Ilmasto on tilastollinen jakauma ehdot Maan ilmakehään tietyllä alueella tiettynä ajanjaksona. Ilmastotutkimus on ilmastotiede . Se eroaa meteorologiasta, joka osoittaa lyhytaikaisen sään tutkimuksen ja tietyillä alueilla.
Ilmastoa luonnehditaan vuosittaisten ja kuukausittaisten tilastollisten mittausten avulla paikallisista ilmatiedoista: lämpötila , ilmanpaine , sademäärä , auringonpaiste , kosteus , tuulen nopeus . Niiden toistuminen ja poikkeukselliset ilmiöt otetaan myös huomioon.
Näiden analyysien avulla on mahdollista luokitella maailman eri alueiden ilmasto niiden pääpiirteiden mukaan.
Ilmasto on vaihdellut suuresti maapallon historian aikana useiden tähtitieteellisten , geologisten jne. Ilmiöiden vaikutuksesta ja viime aikoina ihmisen toiminnan ( ilmaston lämpeneminen ) vaikutuksesta.
Termi "ilmasto" tulee ranskan kielen vuonna XII : nnen vuosisadan johdannainen Latinalaisen ilmastoitua joka tulee kreikan κλίμα joka merkitsee kaltevuus Maan suhteessa auringon . Ensimmäiset ilmastolliset jakaumat todellakin todettiin auringon säteiden kaltevuuden mukaan horisonttiin.
Aristoteles ( meteorologisesti ) on ensimmäinen, joka jakaa maapallon viiteen ilmastovyöhykkeeseen: kahteen kylmään vyöhykkeeseen pylväiden lähellä (arktinen ja antarktinen); kauhea alue lähellä päiväntasaajaa, jota hän pitää asumattomana; ja kaksi lauhkeaa vyöhykettä torrid-vyöhykkeen ja yhden kylmän vyöhykkeen välillä (pohjoinen vyöhyke, joka vastaa Ecumenea , ja eteläinen vyöhyke, jota hän kutsuu antipodeiksi).
Ilmastonmuutoksen ja ilmaston lämpenemisen käsite viittaa planeetan ilmastoon ja sen maailmanlaajuisiin ja paikallisiin vaihteluihin.
Mukaan Antoine César becquereliä kuka 1865 lainausmerkkeihin Alexander von Humboldt , ilmasto maan on:
”Lämpö-, vesi-, valo-, ilma-, sähkö- jne. Ilmiöiden yhdistyminen . jotka merkitsevät tälle maalle varsinaisen meteorologisen luonteen, joka eroaa toisesta maasta ja joka on sijoitettu samalle leveysasteelle ja samoihin geologisiin olosuhteisiin. Riippuen siitä, dominoiko jokin näistä ilmiöistä, ilmaston sanotaan olevan kuuma, kylmä tai leuto, kuiva tai kostea, tyyni tai tuulinen.
Lämmöllä katsotaan kuitenkin olevan suurin vaikutus: seuraavaksi on laskettu veden määrä vuoden eri vuodenaikoina, ilman kosteus tai kuivuus, vallitsevat tuulet, ukkosmäärien määrä ja jakautuminen vuoden aikana; ilman seesteisyys tai pilvisyys; maaperän ja sitä peittävän kasvillisuuden luonne riippuen siitä, onko se spontaani vai viljelyn tulos. "
Ilmasto viittaa tilastollisiin ominaisuuksiin (keskiarvo, maksimiarvo ja minimi, hajonta), jotka lasketaan pitkän ajanjakson (meteorologien mukaan sopimussuunnitelman mukaan 30 vuoden ajan) muuttujien havainnoista, kuten lämpötila, paine, sateet tai tuulen nopeus, maantieteellisessä paikassa ja tiettynä päivänä.
Lämmitysjärjestelmä koostuu useista osajoukkoja: Tällä ilmapiiri , The Ocean ja kryosfäärin The Manner litosfäärissä, ja maapallon biosfäärin . Auringon säteilyn tuottama energiankulutus ja energianvaihto ilmastojärjestelmän osakokoonpanojen välillä määrittävät planeetan ilmaston.
Valtameret ovat tärkeimmät säiliö jää lämpöä ja kosteutta. Valtamerenkierto, jota kutsutaan myös termohaliinikiertoksi, koska se johtuu sekä lämpötilaeroista että suolapitoisuuden eroista, jakaa lämpöä uudelleen lämpimiltä alueilta kylmille alueille.
Aurinkosäteily jakautuu epätasaisesti maan pinnalle. Matalat leveysasteet päiväntasaajan ympärillä saavat enemmän säteilyä kuin korkeat leveysasteet lähellä pohjois- ja etelänavat. Meri ei absorboi (tai heijasta) tulevaa auringon säteilyä samalla tavalla kuin mannermaiset pinnat. Polaarialueiden ja intertrooppisen vyöhykkeen väliset merkittävät lämpötilaerot puolestaan aiheuttavat ilman (tuulet) ja valtameren ( merivirrat ) liikkeitä . Valtameren ja mantereen pinnat haihtuvat voimakkaasti, mikä ruokkii hydrologista kiertoa . Vesihöyry nousee ilmakehässä, tiivistyy korkeudessa, tuulen kuljettama ja saostuu sateen tai lumen muodossa. Maan kiertyminen saa aikaan tuulien ( Coriolis-voima ) kiihtyvyyden, jotka taipuvat oikealle, pohjoiselle pallonpuoliskolle ja vasemmalle, eteläiselle pallonpuoliskolle. Tämä ilmiö aiheuttaa kaupan tuulet että intertropical vyöhykkeellä, ja valtava pyörteet (jäljempänä korkeapaine pohjoisen pallonpuoliskon). Maapalloa ympäröivät valtavat yleiset verenkierrosolut : ne auttavat levittämään ylimääräisen vesihöyryn matalan leveysasteen alueista ekstratrooppisiin alueisiin, ja ne kuivattavat autiomaita subtrooppisilla leveysasteilla (Hadley-solut).
Osa aurinkosäteestä, joka osuu maahan, heijastuu välittömästi. Heijastuneen energian suhde tulevaan aurinkoenergiaan on albedo , joka vaihtelee 0: sta keholle, joka absorboi kaikki sähkömagneettiset aallot, 1: een pinnalle, joka heijastaa niitä kaikkia. Planeetan albedolla mitattuna ilmakehän yläosassa, joka on 0,3, esiintyy suuria vaihteluita pinnan mukaan, 0,05 - 0,15 meren, havumetsän tai pimeän maan pinnalle, 0,75 - 0,90 tuoreelle lumelle . Kaikki vaihtelut albedossa muuttavat lämpötilaa: siis arktisen merijään sulaminen vähentää albedoa ja lisää siten lämpötilaa arktisella alueella.
Maanosat ja erityisesti helpotus tuovat fyysisiä esteitä näille vaihtoille, jotka muuttavat suuresti sateen , lämmön ja kasvillisuuden jakautumista .
Ilmastojen luokittelussa on monia menetelmiä , ne riippuvat havaituista tiedoista ja niiden valinta riippuu tarkkailijoiden etsimistä tavoitteista. Yksi tunnetuimmista on Köppen-luokitus .
Hyvin yksinkertainen esitys tekee mahdolliseksi ilmaston tunnistaminen yhdellä silmäyksellä: ombroterminen kaavio , joka edustaa kuukausittaisia lämpötilan ja sademäärän vaihteluja vuoden aikana standardoiduissa porrastuksissa. Jokaisessa ilmastossa, ekvatoriaalista ilmastoa lukuun ottamatta, on kaksi tyypillistä kaaviota, yksi pohjoisen pallonpuoliskon alueille, toinen eteläisen pallonpuoliskon alueille. Päiväntasaajan ilmastolla ei ole tätä ominaisuutta, koska se ei tunne vuodenaikoja ja sijaitsee lähellä päiväntasaajaa.
Päiväntasaajan ilmasto koskee päiväntasaajan naapurialueita. Se on tunnettu siitä, että yksi ainoa kausi , raskas sademäärä , ja korkean lämpötilan lähes vakio ympäri vuoden, keskiarvo on 28 ° C . Sateet ovat melkein päivittäin, paljon enemmän päiväntasausten aikana ja satavat enemmän illalla; lämmin ilma latautuu kosteudesta ja liikkuu ylöspäin. Korkeuden myötä jäähtyminen tapahtuu, ja muodostuu kumulonimbus- tyyppisiä pilviä, mikä aiheuttaa usein rajuja sateita. Tämä seos lämmön ja kosteuden avulla kehitystä päiväntasaajan metsä, joka on kaikkein biologisesti monimuotoisia biomin .
Tämä ilmasto on läsnä molemmin puolin päiväntasaajaa , joskus jopa 15-25 astetta pohjoiseen ja etelään leveyttä . Kuukauden keskilämpötila on yli 18 ° C ympäri vuoden . On kuiva kausi ja märkä kausi . Mitä lähempänä päiväntasaajaa, sitä pidempi märkä kausi tulee. Lännessä sijaitsevilla trooppisilla rannikoilla lämpötila voi vaihdella hyvin suuresti.
Aavikkoilmasto on tunnusomaista korkeampi haihduttamalla saostus ja keskimääräinen lämpötila on yli 18 ° C: ssa . Muutama kuukausi voi sateita esiintyä. Kasvillisuus puuttuu joskus. Se ulottuu 10-35 astetta pohjoisen ja eteläisen leveysasteen välillä . Tämä ilmasto on ominaista suurten mannerosien autiomaalle tai osittain autiomaalle, usein vuorten ympäröimänä, lännessä ja mantereiden keskellä.
Tämäntyyppistä ilmastoa esiintyy leveysasteilla 25–45 °. Näihin ilmastoon vaikuttavat trooppiset ilmamassat kesäkuukausina, mikä tuo heille voimakasta lämpöä. Toisaalta he kokevat todellisen kylmän kauden, vaikka se onkin kohtalainen, napa-ilmamassojen vaikutuksesta. Lisäksi, jos tunne on miellyttävä (pehmeys, auringonpaiste), näihin ilmastoon kohdistuu myös julmia ilmiöitä (ukkosta, tulvia, trooppisia sykloneja).
Yleensä kahden tyyppisiä ilmastoja voidaan pitää subtrooppisina: Välimeren ilmasto länsijulkisivuissa ja kostea subtrooppinen ilmasto itäisissä julkisivuissa (käytetään usein termiä "kiinalainen ilmasto"). Jos näillä kahdella ilmastolla on yhteinen suhteellisen leuto ja kostea talvi (vaikka kylmää ei koskaan suljeta pois), kesän trooppiset ilmamassat tuovat hyvin erilaisia tilanteita. Välimeren ilmasto kokee kesän kuivuuden, kun taas kostea subtrooppinen ilmasto on erittäin kostean lämmön alainen.
Subtrooppista ilmastoa voidaan kylmällä talvikaudellaan kutsua myös "lämpimäksi lauhkeeksi ilmastoksi".
Tälle ilmastolle ovat tyypillisiä lauhkeat lämpötilat sekä kaksi vuodenaikaa: kylmä kausi (talvi) ja kuuma kausi (kesä). Se on jaettu kolmeen pääryhmään:
Oseanian ilmastoMeri-ilmasto on ilmasto yleensä lieviä kesät ja yleensä viileä talvet, kostea kaikkina vuodenaikoina ja vaikutteita läheisyys valtamerten löydämme kuumaa virtaukset (länsipuolella maanosien) ja joka vähitellen heikkenee sillä mannerilmasto otsikko itään, kuumilla ja myrskyisillä kesillä sekä hyvin kylmillä ja melko kuivilla talvilla. Valtameren ilmastoa leimaa matala lämpöamplitudi (alle 18 ° C ), joka kasvaa, kun ihminen pääsee mantereen sisäosiin. Sademäärä on yleensä metrin luokkaa ja ennen kaikkea hyvin jakautunut. Se löytyy 35-65 leveysasteesta pohjoisella pallonpuoliskolla ja Etelä- Berliini olisi itäinen raja Euroopassa.
Jotkut kirjoittajat puhuvat valtameren hyperilmastosta lähellä merta olevalle maakaistaleelle, jossa vuotuinen keskimääräinen lämpöamplitudi on hyvin pieni (alle 10 ° C ).
Manner-ilmastoMannerilmasto on ominaista suurempi lämpöteho amplitudi (yli 23 ° C: ssa ) ja saostus yhden metrin luokkaa, mutta jakautunut pääasiassa kesän aikana. Koska valtameren vaikutusta ei voida tuntea tuulien yleisen suunnan vuoksi, maan (metsät ja suot) ja järvien haihtumisesta johtuva kosteus tuottaa sateen. Itäisen julkisivun rannikkokaupungit kokevat myös tämän ilmaston huolimatta läheisyydestään valtameriin, ja tämä jopa hyvin matalille leveysasteille ( New York , Boston , Washington , Shanghai , Soul ) lämpimän valtamerivirran puuttuessa. Jotkut kirjoittajat puhuvat hyperkontinentaalisesta ilmastosta (amplitudi yli 40 ° C ) suurten mantereiden sisäalueilla, joissa vain maa vaikuttaa ilmastoon. Äärimmäiset lämpötilat ovat usein yllättäviä (+ 36 ° C ja −64 ° C Snagille Yukonissa ).
Alueita, joilla lämpöamplitudi on keskimäärin valtameren ja mannerilmaston välillä (noin 20 ° C ), kutsutaan heikentyneeksi valtameren ilmastoksi tai puolimannermaiseksi ilmastoksi.
Välimeren ilmastoVälimeren ilmasto on ominaista kuuma ja hyvin kuiva kesät, mikä on johtanut lukuisiin metsäpalojen ja lievä ja märkä talvet sateiden, jotka voivat johtaa tulvia. Tämä ilmasto on nimensä takia Välimeren läheisyyden vuoksi, mutta sitä voi esiintyä muualla maailmassa (Etelä-Afrikka, Chile jne. ), Ja sillä voi olla melko voimakkaita mannervaikutuksia (Madrid, Ankara, Taškent jne.).
Tämä ilmasto on välituote leuto ilmasto ja napa-ilmasto. Kesät ovat viileämpiä ja talvet ankarampia kuin leuto ilmasto. Kasvillisuus vastaa boreaalista metsää tai Taigaa . Tämän tyyppistä ilmastoa esiintyy vain pohjoisella pallonpuoliskolla : koko Kanadan , Venäjän ja Koillis- Kiinan keskiosassa . Se on harvaan asuttu alue, jossa on lyhyet, viileät kesät. Euraasiassa Länsi-Siperia vastaa tätä ilmastoa.
Subarktinen ilmasto vastaa Köppenin nimeä "kylmä lauhkea ilmasto ilman kuivaa vuodenaikaa ilman kuumia kuukausia (+ 22 ° C )" (Dfc) .
Polaarinen ilmasto on ominaista kylmä lämpötila ympäri vuoden, lämpimin kuukausi on aina alle 10 ° C . Keskimääräinen kuukausittainen lämpötila ylittää -50 ° C: ssa on jään arkkia . Voimakas ja jatkuva tuuli, lumimyrsky . Se on ominaista Amerikan , Euroopan ja Aasian pohjoisrannikolle sekä Grönlannille ja Etelämantereelle .
Alueellisen ilmaston tai mesoklimaatin asteikko, jota sovelletaan useiden tuhansien neliökilometrien alueisiin, on alttiina tietyille hyvin erityisille sääilmiöille (Sirocco, autiomaasta tuleva tuuli) yleisen verenkierron ja helpotuksen vuorovaikutuksen vuoksi. Elsassin ilmasto, joka on kuivunut foehn-vaikutuksesta , on tyypillinen esimerkki alueellisesta ilmastosta.
Paikallinen ilmasto-asteikko koskee paikkoja, jotka ulottuvat keskimäärin muutamaan kymmeneen neliökilometriin. Tämä ilmastomittakaava liittyy edelleen läheisesti pienen alueen ympäristöön.
Läsnäolo reliefejä ( vuoristoilmasto ...) ja vesialueita aiheuttaa spesifistä ilmastossa. Esimerkiksi laakson pohjassa, aamunkoitteessa, lämpötila on paljon matalampi kuin muutaman kilometrin päässä sijaitsevien rinteen rinteiden yläosassa. Kierto, vaihto paikallisten ilmamassojen välillä ei siis ole sama kuin naapurilaaksossa, voidaan suunnata eri tavalla aurinkoon nähden.
Näillä erityispiirteillä voi olla inhimillinen alkuperä - se on lähinnä kaupunkien mikroilmasto - tai niitä voidaan ylläpitää luonnollinen ympäristö, kuten meri tai järven ranta, tai jopa metsä.
Mikroklimaattinen mittakaava koskee pieniä alueita, jotka ovat noin sata neliömetriä, joskus paljon vähemmän. Pinnanmuodostuksen ja pienimuotoisen ympäristön erityispiirteet - rakennukset ja erilaiset esteet, kasvipeite, kallioperät jne. - muuttavat tällöin pienillä alueilla, mutta toisinaan hyvin huomattavasti virran yleisiä ominaisuuksia. Ilma, auringonpaiste , lämpötila ja kosteus.
Maapallon ilmasto vaihtelee lakkaamattomasti kaikissa asteikoissa - syvä geologinen aika (sata kymmeneen miljoonaan vuoteen), kvaternaarinen aika (miljoona vuotta), esihistoriallinen aika ja ihmishistoria (kymmenistä tuhansista tuhanteen vuoteen), nykyisen aikakauden aika ( sata kymmeneen vuoteen) jatkuvien epäsäännöllisten värähtelyjen mukaan, jotka yhdistävät suhteellisen kuumien ja kylmien jaksot, vaiheet ja enemmän tai vähemmän pitkät vaiheet enemmän tai vähemmän voimakkaasti.
Näiden vaihteluiden syyt ovat pohjimmiltaan luonnollisia XIX - luvulle, ja useimmiten inhimilliset XX - vuosisadan toisesta puoliskosta lähtien; 5 th IPCC julkaistu vuonna 2014, sanoi "suuri luottamus", joka ilman lisätoimenpiteitä, "perus skenaarioita johtaa kasvuun maailmanlaajuisen keskilämpötilan 2100 välillä 3,7 ° C ja 4,8 ° C verrattuna esiteolliseen arvot ” . Niiden päävaikutukset ovat toisaalta geomorfologiset, jäätyvien meri- ja maapintojen paksuuden ja laajuuden vaihtelut, maailmameren taso ja laajuus, syntyneiden maiden laajuus ja muoto. - ja toisaalta ympäristövaikutukset , ekosysteemien muutos ja / tai kehitys - kasviston ja eläimistön muuttoliikkeet, katoamiset, asennukset ilmastovyöhykkeiden liikkeiden mukaan.
Nykyinen holoseenienvälinen interglaciaalinen ajanjakso alkoi tusina tuhat vuotta sitten, viimeisen jääkauden lopussa (jota kutsutaan alppikomponenttinaan Würmiksi). Sitä edeltävä rappeutuminen kesti noin 10000 vuotta; se johti lämpötilan nousuun noin 4 ° C ja merenpinnan nousuun noin 130 metriä. Holoseenin ilmastolliset optimaalinen kesti noin 9000 5000 vuotta BP .
Lämpötilan kehittyminen holoseenin aikana ei ole yksitoikkoista : viime vuosituhannen aikana Euroopan ilmasto on ollut peräkkäin leuto ja kuiva (~ 1000/1250), hyvin vaihteleva (~ 1250/1400) - keskiajan ilmastooptimi -, yhä kylmempi (~ 1400/1600), erittäin kylmä (~ 1600/1850) - Pieni jääkausi -, lämpenee vähitellen (~ 1850/1940), kylmä (~ 1940/1950). Siitä lähtien se on lämmennyt jälleen, mutta suhteissa ja nopeudella, joka ei ole oikeassa suhteessa aiempiin suuntauksiin: lämpötilan nousu saavutti 0,9 ° C vuonna 2017 verrattuna vuosien 1951–1980 keskiarvoon; IPCC selittää tämän nopeutetun lämpeneminen ihmisen toiminnasta.
Pitkäaikaisten ilmastovaihteluiden tärkeimmistä tekijöistä voidaan mainita:
Ilmasto järjestelmä on hyvin monimutkainen: vuorovaikutukset samanaikaisesti vaikuttavat ilmakehän, valtamerten, jääpeitteiden, Manner hydrologisten järjestelmien, meri- tai maan biosfäärin. Näiden vuorovaikutusten simulointi edellyttää huomattavan määrän tietojen keräämistä ja käsittelyä. Satelliittikuvien ulkonäkö on mahdollistanut ilmakehän ja epäsuoremmin valtamerenkierron suuren organisoinnin suoran visualisoinnin. Ensimmäiset yritykset mallintamisen ovat peräisin XIX : nnen vuosisadan kanssa muotoiluun yhtälöitä, jotka määrittävät liikkeen tunnelma, Navier-Stokesin yhtälöt. Yksi ensimmäisistä yrityksistä mallintaa ilmastojärjestelmää oli englantilainen Lewis Fry Richardson, joka julkaistiin vuonna 1922. Mutta vasta tietokoneiden tullessa mallinnus pystyi löytämään tarvittavan valtavan laskentakapasiteetin. Mallinnuksen ensimmäinen vaihe koostuu maan peittämisestä kolmiulotteisella verkolla . Tämän jälkeen tämän verkon solmuihin kirjoitetaan evoluutioyhtälöt, jotka mahdollistavat ajankohdasta toiseen vaihtelemaan parametreja, kuten paine, lämpötila, tuulet tai virtaukset; ilmakehämalli sisältää lisäyhtälöitä edustamaan maan lähellä olevien pilvien (kerrospilviä) kollektiivista vaikutusta, kuten suuria konvektiivipilviä (cumulonimbus-pilviä), kasvillisuuden läsnäoloa, jokivirtausta jne. Simulaatioiden keston pidentäminen antoi mahdollisuuden tutkia numeeristen mallien käyttäytymistä yhä pitempinä ajanjaksoina ja testata niiden kykyä toistaa aikaisemmat ilmasto-olosuhteet: esimerkiksi viimeinen jääkauden maksimi , 21 vuotta sitten. 000 vuotta tai holoseenin kuuma ilmasto 10 000–5 000 vuotta ennen nykyistä aikaa, jolloin Sahara oli kostea. Tärkein edistysaskel on ollut siirtyminen ilmakierron mallintamisesta koko ilmastojärjestelmän: ilmakehän, valtamerien ja maanosien edustamiseen ottaen huomioon niiden fysikaaliset, kemialliset ja biologiset vuorovaikutukset.
Ihmisen vastuu ilmaston lämpenemisestä on tiedetty ainakin 1970-luvun lopusta lähtien. Vuonna 1979 saksalainen filosofi Hans Jonas julkaisi kirjan The Responsibility Principle , jolla oli suuri vaikutus Saksassa. Siinä vaaditaan nykyisten sukupolvien vastuuta tulevista sukupolvista suhteessa ympäristövaikutuksiin.
Vuonna 2010, kun ilmaston lämpenemispolitiikka on täydessä vauhdissa, australialainen filosofi Clive Hamilton julkaisee Requiem for a Species: Why We Resist the Truth about Climate Change (ranskaksi: Requiem for the human species : Facing reality of Ilmastonmuutos ), jossa hän tutkii maapallon lämpenemisen kieltämistä ja kysyy maapallon pitkäaikaisesta asumisesta ihmislajeille.
Vuonna 2013 tutkijat ja insinöörit tutkivat menetelmiä maan pilvipeitteen manipuloimiseksi, valtamerien kemiallisen koostumuksen muuttamiseksi tai planeetan ympäröimiseksi auringonvaloa heijastavaksi hiukkasikerrokseksi geotekniikan tekniikoiden avulla. Clive Hamilton tuomitsi "oppisopimusnoita", jotka pyrkivät käsittelemään maapallon ilmastonsäätöä ja kysymystä siitä, mitä lajille merkitsee planeetan tulevaisuus käsissään.
Vuoden 2020 lopussa Kiina ilmoitti valtavasta säämuutosohjelmasta, joka on tarkoitus ottaa käyttöön vuonna 2025 ja jonka pinta-ala on 5,5 miljoonaa neliökilometriä eli 1,5 kertaa Intian pinta-ala, mikä voi vaikuttaa paitsi säähän, mutta myös ilmastoon.
: tämän artikkelin lähteenä käytetty asiakirja.
Kronologisessa järjestyksessä: