Особливості прогнозування регіональних кліматичних змін на основі аналізу матеріалів ДЗЗ та енергомасообміну в геосистемах Автореферат

Даний розділ присвячується опису складу атмосфери її радіаційним властивостям та спектральним характеристикам важливих для вирішення задачі по аналізу існуючих методів моніторингу концентрацій парникових газів в атмосфері і теоретичній основі та класифікації сучасних кліматичних моделей.

Необхідність опису атмосферної компоненти кліматичної системи в роботі обумовлена тим, що для задач, пов’язаних із прогнозуванням кліматичних змін, необхідно чітко визначити радіаційні властивості атмосфери, які надають змогу більше точно визначити зміни в радіаційному балансі атмосфери який в свою чергу тісно пов'язаний із тепловим балансом Землі.

Тому в роботі розглянуто динаміку кліматичної системи Землі та вплив на неї змін у зовнішніх факторах. Зокрема описані такі впливи, як виверження вулканів і зміни сонячної активності, а також антропогенні зміни в складі атмосфери. Для більш коректного вирішення задачі з прогнозування регіональних кліматичних змін проаналізовані та описані три основні шляхи зміни радіаційного балансу Землі:

1. Зміна, сонячної радіації, що поступає (наприклад, внаслідок змін в орбіті Землі або в самому Сонці).

2. Зміна альбедо (наприклад, внаслідок змін у хмарному покриві, атмосферних частках або рослинності).

3. Зміна довгохвильового випромінювання Землі назад у космос (наприклад, шляхом зміни концентрацій парникових газів).

Необхідно відмітити, що зокрема, в теоретичній частині велику увагу було приділено огляду сучасних оцінок зміни радіаційного балансу за рахунок внеску парникових газів та аерозолів в радіаційні властивості атмосфери та її спектральні характеристики. Дана робота була важливою з точки зору аналізу певних невизначеностей, що визнаються світовою науковою спільнотою, про внесок кожного парникового газу в радіаційний вплив за конкретний період часу і зміною його концентрації в атмосфері в часі. Тому можна відзначити, що зазначена робота дозволила більш виважено підійти до вирішення задачі розрахунку концентрацій парникових газів в атмосфері на регіональному рівні за даними супутникового спостереження.

Так, зокрема, були описані довго живучі парникові гази, наприклад, діоксид вуглецю (CO₂), метан (CH₄) і закис азоту (N₂O), що є хімічно стабільними та зберігаються в атмосфері від десяти років до декількох сторіч і довше, тому їх викиди впливають на клімат. Необхідно додати, що в роботі також коротко розглянуто і інші парникові гази, які мають вплив на зміни в радіаційному балансі Землі та мають важливе значення в контексті більше детального визначення антропогенного впливу на клімат.

В дисертаційній роботі проведено огляд спектральних характеристик окремих складових атмосфери. Важливість проведеного огляду обумовлена тим, що спектрометричні дослідження атмосфери, які проводяться протягом останнього століття, дозволили детально вивчити спектр випромінювання та відокремити лінії поглинання окремих компонент атмосфери. Таке детальне знання про спектральні характеристики атмосфери та окремих її складових використовуються при аналізі компонентного складу атмосфери супутниковими засобами і, зокрема, для визначення концентрацій парникових газів, що розглядаються в роботі.

В наш час інформація про стан клімату традиційно отримується на основі спостережень кліматичних змінних і факторів впливу, що викликають зміни клімату. Тому окремої уваги в дисертаційній роботі було надано аналізу прогнозування майбутнього стану клімату шляхом застосування єдиного інструменту отримання кількісних оцінок майбутніх змін, а саме – моделей. Зокрема, проведено огляд класифікації (таблиця 1) та основ побудови існуючих кліматичних моделей.