Kliimasüsteemi seire: eesmärk, omadused ja ülesanded

2024 Autor: Henry Conors | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2024-02-12 06:15

Meie planeedi kliima on kõigi ilmastikunähtuste kogum. Selle peamised näitajad on õhurõhk, õhuniiskus, pilvisus ja sademed. Suurt mõju teatud piirkonna kliima kujunemisele avaldab ka piirkonna asukoht. Olenev alt asukohast maakeral erinevate kliimatingimuste jaoks iseloomustab maailma eri osi erinev õhu koostis ja erinevad atmosfääri tsirkulatsiooni näitajad. Maa ja meri, ookeanihoovused, atmosfääri massid, Kuu gravitatsioonimõju, Päikese heledus – kõik see loob Maa kõige keerulisema kliimasüsteemi. Ja viimastel aastatel on üha rohkem tähelepanu pööratud kliimaparameetrite jälgimisele. Miks see nii on, miks me vajame kliimaseiret ja milliseid funktsioone see täidab – kõike kirjeldatakse selles artiklis.

Ilma jälgimise ajalugu

Ilma ennustamise võime on inimkonna jaoks alati oluline olnud. Saagikoristus sõltus maa peale langenud vihmadest jakuivad aastad võivad kergesti olla tõelise katastroofi põhjuseks. Seetõttu oli teadmine, kuidas ja miks ilm muutub, uskumatult oluline. Iidsetel aegadel ei tegelenud keegi ilmastiku ja kliima kliimaseirega, see ülesanne lasus šamaanidel, ennustajatel ja lihts alt tarkadel, kes on oma eluaastate jooksul õppinud selgeks ilmastikunähtuste mustrid. Seetõttu on ilma ennustavad uskumused ja märgid endiselt levinud peaaegu kõigi maailma rahvaste seas.

Praegune aeg

XX ja XXI sajandil on olukord muidugi dramaatiliselt muutunud. Tänapäeval hõlmab kliimaseire tohutut arvutusvõimsust, keerukaid instrumente ja seadmeid. Nüüd loetakse väikseimaid parameetrite muudatusi, mis inimsilma eest varjatud on. Näiteks teadlased, kes jälgivad ilma ja kliimat, jälgivad ka plaatide liikumist, magma kogunemist ja palju muud. Ja ometi, ajal, mil me pole enam saagist nii palju sõltumast ja valel ajal sadanud vihm muutub vaid väikeseks ebameeldivaks – miks me kliimat jälgime?

Kliimaparameetrite jälgimine

Kuigi oleme lakanud sõltumast ilmastiku kapriisidest, mõjutab kliima meid mõnes mõttes isegi rohkem kui tuhandeid aastaid tagasi. See on muidugi meie endi süü. Võtame näiteks osooniaugud – nende all elavatel inimestel on kordades suurem risk haigestuda nahavähki. Või avaldab meile mõju ka jää sulamine, järk-järgult tõstev maailmamere taset, mis ähvardab lähiajal üle ujutada paljud rannikulinnad. Ja globaalne soojenemine? Teadlasedpole veel otsustanud: kas see on tõesti meie süü või on meie planeet lihts alt läbimas sellist loomulikku tsüklit. Kliimasüsteemi jälgimine peaks aitama meil sellele küsimusele vastata.

Ilmajälgimine on mitmetasandiline süsteem. Alustame üksikasjalikust monitooringust, mis jälgib sõna otseses mõttes ühe või kahe parameetri muutust väga väikeses ökosüsteemis (näiteks soo kuivendamise tase). Kohalik teeb sama, kuid suuremas plaanis. Regionaalne seire jälgib kliima-, ilma- ja keskkonnatingimuste muutusi kogu regioonis, riiklik jälgib riigi üldist ökoloogilist seisundit ning globaalne, nagu nimigi ütleb, kogu maailma parameetreid.

Klassifikatsioonid

Seiresüsteemide klassifikatsioon põhineb sageli kliimavaatlusmeetodite erinevustel. Esimene liik on keemiline seire, mis jälgib keemilist koostist ja selle muutusi atmosfääris, veemassis, pinnases, setetes, taimestikus ja isegi loomades. Just tema kohta kuuleme kõige sagedamini, kui tegemist on keskkonna ja õhu kurva seisukorraga.

Teine on füüsiline monitooring, mis ei ole nii nähtav kui keemiline monitooring, sest jälgib parameetreid, mis harva otseselt meie elu mõjutavad, kuid võivad seda teha tulevikus – need on kiirgus, elektromagnetkiirgus ja müra.

Ja viimane – bioloogiline, see jälgib loodusseisundit bioindikaatorite ehk keskkonnas elavate elusorganismide, alatesbakterid suurtele loomadele.

Peamised jälgimisülesanded

Peamine ülesanne on loomulikult tuvastada ökosüsteemides toimuvad inimtekkelised ehk inimeste põhjustatud muutused. Sama oluline on aga jälgida parameetreid, mis aitavad looduskatastroofe varajases staadiumis tuvastada. Näiteks iga aktiivset vulkaani jälgitakse tähelepanelikult ja selle purskehetke saab ennustada peaaegu 100-protsendilise täpsusega. Ookeanis registreeritud maavärinad võimaldavad saada teada lähenevast tsunamist ja evakueerida inimesi ohutsoonist. Orkaanid, mille sündi ja teket nüüd kosmosest jälgitakse, on olnud pikka aega täiesti etteaimatavad ja varasemast palju vähem ohtlikud. Kliima seire pole aga täiuslik ja inimkonnal on selles valdkonnas ruumi areneda.

Kuidas andmeid kogutakse?

Ilma ja kliima mudelite arvutamiseks kliimaseire abil peate teadma ajalugu. Teadlased uurivad mitmesuguseid füüsilisi objekte, mis heidavad valgust sellele, milline oli ilm tuhandeid ja miljoneid aastaid tagasi. Merede ja ookeanide põhjas olevad ladestused, puurõngad ja palju muud peegeldavad tuhandete aastate jooksul toimunud kliimakõikumisi. Tänu nendele avastustele leiutati näiteks radiosüsiniku analüüs, mis võimaldab täpselt määrata leiu vanuse. Mineviku kliima võrdlemine praegusega võimaldab määrata inimtekkeliste mõjude taseme. Loomulikult on sellistesse suuremahulistesse projektidesse kaasatud teadlased üle kogu maailma.riigid.

Ilma kohta

Kliimailma jälgimine on samuti rahvusvaheline tegevus. Maa tehissatelliitide, aga ka tuhandete meteoroloogiliste vaatlusjaamade kogutud andmed saadetakse rahvusvahelistesse andmekeskustesse, kus neid töödeldakse ja analüüsitakse. Sel viisil ennustatud ilma levitavad riiklikud talitused edasi ja see satub kõigi riikide uudistesse. Kuna ilm on äärmiselt muutlik nähtus, siis küsitakse rahvusvahelisest keskusest andmeid mitu korda päevas ja neid uuendatakse pidev alt. Enam-vähem täpselt saab ilma määrata vaid päevaks-kaheks, aga selliste ennustuste täpsus pole 100 protsenti, ilma saab absoluutselt teada vaid 10-12 tundi ette. Ja pikaajaliste prognooside jaoks kasutatakse rohkem statistilisi andmeid viimaste aastate ilmade kohta, mis muidugi ei anna garantiid.

Rahvusvaheline seire

Veel 1975. aastal lõi maailma üldsus jõud ühendades ülemaailmse keskkonnaseiresüsteemi – GEMS. Sellest ajast on arenenud rahvusvaheliste suhete sfäär ja alates 2000. aastate keskpaigast on maailmas ellu viidud globaalse Maa uurimise süsteemi riikidevaheline projekt, mida koordineerib Maavaatluste rühm. Pikaajalises projektis osaleb üle 70 riigi, sealhulgas Venemaa.

Projekti põhieesmärk on kiirendada enamiku keskkonnaandmete allikate integreerimist ühtsesse infosüsteemi. Arvutitehnoloogia areng juba praegu võimaldab koondada tohutul hulgal andmeid ühtseks analüüsiks sobivaks ja kasutajale lihtsaks süsteemiks. Projekti eduks kauges tulevikus võib pidada süsteemi loomist, mis ennustab automaatselt ja suure täpsusega ilmastikunähtusi ja kataklüsme.

Vaatlusjaamad Venemaal

Kliimaseire SRÜ-s on kõrgelt arenenud tööstusharu. Praegu jälgib kliimat umbes 900 jaama. Osa neist on tegutsenud juba Nõukogude Liidu aegadest ning osa valmis ja varustatud pärast kokkuvarisemist. Neist umbes 700 jälgivad atmosfääri temperatuuri ja umbes 100 jaama õhuvoolu. Kõik neile laekuvad andmed salvestatakse ja töödeldakse igakuiselt ning iga andmetega arhiiv läbib kohustusliku kõrvalekaldekontrolli, need kõrvalekalded võivad ilmneda seadme rikke või rikke tõttu. Umbes 230 jaama saadavad andmeid rahvusvahelistesse keskustesse iga päev.

Lisaks kliima ja ilmastiku jälgimiseks vajalikele parameetritele kogub Venemaa ka globaalseid andmeid. Näiteks Euroopa-Venemaa lumikatte muutuste andmed, Kaspia mere ujuvjää hooajalised muutused. Andmeid kogutakse merejää ulatuse ja mahu kohta Antarktikas ja Arktika lääneosas. Kõik need parameetrid on globaalsete atmosfääriprotsesside mõistmiseks äärmiselt olulised.

Keskkonnaseire tulevik

Hetkel on kliimaseire astunud suure sammu edasivõrreldes eelmise sajandiga. Prognooside parandamiseks ja täpsustamiseks tuleb aga palju rohkem ära teha. Näiteks tehnoloogia ja matemaatiliste mudelite ebatäiuslikkuse tõttu on praegu ülim alt raske maailmamere kohal ilmastikuolusid täielikult jälgida. Ilma- ja kliimamonitooringut teostatakse endiselt füüsiliselt ja moraalselt vananenud tehnikaga. Meteoroloogiajaamade välistingimustes kasutatavate instrumentide hulgas on siiani banaalsed elavhõbedatermomeetrid ja ämbrid sademete hulga määramiseks. Mõned riigid ei osale rahvusvahelistes kliimaseireprojektides, vähendades seeläbi inimkonnale saadavate andmete hulka. Käimas on arutelu seiresüsteemide täiustamise majandusliku otstarbekuse üle. Inimese mõju kohta loodusele tehtud järeldusi eiratakse sageli, mitte kõik riigid ei võta olukorra parandamiseks meetmeid.

Selle tulemusel, kuigi inimkond on kliimaseire küsimuses kaugele arenenud, on see täieõiguslike matemaatiliste mudelite loomisest ja rakendamisest siiski väga kaugel, mis ennustaks vähem alt ilma suure täpsusega.