| Часть серии по |
| Погода |
|---|
 |
| Портал погоды |
Экстремальные погодные или экстремальные климатические явления включают неожиданную, необычную, суровую или несезонную погоду ; погода на крайних точках исторического распределения - диапазон, который наблюдался в прошлом. [1] Часто экстремальные явления основываются на записанной истории погоды в том или ином месте и определяются как самые необычные десять процентов. [2]
Есть данные, позволяющие предположить, что вызванное деятельностью человека глобальное потепление увеличивает периодичность и интенсивность некоторых экстремальных погодных явлений. [3] Уверенность в том, что экстремальные погодные и другие явления связаны с антропогенным изменением климата, наиболее высока при изменении частоты или величины экстремальных явлений жары и холода с некоторой уверенностью в увеличении количества обильных осадков и увеличении интенсивности засух. [4]
Экстремальные погодные условия оказывают значительное влияние на человеческое общество, а также на природные экосистемы. Например, глобальная страховая компания Munich Re считает, что стихийные бедствия приведут к глобальным прямым убыткам на сумму более 90 миллиардов долларов в 2015 году [5].
Исследования и атрибуция [ править ]
Ранние исследования экстремальной погоды были сосредоточены на утверждениях о предсказании определенных событий, современные исследования больше сосредоточены на объяснении причин тенденций в событиях. [5] В частности, эта область фокусируется на антропогенном глобальном потеплении наряду с другими причинными факторами этих явлений. [5]
Определения экстремальной погоды различаются в разных частях научного сообщества, что влияет на результаты исследований в этих областях. [5] Вообще говоря, одно событие в экстремальной погоде не может быть связано с какой-либо одной причиной ; однако определенные общесистемные изменения глобальных погодных систем могут привести к увеличению частоты или интенсивности экстремальных погодных явлений. [5]
В отчете Национальных академий наук, инженерии и медицины за 2016 год рекомендовалось инвестировать в улучшенные совместные практики в разных областях, работающих над исследованиями атрибуции, улучшая связь между результатами исследований и прогнозированием погоды. [4]
Отнесение к естественной изменчивости [ править ]
Изменения частоты и типа экстремальных погодных явлений в течение длительного периода времени можно отнести к естественной изменчивости.
Связь с глобальным потеплением [ править ]
В целом климатические модели показывают, что с изменением климата на планете будут более экстремальные погодные условия. [6] В частности, рекордные температуры постоянно опережали рекордные минимумы с 1980-х по 2000-е годы, а экстремальные погодные условия, такие как экстремальная жара, интенсивные осадки и засуха, стали более частыми или суровыми в течение этих десятилетий. [7] [ когда? ] По состоянию на 2016 год уверенность в том, что определенные экстремальные погодные явления связаны с антропоцентрическим изменением климата, наиболее высока в изменении частоты экстремальных явлений жары и холода, увеличения количества обильных осадков и увеличения количества засух. [4]
Некоторые исследования подтверждают связь между быстрым потеплением арктических температур и, следовательно, исчезновением криосферы с экстремальными погодными условиями в средних широтах. [8] [9] [10] [11]
Экстремальные погодные явления [ править ]
Волны тепла [ править ]
Волны жары - это периоды аномально высоких температур и теплового индекса . Определения волны тепла различаются из-за колебаний температуры в разных географических регионах. [12] Чрезмерная жара часто сопровождается высоким уровнем влажности , но также может быть катастрофически сухой. [13]
Поскольку волны тепла не видны, как другие формы суровой погоды, такие как ураганы, торнадо и грозы, они являются одной из менее известных форм экстремальной погоды. [14] Сильная жара может нанести вред населению и посевам из-за потенциального обезвоживания или гипертермии , тепловых спазмов , теплового расширения и теплового удара . Высушенные почвы более подвержены эрозии, что сокращает площади, доступные для сельского хозяйства . Вспышки лесных пожаров могут участиться, поскольку сухая растительность увеличивает вероятность возгорания. испаренияводоемов может иметь разрушительные последствия для морских популяций, уменьшая размер доступных сред обитания, а также количество пищи, присутствующей в водах. Поголовье скота и других животных также может сократиться.
Во время чрезмерной жары растения закрывают поры своих листьев ( устьиц ), что является защитным механизмом для сохранения воды, но также ограничивает способность растений к поглощению. В результате в воздухе остается больше загрязнения и озона, что приводит к более высокой смертности населения. Было подсчитано, что дополнительное загрязнение во время жаркого лета 2006 года в Великобритании унесло жизни 460 человек. [15] Волны тепла в Европе с лета 2003 г., по оценкам, стали причиной 30 000 дополнительных смертей из-за теплового стресса и загрязнения воздуха. [16] Более 200 городов США зарегистрировали новые рекордно высокие температуры. [17] худшая жара в США произошло в 1936 году и сразу погибло более 5000 человек. Худшая волна тепла в Австралии произошло в 1938–39 гг., погибло 438 человек. Второе место было в 1896 г.
Перебои в подаче электроэнергии также могут происходить в районах, где наблюдаются волны тепла, из-за повышенного спроса на электроэнергию (например, использование кондиционеров). [18] Эффект городского острова тепла может повышать температуру, особенно в ночное время. [19]
Холодные волны [ править ]
Волна холода - это погодное явление, которое отличается похолоданием воздуха. В частности, как используется Национальной метеорологической службой США , волна холода - это быстрое падение температуры в течение 24-часового периода, требующее значительно большей защиты сельского хозяйства, промышленности, торговли и социальной деятельности. Точный критерий холодной волны определяется скоростью падения температуры и минимумом, до которого она падает. Эта минимальная температура зависит от географического региона и времени года. [20] Волны холода, как правило, могут возникать в любом геологическом месте и образуются большими массами холодного воздуха, которые накапливаются в определенных регионах в результате движения воздушных потоков. [12]
Волна холода может стать причиной гибели и травм скота и диких животных. Воздействие холода требует большего потребления калорий для всех животных, включая человека, и если волна холода сопровождается сильным и стойким снегом, пасущиеся животные могут быть не в состоянии получить необходимую пищу и воду и умереть от переохлаждения или голода. Волны холода часто вынуждают фермеров покупать корма для домашнего скота по значительным ценам. [12] Люди могут получить обморожения при длительном воздействии холода, что может привести к потере конечностей или повреждению внутренних органов.
Сильные зимние холода часто вызывают замерзание водопроводных труб с плохой изоляцией . Даже некоторые плохо защищенные внутренние водопроводные трубы могут лопнуть из-за расширения в них замороженной воды, что приведет к повреждению имущества. Как это ни парадоксально, пожар становится более опасным во время сильных морозов. Водопровод может выйти из строя, а водоснабжение станет ненадежным, что затруднит тушение пожаров . [12]
Волны холода, которые вызывают неожиданные заморозки и заморозки во время вегетационного периода в зонах средних широт, могут убить растения на ранних и наиболее уязвимых стадиях роста. Это приводит к неурожаю, так как растения погибают до того, как их можно будет собрать экономически. Такие волны холода вызвали голод . Холодные волны также могут вызывать затвердевание и замерзание частиц почвы, что затрудняет рост растений и растительности в этих областях. Одной из крайностей был так называемый Год без лета 1816 года, один из нескольких лет 1810-х годов, когда многочисленные урожаи не выдержали во время странных летних похолоданий после того, как извержения вулканов уменьшили поступающий солнечный свет.
Тропические циклоны [ править ]
 | Этот раздел необходимо обновить . ( Февраль 2020 г. ) |
Уже давно ведутся споры о возможном увеличении количества тропических циклонов в результате глобального потепления . [21] Однако в специальном отчете МГЭИК 2012 г. об экстремальных явлениях SREX говорится, что «существует низкая степень достоверности в отношении любого наблюдаемого долгосрочного (например, 40 лет или более) увеличения активности тропических циклонов (например, интенсивности, частоты, продолжительности), после учета прошлых изменений в возможностях наблюдений ". [22] Увеличение плотности населения приводит к увеличению числа пострадавших и ущерба, причиненного событием данной степени тяжести. Всемирная метеорологическая организация [23] и Агентство по охране окружающей среды США [24]в прошлом связывали учащение экстремальных погодных явлений с глобальным потеплением , как и Hoyos et al. (2006), написав, что увеличение числа ураганов категорий 4 и 5 напрямую связано с повышением температуры. [25] Точно так же Керри Эмануэль в Nature пишет, что рассеяние мощности урагана сильно коррелирует с температурой, отражая глобальное потепление . [26]
Моделирование ураганов дало аналогичные результаты, обнаружив, что ураганы, моделируемые в более теплых условиях с высоким содержанием CO 2 , более интенсивны, чем в современных условиях. Томас Кнутсон и Роберт Э. Тулея из NOAA заявили в 2004 году, что потепление, вызванное парниковыми газами, может привести к учащению случаев очень разрушительных штормов категории 5. [27] Векки и Соден обнаружили, что сдвиг ветра , усиление которого препятствует возникновению тропических циклонов , также изменяет проекции моделей глобального потепления. Прогнозируется усиление сдвига ветра в тропической Атлантике и восточной части Тихого океана, связанное с замедлением движения.Циркуляция Уокера , а также уменьшение сдвига ветра в западной и центральной частях Тихого океана. [28] В исследовании не делается заявлений о чистом воздействии на ураганы в Атлантике и Восточной части Тихого океана потепления и увлажнения атмосферы, а также о прогнозируемом моделями увеличении сдвига ветра в Атлантике. [29]
Эффекты [ править ]
Последствия экстремальной погоды включают, но не ограничиваются: [30] [31]
- Слишком много дождя (сильные ливни), вызывает наводнения и оползни
- Слишком сильная жара и отсутствие дождя ( жара ), засуха и лесные пожары
- Сильные ветры, такие как ураганы и торнадо = повреждение искусственных сооружений и мест обитания животных.
- Сильный снегопад = лавины и метели
Изменения в человеческом обществе [ править ]
Экономическая стоимость [ править ]
Согласно оценкам IPCC (2011), ежегодные убытки с 1980 года варьировались от нескольких миллиардов до более 200 миллиардов долларов США (в долларах 2010 года), с самым высоким значением за 2005 год (год урагана Катрина ). [32] Глобальный ущерб от стихийных бедствий, связанный с погодой, например гибель людей, культурное наследие и экосистемные услуги , трудно оценить и монетизировать, поэтому они плохо отражаются в оценках убытков. [33] [34] Тем не менее, недавние аномально сильные штормы, ураганы, наводнения, волны тепла, засухи и связанные с ними крупномасштабные лесные пожары привели к беспрецедентным негативным экологическим последствиям для тропических лесов и коралловых рифов во всем мире. [35]
Изменения в экосистемах [ править ]
См. Также [ править ]
- Тепловой взрыв
- Список тропических циклонов
- Список смерчей и вспышек торнадо
- Список погодных рекордов
- Микровзрыв
- Разбойная волна
- Суровая погода
- Список суровых погодных явлений
- Буря
- Крайние температуры в штате США
- Нехватка воды
- Погода и климат
- Модификация погоды
- Погодные катастрофы в США
- Изменение климата
Ссылки [ править ]
- ^ Межправительственная группа экспертов по изменению климата . 2.7 Изменилась ли изменчивость климата или экстремальные климатические условия? Архивировано 1 ноября 2005 г. на Wayback Machine. Проверено 13 апреля 2007 г.
- ^ Национальный центр климатических данных . «Экстремальные события» .
- ^
- Харви, Фиона (10 июля 2012 г.). «Ученые связывают экстремальные погодные условия с антропогенным изменением климата» . Хранитель .
Исследователи впервые связали недавние наводнения, засухи и волны тепла с изменением климата, вызванным деятельностью человека.
- Hansen, J ; Сато, М; Руди, Р. Лацис, А; Ойнас, V (2000). «Глобальное потепление в ХХI веке: альтернативный сценарий» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 97 (18): 9875–80. Bibcode : 2000PNAS ... 97.9875H . DOI : 10.1073 / pnas.170278997 . PMC 27611 . PMID 10944197 .
- Ралофф, Джанет (17 ноября 2012 г.). «Чрезвычайно плохая погода» . Новости науки . Vol. 182 нет. 10. с. 22. Архивировано из оригинала на 4 ноября 2012 года.
- Гиллис, Джастин (26 апреля 2012 г.). «Исследование указывает на более серьезную угрозу экстремальных погодных условий» . Нью-Йорк Таймс .
- Hansen, J .; Сато, М .; Руди, Р. (2012). «PNAS Plus: Восприятие изменения климата» . Труды Национальной академии наук . 109 (37): E2415 – E2423. Bibcode : 2012PNAS..109E2415H . DOI : 10.1073 / pnas.1205276109 . PMC 3443154 . PMID 22869707 .
- Харви, Фиона (10 июля 2012 г.). «Ученые связывают экстремальные погодные условия с антропогенным изменением климата» . Хранитель .
- ^ a b c Национальные академии наук, инженерии и медицины (2016). Атрибуция экстремальных погодных явлений в контексте изменения климата (Отчет). Вашингтон, округ Колумбия: The National Academies Press. С. 127–136. DOI : 10.17226 / 21852 .CS1 maint: использует параметр авторов ( ссылка )
- ^ a b c d e Национальные академии наук, инженерии и медицины (2016). Атрибуция экстремальных погодных явлений в контексте изменения климата (Отчет). Вашингтон, округ Колумбия: The National Academies Press. С. 21–24. DOI : 10.17226 / 21852 .CS1 maint: использует параметр авторов ( ссылка )
- ^ НАСА. «Больше прогнозов экстремальных погодных явлений» . Проверено 15 июня 2014 года .
- ^ «Текущая экстремальная погода и изменение климата» . Проверено 15 июня 2014 года .
- ^ Фрэнсис, Дженнифер А .; Ваврус, Стивен Дж. (2012). «Доказательства связи арктического усиления с экстремальными погодными условиями в средних широтах» . Письма о геофизических исследованиях . 39 (6): L06801. Bibcode : 2012GeoRL..39.6801F . DOI : 10.1029 / 2012GL051000 .
- ^ Владимир Петухов; Семенов Владимир Алексеевич (ноябрь 2010 г.). «Связь между сокращением ледникового покрова Баренцева-Карского моря и экстремальными морозами зимой над северными континентами» (PDF) . Журнал геофизических исследований: атмосферы . 115 (21): D21111. Bibcode : 2010JGRD..11521111P . DOI : 10.1029 / 2009JD013568 .
- ^ JA Screen (ноябрь 2013 г.). «Влияние морского льда в Арктике на летние осадки в Европе» . Письма об экологических исследованиях . 8 (4): 044015. Полномочный код : 2013ERL ..... 8d4015S . DOI : 10.1088 / 1748-9326 / 8/4/044015 .
- ^ Цюхун Тан; Сюэцзюнь Чжан; Дженнифер А. Фрэнсис (декабрь 2013 г.). «Экстремальная летняя погода в северных средних широтах связана с исчезающей криосферой». Изменение климата природы . 4 (1): 45–50. Bibcode : 2014NatCC ... 4 ... 45T . DOI : 10.1038 / nclimate2065 .
- ^ a b c d Могил, H Майкл (2007). Экстремальная погода . Нью-Йорк: Black Dog & Leventhal Publishers . С. 210–211. ISBN 978-1-57912-743-5.
- ^ NOAA NWS. «Жара: крупный убийца» . Архивировано из оригинала на 2014-07-05 . Проверено 16 июня 2014 .
- ^ Кейси Торнбру; Ашер Гертнер; Шеннон Макнили; Ольга Вильгельми; Роберт Харрис (2007). «Проект по повышению осведомленности о жаре» . Национальный центр атмосферных исследований . Архивировано из оригинала на 2018-08-01 . Проверено 18 августа 2009 .
- ^ «Дело не только в жаре - это озон: исследование выявляет скрытые опасности» . Йоркский университет . 2013.
- ^ Брюкер, Г. (2005). «Уязвимые группы населения: уроки, извлеченные из периода сильной жары летом 2003 года в Европе» . Евронаблюдение . 10 (7): 1-2. DOI : 10,2807 / esm.10.07.00551-ен .
- ^ Эпштейн, Пол R (2005). «Изменение климата и здоровье человека» . Медицинский журнал Новой Англии . 353 (14): 1433–1436. DOI : 10.1056 / nejmp058079 . PMC 2636266 . PMID 16207843 .
- ^ Доан, Линн; Коваррубиас, Аманда (27 июля 2006 г.). «Жара утихает, но тысячам южных калифорнийцев по-прежнему не хватает энергии» . Лос-Анджелес Таймс . Проверено 16 июня 2014 года .
- ^ TR Оке (1982). «Энергетическая основа городского острова тепла». Ежеквартальный журнал Королевского метеорологического общества . 108 (455): 1–24. Bibcode : 1982QJRMS.108 .... 1O . DOI : 10.1002 / qj.49710845502 .
- ^ Глоссарий метеорологии (2009). «Волна холода» . Американское метеорологическое общество . Архивировано из оригинала на 2011-05-14 . Проверено 18 августа 2009 .
- ^ Редферн, Саймон (8 ноября 2013). «Супертайфун Хайян поражает Филиппины с разрушительной силой» . Theconversation.com . Проверено 25 августа 2014 .
- ^ Специальный отчет МГЭИК об экстремальных климатических явлениях. «Специальный отчет МГЭИК об экстремальных климатических явлениях», заархивированный 14 апреля 2012 г.на Wayback Machine, получен 1 апреля 2012 г.
- ^ Центр новостей Commondreams.org. Экстремальные погодные условия вызывают беспрецедентное предупреждение о глобальном потеплении. Архивировано 18 апреля 2006 годана Wayback Machine. Проверено 13 апреля 2007 года.
- ^ США Агентство по охране окружающей среды . Глобальное потепление. Архивировано 11 октября2006 годана Wayback Machine. Проверено 13 апреля 2007 года.
- ^ Карлос Д. Ойос, Паула А. Агудело, Питер Дж. Вебстер, Джудит А. Карри. Деконволюция факторов, способствующих увеличению глобальной интенсивности ураганов. Проверено 13 апреля 2007 г.
- ^ Эмануэль, KA (2005): «Растущая разрушительность тропических циклонов за последние 30 лет» . Природа
- ^ Томас Р. Кнутсон и др. , Журнал климата , Влияние вызванного CO 2 потепления на симулированную интенсивность ураганов и количество осадков: чувствительность к выбору климатической модели и конвективной параметризации , 15 сентября 2004 г. Получено 4 марта 2007 г.
- ^ "Лаборатория геофизической гидродинамики - Глобальное потепление и ураганы 21-го века" . Gfdl.noaa.gov. 2014-08-04 . Проверено 25 августа 2014 .
- ^ Vecchi, Gabriel A .; Брайан Дж. Соден (18 апреля 2007 г.). «Повышенный сдвиг тропического ветра в Атлантике в модельных проекциях глобального потепления» (PDF) . Письма о геофизических исследованиях . 34 (L08702): 1–5. Bibcode : 2007GeoRL..3408702V . DOI : 10.1029 / 2006GL028905 . Проверено 21 апреля 2007 года .
- ^ «Не знаю! | Интересные факты для детей о животных, Земле, истории и многом другом!» . DK Узнай! . Проверено 26 мая 2020 .
- ^ «Экстремальная погода и изменение климата» . Центр климатических и энергетических решений . 2019-08-14 . Проверено 26 мая 2020 .
- ^ "Погода и климатические катастрофы на миллиард долларов: сводная статистика | Национальные центры экологической информации (NCEI)" . www.ncdc.noaa.gov .
- ^ "Смит А.Б. и Р. Кац, 2013: Погода и климатические бедствия на миллиард долларов США: источники данных, тенденции, точность и систематические ошибки. Natural Hazards, 67, 387–410, DOI: 10.1007 / s11069-013-0566-5 " (PDF) . DOI : 10.1007 / s11069-013-0566-5 . S2CID 30742858 . Цитировать журнал требует
|journal=( помощь ) - ^ «МГЭИК - Межправительственная группа экспертов по изменению климата» (PDF) . Архивировано из оригинального 24 ноября 2011 года.
- ^ França, Filipe (2020). «Взаимодействие климатических и местных факторов стресса угрожает тропическим лесам и коралловым рифам» . Философские труды Королевского общества B . 375 (1794). DOI : 10,1098 / rstb.2019.0116 . PMC 7017775 . PMID 31983328 .
Дальнейшее чтение [ править ]
- Национальные академии наук, инженерии и медицины (2016). Атрибуция экстремальных погодных явлений в контексте изменения климата (Отчет). Вашингтон, округ Колумбия: The National Academies Press. DOI : 10.17226 / 21852 .CS1 maint: использует параметр авторов ( ссылка )
- Национальная оценка климата - Программа исследования глобального изменения США (2018 г.). Воздействие, риски и адаптация в Соединенных Штатах: Четвертая национальная оценка климата, Том II (Отчет). Вашингтон, округ Колумбия. DOI : 10.7930 / NCA4.2018 .
Внешние ссылки [ править ]
- Погода и климатические катастрофы на миллиард долларов NOAA / NCDC
- Статистика погода и климат Университетской корпорации атмосферных исследований (UCAR)
- Прогнозы исследований увеличивают вероятность штормовой погоды , исследование Университета Пердью
- Статьи об экстремальных погодных условиях на Think Progress
- Европейская база данных о суровой погоде
- Национальный браузер базы данных о суровой погоде
- Обзор суровой погоды в мире
