Льодовики в Альпах - Зміна клімату

балансу маси

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. Зазвичай їх поділяють на західні та східні Альпи. 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.

Зміст

  • 1 Льодовики та клімат в Альпах
    • 1,1 льодовики
    • 1.2 Клімат Альп
    • 1.3 Зміни клімату в Альпах
  • 2 Зміни в альпійських льодовиках
  • 3 причини
    • 3.1 Глобальне потепління
    • 3.2 Північноатлантичні коливання
    • 3.3 Атлантичне багаторічне коливання
  • 4 Майбутній розвиток
  • 5 доказів
  • 6 кліматичних даних по темі
  • 7 студентських робіт по темі
  • 8 фотогалерея по темі
  • 9 Повідомлення про ліцензію

1 Льодовики та клімат в Альпах

1,1 льодовики

В даний час в Альпах мешкає близько 5000 льодовиків [2], які в 1970-х роках займали площу майже 3000 км². [3] З них лише п'ять можна знайти в Баварських Альпах, які займають площу приблизно 1 км². 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]

1.2 Клімат Альп

Альпи піддаються чотирьом різним кліматичним впливам: м’яке вологе 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 впливають 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 вона становить 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]

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. Льодовики, розташовані у вологих регіонах з великою кількістю опадів, високою вологістю та високою циркуляцією повітряних мас, реагують більш чутливо на зміни температури, ніж льодовики, розташовані в сухому середовищі.

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. Це в першу чергу стосується змін напівсферичних хвиль Росбі та пов'язаного з ними положення потоку високих тропосферних струменів. Наслідки цих змін регіональні: вони відповідають за розвиток областей високого та низького тиску, а отже, і за 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 сонячну радіацію, температура підвищується і, таким чином, призводить до вираженого негативного балансу маси. 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 Європи та час їх виникнення є визначальними для адвекації повітряної маси і, отже, для балансу маси льодовиків. [6]

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.

1.3 Кліматичні зміни в Альпах

Спостережувана кліматична тенденція в Альпах показує, що нічні температури взимку зросли до 2 ° C порівняно з 20 століттям та 1900 роком. 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 у 2003 році. [1]

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 потепління. [7]

Щодо опадів, можна сказати, що на північному заході Альп кількість опадів зросла, особливо взимку, тоді як у південних та східних частинах Альп зниження було зафіксовано восени. Щодо снігопадів можна стверджувати, що в низовинах Альп ([8]

2 Зміни в альпійських льодовиках

Льодовики Альп - це найкраще задокументовані льодовики у світі, які спостерігали більше століття. [3] Існують постійні вимірювання балансу маси для 25 льодовиків в Альпах протягом принаймні 10 років і 11 з них протягом 30 років. [9] У Швейцарії вимірювання довжини льодовиків на 10 льодовиках розпочалося ще в 1880 році, а визначення балансу маси Клеріденфірна в 1914 році. [5]

Однак оцінки чреваті великою невизначеністю. Окремі роки можуть відхилятися від загальної тенденції. У 1910 і 1970 рр. В Альпах було зафіксовано позитивний баланс маси і, отже, збільшення льоду, так що невеликі льодовики навіть зростали. У 1940 і 1980 рр. Спостерігався надзвичайно негативний баланс маси і спостерігалися швидкі втрати льоду. [13] Особливо більші льодовики також не відповідають сучасному клімату. Ймовірно, їм доведеться 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]

Дослідження в окремих регіонах, а також окремих льодовиках показують у деяких випадках різні події, але скрізь можна спостерігати тенденцію відступу льодовиків з кінця Малого льодовикового періоду та найвищого спаду з 1980-х років. Зміна сукупного масового балансу шести вибраних альпійських льодовиків у Французьких, Швейцарських та Австрійських Альпах показує деякі суттєві відмінності -1,14 м водних еквівалентів (ми) на рік для льодовика Сарен у західних Альпах та -0,38 м ми/Рік для льодовика Сільврета в північних Східних Альпах. І навіть льодовики Сарен і Сен-Сорлін, які знаходяться на відстані лише 3 км, тануть до різного ступеня. Однак усі шість льодовиків мали прискорену втрату маси приблизно з 1980 року. [14]

3 причини

Причинами відступу льодовиків в Альпах є як природні коливання клімату, так і кліматичні зміни, спричинені людиною; обидва сприяють приблизно половині відступу льодовиків. [13]; [14]

3.1 Глобальне потепління

Проте в останні десятиліття підвищення літніх температур все частіше виявляється найважливішим фактором танення льодовиків. У період з 1961 по 2013 рік температура з червня по вересень зростала майже на 0,4 ° C за декаду. В результаті, наприклад, кількість днів з максимальною температурою понад 0 ° C на висоті 3000 м в Ортлерських Альпах, італійській гірській групі на північ від озера Гарда, збільшилася з приблизно 160 у 1960-х до приблизно 190 у 2000-х ( Рис.). Як результат, час абляції також збільшився. [3] Однак опади не демонструють суттєвої тенденції в часі накопичення взимку. На них сильно впливає НАО та частота блокування погодних схем у північній півкулі. Північні та Південні Альпи демонструють протилежну поведінку. Тенденція до зниження індексу НАО за останні два десятиліття призвела до збільшення зимових опадів на південній стороні Альп, тоді як на півночі - навпаки. [9]

3.2 Північноатлантичні коливання

Отже, снігопад залежить від НАО і, отже, зазнає великих декадних коливань. Це означає, що для снігопаду мають значення менше місцевих сил, ніж великі. [8-й]

Наразі ще не вдалося чітко розрізнити вплив НАО та впливу глобального потепління на зміну клімату. Однак передбачається, що НАО посилило підвищення мінімальних температур принаймні з середини 1980-х; за відсутності НАО мінімальні температури в Альпах зросли б лише на 0,5 ° С замість 1,5 ° С, що відповідало б середньому світовому значенню. Якщо розглядати протягом тривалого періоду часу, НАО та альпійський клімат чітко не пов’язані. Зв'язок між позитивним індексом НАО та альпійським кліматом спостерігався лише протягом певних періодів протягом останніх 500 років, який тоді характеризувався підвищеною температурою або зменшенням кількості опадів. [1]

3.3 Атлантичне багаторічне коливання

На додаток до NAO, AMO (Атлантичне багаторічне коливання) також впливає на погодні події, а отже, на температуру та опади в Європі. АМО - це коливання поверхневої температури Північної Атлантики, яке ритмічно збільшується або зменшується на 1 ° C кожні 60 років. Це спричинено змінами в океанічних течіях і впливає, серед іншого, на опади в Європі.

У швейцарських Альпах було помічено, що баланс маси схильний до сильних коливань, але довгострокова тенденція AMO слідує. [13] Прикладами збігу між АМО і балансом маси є 1910 і 1970 роки, коли в Альпах вимірювали позитивний баланс маси і, таким чином, приріст льоду, а також 1940 і 1980 роки, коли спостерігався надзвичайно негативний баланс маси відбулася швидка втрата льоду. Ці значення корелюють з коливаннями АМО: У 1910 і 1970 рр. Спостерігались прохолодні фази АМО, тоді як у 1940 та 1980 рр. Тепла фаза АМО була пов'язана з підвищеними температурами та більшою кількістю опадів у вигляді дощу, ніж у вигляді снігу. [13]

Окрім динаміки атмосферної циркуляції, частота туманних подій також призводить до спостерігається потепління навесні, влітку та восени. Кількість туманних днів зменшилася через якість повітря та зменшення концентрації аерозолю. Це призводить до місцевого нагрівання, оскільки туман блокує сонячне випромінювання і, таким чином, охолоджує малі висоти. [16]

Дослідження в Ецтальських Альпах в Австрії показали, що льодовики, розташовані вище, тануть повільніше ніж нижчі. Це може бути пов'язано зі змінами в енергетичному балансі, а також з часткою опадів у фіксованій формі в загальній кількості опадів. Опади в твердому вигляді сильніше впливають на зміни льодовиків на малих висотах, оскільки льодовики тут, як правило, тануть більше, ніж у вищих регіонах. [17]