градиент, что мы и видим на соседних графиках.

[Митрич]

А что сложного там для Вас? Со спутников тупо измеряют среднюю температуру нижней тропосферы. Днем за днем, год за годом. Без всяких наземных метеостанций, где их не поставишь в океане или в Африке с Афганистаном.Солнечную светимость (TSI) индекс тоже измеряют последние 30 лет с высокой точностью прямо из космоса, а не через атмосферу как раньше (которая может быть непрозрачна или прозрачна).Вулканические извержения тоже отлично отслеживаются. Понятно сколько выбрасывается сажи или газов.ESNO индекс это как я понимаю просто температура воды в экваториальной зоне Тихого океана. Ее тоже тупо из космоса измеряют.Самый значимый из этих трех факторов давно уже понятно, что ESNO индекс - рекордно теплые года на планете связаны с Эль-Нинье. А рекордно холодные с Ла-Нинье.Поэтому отсекая ESNO индекс уже большая часть флуктуаций отсекается из температурной кривой.Конечно в результате урезания трех колебаний еще остается какое-то четвертое колебание с периодом 5-6 лет, но в общем там отлично виден линейный сигнал потепления - на полградуса за 35 лет.Поэтому лично для меня уже никакой загадки там нет. Все элементарно просто и детально изучено.

Верю, что для Вас лично загадок нет. А вот для меня загадки (даже из Ваших ответов):
1)

Со спутников тупо измеряют среднюю температуру нижней тропосферы.

Со спутников невозможно измерить "среднюю Т нижней тропосферы". Со спутника можно измерить только температуру поверхности (земли, океана, льда и пр.). Впрочем, может я отстал от жизни?;
2)

Солнечную светимость (TSI) индекс тоже измеряют последние 30 лет с высокой точностью прямо из космоса

Солнечную постоянную измерить, конечно, не проблема - проблема точно подсчитать, какое количество солнечной энергии пошло на нагрев земной поверхности, какое - на нагрев облаков и пыли в атмосфере (в т.ч. в верхних слоях), а какое - на отражение от льдов, облаков и пр. Это нужно мониторить чуть не каждый кв. км земной поверхности, причём круглосуточно и в течении многих лет.
3)

Вулканические извержения тоже отлично отслеживаются. Понятно сколько выбрасывается сажи или газов

Чтобы оценить влияние вулканических выбросов - мало знать только количество выброшенного пепла и газов (хотя и это нелёгкий вопрос, и оценить их можно только приблизительно). Надо знать - на какой высоте, в какой концентрации и в каком направлении эти продукты в данный момент "работают".  Помимо этого, параметры регулярно меняются - пыль рассеивается либо концентрируется ветрами, вымывается или нет дождями, аэрозоли в стратосфере (если они туда попали) ведут себя вообще непредсказуемо - всё это нужно как-то учесть. Как тут уже говорили - черезвычайно много вводных, и все они недостаточно точны. Это неимоверно сложная задача,  погрешности там весьма велики.
4)

ESNO индекс это как я понимаю просто температура воды в экваториальной зоне Тихого океана. Ее тоже тупо из космоса измеряют

Да, Тводы можно точно измерить из космоса. Но... есть у Вас рабочая модель влияния Эль\Ла Ниньи на климат Земли?
 Держу пари, что нет. И не только у Вас - её нет ни у кого. Никто с точностью не скажет - к каким именно климатическим последствиям и в каких регионах планеты приведёт очередной "малыш" чи "малышка". Более менее точно результат просчитывается только для экваториальной полосы Тихого океана - от Австралии\Индонезии до Перу. Для остальной планеты - как бог на душу положит.

Так что в глобальных подсчётах роста Т не всё так просто и безоблачно. Результат настолько мизерный, что погрешности с лихвой его перекрывают. И даже если он и существует в заявленном объёме - делать выводы о его непременной связи именно с ростом содержания СО2 - явная спекуляция.

[idris]

Опять таки нельзя выбрасывать из климата Земли, климат 5% его территории, то есть участка на востоке тихого океана, который периодически то нагревается, то охлаждается. Ну да, такой там своеобразный климат, где цикличность не годовая, а примерно-4-годовая. Но выбрасывать его из глобальной выборки нельзя. Вернее непонятно почему этот кусочек Земли надо не учитывать, а другие кусочки Земли надо учитывать. Зачем тогда учитывать муссоные регионы, кому нужны пустыни западных побережий Атакама и Намиб? Их тоже надо выбросить из глобальных выборок. Там межгодовая изменчивость вообще очень и очень большая. Не так наглядно как с Эль-Ниньо и Ла-Нинья, но тем не менее.