Klimat
.jpg)
Klimat är det långsiktiga vädermönstret i en region, vanligtvis i genomsnitt över 30 år. Mer rigoröst är det medelvärdet och variationen av meteorologiska variabler över en tid som sträcker sig från månader till miljoner år. Några av de meteorologiska variablerna som vanligtvis mäts är temperatur , luftfuktighet , atmosfärstryck , vind och nederbörd . I en vidare mening är klimat tillståndet för komponenterna i klimatsystemet, inklusive atmosfären , hydrosfären , kryosfären , litosfären och biosfären och interaktionerna mellan dem. Klimatet på en plats påverkas av dess latitud , longitud , terräng , höjd , markanvändning och närliggande vattenförekomster och deras strömmar.
Klimat kan klassificeras enligt genomsnittliga och typiska variabler, oftast temperatur och nederbörd . Det mest använda klassificeringsschemat var Köppen klimatklassificering . Thornthwaite -systemet , som har använts sedan 1948, innehåller evapotranspiration tillsammans med temperatur- och nederbördsinformation och används för att studera biologisk mångfald och hur klimatförändringar påverkar den. Slutligen fokuserar Bergeron och Spatial Synoptic Classification-systemen på ursprunget till luftmassor som definierar klimatet i en region.
Paleoklimatologi är studiet av forntida klimat. Paleoklimatologer försöker förklara klimatvariationer för alla delar av jorden under en given geologisk period, med början vid tiden för jordens bildning. Eftersom mycket få direkta observationer av klimatet var tillgängliga före 1800-talet, härleds paleoklimat från proxyvariabler . De inkluderar icke-biotiska bevis - som sediment som finns i sjöbäddar och iskärnor - och biotiska bevis - som trädringar och koraller. Klimatmodeller är matematiska modeller av tidigare, nuvarande och framtida klimat. Klimatförändringar kan inträffa över långa och korta tidsskalor av olika faktorer. Den senaste tidens uppvärmning diskuteras i global uppvärmning , vilket resulterar i omfördelningar. Till exempel, "en förändring på 3 °C [5 °F] i medeltemperaturen motsvarar en förändring av isotermerna på cirka 300–400 km [190–250 mi] i latitud (i den tempererade zonen) eller 500 m [1 600 fot ] i höjd. Därför förväntas arter röra sig uppåt i höjd eller mot polerna på latitud som svar på skiftande klimatzoner."
Definition
Klimat (från antikens grekiska κλίμα 'lutning') definieras vanligtvis som vädret i genomsnitt över en lång period. Standardmedelvärdesperioden är 30 år, men andra perioder kan användas beroende på syfte. Klimatet inkluderar även annan statistik än genomsnittet, såsom storleken på variationer från dag till dag eller år till år. Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) 2001 ordlistas definition är följande:
Klimat i en snäv bemärkelse definieras vanligtvis som "genomsnittsvädret", eller mer rigoröst, som den statistiska beskrivningen i termer av medelvärdet och variabiliteten av relevanta storheter över en period som sträcker sig från månader till tusentals eller miljoner år. Den klassiska perioden är 30 år, enligt definitionen av Världsmeteorologiska organisationen (WMO). Dessa kvantiteter är oftast ytvariabler som temperatur, nederbörd och vind. Klimat i en vidare mening är tillståndet, inklusive en statistisk beskrivning, av klimatsystemet.
Världsmeteorologiska organisationen (WMO) beskriver " klimatnormaler " som "referenspunkter som används av klimatologer för att jämföra nuvarande klimatologiska trender med tidigare eller vad som anses typiskt. En klimatnormal definieras som det aritmetiska medelvärdet av ett klimatelement (t.ex. temperatur) under en 30-årsperiod. En 30-årsperiod används eftersom den är tillräckligt lång för att filtrera bort eventuella mellanårliga variationer eller anomalier som El Niño–Southern Oscillation, men också kort nog för att kunna visa längre klimattrender. "
WMO härstammar från den internationella meteorologiska organisationen som inrättade en teknisk kommission för klimatologi 1929. Vid sitt möte i Wiesbaden 1934 utsåg den tekniska kommissionen trettioårsperioden från 1901 till 1930 som referenstidsram för klimatologiska standardnormaler. 1982 gick WMO med på att uppdatera klimatnormalerna, och dessa slutfördes därefter på basis av klimatdata från 1 januari 1961 till 31 december 1990. Klimatnormalerna 1961–1990 fungerar som referensperioden. Nästa uppsättning klimatnormaler som ska publiceras av WMO är från 1991 till 2010. Förutom att samla in från de vanligaste atmosfäriska variablerna (lufttemperatur, tryck, nederbörd och vind), andra variabler som fuktighet, sikt, molnmängd, solstrålning , jordtemperatur, pannavdunstningshastighet, dagar med åska och dagar med hagel samlas också in för att mäta förändringar i klimatförhållanden.
Skillnaden mellan klimat och väder sammanfattas på ett användbart sätt med den populära frasen "Climate is what you expect, weather is what you get." Över historiska tidsperioder finns det ett antal nästan konstanta variabler som bestämmer klimatet, inklusive latitud , höjd, andel land till vatten och närhet till hav och berg. Alla dessa variabler förändras bara under perioder av miljoner år på grund av processer som plattektonik . Andra klimatdeterminanter är mer dynamiska: den termohalina cirkulationen i havet leder till en uppvärmning på 5 °C (41 °F) av norra Atlanten jämfört med andra havsbassänger. Andra havsströmmar omfördelar värme mellan land och vatten på en mer regional skala. Tätheten och typen av vegetationstäckning påverkar solvärmeabsorption, vattenretention och nederbörd på regional nivå. Förändringar i mängden atmosfäriska växthusgaser bestämmer mängden solenergi som behålls av planeten, vilket leder till global uppvärmning eller global kylning . Variablerna som bestämmer klimatet är många och interaktionerna komplexa, men det råder allmän enighet om att de stora linjerna är förstådda, åtminstone när det gäller bestämningsfaktorerna för historiska klimatförändringar.
Klimatklassificering
_no_borders.png)
Klimatklassificeringar är system som kategoriserar världens klimat. En klimatklassificering kan korrelera nära med en biomklassificering , eftersom klimatet har stor inverkan på livet i en region. En av de mest använda är Köppens klimatklassificeringssystem som först utvecklades 1899.
Det finns flera sätt att klassificera klimat i liknande regimer. Ursprungligen definierades klimat i antikens Grekland för att beskriva vädret beroende på en plats latitud. Moderna klimatklassificeringsmetoder kan grovt delas in i genetiska metoder, som fokuserar på klimatets orsaker, och empiriska metoder, som fokuserar på klimatets effekter. Exempel på genetisk klassificering är metoder baserade på den relativa frekvensen av olika luftmassatyper eller platser inom synoptiska väderstörningar. Exempel på empiriska klassificeringar inkluderar klimatzoner som definieras av växthårdhet , evapotranspiration eller mer allmänt Köppen-klimatklassificeringen som ursprungligen utformades för att identifiera klimaten som är associerade med vissa biomer . En vanlig brist med dessa klassificeringssystem är att de ger distinkta gränser mellan de zoner de definierar, snarare än den gradvisa övergången av klimategenskaper som är vanligare i naturen.
Spela in
Paleoklimatologi
Paleoklimatologi är studiet av tidigare klimat under en stor period av jordens historia. Den använder bevis med olika tidsskalor (från decennier till årtusenden) från inlandsisar, trädringar, sediment, pollen, koraller och stenar för att bestämma klimatets tidigare tillstånd. Det visar perioder av stabilitet och perioder av förändring och kan indikera om förändringar följer mönster som regelbundna cykler.
Modern
Detaljer om det moderna klimatrekordet är kända genom mätningar från sådana väderinstrument som termometrar , barometrar och vindmätare under de senaste århundradena. Instrumenten som används för att studera väder över den moderna tidsskalan, deras observationsfrekvens, deras kända fel, deras omedelbara miljö och deras exponering har förändrats under åren, vilket måste beaktas när man studerar klimatet från tidigare århundraden. Långsiktiga moderna klimatrekord snett mot befolkningscentra och rika länder. Sedan 1960-talet har uppskjutningen av satelliter gjort det möjligt att samla in rekord i global skala, inklusive områden med liten eller ingen mänsklig närvaro, som den arktiska regionen och haven.
Klimatförändringar
Klimatvariabilitet är termen för att beskriva variationer i medeltillståndet och andra egenskaper hos klimatet (såsom chanser eller möjlighet till extremt väder, etc.) "på alla rumsliga och tidsmässiga skalor bortom den för enskilda väderhändelser." En del av variabiliteten verkar inte orsakas systematiskt och uppstår vid slumpmässiga tillfällen. Sådan variation kallas slumpmässig variabilitet eller brus . Å andra sidan förekommer periodisk variabilitet relativt regelbundet och i distinkta variationer eller klimatmönster.
Det finns nära korrelationer mellan jordens klimatsvängningar och astronomiska faktorer ( barycenterförändringar , solvariation , kosmisk strålflöde , molnalbedo- återkoppling , Milankovic-cykler ) och sätt för värmefördelning mellan havet-atmosfärens klimatsystem. I vissa fall kan nuvarande, historiska och paleoklimatologiska naturliga svängningar maskeras av betydande vulkanutbrott , påverkan , oegentligheter i klimatproxydata , positiva återkopplingsprocesser eller antropogena utsläpp av ämnen som växthusgaser .
Under åren har definitionerna av klimatvariabilitet och den relaterade termen klimatförändringar förändrats. Medan termen klimatförändringar nu innebär förändringar som är både långsiktiga och av mänsklig orsak, användes på 1960-talet ordet klimatförändring för vad vi nu beskriver som klimatvariabilitet, det vill säga klimatinkonsekvenser och anomalier.
Klimatförändring
Klimatförändringar är variationen i globala eller regionala klimat över tiden. Det återspeglar förändringar i atmosfärens variabilitet eller genomsnittliga tillstånd över tidsskalor som sträcker sig från decennier till miljoner år. Dessa förändringar kan orsakas av processer internt i jorden , yttre krafter (t.ex. variationer i solljusintensitet) eller, på senare tid, mänskliga aktiviteter. I den senaste tidens användning, särskilt i miljöpolitikens sammanhang , hänvisar termen "klimatförändringar" ofta bara till förändringar i modernt klimat, inklusive ökningen av den genomsnittliga yttemperaturen som kallas global uppvärmning . I vissa fall används termen även med en presumtion om mänskligt orsakssamband, som i FN:s ramkonvention om klimatförändringar (UNFCCC). UNFCCC använder "klimatvariabilitet" för icke-mänskliga orsakade variationer.
Jorden har genomgått periodiska klimatförändringar tidigare, inklusive fyra stora istider . Dessa består av glaciala perioder där förhållandena är kallare än normalt, åtskilda av interglaciala perioder. Ansamlingen av snö och is under en glacial period ökar ytalbedot, reflekterar mer av solens energi ut i rymden och upprätthåller en lägre atmosfärstemperatur. Ökning av växthusgaser , till exempel genom vulkanisk aktivitet , kan höja den globala temperaturen och producera en interglacial period. Föreslagna orsaker till istidsperioder inkluderar kontinenternas positioner , variationer i jordens omloppsbana, förändringar i soleffekten och vulkanism. Men dessa naturligt orsakade förändringar i klimatet sker på en mycket långsammare tidsskala än den nuvarande förändringstakten som orsakas av utsläpp av växthusgaser från mänskliga aktiviteter.
Klimatmodeller
Klimatmodeller använder kvantitativa metoder för att simulera interaktioner och överföring av strålningsenergi mellan atmosfären , haven , landytan och isen genom en serie fysikekvationer. De används för en mängd olika ändamål; från studiet av dynamiken i väder- och klimatsystemet, till prognoser av framtida klimat. Alla klimatmodeller balanserar, eller mycket nästan balanserar, inkommande energi som kortvågig (inklusive synlig) elektromagnetisk strålning till jorden med utgående energi som långvågig (infraröd) elektromagnetisk strålning från jorden. Varje obalans resulterar i en förändring av jordens medeltemperatur.
Klimatmodeller finns tillgängliga med olika upplösningar från >100 km till 1 km. Höga upplösningar i globala klimatmodeller är beräkningsmässigt mycket krävande och det finns bara få globala datauppsättningar. Globala klimatmodeller kan nedskalas dynamiskt eller statistiskt till regionala klimatmodeller för att analysera effekterna av klimatförändringar på lokal skala. Exempel är ICON eller mekanistiskt nedskalad data som CHELSA (Climatologies at high resolution for jordens landytor).
De mest omtalade tillämpningarna av dessa modeller under senare år har varit deras användning för att sluta sig till konsekvenserna av ökande växthusgaser i atmosfären, främst koldioxid (se växthusgas ) . Dessa modeller förutspår en uppåtgående trend i den globala genomsnittliga yttemperaturen , med den snabbaste ökningen i temperatur som projiceras för de högre breddgraderna på det norra halvklotet.
Modeller kan variera från relativt enkla till ganska komplexa:
- Enkel strålningsvärmeöverföringsmodell som behandlar jorden som en enda punkt och ger ett genomsnitt av utgående energi
- detta kan expanderas vertikalt (strålningskonvektiva modeller) eller horisontellt
- slutligen, (kopplad) atmosfär–hav– havis globala klimatmodeller diskreterar och löser de fullständiga ekvationerna för mass- och energiöverföring och strålningsutbyte.
Se även
Källor
-
IPCC (2013). Stocker, TF; Qin, D.; Plattner, G.-K.; Tinor, M.; et al. (red.). Klimatförändringar 2013: The Physical Science Basis (PDF) . Bidrag från arbetsgrupp I till den femte utvärderingsrapporten från den mellanstatliga panelen för klimatförändringar. Cambridge, Storbritannien och New York: Cambridge University Press. ISBN 978-1-107-05799-9 . . AR5 Climate Change 2013: The Physical Science Basis — IPCC
- IPCC (2013). "Bilaga III: Ordlista" (PDF) . IPCC AR5 WG1 2013 .
-
IPCC AR5 SYR (2014). The Core Writing Team; Pachauri, RK; Meyer, LA (red.). Klimatförändringar 2014: Syntesrapport . Bidrag från arbetsgrupper I, II och III till den femte utvärderingsrapporten från den mellanstatliga panelen för klimatförändringar. Genève, Schweiz: IPCC.
- IPCC (2014). "Bilaga II: Ordlista" (PDF) . IPCC AR5 SYR 2014 .
- Knutson, T.; Kossin, JP; Mears, C.; Perlwitz, J.; Wehner, MF (2017). Wuebbles, DJ; Fahey, DW; Hibbard, KA; Dokken, DJ; Stewart, BC; Maycock, TK (red.). Ch. 3: Detektion och tillskrivning av klimatförändringar (PDF) . doi : 10.7930/J01834ND .
- Rohli, Robert. V.; Vega, Anthony J. (2018). Climatology (fjärde upplagan). Jones & Bartlett Learning. ISBN 9781284126563 .
Vidare läsning
- Studien av klimatet på främmande världar; Karakteriserande atmosfärer bortom vårt solsystem är nu inom räckhåll Kevin Heng juli–augusti 2012 American Scientist
- Reumert, Johannes: "Vahls klimatiska indelningar. En förklaring" ( Geografisk Tidsskrift , Band 48; 1946)
externa länkar
- NOAA Climate Services Portal
- NOAA:s klimattillstånd
- NASA:s portal för klimatförändringar och global uppvärmning
- Klimatprognosprojekt
- Klimatindex och lägesinformation – Arktis
- Klimat: Data och diagram för platser i världen och USA
- IPCC Data Distribution Center – Klimatdata och vägledning om användning.
- HistoricalClimatology.com – Tidigare, nuvarande och framtida klimat – 2013.
- Globalclimatemonitor – Innehåller klimatinformation från 1901.
- ClimateCharts – Webbapplikation för att generera klimatdiagram för nyare och historiska data.
- Internationell katastrofdatabas
- Paris klimatkonferens
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Nationalbibliotek | |
|---|---|
| Övrig | |
