Что такое климатология
Климатология — наука о климате, его формировании, распределении по территории и изменениях во времени. Климат — это среднее состояние атмосферы в данном месте за многолетний период (обычно 30 лет по стандарту ВМО). В отличие от погоды (что сегодня происходит), климат — это статистический портрет атмосферы региона.
Климатология тесно связана с метеорологией, но смотрит на более длительные временные масштабы — от десятилетий до миллионов лет. Палеоклиматология восстанавливает климат прошлого по кернам льда, годичным кольцам деревьев, осадочным породам и кораллам.
Факторы, определяющие климат
Несколько ключевых факторов определяют, какой климат будет в данном месте. Широта — чем дальше от экватора, тем меньше солнечной радиации. Тропики получают в 3 раза больше тепла, чем полюса. Близость к океану: океан медленнее нагревается и охлаждается, чем суша, смягчая климат прибрежных районов (морской климат) и делая его суровее в центре континентов (континентальный). Рельеф: горы перехватывают влагу. Западные склоны Скандинавских гор получают 3000–4000 мм осадков в год, восточные (в «дождевой тени») — 400–500 мм.
Океанические течения переносят тепло. Гольфстрим делает климат Западной Европы значительно теплее, чем на тех же широтах в Канаде. Норвегия (60°N) не замерзает зимой, тогда как Якутск (62°N) имеет −50°C. Без Гольфстрима Лондон имел бы климат Хельсинки.
Климатические пояса
Земля делится на климатические пояса. Экваториальный: жаркий и влажный круглый год (Амазония, Конго). Субэкваториальный: сезонные дожди (Индия, Судан). Тропический: жаркий, часто сухой (Сахара, Аравия). Субтропический: сухое лето, влажная зима (Средиземноморье). Умеренный: 4 сезона, переменная погода (большая часть Европы, Россия). Субарктический и арктический: суровые зимы, холодное лето.
Климатическая классификация Кёппена (1884, доработана Гейгером, 1961) основана на соотношении температур и осадков по месяцам. Буква A — тропический, B — сухой, C — умеренный, D — снежный (бореальный), E — полярный. Наиболее экстремальный — полярный климат Антарктиды: −89,2°C зафиксировано на станции Восток в 1983 году.
Климатические колебания: Эль-Ниньо и АМО
Климат не стабилен даже без антропогенного воздействия. Эль-Ниньо — потепление поверхностных вод в центральной и восточной части Тихого океана каждые 2–7 лет. Нарушает привычные паттерны погоды по всей планете: засухи в Австралии, наводнения в Южной Америке, ослабление муссонов в Индии. Противоположная фаза — Ла-Нинья — усиливает эти эффекты в обратную сторону.
Тихоокеанское и Атлантическое мультидекадные колебания (PDO, AMO) — более медленные циклы изменений температуры океана, влияющие на климат Северной Америки и Европы на десятилетних шкалах.
Климат прошлого и настоящего
Ледниковые периоды повторяются примерно каждые 100 000 лет из-за циклов Миланковича — изменений параметров орбиты Земли (эксцентриситет, наклон оси, прецессия). Последний максимум оледенения — около 20 000 лет назад, уровень Мирового океана был на 120 м ниже. Мамонтовая фауна населяла территорию от Испании до Аляски.
Климатический оптимум голоцена (~8000–4000 лет назад): в Сахаре были реки и озёра, пасся скот. Сегодня Сахара расширяется на юг (~48 км/год).
Современное изменение климата: среднеглобальная температура выросла на ~1,1–1,2°C с доиндустриального уровня (1850–1900 гг.). Темп роста — беспрецедентный за последние 10 000 лет. По прогнозам МГЭИК (IPCC), без ограничения выбросов к 2100 году потепление составит 3–5°C, что вызовет подъём уровня моря на 0,5–1 м, смещение климатических зон и учащение экстремальных явлений.