Образец для цитирования:

Богданов М. Б., Червяков М. Ю. Оценка времени реакции и чувствительности земной климатической системы к радиационному воздействию // Известия Саратовского университета. Новая серия. Серия: Науки о Земле. 2019. Т. 19, вып. 4. С. 216-223. DOI: https://doi.org/10.18500/1819-7663-2019-19-4-216-223


Рубрика: 
УДК: 
551.58
Язык публикации: 
русский

Оценка времени реакции и чувствительности земной климатической системы к радиационному воздействию

Аннотация

Земная климатическая система (ЗКС) рассматривается как линейная система, входом которой является изменение солнечной постоянной, а выходом – аномалия глобально осредненной приповерхностной температуры. В результате восстановления импульсной передаточной характеристики системы на интервале времени до 100 мес. показано, что скорость ее реакции может быть охарактеризована постоянной времени 1.305±0.026 мес. Чувствительность ЗКС к радиационному воздействию равна 0.320±0.074 К ∙ Вт-1 ∙ м2, а коэффициент положительной обратной связи 1.07 ± 0.25. Теплоемкость ЗКС на единицу площади составляет 10.7±2.6 МДж ∙ К-1 ∙ м-2 и практически совпадает с теплоемкостью атмосферы. Поэтому реакция ЗКС на изменение радиационного воздействия на таком интервале времени может определяться атмосферными процессами.

Библиографический список

1. Будыко М. И. Тепловой баланс земной поверхности. Л. : Гидрометеоиздат, 1956. 255 с.

2. Винников К. Я. Чувствительность климата. Эмпирические исследования закономерностей современных изменений климата. Л. : Гидрометеоиздат, 1986. 224 с.

3. Douglass D. H., Clader B. D., Knox R. S. Climate sensitivity of Earth to solar irradiance: update // Paper presented at 2004 solar radiation and climate (SORCE) meeting on decade variability in the Sun and the climate. Meredith, New Hampshire, 2004. P. 1–16 [Электронный ресурс]. URL: http://arxiv.org/abs/physics/0411002 (дата обращения: 05.08.2019).

4. Vardavas I. M., Taylor F. W. Radiation and Climate. New York : Oxford University Press, 2007. 492 p.

5. Lockwood M. Recent changes in solar outputs and the global mean surface temperature. III. Analysis of contributions to global mean air surface temperature rise // Proc. Royal Soc. A. 2008. Vol. 464. P. 1387–1404.

6. Bogdanov M. B., Efremova T. Yu., Katrushchenko A. V. Estimation of impulse response of Earth’s climate system at short time intervals // Journal of Atmospheric and Solar-Terrestrial Physics. 2012. Vol. 86. P. 51–55.

7. Богданов М. Б., Ефремова Т. Ю., Катрущенко А. В. Оценка характеристик земной климатической системы по ее реакции на изменение солнечной постоянной // Изв. Сарат. ун-та. Нов. сер. Сер. Науки о Земле. 2012. Т. 12, вып. 1. С. 3–8.

8. Climate Change 2013: The Physical Science Basis. Contribution of Working Group I to the Fifth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change / eds. T. F. Stocker [et al.]. Cambridge : Cambridge University Press, 2013. 1535 p.

9. Дымников В. П., Лыкосов В. Н., Володин Е. М. Моделирование климата и его изменений: современные проблемы // Вестник РАН. 2012. Т. 82, № 3. С. 227–336.

10. Schwartz S. E. Heat capacity, time constant, and sensitivity of Earth’s climate system // Journal of Geophysical Research. 2007. Vol. 112. D24S05. DOI: https://doi.org/10.1029/2007JD008746

11. Scafetta N. Comment on ‘‘Heat capacity, time constant, and sensitivity of Earth’s climate system’’ by S. E. Schwartz // Journal of Geophysical Research. 2008. Vol. 113. D15104. DOI: https://doi.org/10.1029/2007JD009586

12. Schwartz S. E. Reply to comments by G. Foster et al., R. Knutti et al., and N. Scafetta on «Heat capacity, time constant, and sensitivity of Earth’s climate system» // Journal of Geophysical Research. 2008. Vol. 113. D15105. DOI: https://doi.org/10.1029/2008JD009872

13. Тихонов А. Н., Арсенин В. Я. Методы решения некорректных задач. М. : Наука, 1979. 142 с.

14. Тихонов А. Н., Гончарский А. В., Степанов В. В., Ягола А. Г. Регуляризирующие алгоритмы и априорная информация. М. : Наука, 1983. 200 с.

15. Гончарский А. В., Черепащук А. М., Ягола А. Г. Некорректные задачи астрофизики. М. : Наука, 1985. 352 с.

16. Fröhlich C. Total solar irradiance: what have me learned from the last three cycles and the recent minimum? // Space Science Reviews. 2013. Vol. 176. P. 237–252.

17. Zhang H.-M., Huang B., Lawrimore J., Menne M., Smith T. M. NOAA Global Surface Temperature Dataset (NOAAGlobalTemp), Version 4.0. NOAA National Centers for Environmental Information. DOI: https://doi.org/10.7289/V5FN144H [Электронный ресурс]. URL: ftp://ftp.ncdc.noaa.gov/pub/data/noaaglobaltemp/operational/timeseries/ (дата обращения: 15.07.2018).

18. Vose R. S., Arndt D., Banzon V. F. NOAA’s merged landocean surface temperature analysis // Bulletin of the American Meteorological Society. 2012. Vol. 93. P. 1677–1685. DOI: https://doi.org/10.1175/BAMS-D-11-00241.1

19. Монин А. С. Введение в теорию климата. Л. : Гидрометеоиздат, 1982. 246 с.

Полный текст в формате PDF (на русском языке):