Bolygónk éghajlata az összes időjárási jelenség összessége. Fő mutatói a légköri nyomás, a levegő páratartalma, a felhőzet és a csapadék. Hatalmas befolyást gyakorol arra, hogy egy adott területen milyen lesz az éghajlat, az is, hogy a régió hol található. A különböző éghajlati viszonyok között a földgolyón elfogl alt helytől függően a világ különböző részeit eltérő levegőösszetétel és a légköri keringés különböző mutatói jellemzik. Szárazföld és tenger, óceáni áramlatok, légköri tömegek, a Hold gravitációs hatása, a Nap fényereje – mindez a Föld legösszetettebb éghajlati rendszerét hozza létre. Az utóbbi években pedig egyre nagyobb figyelmet fordítanak a klímaparaméterek monitorozására. Miért van ez így, miért van szükségünk klímafigyelésre, és milyen funkciókat lát el – ebben a cikkben mindent leírunk.
Az időjárás-követés története
Az időjárás előrejelzésének képessége mindig is fontos volt az emberiség számára. A betakarítás a földre hulló esőktől függött, ésa száraz évek könnyen valódi katasztrófát okozhatnak. Ezért volt hihetetlenül fontos tudni, hogyan és miért változik az időjárás. Az ókorban senki sem foglalkozott az időjárás és az éghajlat éghajlati megfigyelésével, ez a feladat a sámánokra, előrejelzőkre és egyszerűen bölcs emberekre hárult, akik életük évei során megtanulták az időjárási jelenségek mintáit. Éppen ezért a világ szinte minden népe körében még mindig elterjedtek az időjárást előrejelző hiedelmek és jelek.
Jelenlegi idő
A XX. és XXI. században a helyzet természetesen drámaian megváltozott. A klímafigyelés manapság hatalmas számítási teljesítményt, kifinomult műszereket és berendezéseket foglal magában. Most az emberi szem elől rejtett paraméterek legkisebb változásait olvassuk ki. Például az időjárást és az éghajlatot figyelő tudósok figyelik a lemezek mozgását, a magma felhalmozódását stb. És mégis, egy olyan időszakban, amikor már nem függünk annyira a betakarítástól, és a rosszkor hullott eső csak kisebb kellemetlenséggé válik – miért figyeljük az éghajlatot?
Az éghajlati paraméterek felügyelete
Bár már nem függünk az időjárás szeszélyeitől, bizonyos szempontból az éghajlat még több ezer évvel ezelőttinél is nagyobb hatással van ránk. Ez természetesen a saját hibánk. Vegyük például az ózonlyukakat – az alattuk élő embereket sokszor nagyobb a bőrrák kockázata. Vagy a jég olvadása, fokozatosan emelve a világ óceánjainak szintjét, ami a közeljövőben számos tengerparti város elöntésével fenyeget, ránk is hatással van. És a globális felmelegedés? Tudósokmég nem döntöttük el: valóban a mi hibánk, vagy bolygónk csak egy ilyen természetes körforgáson megy keresztül. Az éghajlati rendszer felügyelete segít megválaszolni ezt a kérdést.
Az időjárás követése többszintű rendszer. Kezdjük a részletes monitorozással, amely nyomon követi egy-két paraméter változását egy nagyon kicsi ökoszisztémán belül (például egy mocsár lecsapolási szintje). A helyi ugyanezt teszi, de nagyobb léptékben. A regionális monitorozás az egész régió éghajlati, időjárási és környezeti viszonyainak változását, az országos az ország általános ökológiai állapotát, a globális pedig, ahogy a név is sugallja, az egész világ paramétereit figyeli.
Osztályozások
A felügyeleti rendszerek osztályozása gyakran az éghajlat megfigyelésének módszerei közötti különbségeken alapul. Az első típus a kémiai monitorozás, amely a kémiai összetételt és annak változásait figyeli a légkörben, víztömegekben, talajokban, üledékekben, növényzetben, sőt az állatokban is. Róla halljuk leggyakrabban, ha a környezet és a levegő szomorú állapotáról van szó.
A második a fizikai monitorozás, ami nem olyan jól látható, mint a kémiai monitorozás, mert olyan paramétereket figyel, amelyek ritkán érintik közvetlenül az életünket, de a jövőben ezt megtehetik – ezek a sugárzás, az elektromágneses sugárzás és a zaj.
És az utolsó - biológiai, bioindikátorok segítségével figyeli a természet állapotát, vagyis a környezetben élő élőlényeket, pl.baktériumok nagy állatoknak.
Fő megfigyelési feladatok
A fő feladat természetesen az ökoszisztémák antropogén, vagyis az emberek által okozott változások azonosítása. Ugyanilyen fontos azonban azoknak a paramétereknek a nyomon követése, amelyek segítik a természeti katasztrófák korai felismerését. Például minden aktív vulkánt szorosan figyelnek, és csaknem 100 százalékos pontossággal megjósolható a kitörésének pillanata. Az óceánban rögzített földrengések lehetővé teszik a közeledő cunami megismerését és az emberek evakuálását a veszélyzónából. A hurrikánok, amelyek születését és kialakulását ma már az űrből követik nyomon, régóta tökéletesen kiszámíthatóak és sokkal kevésbé veszélyesek, mint korábban. Az éghajlat-ellenőrzés azonban nem tökéletes, és az emberiségnek van hova fejlődnie ezen a területen.
Hogyan történik az adatgyűjtés?
Az időjárási és éghajlati minták éghajlatfigyeléssel történő kiszámításához ismernie kell a történelmet. A tudósok különféle fizikai tárgyakat tanulmányoznak, amelyek rávilágítanak arra, milyen volt az időjárás több ezer és millió évvel ezelőtt. A tengerek és óceánok fenekén található lerakódások, fák gyűrűi és még sok más sok ezer éven át tartó éghajlati ingadozásokat tükröznek. Ezeknek a felfedezéseknek köszönhetően például feltalálták a radiokarbon elemzést, amely lehetővé teszi a lelet korának pontos meghatározását. A múltbeli éghajlat és a jelen összehasonlítása lehetővé teszi az antropogén hatások mértékének meghatározását. Természetesen a világ minden tájáról érkező tudósok vesznek részt ilyen nagyszabású projektekben.országokban.
Az időjárásról
Az éghajlati időjárás megfigyelése szintén nemzetközi tevékenység. A mesterséges földi műholdak, valamint több ezer meteorológiai megfigyelőállomás által gyűjtött adatok nemzetközi adatközpontokba kerülnek, ahol feldolgozzák és elemzik azokat. Az így megjósolt időjárást a nemzeti szolgálatok tovább terjesztik, és minden ország híradásaiba bekerülnek. Mivel az időjárás rendkívül változékony jelenség, a nemzetközi központból naponta többször kérnek adatokat, és folyamatosan frissülnek. Az időjárást többé-kevésbé pontosan csak egy-két napra lehet meghatározni, de az ilyen előrejelzések pontossága nem 100 százalékos, abszolút csak 10-12 órával előre lehet tudni az időjárást. A hosszú távú előrejelzésekhez pedig több statisztikai adatot használnak az elmúlt évek időjárására vonatkozóan, ami persze nem adhat garanciát.
Nemzetközi megfigyelés
Még 1975-ben, erőinek egyesítésével a világközösség létrehozta a globális környezetfigyelő rendszert, a GEMS-t. Azóta fejlődött a nemzetközi kapcsolatok szférája, a 2000-es évek közepe óta pedig a Föld-kutatási globális rendszer államközi projektje valósul meg a világban, amelyet a Föld-megfigyelési Csoport (Group on Earth Observations) koordinál. Több mint 70 ország, köztük Oroszország vesz részt a hosszú távú projektben.
A projekt fő célja, hogy felgyorsítsa a legtöbb környezeti adatforrás integrálását egyetlen információs rendszerbe. A számítástechnika fejlődése már most lehetővé teszi hatalmas adatmennyiség összevonását egy koherens, elemzésre alkalmas és a felhasználó számára is egyszerű rendszerré. A projekt távoli jövőbeni sikerének tekinthető egy olyan rendszer létrehozása, amely automatikusan és nagy pontossággal jelzi előre az időjárási eseményeket és kataklizmákat.
Megfigyelő állomások Oroszországban
A klímamonitoring a FÁK-ban magasan fejlett iparág. Jelenleg mintegy 900 állomás figyeli az éghajlatot. Némelyik a Szovjetunió idejétől működik, egy részük pedig az összeomlás után készült el és került felszerelésre. Ebből mintegy 700 a légkör hőmérsékletét, mintegy 100 állomás pedig a légáramlásokat figyeli. Minden hozzájuk beérkező adatot havonta rögzítünk és feldolgozunk, és minden adatot tartalmazó archívum kötelező eltérés-ellenőrzésen esik át, ezek az eltérések a készülék meghibásodása vagy meghibásodása miatt fordulhatnak elő. Naponta körülbelül 230 állomás küld adatokat nemzetközi központoknak.
Az éghajlat és az időjárás figyeléséhez szükséges paraméterek mellett Oroszország globális adatokat is gyűjt. Például az európai oroszországi hótakaró változásaira vonatkozó adatok, a Kaszpi-tenger úszójégének szezonális változásai. Adatokat gyűjtenek a tengeri jég kiterjedéséről és térfogatáról az Antarktiszon és az Északi-sarkvidék nyugati részén. Mindezek a paraméterek rendkívül fontosak a globális légköri folyamatok megértéséhez.
A környezetfigyelés jövője
Jelenleg a klímamonitoring nagy lépést tett előreaz előző századhoz képest. Sokkal többet kell azonban tenni az előrejelzések javítása és finomítása érdekében. Például a technológia és a matematikai modellek tökéletlensége miatt jelenleg rendkívül nehéz teljes körűen nyomon követni a világ óceánjai feletti időjárást. Az időjárás- és klímafigyelés továbbra is fizikailag és erkölcsileg elavult eszközök használatával történik. A meteorológiai állomásokon a kültéri műszerek továbbra is banális higanyhőmérőket és vödröket tartalmaznak a csapadék mennyiségének meghatározására. Egyes országok nem vesznek részt a nemzetközi klímamonitoring projektekben, így csökken az emberiséghez beérkező adatok mennyisége. Folyamatos vita folyik a monitoring rendszerek javításának gazdasági megvalósíthatóságáról. Az emberi természetre gyakorolt hatásra vonatkozó megállapításokat gyakran figyelmen kívül hagyják, nem minden ország tesz legalább néhány intézkedést a helyzet javítására.
Ennek eredményeként, bár az emberiség messze előrehaladt a klímamonitoring kérdésében, még mindig nagyon messze van az olyan teljes értékű matematikai modellek megalkotásától és megvalósításától, amelyek legalább az időjárást nagy pontossággal megjósolják.
