Klimato sistemos stebėjimas: paskirtis, funkcijos ir užduotys

2024 Autorius: Henry Conors | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2024-02-12 10:24

Mūsų planetos klimatas yra visų oro reiškinių visuma. Pagrindiniai jo rodikliai yra atmosferos slėgis, oro drėgnumas, debesuotumas ir krituliai. Didžiulę įtaką tam, kaip klimatas bus tam tikroje vietovėje, taip pat daro regiono vieta. Priklausomai nuo padėties Žemės rutulyje įvairiems klimatams, skirtingoms pasaulio dalims būdinga skirtinga oro sudėtis ir skirtingi atmosferos cirkuliacijos rodikliai. Žemė ir jūra, vandenynų srovės, atmosferos masės, Mėnulio gravitacinė įtaka, Saulės šviesumas – visa tai sukuria sudėtingiausią klimato sistemą Žemėje. O pastaraisiais metais vis daugiau dėmesio skiriama klimato parametrų stebėjimui. Kodėl taip yra, kodėl mums reikalingas klimato stebėjimas ir kokias funkcijas jis atlieka – viskas aprašyta šiame straipsnyje.

Orų stebėjimo istorija

Gebėjimas numatyti orą žmonijai visada buvo svarbus. Derlius priklausė nuo lietaus, liejamo žemėje, irsausi metai gali lengvai tapti tikros nelaimės priežastimi. Štai kodėl žinoti, kaip ir kodėl keičiasi orai, buvo nepaprastai svarbu. Senovėje niekas neužsiimdavo klimato orų ir klimato stebėjimu, ši užduotis tekdavo šamanams, prognozuotojams ir tiesiog išmintingiems žmonėms, kurie per savo gyvenimo metus išmoko orų reiškinių modelius. Štai kodėl įsitikinimai ir ženklai, pranašaujantys orą, vis dar yra plačiai paplitę tarp beveik visų pasaulio tautų.

Dabartinis laikas

XX ir XXI amžiuje padėtis, žinoma, labai pasikeitė. Klimato stebėjimas šiandien apima didžiulę skaičiavimo galią, sudėtingus instrumentus ir įrangą. Dabar skaitomi mažiausi nuo žmogaus akies slepiami parametrų pokyčiai. Pavyzdžiui, orus ir klimatą stebintys mokslininkai taip pat stebi plokščių judėjimą, magmos kaupimąsi ir kt. Ir vis dėlto tuo metu, kai nebėra taip priklausomi nuo derliaus, o ne laiku iškritęs lietus tampa tik nedideliu nepatogumu – kodėl mes stebime klimatą?

Klimato parametrų stebėjimas

Nors nustojome priklausyti nuo oro sąlygų, kai kuriais atžvilgiais klimatas mus veikia net labiau nei prieš tūkstančius metų. Tai, žinoma, yra mūsų pačių k altė. Paimkime, pavyzdžiui, ozono skyles – po jomis gyvenantiems žmonėms daug kartų didesnė rizika susirgti odos vėžiu. Arba ledo tirpimas, pamažu keliantis pasaulio vandenynų lygį, artimiausiu metu gresiantis užtvindyti daugelį pakrančių miestų, turi įtakos ir mums. O visuotinis atšilimas? Mokslininkaidar neapsisprendėme: ar tai tikrai mūsų k altė, ar mūsų planeta tiesiog išgyvena tokį natūralų ciklą. Klimato sistemos stebėjimas turėtų padėti mums atsakyti į šį klausimą.

Orų stebėjimas yra kelių lygių sistema. Pradėkime nuo detalaus stebėjimo, kuris seka vieno ar dviejų parametrų pokyčius labai mažoje ekosistemoje (pavyzdžiui, pelkės sausinimo lygis). Vietinis daro tą patį, bet didesniu mastu. Regioninis monitoringas stebi klimato, oro ir aplinkos sąlygų pokyčius visame regione, nacionalinis – bendrą šalies ekologinę būklę, o pasaulinis, kaip rodo pavadinimas, – viso pasaulio parametrus.

Klasifikacijos

Stebėjimo sistemų klasifikacija dažnai grindžiama klimato stebėjimo metodų skirtumais. Pirmasis tipas yra cheminis monitoringas, kurio metu stebima cheminė sudėtis ir jos pokyčiai atmosferoje, vandens masėse, dirvožemyje, nuosėdose, augmenijoje ir net gyvūnuose. Būtent apie jį dažniausiai girdime, kai kalbame apie liūdną aplinkos ir oro būklę.

Antra – fizinis stebėjimas, kuris nėra toks matomas kaip cheminis monitoringas, nes stebi parametrus, kurie retai kada tiesiogiai veikia mūsų gyvenimą, tačiau gali tai padaryti ateityje – tai spinduliuotė, elektromagnetinė spinduliuotė ir triukšmas.

Ir paskutinis – biologinis, jis stebi gamtos būklę pagal bioindikatorius, tai yra gyvus organizmus, gyvenančius aplinkoje, pradedant nuobakterijos dideliems gyvūnams.

Pagrindinės stebėjimo užduotys

Pagrindinė užduotis, žinoma, yra nustatyti antropogeninius ekosistemų pokyčius, tai yra žmonių sukeltus pokyčius. Tačiau taip pat svarbu stebėti parametrus, kurie padės ankstyvoje stadijoje nustatyti stichines nelaimes. Pavyzdžiui, kiekvienas aktyvus ugnikalnis yra atidžiai stebimas ir jo išsiveržimo momentą galima numatyti beveik 100 procentų tikslumu. Vandenyne užfiksuoti žemės drebėjimai leidžia sužinoti apie artėjantį cunamį ir evakuoti žmones iš pavojaus zonos. Uraganai, kurių gimimas ir formavimasis dabar stebimi iš kosmoso, jau seniai buvo puikiai nuspėjami ir daug mažiau pavojingi nei anksčiau. Tačiau klimato stebėjimas nėra tobulas ir žmonija turi kur augti šioje srityje.

Kaip renkami duomenys?

Norėdami apskaičiuoti orų ir klimato modelius pagal klimato stebėjimą, turite žinoti istoriją. Mokslininkai tiria įvairius fizinius objektus, kurie atskleidžia, koks oras buvo prieš tūkstančius ir milijonus metų. Jūrų ir vandenynų dugne esančios nuosėdos, medžių žiedai ir daug daugiau atspindi klimato svyravimus per daugelį tūkstančių metų. Dėl šių atradimų, pavyzdžiui, buvo išrasta radioaktyviosios anglies analizė, kuri leidžia tiksliai nustatyti radinio amžių. Praeities klimato palyginimas su dabartimi leidžia nustatyti antropogeninio poveikio lygį. Natūralu, kad tokiuose didelio masto projektuose dalyvauja mokslininkai iš viso pasaulio.šalyse.

Apie orą

Klimato orų stebėjimas taip pat yra tarptautinė veikla. Dirbtinių Žemės palydovų, taip pat tūkstančių meteorologinių stebėjimo stočių surinkti duomenys siunčiami į tarptautinius duomenų centrus, kur jie apdorojami ir analizuojami. Taip prognozuojamus orus toliau platina nacionalinės tarnybos ir jie patenka į visų šalių žinių reportažus. Kadangi orai – itin permainingas reiškinys, duomenų iš tarptautinio centro prašoma kelis kartus per dieną ir jie nuolat atnaujinami. Daugiau ar mažiau tiksliai orus galite nustatyti tik dienai ar dviem, tačiau tokių prognozių tikslumas nėra 100 procentų, absoliučiai orus galite žinoti tik 10-12 valandų į priekį. O ilgalaikėms prognozėms naudojami daugiau statistinių duomenų apie praėjusių metų orus, kurie, žinoma, negali duoti garantijų.

Tarptautinis stebėjimas

Dar 1975 m., sujungusi jėgas, pasaulio bendruomenė sukūrė pasaulinę aplinkos stebėjimo sistemą – GEMS. Nuo tada vystėsi tarptautinių santykių sfera, o nuo 2000-ųjų vidurio pasaulyje įgyvendinamas tarpvalstybinis pasaulinės Žemės tyrimo sistemos projektas, koordinuojamas Žemės stebėjimų grupės pastangomis. Ilgalaikiame projekte dalyvauja daugiau nei 70 šalių, įskaitant Rusiją.

Pagrindinis projekto tikslas – paspartinti daugumos aplinkos duomenų š altinių integravimą į vieną informacinę sistemą. Kompiuterinių technologijų plėtra jau dabar leidžia sujungti didžiulį duomenų kiekį į nuoseklią sistemą, tinkamą analizei ir nesudėtingą vartotojui. Projekto sėkme tolimoje ateityje galima laikyti sistemos, kuri automatiškai ir labai tiksliai nuspėja oro reiškinius ir kataklizmus, sukūrimą.

Stebėjimo stotys Rusijoje

Klimato stebėjimas NVS yra labai išvystyta pramonė. Šiuo metu klimatą stebi apie 900 stočių. Dalis jų veikė dar nuo Sovietų Sąjungos laikų, o kai kurios baigtos ir įrengtos po žlugimo. Iš jų apie 700 stebi atmosferos temperatūrą, o apie 100 stočių – oro srautus. Visi jų gauti duomenys yra registruojami ir apdorojami kas mėnesį, o kiekvienam archyvui su duomenimis atliekama privaloma nukrypimų patikra, šie nukrypimai gali atsirasti dėl įrenginio gedimo ar gedimo. Apie 230 stočių kasdien siunčia duomenis į tarptautinius centrus.

Be parametrų, reikalingų klimatui ir orams stebėti, Rusija taip pat renka pasaulinius duomenis. Pavyzdžiui, duomenys apie sniego dangos pokyčius europinėje Rusijoje, sezoninius plaukiojančio ledo pokyčius Kaspijos jūroje. Renkami duomenys apie jūros ledo mastą ir tūrį Antarktidoje ir vakarinėje Arkties dalyje. Visi šie parametrai yra nepaprastai svarbūs norint suprasti pasaulinius atmosferos procesus.

Aplinkos stebėjimo ateitis

Šiuo metu klimato stebėjimas žengė didelį žingsnį į priekįpalyginti su praėjusiu šimtmečiu. Tačiau norint pagerinti ir patikslinti prognozes, reikia nuveikti daug daugiau. Pavyzdžiui, dėl technologijų ir matematinių modelių netobulumo šiuo metu itin sunku visapusiškai stebėti orus virš pasaulio vandenynų. Orų ir klimato stebėjimas vis dar atliekamas naudojant fiziškai ir morališkai pasenusią įrangą. Prie meteorologijos stočių lauko prietaisų vis dar yra banalūs gyvsidabrio termometrai ir kibirai kritulių kiekiui nustatyti. Kai kurios šalys nedalyvauja tarptautiniuose klimato stebėjimo projektuose, taip sumažindamos žmonijos gaunamų duomenų kiekį. Vyksta diskusijos apie ekonominį monitoringo sistemų tobulinimo pagrįstumą. Išvados apie žmogaus poveikį gamtai dažnai ignoruojamos, ne visos šalys imasi bent kokių nors priemonių padėčiai pagerinti.