Просмотр сообщений

В этом разделе можно просмотреть все сообщения, сделанные этим пользователем.


Темы - Tuskarilla

Страницы: [1]
2
Сама теория очень спорная, но как научно-популярная весьма занятная

Цитировать
На основании анализа неравновесности вертикального распределения водяного пара в атмосфере сформулирован принцип, согласно которому воздух в приземном слое распространяется из области с меньшим испарением в область с большим испарением. Потоки воздуха поддерживаются разностью в силах испарения в этих областях. Сила испарения направлена вверх и возникает из-за сильного отклонения распределения подверженного конденсации водяного пара от аэростатического равновесия в условиях наблюдаемого отрицательного вертикального градиента температуры воздуха.

Сила испарения является причиной возникновения силы горизонтального барометрического градиента и в сотни раз превосходит се среднюю наблюдаемую величину. Из анализа силы испарения дано объяснение устойчивости пустынь, пассатов над океаном и летних и зимних муссонов на территориях, лишенных лесного покрова. Поддерживая мощные потоки транспирации за счет высокого листового индекса, естественный лес закачивает влажный воздух с океана, увеличивая осадки до уровня, при котором гравитационный речной сток с оптимально увлажненной почвы компенсируется на любом расстоянии от океана, что составляет сущность работы биотического насоса атмосферной влаги. В отсутствие биотического насоса осадки в нарушенных экосистемах убывают экспоненциально с удаленностью от океана на масштабах порядка нескольких сотен километров.

Цитировать
Пассивные геофизические потоки атмосферного транспорта испарившейся из океанов влаги на континенты экспоненциально затухают при любом характере движения воздушных масс (муссоны, пассаты, атмосферные фронты и проч.). Эмпирически определяемая длина затухания имеет порядок нескольких сотен километров, что намного меньше линейных размеров континентов. Поэтому геофизические потоки влаги с океанов на сушу не могут компенсировать равномерно распределенный по речному бассейну речной сток из глубины континентов. Это означает, что не существует геофизического объяснения наблюдаемого существования высокопродуктивных лесных экосистем на территориях материковых масштабов порядка десятков миллионов квадратных километров (например, леса Амазонки, экваториальной Африки, Сибири).

Для обеспечения функционирования таких систем необходим активный механизм (насос), транспортирующий влагу вглубь континентов со скоростью, определяемой потребностями экологического сообщества. Затраты энергии при активной закачке влаги на сушу из океана должны существенно превосходить гидромощность речного стока. Поэтому механизм транспорта влаги вглубь континентов может быть построен только на базе потребления солнечной энергии с высокой эффективностью. (Мощность глобального речного стока на четыре порядка меньше мощности глобального потока солнечной энергии, получаемого Землей).

Этот механизм создан на суше в процессе эволюции в виде леса - сплошного растительного покрова высоких деревьев, тесно взаимодействующих с другими организмами экологического сообщества. Лес ответственен как за накопление влаги в глубинах континентов в геологическом прошлом, так и за устойчивое сохранение этой влаги в последующие периоды жизни на суше. В этой статье мы исследуем геофизические и экологические принципы действия биотического насоса, качающего влагу с океанов на сушу, и показываем, что только сплошной не разорванный покров ненарушенного естественного леса, граничащий с океаном или морем по всей береговой линии, способен устойчиво поддерживать влагу на оптимальном для жизни уровне в любых сколь угодно отдаленных от океана областях суши.




Цитировать
Эвапотранспирация (от лат. evaporo — испаряется и транспирация), или суммарное испарение — количество влаги, переходящее в атмосферу в виде пара в результате десукции и последующей транспирации (физиологическое испарение) и физического испарения из почвы и с поверхности растительности.

Десукция - иссушение почвы растениями.

Обратимся к пространственному распределению осадков в покрытых естественным лесом областях. Жизнь всего лесного сообщества зависит от влажности почвы. Поэтому функционирование лесного сообщества должно быть направлено на поддержание влажности почвы на стационарном оптимальном для жизни уровне. Высокая влажность почвы позволяет экологическому сообществу поддерживать стабильно высокую мощность функционирования даже при флуктуирующем режиме осадков. Так, например, эвапотранспирация естественных лесов в Амазонке, круглогодично поддерживающих высокое влагосодержание почвы, лимитируется только солнечной энергией и увеличивается во время сухого сезона, когда солнечных дней больше. В естественных лесах высоких широт сухие периоды во время вегетационного сезона также не приводят к уменьшению эвапотранспирации. Напротив, эвапотранспирация открытых экосистем типа саванн, лугов или кустарников, неспособных поддерживать высокое влагосодержание почвы, резко падает во время сухого сезона.

Изменение влагосодержания почвы связано с плотностью осадков, испарения и стока законом сохранения вещества.

Цитировать
Верховья Енисея удалены от Тихого океана на четыре, а от Атлантического океана на шесть тысяч километров, представляя собой одну из наиболее удаленных от океанов областей планеты. Вследствие низкой температуры поверхности Северного Ледовитого океана преобладающие в бассейне Енисея арктические воздушные массы в области своего формирования характеризуются низким влагосодержанием. Это влагосодержание должно было бы еще больше убывать при продвижении в глубь континента.

Если бы область суши, сегодня соответствующая покрытому лесом бассейну реки Енисей, представляла бы собой пустыню с осадками порядка 100 мм год, это легко объяснялось бы геофизической атмосферной циркуляцией и удаленностью от всех океанов и никого бы не удивляло (как не удивляет никого постепенное нарастание засушливости вглубь континента в районе северо-восточного китайского разреза и других аналогичных областях, лишенных лесного покрова). Существование же мощнейшего круговорота воды в этой области (Енисей является седьмой величайшей рекой мира по суммарному стоку) и нарастание осадков вглубь континента весьма примечательно и может быть объяснено только существованием активного биотического насоса атмосферной влаги из океана на сушу. Подобные биотические насосы обеспечивают постоянство осадков в районах Амазонки и экваториальной Африки.

Таким образом, мы приходим к однозначному выводу, что все крупнейшие речные бассейны представляют собой результат существования лесных биотических насосов влаги с океанов и морей на сушу. Лесные биотические насосы обеспечивают оптимальную для биоты влажность почвы, максимальную продуктивность биоты, ограничиваемую только поглощаемым потоком солнечной радиации, и полную компенсацию речного стока, определяемую поддерживаемой биотой высокой влажностью почвы. Лесной биотический насос определяет как глубину проникновения влаги с океанов на сушу, так и величину этого потока влаги через единицу длины береговой линии. Определяемые функционированием биоты, обе эти характеристики практически не зависят от геофизических флуктуаций атмосферной циркуляции влаги. Биотический насос увеличивает осадки на суше за счет уменьшения осадков над океаном. Это приводит к появлению океанических "пустынь”- обширных областей, практически лишенных осадков.

https://www.bioticregulation.ru/offprint/vod_pr1.pdf

https://www.bioticregulation.ru/news.php?lang=ru

3
У меня с одним форумчанином возник курьезный спор. Он уверял, что, дескать, в Сочи летом духота, то ли дело в местах с сухим климатом, в частности в ОАЭ, где, дескать, жара переносится легче.

Для начала определимся с интуитивно понятным и простым термином "humidex"

Цитировать
Humidex - это показатель того, насколько нам жарко. Это эквивалентная шкала, предназначенная для общего пользования, чтобы выразить комбинированное воздействие высоких температур и влажности. Он обеспечивает число, которое описывает, насколько "горячо" люди чувствуют себя, примерно так же, как и "холодно". Humidex используется как мера ощущаемого тепла, возникающего в результате комбинированного воздействия чрезмерной влажности и высокой температуры

https://www.awu.net.au/wp-content/uploads/2019/10/Humidex-Rating-and-Work.pdf



И теперь самое интересное. Насчет сухого климата не все просто. Дело в том, что курорты располагаются на берегу морей, а вода имеет свойства испаряться.

Цитировать
Вдоль береговой линии морское влияние проявляется в виде аномальных береговых ветров небольшой высоты в полуденные и послеобеденные часы, и эти сдвиги ветра могут вызвать быстрое повышение температуры точки росы (Td) в засушливых и полузасушливых прибрежных районах (рис. S3 – S9). Согласованные на региональном уровне данные наблюдений подтверждают эти высокие значения: из станций вдоль побережья Персидского залива с доступностью данных не менее 50% за период с 1979 по 2017 год все имеют исторический 99,9-й процентиль TW (TW - температура по влажному термометру) (значение превышено примерно в 14 раз за 39 лет) выше 31 ° C ( рис.1; см. рис. S1 для абсолютного максимума).

Пространственно-временное усреднение, присущее продуктам реанализа, приводит к тому, что ERA-Interim не может представить короткие длительности и небольшие области критического теплового стресса, в результате чего его экстремальные значения TW значительно ниже, чем у метеостанций в тропиках и субтропиках (рис. S11 ). В Персидском заливе и прилегающем Оманском заливе эти различия постоянно находятся в диапазоне от –2 ° до –4 ° C (рис. S12). На восточном берегу Красного моря наблюдается большая погрешность, но аналогичная последовательность, что представляет собой основу для будущих исследований по изучению причин такого поведения.а также дальнейшее сравнение данных станций и данных повторного анализа.

Другие горячие точки с температурой> 31 ° C в записях метеостанции появляются в результате съемки глобально самых высоких процентилей 99,9 TW: восточное побережье Индии, Пакистан и северо-запад Индии, а также берега Красного моря, Калифорнийского и южного Мексиканского залива ( рис . 1 ). Все они расположены в субтропиках, вдоль береговых линий (как правило, в полузамкнутом заливе или заливе небольшой глубины, ограничивающем циркуляцию океана), и в непосредственной близости от источников тепла на континенте, которые вместе с морским воздухом составляют необходимое сочетание для самый исключительный TW ( 11 ). То, что субтропические побережья являются горячими точками теплового стресса, было отмечено ранее ( 23 , 24); наш анализ проясняет широкий географический охват, но также и значительные внутрирегиональные различия ( рис. 1 ). Западная Южная Азия является главным исключением из этого правила береговой линии, вероятно, из-за эффективного внутреннего переноса влажного воздуха летним муссоном вместе с крупномасштабным орошением ( 15 , 25 ). Тропические леса и океанические районы обычно испытывают TW не выше 31–32 ° C, возможно, вследствие высокого потенциала эвапотранспирации и облачности, а также большей нестабильности тропической атмосферы. Однако необходимы дополнительные исследования термодинамических механизмов, которые не позволяют этим областям достигать более высоких значений.

Цитировать
Хотя наш анализ метеостанций показывает, что по TW уже сообщалось о превышении 35 ° C на ограниченных территориях в течение коротких периодов времени, этого еще не произошло в региональном масштабе, представленном данными реанализа, который также является приблизительным масштабом модельных прогнозов будущих экстремумов TW, рассмотренных в предыдущих исследованиях ( 14 , 15 ). Чтобы повысить сопоставимость результатов наших станций с этими модельными прогнозами, мы реализуем анализ обобщенных экстремальных значений (GEV) для оценки степени глобального потепления с доиндустриального периода до тех пор, пока TW не будет регулярно превышать 35 ° C в самой горячей глобальной сетке ERA-Interim. Ячейки в настоящее время все расположены в районе Персидского залива

https://advances.sciencemag.org/content/6/19/eaaw1838

Карта https://blogs.ei.columbia.edu/wp-content/themes/sotp-foundation/dataviz/heat-humidity-map/

Цитировать
Ни для кого не секрет, что жару во влажном климате перенести гораздо сложнее, чем в сухом. Ученые давно прогнозируют, что из-за глобального потепления в тропических и субтропических регионах к концу столетия возникнет такая комбинация температуры и влажности, которую человеку вынести будет не под силу. Однако новое исследование, опубликованное в издании Science Advances, показывает, что прогнозы неверны: подобные условия на Земле уже возникли.

Ученые из США показали, что кратковременные климатические состояния, в которых совокупная температура и влажность превышали физиологические пределы выносливости человека, неоднократно случались в Азии, Африке, Австралии, Южной и Северной Америке. Такие вспышки пока наблюдаются в узко локализованных областях. Однако их интенсивность и частота постепенно увеличиваются.

Проанализировав данные метеорологических служб, собранные с 1979 по 2017 год, авторы исследования показали, что число подобных экстремальных климатических состояний за указанный период возросло вдвое. Чаще всего они возникали на территории полуострова Индостан, северо-западе Австралии, юге Китая, а также вдоль побережья Красного моря и Мексиканского залива. Наиболее высокие, потенциально фатальные значения влажности и температуры были зафиксированы в районах городов Дахран и Дамман (Саудовская Аравия), Доха (Катар) и Рас-аль-Хайма (ОАЭ), совокупное население которых составляет около трех миллионов человек.

Предыдущие исследования в этой области не могли выявить подобных тенденций, так как в них рассматривались средние значения температуры и влажности, измеренные на больших территориях и в течение нескольких часов. Авторы новой работы изучали ежечасные сводки с 7877 отдельных метеостанций, что позволило зафиксировать кратковременные вспышки фатальной жары.

В условиях сильной жары человеческий организм охлаждается, выделяя тепло через кожу с помощью пота. Этот процесс хорошо работает в засушливых регионах, но не так хорошо — во влажных, где воздух уже достаточно насыщен водяным паром и не может поглощать еще. В особо экстремальных случаях потоотделение вовсе может остановиться. Тогда тело начнет нагреваться сверх меры, и даже физически сильный, здоровый человек, отдыхающий в тени без одежды и с наличием питьевой воды, может погибнуть.

Предыдущие исследования показали, что и хорошо приспособленные к высоким температурам люди не могут выполнять активные действия, когда показания влажного термометра (прибора, который показывает температуру мокрого тела) достигают 32 градусов по Цельсию. 35 градусов — пиковое значение, зафиксированное на побережье Персидского залива — считается пределом человеческой выживаемости.

Результат своих исследований ученые превратили в интерактивную карту, которая отражает дневные максимумы показаний по влажному термометру. Авторы работы считают, что климатические изменения приблизили человеческие сообщества по всему миру к пределу прочности.

Подобные климатические изменения несут наиболее высокий риск для бедных и развивающихся стран, где люди не имеют возможности своевременно принять холодный душ или находиться в кондиционируемом помещении. Но даже в тех регионах, где у жителей подобная возможность есть, необходимость постоянно прерывать свою деятельность для того, чтобы скрыться от жары и охладить тело, нанесет серьезный урон экономике.

https://naked-science.ru/article/sci/vspyshki-vlazhnoj-zhary

4
Думаю, можно сюда будет выкладывать разные интересные статьи по данному вопросу.

Начну с основных принципов

Оттуда занятные картинки






Страницы: [1]