*[Enwl-inf] Fwd: О роли лесов в поддержании водных циклов
enwl
Хьюберт Савенидж - гидролог из Нидерландов, страны, где гидрология пользуется большим уважением, поскольку большая часть этой территории находится ниже уровня моря. После окончания аспирантуры Савенидж отправился работать в Африку, где его заинтересовал вопрос о том, куда девается влага после того, как она испаряется из земли.
Объем рециркуляции влаги (малый круговорот воды) зависит от размера участка, на который вы обращаете внимание. Если он небольшой, то объем рециркуляции влаги меньше. Количество влаги, испаряющейся с заднего двора и возвращающейся обратно на тот же задний двор, довольно невелико. Количество влаги, испаряющейся из одного округа и возвращающейся обратно в этот округ, несколько больше. Савенидж предложил меру рециркуляции влаги, которая учитывала бы весь континент. Он подсчитал, сколько влаги, испаряющейся с континента, возвращается обратно на тот же континент.
Он изучал, откуда берутся дожди в засушливом регионе Сахель в Африке: “Похоже, что рециркуляция влаги через растительность является наиболее важным условием для выпадения осадков в Сахельском поясе. Этот вывод важен для гидролога, но он имеет еще более важное значение для специалистов по планированию и управлению освоением природных ресурсов в Западной Африке. Количество осадков во внутренних районах Сахеля в значительной степени зависит не только от практики землепользования в самом Сахельском поясе, но и от практики землепользования в саваннах и лесном поясе. В Сахеле это означает, что у этого вопроса есть интересные международные аспекты (например, на количество осадков в Мали и Буркина-Фасо влияет землепользование в Гвинее, Кот-д'Ивуаре и Гане), которые могут стать важным вкладом в дискуссии о совместном использовании международных водных ресурсов”. [Savenije 1995 “Новые определения рециркуляции влаги”]
Он писал: “Недавние исследования показывают, что последствия изменения землепользования более важны, чем парниковый эффект, для объяснения регионального изменения климата, возникновения засух и опустынивания. Наиболее важным механизмом в этом отношении является обратная связь влаги с атмосферой через испарение с растительности, которое необходимо для поддержания континентальных осадков. Изменения в землепользовании, как правило, ослабляют обратную связь с влагой и увеличивают сток, что приводит к сокращению количества осадков, изменению регионального климата, возникновению засух, деградации земель и опустыниванию. Особенно остро эта проблема стоит в полузасушливых континентальных регионах. В Сахеле была четко продемонстрирована важность обратной связи по влажности, но эти механизмы обратной связи очевидны и на других континентах (Восточная Европа, Континентальная Азия, Юг Африки, Южная Америка, США).”
“В этом свете примечательно, что в международной исследовательской среде так мало внимания уделяется анализу и количественной оценке процессов обратной связи по влажности, в то время как огромные исследовательские усилия посвящены глобальному потеплению и прогнозам GCM, которые не приведут к каким-либо ощутимым действиям на местном уровне. Однако проблема опустынивания, причина которой кроется в местном антропогенном воздействии на взаимодействие земли и атмосферы, может быть решена с помощью мер местного и регионального управления. Поэтому крайне важно, чтобы физические процессы, ведущие к региональному изменению климата и опустыниванию, могли быть установлены научно и количественно оценены”.
“В дополнение к исследованиям в области физики рециркуляции влаги, существует острая необходимость в изучении политических последствий взаимосвязи между землепользованием и водопользованием, климатом и доступностью водных ресурсов. Если можно количественно оценить влияние землепользования и водопользования на количество осадков и доступность водных ресурсов, то можно определить все экологические издержки и выгоды от определенных методов землепользования. Методы землепользования, которые сводят к минимуму сток и, следовательно, максимизируют отдачу от влаги, не только предотвращают эрозию и потерю питательных веществ, но и способствуют сохранению континентальных осадков. Политические последствия для социально-экономического развития носят как национальный, так и международный характер, что может повлиять на переговоры по водным ресурсам между странами, расположенными выше и ниже по течению”. [Савенидж, 1995 “Существенно ли влияет обратная связь по влажности на количество осадков”]
‘Политические последствия для социально-экономического развития носят как национальный, так и международный характер, что может повлиять на переговоры по водным ресурсам между странами верхнего и нижнего течения’.
В течение следующих 15 лет Савенидж был разочарован отсутствием реакции со стороны широкой общественности на то, что он говорил, на то, что он считал важнейшей проблемой землепользования и утилизации осадков/малого круговорота воды, и на то, как это повлияло на наше водоснабжение.
Он также был раздосадован тем, что его метод количественной оценки рециркуляции влаги не получил более широкого распространения. Затем, в 2010 году, один из его магистрантов, Рууд ван дер Энт, сказал, что хочет попробовать количественно оценить рециркуляцию влаги. (Позже Ван дер Энт стал профессором гидрологии). Используя более сложные методы, он рассчитал количество осадков и суммарное испарение на основе метеорологических данных (из так называемого набора данных ERA-Interim), и в сотрудничестве с Савениджем они опубликовали научную статью с полулитературным названием “Происхождение и судьба атмосферной влаги на континентах”.
Он обнаружил, что 40% осадков рециркулируется в глобальном масштабе, 57% суммарного испарения рециркулируется в глобальном масштабе. (Это имеет важное значение для решения проблем нехватки воды).
На этой их карте показана рециркуляция осадков - количество осадков, выпадающих в районе за счет эвапотранспирации. Из карты видно, что в западных прибрежных штатах США менее 20% осадков выпадает за счет эвапотранспирации. Большая часть осадков поступает из океана. В глубине материка 30-45% осадков выпадает за счет испарения с суши. На этой карте показано суммарное испарение - сколько суммарного испарения из района, который будет возвращаться на сушу. 50-60% суммарного испарения из прибрежных штатов США будет возвращаться на континент дальше вглубь страны. Значительное количество осадков, 60-80%, которые испаряются в Европе, на Ближнем Востоке и в Северо-Западной Азии, выпадет обратно на континент, а не будет унесено ветром в океан.
Вот карта того, где в среднем дует ветер. Проследив за векторами, мы видим, что в США, на Среднем Западе и на Великих равнинах дожди идут с юго-запада. Мы видим, что влага поступает в Китай из Европы и вызывает там дожди.
Подводя итог своим выводам, Ван дер Энт и Савенидж пишут: “Основными регионами-источниками континентальных осадков являются запад Североамериканского континента, весь регион Амазонки, центральная и Восточная Африка и очень большая территория в центре Евразийского континента. Основными местами сбора испаряющейся с континента воды являются северо-восток Северной Америки, регион вокруг линии Перу-Уругвай, Центральная и Западная Африка, а также обширные территории в Китае, Монголии и Сибири. Районы к востоку от Анд и Тибетского нагорья являются "горячими точками", где оба континента имеют высокие коэффициенты рециркуляции влаги. Влага, испаряющаяся с Евразийского континента, обеспечивает 80% водных ресурсов Китая. В Южной Америке водные ресурсы бассейна реки Рио-де-ла-Плата на 70% зависят от испарения из лесов Амазонки. Основным источником осадков в бассейне реки Конго является влага, испаряемая над Восточной Африкой, особенно в районе Великих озер. Бассейн реки Конго, в свою очередь, является основным источником влаги для выпадения осадков в Сахеле. Кроме того, показано, что из-за особенностей местной орографии рециркуляция влаги является ключевым процессом вблизи Анд и Тибетского нагорья.”
“Мы пришли к выводу, что рециркуляция континентальной влаги играет важную роль в глобальном климате.... мы подчеркнули тот факт, что вся испаряющаяся вода в конечном итоге выпадает в осадок: то, что поднимается вверх, должно опускаться вниз. Хотя это общеизвестно, в гидрологии эта идея не является основной. В большинстве исследований по водным ресурсам испарение рассматривается как потеря для системы. Кроме того, осадки часто рассматриваются просто как внешнее воздействие. Для многих исследований бассейнового масштаба такого подхода может быть достаточно, но мы продемонстрировали, что механизм прямой и косвенной обратной связи может быть очень важен при учете водных ресурсов. В глобальном масштабе переработанная влага увеличивает наши запасы пресной воды в 1,67 раза, но на местном уровне это может быть в три раза больше (например, в бассейне Рио-де-ла-Плата в Южной Америке) или даже в десять раз больше в западном Китае. Более того, как мы показали, почти все испарения из Восточной и Центральной Африки возвращаются на континент. Таким образом, мы можем, например, заключить, что осушение водно-болотных угодий в бассейне Нила может увеличить сток воды в Ниле, но также приведет к сокращению общих запасов пресной воды в Африке”.
Эти карты малого круговорота воды, составленные голландскими гидрологами, заслуживают более широкого ознакомления.
Алексей,сегодня многие привычные понятия и представления о жизни меняются,даже известные всем по школьным учебникам такие "велосипеды" как круговорот воды, образование облаков, ветра и другие имеют другую природу.И конечно роль лесов не сводится к поглощению углерода.=Физические представления о мире меняются-дополняются биологическими - вот пример новых знаний о деревьях (рассылал ранее):Запахи растений и деревьев - землистые и мускусные, травянистые и мятные, перечные и пряные, сернистые и неприятные - интригующе связаны с климатом. Эти запахи состоят из класса молекул, называемых терпинами, которые являются эфемерными и летучими. Эти молекулы быстро реагируют в атмосфере, превращаясь в различные типы аэрозолей (так называют частицы, которые остаются в воздухе). Эти аэрозоли превращают водяной пар в облака, что влияет на температуру на суше и количество осадков.
Идея о том, что растения и деревья образуют облака и переносимые по воздуху капли воды, была впервые выдвинута голландским биологом Фрицем Гоутом. В Калифорнийском технологическом университете в Лос-Анджелесе он построил одни из первых теплиц, которые могли имитировать различные климатические условия, с помощью которых он мог изучать поведение растительных выбросов и аэрозолей. Он размышлял о происхождении голубой дымки, которая украшала некоторые горные хребты. В 1960 году он предположил, что голубая дымка встречается в местах, богатых терпенами, таких как горы Блу-Ридж в Аппалачах, где растут богатые терпенами хвойные дубы. Терпены вступают в реакцию с образованием аэрозолей, из которых образуются крошечные капельки воды, которые висят в воздухе, рассеивая свет в синей части спектра. [Уэн 1960]
Экспериментальное измерение превращения терпенов в аэрозоли было проведено в 1978 году Деннисом Шютцле, инженером-экологом, который обнаружил, что лимонен, терпен, ответственный за цитрусовый запах фруктов, вступает в реакцию с озоном с образованием аэрозолей. [Шютцле, 1978] .
…..
В 1970-х годах метеорологи провели обширные исследования аэрозолей и их влияния на климат. Ученые исследовали, как аэрозоли влияют на температуру Земли и как загрязнение распространяется в атмосфере Земли. Но затем, в 1980-х годах, интерес к аэрозолям снизился, поскольку климатологи стали гораздо больше интересоваться углеродным парниковым эффектом.
Однако некоторые ученые продолжали изучать аэрозоли. Джеймс Лавлок, который работал над своей теорией Геи о том, как Земля ведет себя подобно живому организму, предложил провокационную теорию о том, как аэрозоли могут помочь земле саморегулировать свою температуру, аналогично тому, как организмы могут саморегулировать температуру своего тела. Он, вместе с ученым-атмосферистом Рэем Чарлсоном, предложил механизм обратной связи. По мере того, как планета нагревалась, водоросли в океанах росли активнее. Поскольку водоросли выделяют в воздух аэрозоль серы, называемый DMS, который способствует образованию облаков, то при увеличении количества водорослей образуется больше облаков, которые затем охлаждают планету и возвращают ее к исходной температуре. [Чарлсон, 1987]
Работа Лавлока, возможно, сыграла значительную роль в возвращении более широкого метеорологического сообщества к работе с аэрозолями. Пол Крутцен, лауреат Нобелевской премии за работу об озоновой дыре, а также автор работ о терпенах и аэрозолях, в соавторстве с биогеохимиком Мейнратом Андрэ написал о том, как в 1990-х годах “научный интерес к климатической роли аэрозолей возродился после того, как было выдвинуто предположение о связи между морскими биогенными аэрозолями и глобальным климатом. Это предложение, которое первоначально ограничивалось воздействием природных сульфатных аэрозолей, вызвало дискуссию о роли антропогенных аэрозолей в изменении климата, что привело к предположению о том, что они могут оказывать воздействие на климат, сравнимое по величине, но противоположное по знаку воздействию парниковых газов” [Andrae 1997].
В 1990-х годах и в новом тысячелетии ученые продолжали расшифровывать связь между терпенами и облаками.
Молекулярная структура терпенов придает им летучесть, которая позволяет им превращаться в новые структуры, притягивающие молекулы водяного пара для образования на них зародышей. Эта молекулярная структура состоит из пяти атомов углерода и восьми атомов водорода. Когда молекулярная структура содержит одну группу, они называются изопренами; когда их две, они называются монотерпенами (несмотря на несколько нелогичное название); а когда их три, они называются сесквитерпенами и так далее. Один только изопрен имеет 30 000 различных молекулярных форм и бесчисленное множество биохимических путей, которые могут превращать его в различные типы аэрозолей. Терпены относятся к категории молекул, называемых BVOC (биогенные летучие органические соединения). В зависимости от концентрации молекул в атмосфере, влажности и температуры терпены претерпевают различные биохимические изменения, превращаясь в различные типы аэрозолей с различными свойствами притяжения воды.
[Бергман, 2022] Карта выбросов изопрена. Изопрен - это самый простой терпен.
По мере продвижения исследований становилось все яснее, что огромное количество терпенов, выбрасываемых лесами в атмосферу, создает достаточное количество аэрозолей второго порядка, что существенно влияет на глобальное образование облаков. Например, небольшие облака/туман, которые висят прямо над лесами, часто состоят из терпенов.
Терпины, грибы и бактерии существовали еще до появления человека. Ученые хотели знать, каким был состав аэрозолей до того, как люди изменили атмосферу. Глубоко в джунглях Амазонки атмосфера все еще напоминает то состояние, в котором она была до нашествия антропогенных аэрозолей - сюда проникают чистые водяные пары из океанов, а дожди смывают аэрозольные шрамы антропоцена. Кристофер Пелькер, докторант Химического института Макса Планка, руководил исследованием на Амазонке в 2010-х годах. Работая на вышке высотой 80 метров, с которой открывался вид на зеленые заросли биоразнообразия, его команда собрала образцы аэрозолей. Затем, изучая их в сканирующие электронные микроскопы, они сделали удивительное открытие. Аэрозоли содержат калий. Аэрозоли состояли из двух частей: сердцевины, содержащей соли, богатые калием, и гелеобразного покрытия, состоящего из летучих органических соединений, полученных из терпенов. Оставалось загадкой, почему в сердцевине должен быть калий. Затем ученых осенило вдохновение, когда они поняли, что грибы используют воду, содержащую соли калия, для запуска спор в небо. Соли калия, попав в воздух, могут притягивать к себе молекулы терпенового происхождения [Pöhlker, 2012]. Они открыли поэтический симбиоз грибов, которые в партнерстве с деревьями создают облака.
Когда мир был нетронутым, в атмосфере было гораздо больше терпенов, спор грибов. Сейчас, в эпоху антропоцена, 10% аэрозолей образуются человеком. В небе витают аэрозоли на основе сульфатов и других загрязняющих веществ.
Терпены могут играть определенную роль в регулировании глобального потепления. Моа Спорре, физик, смоделировала процесс обратной связи между терпенами и другими BVOC (биогенными летучими органическими соединениями), чтобы понять, как они могут способствовать саморегулированию климата. Процесс обратной связи напоминает тот, который Лавлок предложил для водорослей. Когда деревьям становится жарко и они испытывают стресс, они выделяют больше терпенов. Повышение температуры во всем мире означает увеличение количества терпенов. Чем больше терпенов, тем больше облаков, которые помогают снова охладить планету. Спорре обнаружил, что этот цикл обратной связи помогает значительно уменьшить глобальное потепление [Sporre 2019]. Однако их расчеты очень приблизительны, поскольку картина аэрозоля очень сложна.Терпены, сигнальный язык и гормоны
Мне кажется важным, что мельчайший аэрозоль оказывает столь значительное воздействие на облака, которые на много порядков больше по размеру. Представляется важным, что крошечные частицы способны регулировать переменные в гораздо большем масштабе, такие как температура и количество осадков, как показывают исследования Моа Спорре. Это напоминает мне о том, как работают сигнальные молекулы в организме организмов. Например, молекула гормона - это сигнальная молекула, которая может запустить гораздо более масштабный каскад реакций в клетке, когда попадает на рецепторы клеточной мембраны. Эндокринная система вырабатывает различные гормоны для регулирования уровня сахара в крови или выработки энергии. Существование молекул-посредников означает, что организмы могут регулировать функции организма без больших затрат энергии. Существование биоаэрозолей означает, что земля может регулировать свои функции - обеспечивать нужное количество тепла и воды для всех форм жизни - без огромных затрат энергии. Когда системы становятся достаточно сложными, они начинают вырабатывать язык и систему обмена сообщениями/сигнализации. Эндокринная система, использующая гормоны, является примером системы обмена сообщениями/сигнализации.
Удивительно, но существует своего рода универсальный язык и система обмена сообщениями между различными видами и царствами. Вы можете подумать, что грибы, бактерии, животные и растения развивают язык только для своего собственного царства. Но нет, у них есть универсальный язык. Этот язык - язык терпенов. Природа использует терпены для общения и самоорганизации. Растения выделяют определенные терпены (запахи), чтобы привлечь опылителей, и другие терпены, чтобы предупредить другие растения о нападении травоядных и насекомых. Колонии муравьев объединяются в суперорганизм, но не с помощью одного муравья-лидера, дающего указания сверху вниз о том, что должен делать каждый муравей, а с помощью восходящей системы сообщений, которые может отправлять каждый муравей. Их сообщения написаны на языке терпенов. Запах терпена дает муравьям информацию. Бактерии и грибы взаимодействуют между собой в рамках своих царств. Эколог-микробиолог Паолина Гарбева исследует этот феномен и объясняет: “Почвенные бактерии могут чувствовать запах ароматных терпенов, вырабатываемых патогенными для растений грибами. В ответ они становятся подвижными и вырабатывают свой собственный терпен. Такие ароматизаторы - это не просто отходы производства, это инструменты, специально предназначенные для общения на расстоянии между этими мельчайшими грибками и бактериями. ”Общение бактерий и грибов основано на языке терпенов. [Шмидт, 2017]. (Для получения дополнительной информации: научный канал Scishow опубликовал материал об универсальном языке терпенов.)
Почему носитель этого универсального языка, терпены, также участвует в образовании облаков? Мне кажется интригующим, что инструмент, который природа использует для общения между видами, также используется для создания дождя, удержания тепла и защиты от солнца. Кажется любопытным, что главный герой природной матрицы коммуникации является также главным героем природного способа регулирования круговорота воды и планетарного тепла. Возможно, это явление - всего лишь эволюционная причуда, но, возможно, здесь происходит нечто большее, чем может рассказать нам нормативная история аэрозолей и климата.
Леопольд Ружичка, получивший Нобелевскую премию по химии за свою работу о терпенах, предположил, что многие сигнальные молекулы в организме, такие как стероидные гормоны, произошли от терпенов.
Таким образом, молекулы, которые регулируют функции организма, также связаны с молекулами, которые регулируют атмосферные функции. Если физиология Земли сходна с физиологией живого организма, как предполагает гипотеза Лавлока о Геи, то, возможно, у Земли есть эндокринная система, которая посылает гормоноподобные молекулы-посредники для регулирования своих глобальных функций, таких как регулирование температуры и воды, координируя себя с помощью системы обмена сообщениями, написанной на язык терпенов.
Климатические модели изначально были основаны на физике. После того, как значение химических реакций в атмосфере стало более понятным, климатические модели также стали основываться на химии. Если эта концепция регулирования Земли на основе молекул-посредников верна, то, возможно, нам также потребуется сделать наши климатические модели биологическими. В рамках этой биологической концепции мы бы рассматривали Землю с точки зрения ее функций. (Мы бы встали на путь уменьшения последствий глобального потепления, засух, пожаров и наводнений, восстановив различные ‘биологические’ функции Земли.) Разные аспекты земли играют разные биологические роли. Леса - это легкие, потому что они вырабатывают кислород. Леса - это сердце, благодаря своей способности перекачивать воду в небо. Атмосферные реки - это артерии, а реки - это вены. Водно-болотные угодья - это почки.
Еще предстоит выяснить, что представляет собой эндокринная система Земли. Эндокринная система могла бы посылать "гормоны" (терпены) для создания более эффективного распределения облаков. Мы могли бы ожидать, что эта эндокринная система будет распространяться на большие расстояния, поскольку терпены и аэрозоли, выделяющиеся в одном регионе, могут разноситься ветром на сотни миль, влияя на формирование облаков. Существуют сети мицелия длиной более мили, которые соединяют леса, распределяя питательные вещества и воду между деревьями и координируя различные виды. Но они слишком малы по масштабу для целей эндокринной системы. Поскольку мы знаем, что бактерии и грибы могут общаться с помощью терпенов, разносящихся по воздуху, возможно, существует возможность формирования своего рода терпеновой координационной матрицы в масштабах континента, если все они связаны, что способствует развитию эндокринной системы. Может ли эта матрица лучше знать, когда следует выделять терпены, чтобы повлиять на распределение воды и тепла в материке?
Нам еще многое предстоит узнать о терпенах, ароматном языке универсального общения, и о том, как их выделение растениями и деревьями влияет на нашу глобальную климатическую систему.
=============================================================
Вот первая часть книги "Биопреципитация", а также вторая часть, если вы хотите ознакомиться с предыдущими статьями.
Это публикация, предназначенная для читателей и посвященная выделению терпенов и спорообразованию грибов.Best regards,Bulat K. YESSEKIN
---------- Forwarded message ---------
От: Alpha Lo from Climate Water Project <climatewa...@substack.com>
Date: сб, 14 сент. 2024 г. в 21:02
Subject: Molecular messengers for rain and cooling : Bioprecipitation III
Molecular messengers for rain and cooling : Bioprecipitation III
Endocrine metaphors of signalling for terpines, aerosols, and cloud creation
Best regards,Bulat K. YESSEKIN
сб, 19 окт. 2024 г. в 22:16, Alexey Kokorin <koko...@gmail.com>:Извините не дописал.Выводы доклада Андрея Нефедова совершенно разумны и леса помогают людям жить. Но глобально управляют климатом Земли все же океаны, просто потоки влаги несоизмеримыС уважениемАлексей.
сб, 19 окт. 2024 г. в 19:08, Alexey Kokorin <koko...@gmail.com>:Уважаемые коллеги!Давайте не изобретать велосипед. Заходим на сайт Казгидромета и читаем описание климата страны (см. ниже), откуда приходят воздушные массы и циклоны. Понятно что влияние подстилающей поверхности есть, но "насоса" , вернее "подсоса" лесами с океанов нет (он есть в Амазонии и Южном Китае, вероятно, еще где-то). Это факт физики атмосферы - движения циклонов и политики здесь никакой искать не надо. Леса конечно очень нужны, на местном и локальном уровне. Для их охраны и восстановления не нужны добавочные аргументы.С уважениемАлексейКлимат КазахстанаПоложение Казахстана в умеренных широтах (40-55с.ш.) определяет высокие значения притока солнечной радиации на его территорию.
Основной составляющей радиационного баланса является солнечная суммарная радиация. По мере продвижения с севера на юг происходит существенное возрастание прихода солнечной суммарной радиации.
Наибольшее количество солнечной энергии Казахстан получает в течение периода июнь-август. На большей части республики максимум солнечного солнцестояния приходится на месяц летнего солнцестояния – июнь, реже июль.
Это время года характеризуется малыми градиентами радиационных потоков и преобладанием сравнительно тонких облаков верхнего и среднего ярусов.
Суммарная радиация, попадая на земную поверхность, частично поглощается, а остальная часть, отражаясь, возвращается в атмосферу. Коэффициент отражения зависит главным образом от характера подстилающей поверхности. Зимой, при наличии снега он достигает 70-80%, летом – значительно снижается до 20-30%.
Главные черты атмосферной циркуляции над Казахстаном складываются под влиянием общей планетарной циркуляции, местных условий радиации и особенностей подстилающей поверхности. Крупные колебания в режиме циркуляции северного полушария существенно отражаются и на циркуляции, развивающейся непосредственно над Казахстаном. Так, например, усиление зональной (западно-восточной) циркуляции на полушарии в целом приводит к усилению западно-восточных составляющих движения сравнительно свежих океанических масс воздуха на территорию Казахстана. От Атлантического океана и его морей Казахстан удален примерно на 2000-3000км, но, несмотря на глубокое континентальное положение, в эти периоды континентальность климата заметно уменьшается.
В летних условиях благодаря большому влагосодержанию пришедшие с запада морские массы воздуха даже в центральных, юго-восточных и восточных районах Казахстана сохраняют значительную влажность.
В холодную половину года с установлением четко выраженной западно-восточной циркуляции значительные оттепели охватывают всю территорию Казахстана.
Существенное влияние на циркуляционный фон оказывает также меридионально преобразованная планетарная циркуляция, обуславливающая на его территории интенсивную адвекцию то теплых воздушных масс с юга, то холодных арктических масс с севера.
К числу особенностей атмосферной циркуляции над Казахстаном, следует отнести, прежде всего, то, что примерно вдоль его средней широтной зоны в холодное полугодие обычно проходит ось западного отрога сибирского максимума, часто соединяющегося с осью восточного отрога азорского максимума. Эта нередко сплошная полоса высокого давления, пересекающая Казахстан с запада на восток, обуславливает четкий ветровой раздел в течение большей части года.
Весьма существенное влияние на циркуляционные процессы атмосферы над Казахстаном оказывает устройство его поверхности. Горные массивы на юге, юго-востоке и востоке оказывают определенное влияние на воздушные течения обще планетарного масштаба, являясь естественным барьером для прохождения холодных воздушных масс на юг. Влияние гор на юге и юго-востоке на атмосферные фронты очевидно. Так, фронты, приближающиеся с севера, замедляют свое движение или стационируют. При подходе к горам на фронтах нередко возникают волновые возмущения, которые частично затем развиваются до стадии циклонов.
Поверхность Казахстана. Поверхность Казахстана отличается чрезвычайным разнообразием. Большая часть территории представлена равнинными низкогорными участками, где имеются обширные плоские низменности и впадины, находящиеся местами ниже уровня моря. Значительны площади плато и низкогорных массивов. Высокогорные районы со снежными вершинами занимают восточную и юго-восточную окраины республики.
Ветровой режим. В лесостепной и степной зонах Казахстана, примерно от Алтая до Мугоджар, зимой преобладают юго-западные ветры, повторяемость их составляет 30-60% общего числа наблюдений без штилей. Типичным для пустынной и частично предгорных зон южной части республики является преобладание ветров северо-восточного направления (до60%) в сочетании с малой повторяемостью ветров западных и юго-западных румбов. В западном Казахстане отмечается наибольшая повторяемость восточных и юго-восточных ветров, но нет ярко выраженного преобладания того или иного румба. Это связано с ослаблением западного отрога сибирского антициклона и частыми выходами циклонов с юга Каспия и с северо-запада.
Исключением является юго-западный район республики, прибрежная зона Каспия, где преобладают восточные и юго-восточные ветры,(30-50% случаев в январе), это обусловлено не только барическими, но и местными термическими условиями. Зимой воды Каспия охлаждены меньше, чем прилегающие к нему песчаные пустыни. В связи с этим усиливается тенденция переноса более холодных масс воздуха из пустыни в сторону Каспия.
В теплое время года режим ветра в Казахстана резко меняется. В это время преобладает вынос воздушных масс из крайних северных широт континента в центральные районы. В этих условиях на территории Казахстана преобладают северо-западные, северные и северо-восточные ветры (повторяемость их составляет 25-50% случаев в июле).
В переходные периоды года в Казахстане господствует западно-восточный перенос воздушных масс.
В горных районах и в прибрежной зоне крупных водоемов летом наблюдаются местные ветры. На побережье Каспийского и Аральского морей, озер Балхаш, Зайсан, Алаколь наблюдаются бризы.
Горные ветры отмечаются вскоре после захода солнца и продолжаются до восхода. Днем господствуют ветры, направленные из долины в сторону гор. В предгорной зоне наблюдаются фены.
В горных районах также наблюдаются местные ветры, обуславливаемые прохождением вблизи гор циклонических образований. В районе Джунгарских ворот зимой господствует ветер южного и юго-восточного направления, который достигает ураганной силы (до 70м/с).
Лесостепная климатическая зона. Лесостепь занимает небольшую часть территории севера Казахстана. Южная граница зоны определяется в основном тепло- и влагообеспеченностью теплого периода года и определенным соотношением осадков и испаряемости за летний период. Зона относится к наиболее обеспеченным влагой равнинным районам республики, однако испаряемость здесь значительно превышает атмосферные осадки (за лето в 2-3 раза).
Среднее годовое количество осадков изменяется от 320 до 360 мм, причем около 80% годовой суммы выпадает за теплый период.
Средняя температура января -17°, с возможными понижениями в отдельные дни до -42–48°, малое количество зимних осадков. Зима продолжительная и холодная.
Зона подвергаются интенсивными арктическими вторжениями, обуславливающими поздние весенние и осенние ранние заморозки. В то же время редкое прохождение западных и ныряющих, южных циклонов вызывает зимой повышение температуры до +5°. Прохождение циклонов зимой обуславливает также усиление ветра, сопровождаемое метелями и снегопадами.
В теплое полугодие резко увеличивается количество осадков. Средняя температура июля 20°, лето умеренно жаркое, но сравнительно непродолжительное с возможным повышением температуры в отдельные дни до 41°.
Степная климатическая зона. Степная зона имеет более сухой климат, чем лесостепная, и отличается еще большим превышением отношения испаряемости к осадкам за летний период от 3 на севере до 7 на юге.
Годовое количество осадков изменяется от 230 до 340мм. Максимум также приходится на теплое полугодие, когда выпадает 65- 80% годовой суммы осадков. Средние годовые температуры положительны (1°С), причем они выше, чем в лесостепной зоне.
Климат более континентален в центральной части зоны. В западном районе степной зоны выделяется более увлажненный климатический регион, подверженный более частым южным, западным и северо-западным циклоническим воздействиям.
Восточная часть зоны подвержена антициклоническим воздействиям и увлажнена меньше (за исключением горных районов).
Западный район зоны отличается меньшей продолжительностью зимы и большей продолжительностью лета.
В степной зоне доля зимних осадков увеличена: до 23-27% от годовой суммы.
Средняя температура в январе изменяется от –15° до –19°, В отдельные дни возможны понижения до –42°, на востоке зоны до –49° и даже до –54°С.
Особенностью зоны является то, что при ясной погоде и низких температурах за счет увеличения барического градиента на периферии антициклонального поля возможны сильные ветры и поземки.
Степная зона отличается значительным развитием ветровой эрозии. В пределах степной зоны общее число дней с пыльными бурями за теплый период колеблется в среднем от 20 до 80 дней.
Лето в степной зоне более продолжительное и жаркое, но менее влажное, чем в лесостепи. Средняя температура в июле изменяется от 19° до 23°, нередки повышения температуры до 40-42°С.
Полупустынная климатическая зона. Средние годовые температуры изменяются от 6 до 8°С на западе и от 3 до 5°С в центре и на востоке. Годовое количество осадков изменяется от 134 до 330мм. Для зоны сохраняется преобладание осадков теплого периода до 55-70% годовой их суммы, но уже в меньшей степени, чем для степи.
В пределах зоны следует выделить западнее Мугоджар самостоятельный район с более мягкими по сравнению с другими частями зоны климатическими условиями и лучшей увлажненностью. Внутри его в свою очередь можно выделить подрайон, примыкающий к Каспийскому морю и испытывающий его наибольшее влияние.
Западный район находится в сфере проявления атлантических, черноморских и частично каспийских циклонов, а восточный обычно подвержен действию южных циклонов (южнокаспийских, мургабских, верхнеамударьинских).
Центральная часть зоны подвергается воздействию северо-западных и северных холодных вторжений и сухих масс арктического воздуха, оформленных в виде антициклональных ядер.
В холодной полугодие над полупустынной зоной располагается полоса высокого давления, что обуславливает преобладание здесь ясной и маловетреной погоды. В тоже время при нередких сменах холодных вторжений теплыми вторжениями увеличивается облачность и усиливается ветер.
Средняя температура января от –10° на западе и до –20° на востоке, возможны значительные кратковременные понижения до –37° на западе и до –50° на востоке и повышения температуры до 10° - 15° тепла.
При средней июльской температуре 21-25° нередки повышения температуры в отдельные дни до 40-45°.
В полупустынной зоне значительно увеличиваются повторяемость атмосферных засух, суховейно-засушливых погод.
Из сезонов года наиболее четко выражены зима и лето.
Причем наблюдается значительные различия в продолжительности их на западе и востоке зоны. Если в западной части зима короче, чем на востоке, то лето наоборот.
Пустынная климатическая зона. Пустынная зона занимает большую часть равнинного Казахстана и состоит из трех основных типов пустынь – глинистых, песчаных и каменистых.
Зона характеризуется большей в республике континентальностью климата и скудными условиями увлажнения. За год испаряемость превышает осадки в 10 раз, а за три летних месяца – в 20-70 раз. Средние годовые температуры возрастают здесь до 3-13°. Количество осадков наоборот уменьшается до 100-200мм за год.
В целом климат данной зоны отличается продолжительным жарким летом, холодной для данных широт зимой, большими годовыми и суточными амплитудами температуры, большой сухостью воздуха, малой облачностью.
По особенностям барико-циркуляционного режима как отдельных сезонов, так и года в целом пополнение запасов воздуха пустынной зоны идет в основном за счет притекающих континентальных сибирских и воздушных арктических масс, с малым содержанием влаги. Для влажных воздушных масс арктического происхождения зона мало доступна. Поступающий сюда воздух уже в процессе трансформации над степной и полупустынной зонами значительно иссушается.
Для теплого полугодия пустынной зоны вследствие интенсивного теплообмена между подстилающей поверхностью и атмосферой характерен интенсивный процесс трансформационного иссушения и прогревания, поступающих сюда воздушных масс, приводящих к формированию континентального местного тропического воздуха.
Ветры в зоне пустынь слабые, повторяемость штилей большая, преобладающее направление северо-восточное. Суточный ход ветра типично материковый: вечером и ночью преобладает затишье, днем ветер усиливается, достигая максимума в послеполуденные часы.
Наиболее холодными месяцем года является январь со средней температурой в пределах –5,-15°С. В тоже время даже в наиболее холодные месяцы зимы возможны редкие потепления температуры, достигающие в отдельные дни 15-25° тепла.
Доля осадков холодного периода составляет 30-54% годовой суммы.
При прохождении холодных фронтов обычно наблюдаются пыльные бури.
Периоды наибольшей жары связаны с развитием термической депрессии.
Характерным для теплого полугодия является большая повторяемость атмосферных засух, на фоне умеренно засушливых и суховейно-засушливых погод. Засушливый характер погод обусловливается не только высокими температурами, но и низкой относительной влажностью воздуха в сочетании с небольшим количеством осадков.
Зима отличается большой неустойчивостью и изменчивостью погоды, особенно в южной частим зоны, где часты смены положительных и отрицательных температур.
Лето в пустынной зоне длительное, знойное и сухое, погода устойчивая, отличается сухостью и запыленностью, безоблачностью и большими суточными амплитудами температуры воздуха и почвы. Днем поверхность почвы может накаляться до 70°, а ночью в отдельных случаях в период вторжений она опускается иногда до 0°,.
Пустынная зона летом – место активного формирования тропического воздуха.
Горные и предгорные районы. В Казахстане имеются и горные и предгорные районы с ясно выраженной вертикальной климатической зональностью. Смена вертикальных климатических зон происходит аналогично горизонтальным зонам.
СРЕДНИЕ МНОГОЛЕТНИЕ ЗНАЧЕНИЯ СРЕДНЕГОДОВЫХ И СРЕДНЕСЕЗОННЫХ ТЕМПЕРАТУР ВОЗДУХА НА ТЕРРИТОРИИ КАЗАХСТАНА, РАССЧИТАННЫЕ ЗА ПЕРИОД 1981‑2010 гг.
СРЕДНИЕ МНОГОЛЕТНИЕ ЗНАЧЕНИЯ ГОДОВЫХ И СЕЗОННЫХ СУММ ОСАДКОВ НА ТЕРРИТОРИИ КАЗАХСТАНА, РАССЧИТАННЫЕ
ЗА ПЕРИОД 1981‑2010 гг.
сб, 19 окт. 2024 г. в 18:38, Alexey Kokorin <koko...@gmail.com>:Привет!Посмотрите на атм фронты циклонов и антициклонов, их движение они и переносят влагу- осадки. Достаточно взглянуть на синоптичесеую карту и увидеть, что подстилающая поверхность играет сугубо вторичную роль. Посмотрите откуда в Центр Азию циклоны и фронты приходят, оттуда и влага.Конечно в случае Амазонии и юж Китая леса важны. Но лишь на региональном уровне.УспеховА
сб, 19 окт. 2024 г., 18:25 Bulat Yessekin <bulat.y...@gmail.com>:Алексей,Пересылаю ответ Андрея: океаны испаряют, но благодаря лесу небесные реки тянутся через континенты!В докладах Андрей и Анастасии (см по ссылке ниже) показано, что Центральная Азия и Китай увлажняются Евразийским лесным поясом!Это понимание выводит государственные лесные политики за пределы национальных границ.Теория биотического насоса все больше получает поддержку и признание - несмотря на известный «приговор» АН РФ-))Best regard,Bulat Yessekin=====================сб, 19 окт. 2024 г. в 17:19, Andrei Nefiodov <a.v.ne...@gmail.com>:Булат, добрый день!
То, что над океаном, занимающим две трети поверхности планеты, есть потоки влажного воздуха, не подлежит сомнению. Эти потоки в каком-то виде существовали бы и в отсутствие суши и леса. Лес управляет этими потоками, стабилизируя круговорот воды посредством механизма биотического насоса.
Конкретно в обсуждаемой статье изменение движения влажного воздуха связывают с изменением температуры океана. На температуру океана и его циркуляцию большой лесной покров и его разрушение человеком оказывает существенное влияние.
С уважением, Андрей=======================Ср, 16 окт. 2024 г. в 22:00, Alexey Kokorin <koko...@gmail.com>:Булат, большое спасибо, слежу за этими исследованиями. Заметь, это гигантские реки, порождаемые океаном, а не лесамиС уважениемАлексей=====================ср, 16 окт. 2024 г. в 10:48, Bulat Yessekin <bulat.y...@gmail.com>:Статья в Science о растущих нарушениях локальных и глобальных водных циклов, усиливающих частоту и интенсивность наводнений и засух во всех регионах планеты. "Атмосферные реки — эти длинные узкие полосы водяного пара в небе, которые приносят проливные дожди и штормы на Западное побережье США и во многие другие регионы, — перемещаются в более высокие широты, и это меняет погодные условия по всему миру. Этот сдвиг приводит к усилению засухи в одних регионах, усилению наводнений в других и ставит под угрозу водные ресурсы, от которых зависят многие сообщества. Когда атмосферные реки проникают далеко на север, в Арктику, они также могут растапливать морские льды, влияя на глобальный климат". В новом исследовании, опубликованном в журнале Science Advances Калифорнийского университета в Санта-Барбаре, мы с климатологом Цинхуа Дином показываем, что атмосферные течения сместились примерно на 6-10 градусов в сторону двух полюсов за последние четыре десятилетия. Подробно https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.adq0604Другие новости ниже по ссылкеBest regards,Bulat K. YESSEKIN
====================---------- Forwarded message ---------
От: Svet Zabelin <svet...@gmail.com>
Date: вт, 15 окт. 2024 г. в 12:01
Subject: Обзор за 12-14 октябряДрузья, день добрый!Мусор как причина коллапса тур-отрасли на Канарах - как на Байкале.Леса, растения и почва в 2023 году практически не поглощали углерод.Программа "Энергосбережение" осталась без финансирования.Читайте, обсуждайте, делитесь, участвуйте.Здоровья и успехов,Свет и Юра
------------- * ENWL * ------------
Ecological North West Line * St. Petersburg, Russia
Independent Environmental Net Service
Russian: ENWL (North West), ENWL-inf (FSU), ENWL-misc (any topics)
English: ENWL-eng (world information)
Send information to en...@enw.net.ru
Subscription,Moderator: en...@enw.net.ru
Archive: http://groups.google.com/group/enwl/
New digests see on https://ecodelo.org
(C) Please refer to exclusive articles of ENWL
-------------------------------------