Том 23, номер 08, статья № 11

Аннотация:

Рассмотрены различные свойства стратосферных сульфатных аэрозолей и их распределение по размерам, и оценено, насколько эффективно они компенсируют изменения потоков излучений на разных уровнях атмосферы и отклонения температуры воздуха при парниковом потеплении и при использовании аэрозольного экрана. С этой целью используется двумерная среднезональная модель среднегодового радиационно-термического режима тропосферы и стратосферы (энергобалансовая радиационно-конвективная модель, ЭБРКМ), позволяющая оценивать прямые эффекты изменения многих параметров аэрозолей атмосферы и подстилающей поверхности, а также характеристик аэрозольных экранов. Получены оценки аэрозольной оптической толщины и массы сульфатных аэрозолей, необходимых для компенсации среднегодовых среднезональных приростов температуры приземного воздуха, вызванных ростом содержания парниковых газов по измерениям и по сценарию A2 МГЭИК за период 1970-2050 гг. Отмечены отсутствие компенсационных эффектов при размещении экранов в полярных зонах (вне зоны 70-50°-е широты обоих полушарий), а также невозможность полной компенсации парникового глобального потепления экраном, расположенным лишь в одном полушарии.

Ключевые слова:

парниковое потепление, мгновенный и приспособленный радиационные форсинги, уходящее излучение, 75%-й сернокислый стратосферный аэрозольный экран, модифицированное гамма- и логарифмическое нормальное распределения числа аэрозольных частиц по размерам, энер

Список литературы:

1. Елисеев А.В., Мохов И.И., Карпенко А.А. Предотвращение глобального потепления с помощью контролируемых эмиссий в стратосферу: глобальные и региональные особенности отклика температуры по расчетам с КМ ИФА РАН // Оптика атмосф. и океана. 2009. Т. 22. № 6. С. 521-526.
2. Schneider S.H. Geoengineering: could or should we do it? // Clim. change. 1996. V. 33. N 3. P. 291-302.
3. Израэль Ю.А. Эффективный путь сохранения климата на современном уровне - основная цель решения климатической проблемы // Метеорол. и гидрол. 2005. № 10. С. 5-9.
4. Израэль Ю.А., Рябошапко А.Г., Петров Н.Н. Сравнительный анализ геоинженерных способов стабилизации климата // Метеорол. и гидрол. 2009. № 6. С. 5-24.
5. Crutzen P.J. Albedo enhancement by stratospheric sulfur injection: a contribution to resolve a policy // Clim. change. 2006. V. 77. N 3-4. P. 211-219.
6. Tilmes S., Muller R., Salawitch R. The sensitivity of polar ozone depletion to proposed geoengineering schemes // Science. 2008. V. 320. N 5880. P. 1201-1204.
7. Rasch P.J., Crutzen P.J., Coleman D.B. Exploring the geoengineering of climate using stratospheric sulfate aerosols: The role of particle size // Geophys. Res. Lett. 2008. V. 35. L02809.
8. Robock A. Volcanic eruption and climate // Rev. Geophys. 2000. V. 38. N 2. P. 191-219.
9. A preliminary cloudless standard atmosphere for radiation computation. WCP-112, WMO/TD. N 24. 1986. 53 p.
10. Eyring V., Butchart N., Waugh D.W., Akiyoshi H., Austin J., Bekki S., Bodeker G.E., Boville B.A., Bruehl C., Chipperfield M.P., Cordero E., Dameris M., Deushi M., Fioletov V.E., Frith S.M., Garcia R.R., Gettelman A., Giorgetta M.A., Grewe V., Jourdain L., Kinnison D.E., Mancini E., Manzini E., Marchand M., Marsh D.R., Nagashima T., Newman P.A., Nielsen J.E., Pawson S., Pitari G., Plummer D.A., Rozanov E., Schraner M., Shepherd T.G., Shibata K., Stolarski R.S., Struthers H., Tian W., Yoshiki M. Assessment of temperature, trace species, and ozone in chemistry-climate model simulation of the recent past // J. Geophys. Res. 2006. V. 111. D22308.
11. Egorova T.A., Rozanov E.V., Zubov V.A., Manzini E., Schmutz W., Peter T. Chemistry-climate model SOCOL: a validation of the present day climatology // Atmos. Chem. Phys. 2005. V. 5. N 6. P. 1557-1576.
12. Кароль И.Л. Оценки характеристик относительного вклада парниковых газов в глобальное потепление климата // Метеорол. и гидрол. 1996. № 11. C. 5-12.
13. Кароль И.Л., Фролькис В.А. Модельное исследование глобального среднезонального термического режима атмосферы Земли // Метеорол. и гидрол. 1980. № 6. С. 38-48.
14. Кароль И.Л., Фролькис В.А. Энергобалансовая радиационно-конвективная модель глобального климата // Метеорол. и гидрол. 1984. № 8. С. 59-68.
15. Радиационно-фотохимические модели атмосферы / Под ред. И.Л. Кароля. Л.: Гидрометеоиздат, 1986. 192 с.
16. Кароль И.Л., Фролькис В.А. Оценки радиационных и температурных последствий изменений содержания озона в глобальной атмосфере за 1980-1990 гг. // Докл. РАН. 1992. Т. 323. № 1. С. 66-69.
17. Киселев А.А., Фролькис В.А. Эволюция термического режима атмосферы в условиях прогнозируемого антропогенного загрязнения // Изв. РАН. Физ. атмосф. и океана. 1994. Т. 30. № 4. С. 582-587.
18. Manabe S., Strickler R.F. Thermal equilibrium of the atmosphere with a convective adjustment // J. Atmos. Sci. 1964. V. 21. N 4. P. 361-385.
19. Sellers W.D. A global climatic model based on the energy balance of the Earth-atmosphere system // J. Appl. Meteorol. 1969. V. 8. N 6. P. 392-400.
20. Будыко М.И. Изменения климата. Л.: Гидрометеоиздат, 1974. 280 c.
21. Climate change 2001. The Scientific Basis. Contribution of Working Group I to the Third Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change / Eds. J.T. Houghton, Y. Ding, D.J. Griggs, M. Noguer, P.J. van der Linden, X. Dai, K. Maskell, C.A. Johnson. UK, Cambridge: Cambridge Univ. Press, 2001. 881 p.
22. Karol I.L., Frolkis V.A., Kiselev A.A. Global warming potential, global warming commitment and other indexes as characteristics of the effects of greenhouse gases on Earth's climate // Ecological Indicators. 2002. N 2. P. 109-121.
23. Shine K.P., Fuglestvedt J.S., Hailemariam K., Stuber N. Alternatives to the Global Warming Potential for comparing Climate Impacts of Emission of Greenhouse Gases // Clim. Change. 2005. V. 68. N 3. P. 281-302.
24. Climate change - The Science of climate change, 1995 / Eds. J.T. Houghton, L.G. Meira Filho, B.A. Callander, A. Hattenberg, K. Maskell. N.Y.: Cambridge Univ. Press, 1996. 572 p.
25. Hansen J., Sato Mki., Ruedy R., Kharecha P., Lacis A., Miller R.L., Nazarenko L., Lo K., Schmidt G.A., Russell G., Aleinov I., Bauer S., Baum E., Cairns B., Canuto V., Chandler M., Cheng Y., Cohen A., Del Genio A., Faluvegi G., Fleming E., Friend A., Hall T., Jackman C., Jonas J., Kelley M., Kiang N.Y., Koch D, Labow G., Lerner J., Menon S., Novakov T., Oinas V., Perlwitz Ja., Perlwitz Ju., Rind D., Romanou A., Schmunk R., Shindell D., Stone P., Sun S., Streets D., Tausnev N., Thresher D., Unger N., Yao M., Zhang S. Climate simulation for 1880-2003 with GISS model E // Clim. Dyn. 2007. V. 29. N 7-8. P. 661-696.
26. Дейрменджан Д. Рассеяние электромагнитного излучения сферическими полидисперсными частицами: (Пер. с англ.). М.: Мир, 1971. 165 с.
27. Stenchikov G.L. Kirchner I., Robock A., Graf H.-F., Antuna J.C., Gringer R.G., Lambert A., Thomason L. Radiative forcing from the 1991 Mount Pinatubo volcanic eruption // J. Geophys. Res. D. 1998. V. 103. N 12. P. 13837-13857.
28. Маров М.Я., Шари В.П., Ломакина Л.Д. Оптические характеристики модельных аэрозолей атмосферы Земли. Препр. / Ин-т прикл. матем. им. М.В. Келдыша АН СССР. (М.). 1989. 229 с.
29. Гордов Е.П., Родимова О.Б., Фазлиев А.З. Атмосферно-оптические процессы: простые нелинейные модели. Томск: Изд-во ИОА СО РАН, 2002. 251 с.