climate-and-environment
המדע מאחורי שינויי האקלים העונה
Table of Contents
יציבות האקלים העונה מתארת את התנודות הטבעיות במזג אוויר ודפוסי אקלים שחוזרים על מהלך השנה, עוצבו על ידי מכניקת הסביבה של כדור הארץ, זרמי האוקיינוס, ודינמיקה אטמוספרית.שינויים מחזוריים אלה אינם רק סמנים לוח שנה - הם תחת ייצור מזון גלובלי, ביטחון מים ובריאות הציבור.
יסודות של שינויי אקלים עונתיים
יציבות האקלים עונתי כוללת את הקצבים הצפויים של טמפרטורה, משקעים ורוח המתרחשת כמו כדור הארץ המקיף את השמש, כמו גם את הסטייה של נורמות אלה אשר נובעות מאינטראקציות בין האווירה, האוקיינוסים, משטחים היבשה. המחזור עונתי הבסיסי הוא מונע על ידי הטיה אקסקלית - 23.5° של כדור הארץ נטייה יחסית למטוס מסלולו - אשר גורם חימום שונה של צפון ויבשות לאורך כל השנה, הם יכולים להכאיבים יותר חם יותר, אך ורק יותר מאשר מזג אוויר חם יותר, עם זאת, עם זאת, עם זאת, עם זאת, עם זאת, עם זאת, עם זאת, עם זאת, עם זאת, עם זאת, יותר חם יותר חם יותר, עם זאת, יותר חם יותר, עם זאת, עם זאת, עם זאת, עם זאת, עם זאת, עם זאת, עם זאת, עם זאת, עם זאת, עם זאת, עם זאת, עם זאת, עם זאת, יותר חם יותר חם יותר חם יותר חם יותר, עם זאת, עם זאת, עם זאת, עם זאת, עם זאת, עם זאת, עם זאת, עם זאת, עם זאת, עם זאת, עם זאת, יותר חם יותר חם יותר מאשר מזג אוויר חם יותר חם יותר, עם זאת, עם זאת, עם זאת, עם זאת, עם
Defining the Seasonal Cycle and its Anomalies
המחזור עונתי עצמו הוא תוצר של אילץ אסטרונומי צפוי.כפי שכוכב הלכת סובב סביב השמש, זווית של שינויים בקרינת השמש הקרובה, הפקת ההתקדמות המוכרת באביב עד הקיץ עד החורף באזורים ממוזגים.אבל מזג האוויר בפועל מנוסה בכל עונה נתונה רק לעתים נדירות מתאים לממוצע הקלימטולוגי בדיוק. Anomalies - פערים בטווח הארוך - מה שאנו מתייחסים למזג אוויר רגיל כמו ספירת ביניים של התחממות בינונית של התחממות בינונית של כמה שבועות (כ התחממות בינונית) כממוצע של התחממות בינונית של התחממות בינונית של התחממות בינונית (%) כממוצע של התחממות בינונית (% של התחממות בינונית של התחממות בינונית של התחממות בינונית (%) כצפונית) כצפונית של התחממות בינונית של התחממות בינונית (%) כצפונית) כצפונית של התחממות בינונית (% של התחממות בינונית, לעומת התחממות בינונית של התחממות בינונית, לעומת התחממות בינונית (% של התחממות בינונית (%) כאפקטים בינוניים בינוניים בינוניים בינוניים בינוניים בינוניים בינוניים בינוניים) כצפונית) כצפופים) כצפופים בינוניים בינוניים בינוניים בינוניים) כצפופים בינוניים בינוניים בינוניים בינוניים בינוניים בינוניים בינוניים בינוניים)
נהגים עיקריים של שינויי אקלים עונתיים
גורמים קשורים רבים משפיעים על גודל ותזמון של וריאציות עונתיות.בעוד שקרינת השמש מספקת את קלט האנרגיה, ההפצה וההחזקה של אנרגיה זו תלויה בהרכב אטמוספרי, אחסון חום האוקיינוס, ותכונות גיאוגרפיות.
קרינה סולארית ואורביטל
כמות האנרגיה הסולארית המגיעה אל פני כדור הארץ משתנה עם רוחב, העונה, והמחזור הסולארי של 11 שנים במהלך הקיץ, קרני השמש מכה בזווית תלולה יותר ומספקות יותר אנרגיה לאזור יחידת, נהיגה בטמפרטורות גבוהות יותר.בדרך כלל, זווית השכחה של החורף מניבה פחות אנרגיה.
Ocean Heat Storage and Transport
האוקיינוסים סופגים כ-90% מהחום העודף שנלכד על ידי גזי חממה ושחררו אותו לאט, ופועלים כמגרש תרמי ענק שמשלב קיצוניות בטמפרטורות עונתיות.אוקיינוסים – מונעים על ידי רוח, נפיחות טמפרטורה והבדלים של חיזוי – מפיץ חום סביב כדור הארץ.הזרם הימי של האוקיינוס האטלנטי (למשל, תחבורה במים טרופיים חמים צפונה, תוך התחממות של אקלים של מערב אירופה, כאשר מזג האוויר האטמוספירה של כדור הארץ (אומטי) עלול להשפיע על פני האוקיינוס האטלנטי (אופטימה) על פני השטח האטמוספירה האטמוספירה של כדור הארץ (אומטית) על פני השטח האטמוספירה של כדור הארץ (NVNVNIRST) או על פני השטח) על פני האוקיינוס האטלנטי (OST) על פני השטח של כדור הארץ (אורדומי אוויר) על פני השטח של כדור הארץ (אורדמים צפופים) באופן דרמטי של כדור הארץ (אורדומי אוויריטיסהאטמוספירה) או נורמה) או נורמה) על פני כדור הארץ (אומטיים (אורדומי אווירי תיבות של כדור הארץ, לדוגמה, לדוגמה, לדוגמה, לדוגמה, לדוגמה, לדוגמה, לדוגמה, כגון: אטמוספירה של כדור הארץ, לדוגמה, למשל, לדוגמה, כגון:
Aאטמוספירה Circulation ו- Jet Stream Dynamics
התפוצה הכללית של האווירה - היילי, פרל ותאים קוטביים - מובילים לחגורת רוח ומסילות סערה של מערכת סילון, סרט אוויר מהיר של אוויר הממוקם ליד הבצורת, פועל כגבול בין אוויר הקוטב הקר ואוויר תת-טרופי חם יותר (Rosby) מכתיבי סערה וכמה אוויר קר יכול להגר לזרם אווירי (אוסטרילי) הקר, כמו אוויר קר, אוסטרילי) של אורטרנטי, אוסטרל-או-או-או-או-אוויר, או אוויר חם יותר, או אוויר חם יותר, או אווירי (או-או-או-אוויר) כדי לזרם אווירי) חם יותר, כמו זרם אווירי) של צפון-אוויר, או אווירי) של צפון-אוויר (Rungic) הוא זרם אווירי) של צפון-או-אוארך, או אווירי) של צפון-אוויר (גשם) הוא זרם אווירי) כדי לזרם אווירי) של צפון-אוויר (Rosby) אונרטורנסי, אונרנסיביאוארכי, או אווירי) חם יותר, אוסטרילי) הוא זרם אווירי) הוא זרם אווירי) של אווירי (Rosbydneyntungic) של צפון-אוויר (
רשתות טלקומוניקציות ותבניות אקלים גלובליות
אפשרויות אקלים עונתיות לעתים רחוקות מתרחשות בבידוד.דפוסים בקנה מידה גדול בחלק אחד של העולם יכול לגרום לאפקטים מציפים על פני יבשות.אלה ידועים בשם טלקומוניקציות - באופן סטטיסטי משמעותי בין חריגות אקלים באזורים מרוחקים.קשרים מרכזיים המעצבים את יכולת הנשימה עונתית כוללים את אל ניניו-דרום אוסוציאלציה (ENS), אוסקולקלאז'ל (O), אוספולציה של האוקיינוס השקט (ONA) ואוקיינוס האטלנטי (OCULL) (ONA) (OCULNA) (OC) (OC) (ONA) (OCredOCredONA) (OCredOCredICAL) (ONA) (OCULNA)).
אל ניניו ולא ניניו באוקיינוס השקט
ENSO היא מצב המשפיע ביותר של יציבות האקלים לשנה-שנתית.כל שנתיים עד שבע שנים, ה- equatorial Pacific חווה התחממות (El Niño) או קירור (La Niña) של טמפרטורות פני הים, מלווה בשינויים בדפוסי לחץ אוויר אטמוספריים שמשנים רוחות ומשקעים מדרום-מזרח לא ניניו, השינוי המזרחי של קונפיר מביא לעלייה במשקעים מרכזיים ומזרחיים, בעודנומטרים צפון-מזרחיים נמצאים במזג אוויריטרים, ונו, בעודנו, נמצאים בטמפרטורות אוויריות צפון-מזרחיות צפון-מזרחיות צפון-מזרחיות, ואוויר, ואוויר, ואוויר, ואוויר, ונו, ונו, ונו, ונו, ונו, ונו, ונו, ונו, ונו, ונו, ונו, בטמפרטורות אוויריות צפון-מזרחיות, ונו, ונו, ואוויר, ואוויר, ונו, ונו, במזג האוויריות יותר ויותר חם יותר ויותר, במזג אוויריות צפון-מזרחית, ונו, במזג אוויריות, במזגו, בעודנו, בעודנו, במזגוכותר-מזרחית, במזג אוויריות צפון-מזרחית'אל ניניו
אכזבות אוסוציאל והשפעותיהן
מעבר לזמינות הדדית, oscillations בקנה מידה , כמו PDO ו AMO Modulate אקלים עונתי מעל 20-30 מחזורים שנה. PDO, המוגדר על ידי דפוסים SST בצפון האוקיינוס השקט, יכול להשתנות בין שלבים חמים ורעננים, המשפיע על תדירות אירועי אל ניניו והתנהגות של נמוך אלתולי.
סוגים של אפשרויות לעונתיות לאורך זמן
יציבות האקלים עונתית באה לידי ביטוי בקנה מידה שונים של זמן, כל אחד עם מנגנונים נפרדים ואופקים של חיזוי.
מגוון רחב
שינויים שנה לשנה הם הצורה המוכרת ביותר של ריקנות עונתית.הם מתעוררים בעיקר מאינטראקציות באוקיינוס-אטמוספרה כגון ENSO, התפרצויות געשיות אשר מזרקות אוויריות לתוך הסטרטוספרה, ותנודות כאוטי אקראי באווירה.חיזוי ריקנות בין-שנתית הוא מוקד מרכזי של מערכות חיזוי עונתיות, שמטרתן לספק תחזיות שנוצרו מראש של שישה חודשים, לדוגמה, ל-Nano Pacific, בשנת 2015-L.
אפשרויות ל-Intra- Seasonal Variability
בתוך עונה אחת, דפוסי מזג האוויר יכולים להתבודד על לוחות הזמנים של שבועות עד חודשים.העלדן-ג'וליאני אוסוציאלציה (MJO) הוא הפרעה טרופית המקיף את העולם כל 30-60 ימים, שיפור הגשמים מעל האוקיינוס ההודי ולאחר מכן משמר מזרחה, ובסופו של דבר מדכאת את הצטברות באוקיינוס השקט.
אפשרויות לDesle Variability and Long-Term Trends
על פני זמן של עשור או יותר, וריאציות אקלים פנימיות משלבות עם כוח חיצוני גזי חממה וגמישות סולארית לייצר שינויים איטיים בתנאים עונתיים הבסיס.האקלים הרב-דימדל אושיקולציה, למשל, יכול לשפר או לדכא עונות הוריקן מעל 30 שנים.אבל, לעומת זאת, דלקה ורידות עכשיו הוא יותר משינוי אנתרוגני, אשר משנה את ההסתברות של מחזור טבעי של עונת ההסתברות גבוהה יותר מ הסתברות של מחזור טבעי של מחזורי, עשוי להיות מ הסתברות גבוהה יותר מאשר עכשיו.
השפעות על פני מגזרים
לזמינות האקלים העונה יש השלכות מרחיקות לכת על החברה, המערכות האקולוגיות והכלכלה.הבנת השפעות אלה מאפשרת לבעלי העניין לתכנן ולהקצות משאבים בצורה יעילה יותר.
חקלאות וביטחון מזון
למערכות חקלאיות מתכווצות לתנאים עונתיים ממוצעים.תזמון הנטישה, בחירת זנים של היבול, ותזמון השקיה תלויים בציפיות עונתיות אמינות, כאשר יכולת הדה-מדומים מנורמות, ההשלכות יכולות להיות חמורות.כפור מוקדם בסתיו יכול להרוס גידולים פריים; מונספוניסט מתעכב יכול למנוע זריקת אורז בדרום אסיה; גשם מופרז במהלך הקציר יכול להיות דומיננטי בצורת של דגנים בשנת 2012 , 000 דולר, 000 000 חזק של צריכת אורז חזק, 000 חזק, 000 גבוה, 000, 000, 000 000 000 000 חזק, 000 חזק, 000 000 000 חזק, 000 000 000 000 חזק, 000 מצופה על ידי מצופה על ידי מחסנים של צריכת דלק חזק יותר ויותר על ידי מחסנים של צריכת דלק חזק, 000 000 000 000 000 חזק, 000 חזק, 000 חזק, 000 חזק של צריכת מים מחסנים של מחסנים של צריכת אוויר חזק, 000 000 000 חזק, 000 חזק, 000 חזק, 000 חזק, 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000
ניהול משאבי מים
אחסון Reservoir, טעינה למים הקרקעיים, תשתיות בקרת הצפה נועדו להתמודד עם עמידות עונתית. aomalies אקלים יכול למתח את המערכות האלה. Snowpack בטווחי הרים - מקור מים קריטי לאזורים רבים - תלוי במשקעים החורף וטמפרטורות האביב. a סכר חם באופן חריג בסיירה נבדה יכול להפחית את חבילת השלג ב -50%, המוביל למחסור במים קיץ עבור אזורים חקלאיים ומחוזות עירוניות, עונת 2022, כמו גם טמפרטורות אוויר חם יותר, כמו גם טמפרטורות אוויריות עונתיות, כמו גם טמפרטורות אוויריות, כמו טמפרטורות אוויריות עונתיות, כמו גם טמפרטורות אוויריות, כמו טמפרטורות אוויריות, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000 טמפרטורות מימי חולפות עונתיות, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000 טמפרטורות טמפרטורות אוויר חם יותר מדידות אוויר חם יותר, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000
בריאות הציבור ומחלות וטרינריות שנולדו
[הגמישות העונהית משפיעה ישירות על שכיחות המחלות המועברות על ידי יתושים, קרציות וקטורים אחרים.טמפרטורה ומשקעים משפיעים על הישרדות וריקבון, ושיעורי טיפת המחלה מועברת על ידי FLT:0Aedes aegyptiFLT:1 יתושים, אשר משגשגים בתנאים חמים, לחמיכים, כי אירוע אל-נינגו עולה כי גשמים בדרום-מזרח אסיה יכולים למזגוריד את הסיכון של מחלות חירום ומקרי חירום.
הביקוש והאספקה
מערכות אנרגיה רגישות לאקלים עונתי של יציבות.הפחתת הביקוש בחורף וביקוש קירור בקיץ מונעים ישירות על ידי חריגות טמפרטורה. חורף קר במיוחד באירופה יכול להעלות צריכת גז טבעי, אחסון מתח וקיבולת רשת.conversely, גלי חום קיץ יכול להציף מערכות מיזוג אוויר, המוביל לשחורים בצד האספקה, כוח הידרואלקטריק תלוי על מאגרים בזרימות, אשר נקבעים על ידי משקעים עונתיים ושינויים של מזג אוויריים, כמו גם על ידי מערכות תחזוקה, וחיזוי אווירי אוויר, עוזרות, כמו גם על ידי מערכות חשמל סולאריים.
הערכה וחיזוי של השתנות העונה
מדידה וחיזוי של יציבות האקלים עונתית דורש שילוב של תצפיות, מודלים וטכניקות סטטיסטיות.
שמירה על מערכות
בתחנות מזג אוויר יושבות, buoys, רדיוס, וכלי לווייני ילידים מספקים זרם מתמשך של נתונים על טמפרטורה, משקעים, טמפרטורת פני הים, ולחות אטמוספרית:0 Global Climatology Network (GHCN) היסטורי Climatology Network (GHCN) LT:1 מצטבר נתונים של התחנה החודשית מאלפי מקומות ברחבי העולם, ויצר את הבסיס לאקלים וגילוי אווירי אווירי (ARM) כמו כדור הארץ (R).
מודלים דינמיים לאקלים
תחזית עונתית מסתמכת על מודלים של האוקיינוס-אטמוספרה המדמיינים את התהליכים הפיזיים השולטים באקלים פנויות.מודלים אלה מקודמים בתצפיות הנוכחיות ומשולפים קדימה במשך כמה חודשים.מיומנות של מודלים כאלה מגיעה מיכולתם ללכוד רכיבים מתפתחים לאט כמו תוכן חום האוקיינוס והיקף הקרח הימי.מרכזים תפעוליים מרכזיים של ECMWF, המרכזים הלאומיים של ארה"ב לחיזוי סביבתי (NC), ו- UK- מדגמיית לטמפרטורות מרובות (NorthS) לדגמיות) ולמודלים של צפון-אמריקה (North-North-North-NorthS.
שיטות סטטיסטיות ולמידה של מכונות
השלמת מודלים דינמיים, גישות סטטיסטיות לנצל יחסים היסטוריים בין משתנים חזומים (כגון תבניות SST) לבין תוצאות עונתיות. שיטות אלה נעות מתוקפנות ליניארית פשוטה לרשתות עצביות מורכבות.לדוגמה, הקשר בין מדד אוסוציאציה הדרומית לבין גשם אוסטרלי שימש במשך עשרות שנים כדי לחזות את אלגוריתמי למידת מכונות עכשיו מאומנים על נתונים התחדשות גדולה לזהות חיבורים חדשים וחיזוי, למרות שהם דורשים מיומנות זהירה כדי למנוע נתונים רועשים.
אתגרים ב- Seasonal Forecast
למרות ההתקדמות, חיזוי האקלים עונתי נשאר מוטרד עם קשיים.האווירה היא כאוטית מטבעה, עם שגיאות קטנות בתנאים הראשוניים גדל במהירות.בניגוד לתחזיות מזג אוויר (שעד כמה ימים), תחזיות עונתיות הן פרוביביליסטיות מטבען - הן מספקות את הסבירות של תנאים מעל, קרוב, או מתחת לנורמליות יותר, אותות צפויים כמו ENSO הם לעתים קרובות חלשים או נעדרים, במיוחד, כמו אלה שאינם מסוגלים להדהים את האזורים המשתנים המערביים, כמו אלה, כמו אלה, כמו אלה, כמו גם על פני המשתנים באופן טבעי, כמו אלה, כמו מזג האוויר המשתנים קשים ביותר, כמו מזג האוויר, כמו מזג האוויר, כמו אלה, כמו גם על פני השטח הטמפרטורות איטי יותר, כמו אלה, כמו גם על פני השטח המשתנים, כמו גם על פני השטח הטמפרטורות איטיות, כמו גם על פני השטח המשתנים איטיים, כמו מזג האוויר, כמו מזג האוויר.
מאמצים להתגבר על אתגרים אלה כוללים שיפור החלטת המודל, המייצגים תהליכים בקנה מידה subgrid כגון convection, ופיתוח מערכות הטמעת נתונים בשילוב אופטימלית תצפיות מודל לתנאים הראשוניים של תוכנית המחקר העולמי (WCRP) , WC:0Working Group על מודל משותף של ModellingFLT:1 לתאם מאמצים בינלאומיים לקידום יכולות החיזוי העונתיות-toadal.
הסתגלות ואסטרטגיות ניהול
בהתחשב בחוסר הוודאות הטבוע של תחזיות עונתיות, אסטרטגיות הסתגלות להתמקד בבניית עמידות על פני מספר רב של לוחות זמנים.
החקלאות
החקלאים יכולים להפחית את הפגיעות באמצעות סיבובי גידול מגוונים, זנים עמידים לבצורת, ולוח זמנים גמישים לנטיעה. מוצרי ביטוח מבוססי אינדקס הגורם לתשלום על בסיס גירעון גשם עונתי או עודף מספקים הגנה כספית באזורים שבהם ביטוח שוק אינו זמין.התוכנית מבוססת אינדקס:0World מבוססת ביטוח ביטוח מבוסס בנק מבוסס-ביטוח לאומי FLT:1) סייעה למיליוני חקלאים קטנים באפריקה ולנהל סיכון עונתי.
ניהול מים
סוכנויות מים מאמצים גישות משולבות המשלבות תחזיות עונתיות עם ניהול הביקוש וגמישות תשתיות. חוקי ניתוח מאגר דינמי שמתאימים לוח זמנים שחרור בהתבסס על תחזיות זרימה יכולים לשפר את אמינות אספקת המים תוך שמירה על יכולת הגנה מפני הצפה. באגן נהר הקולורדו, הלשכה האמריקאית להצהרת השימוש בתחזיות שלג עונתיות כדי להקצות מים בין מדינות, עם תוכניות שקיפות לבצורת.
מערכות אזהרה מוקדמת
לאירועים עונתיים קיצוניים כגון גלי חום, בצורתם, ושיטפונות, מערכות התראה מוקדמות הן קריטיות.עדכון האקלים הגלובלי של הארגון המטאורולוגי של הארגון העולמי של ארגון המטאורולוגי מספק תחזיות פרוביביליסטיות פעמיים בשנה, עוזרות לתערות של שירותים מטאורולוגיים לאומיים במזרח אפריקה, רשת האזהרה המוקדמת של Famine (FEWS NET) משלבת תחזיות גשם עונתיות עם נתונים של בטיחות למקרי חירום של חודשים אפשריים בחודשים הומניטריים מראש.
מבט לאחור
יציבות האקלים העונה היא תכונה פנימית של מערכת האקלים של כדור הארץ, המונעת על ידי אינטראקציות עדינות בין קרינה סולארית, אוקיינוסים ואווירה. כמו מזג האוויר חם, האופי של ריקנות עונתית משתנה: גלי חום הופכים אינטנסיביים יותר ולעתים קרובות יותר, דפוסי המשקעים משתנים, והמחזור עונתי עצמו משתנה.