РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Как изучают климат: 10 фактов о климатологии

Чем занимается климатология, в чем разница между погодой и климатом и почему она так важна сегодня — все это в нашей подборке фактов о молодой науке.
Как изучают климат: 10 фактов о климатологии

Климат — это сложное, комплексное явление, поэтому для его изучения требуются знания из разных областей науки. Исследуя климат, ученые рассматривают разные взаимосвязанные системы: литосферу, гидросферу, криосферу (снега и льды, тоже одна из оболочек Земли) и биосферу. Чтобы грамотно анализировать взаимодействия всех сил, которые влияют на климат нашей планеты, специалисты в области климатологии должны быть сильны в физике, математике, химии, геологии, биологии и других научных дисциплинах. Чаще всего климатологи работают в междисциплинарных группах, где каждый отвечает за конкретную область, но при этом прекрасно ориентируется в специфике и тонкостях научного поля своих коллег. Еще 20 лет назад климатологией занимались ученые других областей науки: метеорологи, океанографы, экологи, геологи, биологи и химики. Но со временем стало понятно, что все это тесно связано. Процессы в океане не могут быть независимыми от того, что происходит с лесами и от того, как это все влияет на погоду.

Фото
Фото
РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Климат и погода — не одно и то же. Если на Дерибасовской хорошая погода не по сезону, то часто говорят «климат меняется», но это все же изменения не климатические, а погодные. А вот если речь идет о систематических переменах в погоде, которые наблюдаются в течение многих лет, то тогда действительно речь о климате. Итак, для климатологов важно, как меняются средние температуры и другие показатели на протяжении десятилетий, является ли это глобальной тенденцией или характерной только для конкретного региона. Но температура воздуха — всего лишь капля в море климатологии. Как потепление океана в тропиках скажется на льдах в Арктике? Как быстро высвобождается метан в атмосферу за счет таяния вечной мерзлоты? Как связаны засухи и ураганы с изменениями климата? Климат обнаруживает взаимосвязь самых разных процессов на Земле, что делает климатологию многогранной, непростой, очень интересной и важной наукой.

Фото
Фото
РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Изменения климата. Климатическая система находится в состоянии непрерывного изменения — это нормально. Ледниковый период сменялся межледниковым, в течение которого Земля снова нагревалась на протяжении тысяч лет. Однако сегодня Земля переживает уникальный климатический этап. Усилиями человека уровень концентрации углекислого газа в атмосфере бьет все рекорды за последние 800 тысяч лет, а темпы потепления, начиная с прошлого века, в 10 раз выше, чем во всех предыдущие межледниковые периоды. Да, ученым известно: повышенный уровень концентрации парниковых газов приводит к глобальным изменениям. Но никто еще не сталкивался с такой беспрецедентной скоростью, с который сейчас парниковые газы выбрасываются в атмосферу. И главный вопрос на сегодняшний день: что и как быстро должно измениться на Земле?

Фото
Фото
РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Океаны CO2. Как минимум четверть углекислого газа, выделяющегося при сжигании ископаемого топлива, растворяется в океане. С одной стороны, это сглаживает колебания концентрации атмосферного CO2. С другой — приводит к закислению океана, что поражает его обитателей. Процесс закисления океана (опять же, из-за ненормально больших выбросов углекислого газа) влияет на экосистему подводного мира настолько стремительно, что многие живые организмы гибнут, не успевая эволюционировать.

Фото
Фото

Полевые работы: риск и романтика. Конечно, большинство рабочего времени ученые-климатологи проводят перед мониторами своих компьютеров, изучая данные, общаясь с коллегами и составляя очередные заявки на научные гранты. Но ситуация кардинально меняется, когда наступает пора полевых исследований. «Офис» климатолога переносится на борт крошечного судна, которое штурмует бурные моря и океаны, или в осажденную москитами палатку в знойном тропическом лесу. Командированный климатолог должен уметь обращаться со снегоходом, быть готовым к полетам на «кукурузнике» и поездке верхом на муле. Романтика полевых работ включает в себя белых медведей и ядовитых змей, песчаные бури и предательски тонкие льды. Говорят, среди ученых-климатологов рождаются прочные семейные союзы: конечно, пережив хотя бы одну совместную научно-исследовательскую командировку, можно с уверенностью положиться на человека и считать, что вы прошли вместе огонь, воды и медные трубы.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ
Фото
Фото

Моделирование климата — одно из важнейших направлений климатологии, в котором основную роль играют супер-компьютеры. Используя математические уравнения, учитывая законы физики и химии, ученые с помощью компьютерных технологий обрабатывают огромные массивы данных. В итоге рождается модель, которая проливает свет на взаимодействие земных систем и их влияние на климат. Скорее всего, вы недооцениваете масштабы информации, которая требуется для построения климатической модели. В этом вопросе важно абсолютно все: и то, как солнечный свет отражается ото льда, и с какой скоростью в определенных условиях образуется облако, и каким образом вода проходит сквозь листья. Климатическая модель может предсказать очень многое — как те или иные внешние силы повлияют на изменение температуры или другие природные явления. Но не стоит забывать: реальный мир все равно сложнее любой самой хитрой модели.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ
Фото
Фото

Парниковый эффект. Выбросы в атмосферу CO2 и других парниковых газов сильнейшим образом влияют на изменения климата, приводят к парниковому эффекту и в итоге к ледниковому периоду — об этом сегодня говорится так много, что кажется, это было известно всегда. Однако сам парниковый эффект был обнаружен в конце XIX века, а данные о том, что концентрация CO2 в атмосфере Земли постоянно растет, получены только во второй половине XX века. Выходит, парниковому эффекту как научному объекту всего лишь сто с небольшим лет.

Фото
Фото
РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Взгляд в прошлое: палеоклиматология. Высокотехнологичные инструменты, такие как спутники и датчики, отслеживают информацию о климате Земли всего лишь несколько десятилетий, тогда как климатологию как науку интересуют данные не сто- и даже не тысячелетней давности, а то, как менялся климат в течение миллионов лет. Этим вопросом занимается палеоклиматология, которая выведывает тайны прошлого у самой природы, изучая кораллы, кольца деревья, окаменелости. Основной инструмент палеоклиматолога — это донные отложения озер и океанов. Они содержат частицы, которые могут поведать о температуре воздуха, о ветрах и о химическом составе воды в разные моменты геологического времени. Таким же «архивом» для палеоклиматологов является лед.

Фото
Фото
РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Наука на краю света. Палеоклиматология сплошь состоит из полевых работ. Забавно, но ученые, исследующие климат, сами невероятно зависят от погодных условий — находясь за полярным кругом, в экстремальной обстановке, невозможно что-либо планировать. Изучая стихию, приходится находиться полностью в ее власти.

Фото
Фото

Время мыслится учеными-климатологами иначе: чтобы преуспеть в профессии, им необходимо оперировать не какими-то обозримыми отрезками времени, а десятками тысяч лет. Изучая глобальные явления, приходится выходить за рамки краткосрочного мышления. Хорошо, конечно, жить «здесь и сейчас», но ученый-климатолог должен рассматривать любую ситуацию в контексте сотен и сотен тысяч лет.

Фото
Фото
Загрузка статьи...