5.5: Майбутні географії - глобальне потепління та регіональні температури

Очікується, що посилений парниковий ефект, викликаний діяльністю людини, порушить радіаційний баланс земної системи, що призведе до різноманітних змін географії нашої планети. Найбільш помітною зміною стане просторова картина температури повітря. Глобальні температурні аномалії між 1880 і 2010 роками, показані\(\PageIndex{1}\) на малюнку, показують, що зміни температури відбуваються більшою мірою в деяких регіонах більше, ніж в інших. Найбільш помітним регіоном є Арктика, де зникнення морського льоду зробило поверхню менш відбиваючою, викликаючи підвищення температури поверхні та повітря.

Малюнок\(\PageIndex{1}\): П'ятирічні середні глобальні температурні аномалії з 1880 по 2010 рік відносно базового періоду 1951 - 1980 рр. (Надано NASA GSFC, джерело)

Прогнозування змін глобальних моделей температури є складним завданням для вчених, оскільки вони повинні покладатися на моделі для своїх прогнозів. Моделі є числовими зображеннями, заснованими на тому, як функціонує наша земна система. Вони обмежені нашим розумінням процесів земної системи та довгострокових наборів даних. Використовуючи різноманітні моделі, геологи прогнозували цілий ряд можливих сценаріїв. З їх прогнозів зрозуміло одне, що величина зміни температури змінюється географічно.

Малюнок\(\PageIndex{2}\): Прогнозовані майбутні регіональні моделі потепління на основі трьох сценаріїв викидів: низького, середнього та високого зростання. (Джерело: Обсерваторія Землі НАСА, на основі четвертого звіту про оцінку МГЕЗК (2007))

Арктичні регіони

Арктичні регіони, здається, постраждали найбільше. Спостереження за середньорічною температурою поверхневого повітря за останні 50 років збільшилися на 2° C ^до 3° C на Алясці та Сибіру та знизилися на 1° C над південною Гренландією. Прогнозується, що середньорічна температура поверхневого повітря над Арктичним регіоном (на північ від 60° широти) збільшиться на 1,1° F до 2050 року і 4.4° C до 2100 року.

Середні широти

Очікується, що зміни клімату збільшать частоту екстремальних подій у регіонах середньої широти, таких як середній захід США. Сильна посуха в 1988 році, хвилі спеки в 1995 і 1996 роках, повені на Міссісіпі в 1993 році (100-річна повінь) і 2002, а також численні смерчі і сильні грози можна очікувати в майбутньому. Іллінойс стане теплішим, особливо влітку з температурою, більше схожою на сучасну Оклахому чи Арканзас. Температура Вісконсіна може піднятися на 2,7 ^{o -5,5 o} C взимку і на 4.4 ^o - 9.4 ^o C протягом літа до 2100 року. Екстремальна спека буде більш поширена, ніж сьогодні. Очікується, що зимові температури Південного Онтаріо збільшаться на 3 ^{o - 7 o} C, а влітку буде 4 ^o -8 ^o C тепліше. Більш південні штати, такі як Іллінойс, відчуватимуть менше тепліше. Очікується, що зимові температури збільшаться на 2.7 ^o -3.8 ^o C протягом зими в Індіані, тоді як літні температури, як очікується, збільшаться на 4.4 ^{o - 5.5 o} C. Сезони вирощування можуть бути на 4 до 7 тижнів довше у Вісконсині та на 3 до 6 тижнів довше на південь у Іллінойс. За сценарієм середньо-високих викидів, МГЕЗК прогнозує зміну 3 ^o - 4.9 ^o C в усьому штаті Каліфорнії.

Субтропічні регіони

Хоча більшість геологів вважають, що Арктика покаже перші справжні ознаки майбутнього клімату, драматичні зміни були зафіксовані в субтропічних регіонах. Недавній аналіз супутникових даних виявив, що струменевий потік кожної півкулі перемістився на полюс приблизно на 1 градус широти або 70 миль. Струменеві потоки знаходяться на полюсній межі тропіків, що означає, що вони стають ширшими. Продовження руху означатиме поширення субтропічних пустель на кшталт Сахари. Регіональні кліматичні прогнози для південної Африки влітку припускають збільшення теплого сезону на 2 ^{o C до 4 o} C над субконтинентом із подвоєнням вуглекислого газу. Сучасні кліматичні моделі прогнозують, що регіональна температура збільшується приблизно на 2 ^до 5,5° C до 2100 року, при цьому середній показник літньої спеки для південно-східних Сполучених Штатів збільшився на 4,5 ^{o до 8,3 o} C.

Тропічні регіони

Більшість прогнозів моделі вказують на те, що найменша зміна температури відбудеться в тропічних широтах. Залежно від припущень моделі та місця розташування прогнозуються щорічні зміни порядку від 0,1 ^{o C до 3 o} C. Аналіз показує, що в тропіках, особливо в Азії, можуть бути значні відмінності в залежності від близькості до моря. Прогнозується, що потепління буде найменше на островах та прибережних районах по всій Індонезії, Філіппін та прибережних Південної Азії та Індо-Китаю та найбільших внутрішніх територій. Навіть при відносно невеликих температурах вони можуть бути руйнівними. Підвищення температури на 3 ^o Цельсія призведе до 60-відсоткового скорочення площі кави арабіки в Бразилії, найбільшому світовому виробнику.