Лекція 8. Кліматичний моніторинг
8.1. Організація, мета і завдання кліматичного моніторингу
8.2. Види кліматичного моніторингу
8.1. Організація, мета завдання і кліматичного моніторингу
При глобальних перетвореннях довкілля визначальну роль відіграють кліматичні зміни, спричинені природними та антропогенними факторами. Перебуваючи в тісному взаємозв’язку з усіма компонентами природного середовища, клімат (багаторічний режим погоди, властивий даній місцевості) відчутно впливає на них, на умови життя і самопочуття людини.
З’ясування антропогенних змін і коливань клімату неможливе без вивчення його природної динаміки, яка ґрунтується на даних про стан кліматичної системи “атмосфера – океан – поверхня суші – літосфера – біота” і взаємодію елементів цієї системи за тривалий час. Спостереження за станом кліматичної системи, оцінювання та прогнозування її подальшого розвитку здійснюють за допомогою кліматичного моніторингу.
Кліматичний моніторинг – система спостережень, оцінювання і прогнозування зміни клімату.
Кліматичний моніторинг включає пошук і аналіз даних про клімат минулого.
Кліматичний моніторинг пов’язаний з екологічним. Він потребує спеціальної системи спостережень, спроможної забезпечити виконання наукових і практичних завдань та надати широку кліматичну інфор-мацію. З цією метою, як правило, створюють службу збору кліматичних даних, сфера діяльності якої простягається і за межі моніторингу антропогенних змін клімату. Для пізнання сутності й антропогенної складової змін і коливань клімату необхідний великий масив даних про параметри елементів біосфери та процеси, які характеризують її зміни.
Моніторинг клімату зосереджений на реалізації таких завдань:
– збір даних про стан кліматичної системи;
– аналіз і оцінка природних та антропогенних змін і коливань клімату, включаючи порівняння з кліматом минулого;
– виокремлення антропогенних ефектів у зафіксованих змінах клімату;
– виявлення природних і антропогенних факторів, що зумовлюють зміну клімату;
– виявлення критичних елементів біосфери, вплив на які може спричинити кліматичні зміни.
8.2. Види кліматичного моніторингу
Кліматичний моніторинг охоплює геофізичний (система спостережень за абіотичною частиною біосфери: кліматом, рельєфом, температурою, сонячною радіацією тощо) та біологічний (система спостережень за станом біотичної складової біосфери та її реакцією на антропогенний вплив) моніторинги. У його здійсненні важливу роль відіграють метеорологічні служби, які сформовані з наземних та супутникових підсистем.
Усі основні кліматичні дані, необхідні для аналізу змін клімату, поділяють на такі групи: вимірювання основних метеорологічних параметрів, вивчення та аналіз атмосферних явищ і процесів, які харак-теризують відповідний стан погоди; моніторинг стану кліматичної системи; моніторинг внутрішніх та зовнішніх факторів, які впливають на клімат і стан кліматичної системи; моніторинг можливих фізичних і екологічних перетворень у довкіллі, які відбуваються внаслідок кліматичних змін і коливань.
Вимірювання основних метеорологічних параметрів, вивчення та аналіз атмосферних явищ і процесів, які характеризують відповідний стан погоди. До цієї групи належать дані про температуру і вологість повітря, атмосферний тиск, швидкість та напрямок вітру, інтенсивність опадів, гідрологічні дані, а також дані про сніговий покрив, вологість і глибину промерзання ґрунту та інші, які отримують на метеорологічних і гідрологічних станціях і постах. На основі цієї інформації здійснюють моніторинг атмосферних явищ і процесів.
На сучасному етапі у світі функціонує 40 000 кліматологічних і 140 000 дощомірних станцій, однак розміщені вони нерівномірно. Між-народний обмін основними погодними даними забезпечують Всесвітня служба погоди (ВСП), Всесвітня метеорологічна організація (ВМО). Глобальну систему спостережень формують наземна йсупутникова підсистеми. Наземна підсистема базується на опорній синоптичній мережі. Вона отримує інформацію також з кораблів і літаків, метеорологічних радіолокаторів, різних систем зондування атмосфери. До назем-ної підсистеми спостережень належать станції вимірювання сонячної радіації і фонового забруднення атмосфери. Супутникову підсистему утворюють геостаціонарні і розташовані на навколополярних орбітах метеорологічні супутники. Вони відстежують вертикальні профілі тем-ператури і вологості, температуру поверхні моря, поверхні суші та верхнього шару хмар, сніговий покрив, радіаційний баланс.
Моніторинг стану кліматичної системи (реакція кліматичної системи та її елементів на природні й антропогенні зміни). Він охоплює всю біосферу, але зосереджений на реакціях, які безносе-редньо стосуються антропогенних змін клімату. Спостереження за ста-ном клімату охоплює моніторинг кліматоутворюючих факторів, а також величин, які характеризують реакцію кліматичної системи та її елементів на різні дії, передусім антропогенні.
Моніторинг внутрішніх та зовнішніх факторів (особливо антропогенних факторів та їх джерел), які впливають на клімат і стан кліматичної системи. До зовнішніх факторів належать вплив Сонця і космічного випромінювання. До внутрішніх факторів, які впливають на клімат і кліматичну систему, відносять теплові викиди та викиди забруднюючих речовин у біосферу, їх перерозподіл між різними середовищами.
Моніторинг можливих фізичних і екологічних перетворень у довкіллі, які відбуваються внаслідок кліматичних змін і коливань. Трансформації клімату, впливаючи на стан біосфери, позначаються і на господарській діяльності людини. Чутливими до коливань клімату є елементи біосфери, розташовані у полярних широтах, засушливих місцях, а також екосистеми пустельних зон, високогір’їв.
Параметри змін у біосфері називають непрямими показниками змін клімату. Цю групу показників утворюють зміни рівня морів, озер, розташування берегової лінії, річних шарів, донних відкладень озер, снігової лінії та ін. До неї також зараховують і такі екологічні ознаки, як зміна характеру рослинності, врожайності культур, морської мікрофлори і мікрофауни, популяцій комах, особливостей поширення хвороб тварин і рослин, передусім у зонах з найбільшою чутливістю до змін клімату.
Комплекс усіх цих кліматичних даних необхідний для проведення всебічного аналізу стану довкілля і моделювання клімату, на підставі яких виокремлюють критичні фактори впливу і найчутливіші елементи біосфери, що є передумовою оптимального функціонування системи кліматичного моніторингу.