Льодовики в Альпах - сервер освіти Гамбурга
Як майже скрізь у світі, льодовики в Альпах також за останні десятиліття втратили площу та маси під впливом змін клімату.
Льодовик в Альпах
Протяжність Альп триває 1200 км над Швейцарією, Німеччиною, Словенією, Італією, Ліхтенштейном, Австрією та Францією. Вони займають площу приблизно 190 000 км² і в них проживає близько 15 мільйонів людей. 1 На німецькомовній території Альпи поділяються на західні та східні. Західні Альпи вище Східних Альп і мають численні вершини висотою понад 4000 м. У Західних Альпах Монблан (4810 м) - найвища гора в Альпах та Європі. Тут ви знайдете масив Монте-Роза (4634 м), Маттерхорн (4478), Юнгфрау (4158 м) та більшість інших чотиритисячних вершин в Альпах. У Східних Альпах лише група Берніна (4049 м) досягає висоти трохи більше 4000 м, тоді як найвища гора Австрії, Гросглокнер, має висоту лише 3797 м. Захід і схід розмежовані Рейном та перевалом Сплюген.
Льодовики та клімат в Альпах
Рис. 1: Льодовик Рона близько 1900 року 20-го
В даний час в Альпах мешкає близько 5000 льодовиків, 2 який у 1970-х роках займав площу майже 3000 км². 3 Найбільшим долинним льодовиком в Альпах є льодовик Алеч, який був оголошений об’єктом всесвітньої спадщини ЮНЕСКО і простягається на 23 км у Бернських Альпах. Льодовики в Альпах є головним джерелом Рейну, Рони, По та Дунаю; тому гори Альп також відомі як «водонапірні башти» Європи. 1 Загалом дві третини постійних крижаних поверхонь гір Центральної Європи (Альпи, Піренеї, Кавказ) знаходяться в Альпах. 4-й
Альпи зазнають чотирьох різних кліматичних впливів: м’який і вологий повітря надходить в альпійський регіон із Атлантики на заході, тепле середземноморське повітря з півдня, холодне полярне повітря з півночі та континентальне повітря зі сходу.
Просторова зміна клімату та фізіогеографія Альп впливають на розподіл температури та кількість опадів. Через свою висоту, рослинність та сніговий покрив самі Альпи мають вплив на погоду. 1 На північній та південній стороні Альп щорічно випадає 2000-2800 мм опадів на висоті близько 2000 м, тоді як у центральних Альпах - лише 800-1800 мм. Літні температури в південних Альпах на 1 ° C вищі, ніж на північній стороні. На півночі спостерігається середньоєвропейський-океанічний клімат, у Центральних Альпах континентальні погодні умови є більш вирішальними. 5
Рис.2: Середньорічна температура в Альпах та околицях 1971-2000 за даними моделей 21-го
Температура та опади є визначальними для розвитку льодовиків в Альпах. Температура в Альпах залежить від пори року і висоти над рівнем моря. Висотна залежність має найбільший вплив з осені до початку зими.
Сезонність опадів просторово змінюється і залежить від місця розташування та орографії. Однак в Альпах можна спостерігати градієнт схід-захід: на сході Альп опадів менше, ніж на заході, що можна пояснити близькістю заходу до Атлантики. Взимку майже всі опади з 1500 м випадають у вигляді снігу; сніг залишається на висоті 2000 м з середини листопада до кінця травня. 1
Коливання масштабної атмосферної циркуляції також формують клімат в Альпах. Вплив цих змін на розвиток областей високого та низького тиску, а отже, і на транспорт (адвекцію) повітряних мас в Альпи. Наприклад, область високого тиску влітку призводить до опускання сухих повітряних мас, що пов'язано з невеликим хмарним покривом та опадами. Це збільшує сонячне опромінення, температура підвищується і, таким чином, призводить до вираженого негативного балансу маси льодовиків. Танення льоду посилюється, особливо в кінці літа, оскільки лід в районі танення безпосередньо піддається короткохвильовому випромінюванню. Сніг у цій місцевості старий і брудний, тому у нього низьке альбедо, що збільшує процес танення.
Взимку область низького тиску над Британськими островами та Північним морем пов’язана з південною адвекцією теплого та вологого повітря. Якщо область низького тиску знаходиться далі на схід, відбувається адвекція холодного повітря, яке транспортує вологі повітряні маси з полярних областей до північних Альп. Це призводить до збільшення опадів та збільшення утворення хмар. І те, і інше призводить до зменшення надходить сонячної радіації і до низьких температур і, нарешті, до позитивного балансу маси. Через збільшення маси за рахунок снігу альбедо знову збільшується. Таким чином, положення та сила районів низького та високого тиску над північноатлантичним регіоном у Європі та час їх виникнення є визначальними для адвекації повітряної маси і, отже, для балансу маси льодовиків. 6-й
Особливо взимку на клімат сильно впливає Північноатлантичне коливання (NAO), яке впливає на температуру та кількість опадів, особливо на заході та на великих висотах. Потужніший НАО забезпечує транспортування теплих і вологих повітряних мас з Атлантики до Альп. Більш висока кількість опадів одночасно випадає значною мірою як дощ замість снігу через більш високі температури, так що льодовики втрачають масу. На сході, навпаки, з більшими зимовими опадами уздовж північної межі Альп та підвищенням індексу НАО випадає більше снігу, оскільки тут температури нижчі, ніж на заході через більш континентальне розташування. У центрі та на півдні Альп менше опадів, коли НАО сильне, оскільки регіони лежать в підвісі основних повітряних потоків. Це негативно позначається на формуванні льодовиків.
Зміни клімату в Альпах
Спостережувана кліматична тенденція в Альпах показує, що нічні температури взимку зросли до 2 ° C порівняно з 20 століттям. Підвищення денних температур менше. З 1980 року потепління в Альпах йде паралельно із глобальним потеплінням; однак, це приблизно втричі вище в Альпах, ніж загальносвітове. Особливо сильне підвищення температури спостерігалось у 1994, 2000, 2002 та особливо спекотного літа 2003 року. 1
Рис.3: Зміни температури в альпійському регіоні щодо 1901-2000 років 22-го
Підвищення температури в Альпах має кілька причин. До 1950 р. Коливання температури в основному можна пояснити природними впливами, такими як підвищена сонячна радіація. З 1950 року антропогенні аерозолі та викиди парникових газів мали приблизно такий самий ефект, як природний вплив. У період з 1950 по 1970 рр. Альпійський клімат був невеликим похолоданням, оскільки тут домінував вплив антропогенних аерозолів; Починаючи з 1970 року антропогенні парникові гази переважали, і спостерігалося підвищення температури. 7-й
Щодо опадів, можна сказати, що на північному заході Альп кількість опадів зросла, особливо взимку, тоді як у південних та східних частинах Альп зафіксовано зменшення восени. Щодо снігопадів можна стверджувати, що в низовинах Альп (8
Зміни в альпійських льодовиках
Рис.4: Льодовик Рона у 2005 році 23
Льодовики Альп - це найкраще задокументовані льодовики у світі, які спостерігали більше століття. 3 Проводяться постійні вимірювання балансу маси протягом принаймні 10 років для 25 льодовиків в Альпах і 11 з них протягом 30 років. 9 У Швейцарії вже в 1880 р. Вимірювання довжини льодовиків розпочали на 10 льодовиках, а в 1914 р. Розпочалось визначення масового балансу Клариденфірна. 5
Максимальна поверхня та об’єм альпійських льодовиків була досягнута протягом останніх тисяч років наприкінці Малого льодовикового періоду в середині 19 століття, 4-й коли загальна заледеніла площа становила близько 4500 км 2. З тих пір поверхня льодовика зменшилася до 2900 км 2 до 1970-х років, до трохи більше 2000 км 2 до 2003 року та до 1800 км 2 до 2010 року. Протягом перших 130 років рівень втрат становив 10-15 км 2 на рік і збільшувався до 40-45 км 2/рік після 1985 року.
Рис.5: Зміни сукупного річного балансу маси відносно 1964 р. У водних еквівалентах для окремих альпійських льодовиків 24
Подібним чином обсяг льодовиків також зменшився з середини 19 століття. Хоча для періоду близько 1850 року він оцінювався в 200-300 км 3, розрахунки на рубежі тисячоліть складали приблизно половину, а в 2011 р. Лише 80 км 3 . 3 Однак з 1980 р. Знову спостерігається прискорена втрата льоду, яка завершилася рекордним жарким літом 2003 р. Із втратою обсягу 5 - 10% порівняно із загальним обсягом з 2000 р. 4-й Нині об’єм льодовика становить третину від початкового об’єму 1850 року 10 і очікувалося лише до 2025 року. 11
Однак оцінки чреваті великою невизначеністю. Окремі роки можуть відхилятися від загальної тенденції. Більші льодовики, зокрема, також не відповідають сучасному клімату. Ймовірно, їм довелося б втратити ще третину своєї площі, щоб на початку 21 століття знаходитись у рівновазі з кліматом. 3 Порівняння поверхневих змін льодовиків в Ецтальських Альпах свідчить про те, що льодовики площею менше 0,1 км², з іншого боку, пристосувались до поточного клімату. 12-й
Причини танення льодовика
Причинами відступу льодовиків в Альпах є як природні коливання клімату, так і кліматичні зміни, спричинені людиною; обидва сприяють приблизно половині відступу льодовиків. 13, 14
З 1970 року в Альпах можна спостерігати антропогенне потепління (див. Вище), що суттєво сприяло таненню льодовиків. Однак, навіть до цього моменту часу, записи показують, що льодовики в Альпах у середньому відступили приблизно на один кілометр між 1860 і 1930 роками. Відступ льодовиків у цей період дуже ймовірно можна пояснити відкладеннями сажі в результаті індустріалізації. Завдяки відкладеним частинкам сажі поверхневе альбедо льодовика зменшується і, таким чином, поглинене сонячне випромінювання стає більшим, тому лід поглинає тепло. 15, 16
6: Дні на рік з максимальною температурою вище 0 ° C на висоті 3000 м у групі Ортлз-Чеведале, Італія 25-й
Проекції
Згідно з модельними розрахунками за допомогою регіональної моделі клімату REMO, в Альпійському регіоні до кінця XXI століття може відбутися значне потепління від 3 ° C до 4,5 ° C. 17-й На літо передбачається, що потепління на заході Альп буде сильнішим, ніж на сході. Також передбачається, що в Альпах піднімаються більше на більшій висоті, ніж на меншій. 1
Згідно з модельними прогнозами, кількість річних опадів зміниться лише незначно, але сезонні відмінності можуть ще збільшитися. Влітку кількість опадів зменшиться на 30%, взимку - на 5-10%. 8-й Через підвищення температури спостерігаються насамперед суттєві зменшення кількості снігопаду та кількості снігових днів, оскільки опади будуть все частіше випадати у вигляді дощу. Рівень замерзання може зрости приблизно на 650 м у зимові місяці до кінця століття. Для регіонів від 1000 до 1500 м це означає зменшення кількості снігопаду до 60%. Навіть понад 2000 м кількість снігопаду все одно може зменшитися на 20-30%. 17-й
Рис.7: Зміна площі льодовика (вгорі) та накопичений об’єм льоду всіх льодовиків у Європейських Альпах 1900-2100 26-й
Ці тенденції мають вирішальний вплив на масовий баланс льодовиків та сніговий покрив в Альпах. 1 Втрати льоду з альпійських льодовиків будуть зростати і надалі. Для 2050 року було розраховано зменшення на -1,3 м водного еквівалента (w.e.) на рік. Згідно з високим сценарієм RCP8.5, площа, покрита льодовиками, зменшиться до 4% площі 2003 року та до 18% цієї площі за низьким сценарієм RCP2.6. Навіть за сценарієм RCP2.6 понад 80% поверхні льодовика могло зникнути між 2003 та кінцем 21 століття. 18-го
Багато невеликих льодовиків на нижчих висотах повністю розтануть. Дуже маленькі льодовики площею менше 0,5 км 2 вже втратили 60% свого обсягу за останні 30 років і втратять ще 90% свого поточного обсягу до 2040 року. 71% цих льодовиків тоді повністю зникнуть. 19-го З іншого боку, дуже великі льодовики демонструють меншу частку втрат площі через довший час реакції. Танення долинних льодовиків, деякі з яких все ще товщиною кілька сотень метрів, займає багато десятиліть, так що деякі великі долинні льодовики все ще існуватимуть наприкінці 21 століття. Згідно з модельним моделюванням, другий за величиною льодовик в Альпах, льодовик Горнер на південному заході Швейцарії, розпадеться на різні частини незабаром після половини століття, але близько 2100 року він все ще матиме більші крижані маси в сучасному районі Фірна (див. Рис.). 18-го
Рис.8: Прогнози масштабу льодовика льодовика Горнер на південному заході Швейцарії за сценарієм RCP6.0 до 2100 р. 26-й