Закономерности формирования газовых включений в конжеляционных льдах и роль конжеляционного льдообразования в газообмене гидросферы и атмосферы
ВВЕДЕНИЕ
Прогнозы Всемирной метеорологической организации (ВМО), Межправительственной группы экспертов по изменению климата (МГЭИК) и Программы ООН по окружающей среде (ЮНЕП) предполагают к 2100 г. увеличение концентрации углекислого газа, метана и других парниковых газов в атмосфере и потепление климата Земли на 2,5–5,0°С. В прошлом столетии прогнозируемое на основе парникового эффекта потепление должно было составлять 0,28°С в 1985 г. и 0,65°C в 2000 г., однако реальное потепление достигло лишь 0,12 и 0,28°C, а различие соответствующих значений составило 0,16 и 0,47°C, т. е. 130–170% самого изменения. Кроме того, фиксируемые изменения климатических условий (например, похолодание 1970-х гг.) не соответствуют прогнозируемой зависимости от содержания углекислого газа (CO2) и даже в пределах одной широтной зоны могут существенно различаться по амплитуде и направленности. Представляется, что определенная роль в возникновении подобных несогласований принадлежит природным явлениям, харак
Содержание
ВВЕДЕНИЕ ……………………………………………………………...………. 3
ГЛАВА I. КОНЖЕЛЯЦИОННЫЙ ЛЕД ………………………………………... 6
1.1 Конжеляционный ледь. Основные понятия и определения ……………. 6
1.2 Проявления конжеляционного льдообразования в криосфере Земли … 9
ГЛАВА II. ГАЗОВЫЕ ВКЛЮЧЕНИЯ В КОНЖЕЛЯЦИОННЫХ ЛЬДАХ … 16
2.1 Концентрация углекислого газа в атмосфере ………………………….. 16
2.2 Обмен углекислого газа в водах Северного Ледовитого океана ……… 17
2.3 Экспериментальная модель северного океана …………………………. 18
2.4 Механизм образования углекислого газа во льдах …………………….. 18
2.5 Химия во льдах …………………………………………………………... 20
2.6 Образование CO2 в южном океане ……………………………………… 22
ГЛАВА III. РОЛЬ АРКТИЧЕСКОГО МОРСКОГО ЛЕДЯНОГО ПОКРОВА В ГАЗООБМЕНЕ ПОВЕРХНОСТНЫХ ГЕОСФЕР ……………………………. 22
3.1 Внутригодовые и многолетние изменения распространения морских льдов …………………………………………………………………………….. 23
3.2 Периодические вариации содержания СО2 в атмосфере Земли ………. 28
3.3 Газообмен поверхностных геосфер …………………………………….. 34
3.4 Влияние морского ледяного покрова на газообмен атмосферы и океана …………………………………………………………………………… 36
ЗАКЛЮЧЕНИЕ ………………………………………………………………… 42
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ ……………………………. 44
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
1. Голубев В.Н. Глобальная роль конжеляционных льдов // География, общество и окружающая среда. Т. 1. Структура, динамика и эволюция природных геосистем. М., Городец, 2004, c. 311–323.
2. Голубев В.Н., Петрушина М.Н., Фролов Д.М. Закономерности формирования стратиграфии снежного покрова // Лед и снег, 2010, № 1(109), с. 58–72.
3. Котляков В.М. Гляциология Антарктиды. М., Наука, 2000, 431 с.
4. Хорн Р. Морская химия. М., Мир, 1972, 400 с.
5. Романкевич Е.А., Ветров А.А. Цикл углерода в арктических морях России. М., Наука, 2001, 302 с.
6. Будыко М.И., Ронов А.Б., Яншин А.Л. История атмосферы. Л., Гидрометеоиздат, 1985, 208 c.
7. Романкевич Е.А., Ветров А.А. Цикл углерода в арктических морях России. М., Наука, 2001, 302 с.
8. Захаров В.Ф. Морские льды в климатической системе. СПб., ГИМИЗ, 1996, 213 с.
9. Кондратьев К.Я. Радиационные факторы современного изменения климата. Л., Гидрометеоиздат, 1980, 280 с.
служат необходимой основой для установления масштабов изменения параметров структуры и дешифрирования информации, содержащейся в структуре конжеляционных льдов, оценки эффективности инициирования льдообразования разными веществами, классификации типов структуры и разработки методов создания льда с заданной структурой. Детерминированность параметров структуры относительно условий формирования и зависимость физических и реологических свойств льда от нее позволяют прогнозировать свойства конжеляционных льдов, исходя из термодинамического состояния среды во время их формирования. Однако такой прогноз может быть только опосредованным, опирающимся на первичный прогноз параметров структуры.
Разделение проявлений конжеляционного льдообразования по условиям термодинамического взаимодействия воды и окружающей среды и систематизация факторов, определяющих структуру формирующегося льда, представляют основу для матричной классификации структуры природных конжеляционных льдов, в которой ее