Изменение глобальных средних температур атмосферы

 

Изменение глобальных средних температур атмосферы и поверхности суши в течение первых 60 сут, а географическое распределение изменения температуры воздуха у поверхности через 40 сут. Как и в расчетах по модели Национального центра атмосферных исследований для весны и лета (Covey et al., 1984), средняя меридиональная циркуляция в возмущенном случае перестраивается таким образом, что две нормальные гадлеевские ячейки, соответствующие среднегодовым условиям, заменяются одной большой ячейкой, в которой воздух поднимается в субтропиках Северного полушария и опускается в субтропиках Южного полушария.
Мак-Кракен (MacCracken, 1983) использовал данные о невозмущенной циркуляции в зимнее время, полученные с помощью двухуровневой трехмерной модели {Gates, Schlesinger, 1977), для исследования рассеяния дыма от отдельных источников с целью определить географическое распределение оптической толщины в видимом диапазоне длин волн. Последнее использовалось затем для расчета результирующих температур поверхности с помощью двумерной климатической модели (MacCracken et al., 1981). В этой работе также обсуждается возможное влияние уменьшения скорости выведения дыма из; атмосферы по сравнению с невозмущенным случаем (Ogren, 1982) на увеличение длительности климатической флуктуации. Первоначально в первый день в результате пожаров городов и пригородов выше пограничного слоя инжектируются 150 млн. т дыма, а в течение семи дней дополнительно выделяются 57 млн. т дыма вследствие пожаров лесов и других природных территорий. Принимается, что пожары происходят в четырех подвергшихся ядерным ударам областях в Северной Америке, Европе и Западной Азии. Найдено, что через 30 сут средняя по полусфере оптическая толщина экстинкции равняется 1,1. В работе также проведен расчет для меньшей скорости выведения аэрозоля, для чего последняя была умножена на ехр (—т/3), где т — локальная оптическая толщина экстинкции. Этот множитель был введен для моделирования влияния дыма на скорость выпадения осадков на основании полученного ad hoc соотношения, связывающего данные об измеренном количестве осадков (Jaeger, 1976) и о поглощении солнечного излучения на поверхности Земли. При уменьшенной скорости самоочищения атмосферы средняя по полусфере оптическая толщина экстинкции через 30 сут составляет 4,5 и принимает наибольшие значения в средних и высоких широтах.
С помощью двумерной зональной климатической модели, в которой материковые и океанские регионы описываются по-разному в каждой широтной зоне, Мак-Кракен (MacCracken,
1983) рассчитал понижение температуры поверхности суши и океанов для нормальной и уменьшенной скоростей самоочищения атмосферы. При нормальной скорости выведения аэрозоля максимальное охлаждение достигается через. две недели, но оказывается существенно меньше, чем в расчетах по одномерным моделям, где не учитывался перенос тепла от океанов на сушу. К тому же одномерные расчеты проводились для суши под дымовыми облаками, в то время как ;В работе Мак-Кракена (MacCracken, 1983) температуры осред-нены по всей суше в Северном полушарии, включая материковые регионы, не экранированные распространяющимся аэрозольным облаком. Изменения температуры в средних широтах, полученные Мак-Кракеном (MacCracken, 1983) для областей, покрытых дымом, приблизительно вдвое больше, чем средние по полусфере изменения температуры суши в исследовании Национального исследовательского совета США (NRC, 1985). В работе также указывается, что похолодание во внутриконти-нентальных районах может быть существенно больше. При уменьшенной скорости выведения аэрозоля максимальное падение температуры оказывается ненамного больше, но продолжительность сурового похолодания существенно увеличивается.