Ледници в Алпите - образователен сървър в Хамбург
Както почти навсякъде по света, ледниците в Алпите също загубиха площ и маса под влиянието на изменението на климата през последните няколко десетилетия.
Ледник в Алпите
Алпите се простират с дължина 1200 км над Швейцария, Германия, Словения, Италия, Лихтенщайн, Австрия и Франция. Те заемат площ от приблизително 190 000 km² и са обитавани от около 15 милиона души. 1 В немскоезичната зона Алпите са разделени на Западните и Източните Алпи. Западните Алпи са по-високи от Източните Алпи и имат множество върхове с височина над 4000 м. В Западните Алпи Мон Блан (4810 м) е най-високата планина в Алпите и Европа. Тук ще намерите масива Монте Роза (4634 м), Матерхорн (4478), Юнгфрау (4158 м) и други. също и повечето от останалите четири хилядометърни върхове в Алпите. В Източните Алпи само групата Bernina (4049 m) достига височина малко над 4000 m. Най-високата планина в Австрия, Гросглокнер, е висока само 3797 м. Западът и изтокът са разграничени от Рейн и прохода Сплиген.
Ледници и климат в Алпите
Фиг. 1: Ледникът Рона около 1900г 20-ти
В момента Алпите са дом на около 5000 ледника, 2 която е обхващала площ от почти 3000 км² през 70-те години. 3 Най-големият долинен ледник в Алпите е ледникът Aletsch, който е обявен за обект на световното наследство на ЮНЕСКО и се простира на 23 км в Бернските Алпи. Ледниците на Алпите са основният източник на Рейн, Рона, По и Дунав; следователно планините на Алпите са известни още като „водни кули“ на Европа. 1 Общо две трети от постоянните ледени повърхности на планините на Централна Европа (Алпи, Пиренеи, Кавказ) са в Алпите. 4-ти
Алпите са подложени на четири различни климатични влияния: Мек и влажен въздух се влива в алпийския регион от Атлантическия океан на запад, топъл средиземноморски въздух от юг, студен полярен въздух от север и континентален въздух от изток.
Пространствената промяна в климата и физиогеографията на Алпите влияят върху разпределението на температурата и валежите. Поради своята надморска височина, растителност и снежна покривка, самите Алпи имат влияние върху времето. 1 В северната и южната част на Алпите на надморска височина от около 2000 m, валежите падат ежегодно от 2000 до 2800 mm, а в централните Алпи, само от 800 до 1800 mm. Летните температури в южните Алпи са с 1 ° C по-високи от северните. На север има централно-европейски-океански климат, в централните Алпи континенталните метеорологични условия са по-решаващи. 5
Фиг. 2: Средногодишна температура в Алпите и околността 1971-2000 според данните на модела 21-ви
Температурата и валежите са определящи за развитието на ледниците в Алпите. Температурата в Алпите зависи от сезона и надморската височина. Зависимостта от надморската височина има най-голямо въздействие от есента до началото на зимата.
Сезонността на валежите е пространствено променлива и зависи от местоположението и орографията. В Алпите обаче може да се види градиент от изток на запад: В източната част на Алпите има по-малко валежи, отколкото на запад, което може да се обясни с близостта на запад до Атлантическия океан. През зимата почти всички валежи от 1500 м падат под формата на сняг; снегът остава на височина 2000 м от средата на ноември до края на май. 1
Колебанията в мащабната атмосферна циркулация също оформят климата в Алпите. Ефектите от тези промени върху развитието на зони с високо и ниско налягане, а оттам и върху транспорта (адвекцията) на въздушните маси в Алпите. Например зоната с високо налягане през лятото води до потъване на сухи въздушни маси, което е свързано с малко облачност и валежи. Това увеличава слънчевата радиация, температурата се повишава и по този начин води до изразен отрицателен баланс на масата на ледниците. Топенето на леда се засилва, особено в края на лятото, тъй като ледът в района на топене е пряко изложен на късовълнова радиация. Снегът в този район е стар и мръсен, така че има ниско албедо, което увеличава процеса на топене.
През зимата зона с ниско налягане над Британските острови и над Северно море се свързва с южната адвекция на топъл и влажен въздух. Ако зоната с ниско налягане е по-на изток, възниква адвекция със студен въздух, която транспортира влажни въздушни маси от полярните области до северните Алпи. Това води до увеличени валежи и повишено образуване на облаци. И двете водят до намаляване на постъпващата слънчева радиация и до ниски температури и накрая до положителен баланс на масата. Поради увеличаването на масата поради сняг, албедото отново се увеличава. Следователно положението и силата на зоните с ниско и високо налягане над региона на Северния Атлантик в Европа и времето на тяхното появяване са определящи за адвекцията на въздушната маса и по този начин за масовия баланс на ледниците. 6-то
Особено през зимата климатът е силно повлиян от Северноатлантическите колебания (NAO), което оказва влияние върху температурата и валежите, особено на запад и на голяма надморска височина. По-силен NAO осигурява транспортирането на топли и влажни въздушни маси от Атлантическия океан към Алпите. Едновременните по-високи валежи падат до голяма степен като дъжд вместо сняг поради по-високите температури, така че ледниците губят маса. На изток, от друга страна, с по-високи зимни валежи по северната граница на Алпите и нарастващ индекс NAO, падат повече сняг, тъй като температурите тук са по-ниски, отколкото на запад поради по-континенталното местоположение. В центъра и на юг от Алпите има по-малко валежи, когато NAO е силен, тъй като регионите се намират в утайката на основните въздушни течения. Това има отрицателен ефект върху образуването на ледници.
Изменения на климата в Алпите
Наблюдаваната тенденция на климата в Алпите показва, че нощните температури през зимата са се увеличили с до 2 ° C в сравнение с 20-ти век. Увеличението на дневните температури е по-малко. От 1980 г. затоплянето в Алпите върви ръка за ръка с глобалното затопляне; обаче е около три пъти по-висока в Алпите от средната глобална стойност. Особено силно повишаване на температурата се наблюдава през 1994, 2000, 2002 и особено през горещото лято на 2003. 1
Фиг. 3: Температурни промени в алпийския регион спрямо 1901-2000 22-ри
Повишаването на температурата в Алпите има няколко причини. До 1950 г. температурните колебания могат да се обяснят главно с природни влияния като повишена слънчева радиация. От 1950 г. нататък антропогенните аерозоли и емисиите на парникови газове имат приблизително същия ефект като природните влияния. Между 1950 и 1970 г. имаше леко охлаждане на алпийския климат, тъй като влиянието на антропогенните аерозоли доминираше тук; От 1970 г. нататък антропогенните парникови газове взеха надмощие и имаше затопляне. 7-ми
По отношение на валежите може да се каже, че в северозападната част на Алпите валежите са се увеличили, особено през зимата, докато в южните и източните части на Алпите е регистриран спад през есента. За снеговалежи може да се твърди, че в долните възвишения на Алпите (8
Промени в алпийските ледници
Фиг. 4: Ледник Рона през 2005 г. 23.
Ледниците в Алпите са най-добре документираните ледници в света с наблюдение от повече от сто години. 3 Извършват се непрекъснати измервания на баланса на масата в продължение на поне 10 години за 25 ледника в Алпите и 11 от тях за повече от 30 години. 9 В Швейцария измерването на дължината на ледниците на 10 ледника започва още през 1880 г. и определянето на масовия баланс на Claridenfirn през 1914 г. 5
Максималната повърхност и обем на алпийските ледници са достигнати през последните хиляда години в края на Малката ледена епоха в средата на 19 век, 4-ти когато общата заледнена площ е около 4500 км 2. Оттогава повърхността на ледника е намаляла до 2900 км 2 до 70-те години, до малко повече от 2000 км 2 до 2003 г. и до 1800 км 2 до 2010 г. През първите 130 години процентът на загубите е 10-15 км 2 годишно и се увеличава до 40-45 км 2 годишно след 1985 г.
Фиг. 5: Промени в кумулативния годишен баланс на масата спрямо 1964 г. във водни еквиваленти за избрани алпийски ледници 24
По същия начин обемът на ледниците също се е свил от средата на 19 век. Докато за периода около 1850 г. той се изчислява на 200-300 км 3, изчисленията за началото на хилядолетието възлизат на около половината, а за 2011 г. само на 80 км 3 . 3 От 1980 г. обаче отново се наблюдава ускорена загуба на лед, завършила през рекордното горещо лято на 2003 г. с загуба на обем от 5 - 10% в сравнение с общия обем от 2000 г. 4-ти Настоящият обем на ледника е една трета от първоначалния обем от 1850 година 10 и се очакваше едва през 2025г. 11.
Оценките обаче са изпълнени с голяма несигурност. Отделните години могат да се отклоняват от общата тенденция. В частност по-големите ледници също не съответстват на днешния климат. Те вероятно ще трябва да загубят още една трета от площта си, за да бъдат в равновесие с климата в началото на 21 век. 3 Сравнението на повърхностните промени на ледниците в Йоцталските Алпи предполага, че ледниците с площ по-малка от 0,1 km², от друга страна, са се приспособили към настоящия климат. 12
Причини за топене на ледника
Причините за отстъплението на ледниците в Алпите са както естествените колебания в климата, така и климатичните промени, причинени от хората; и двамата допринасят около половината за отстъплението на ледниците. 13, 14
От 1970 г. нататък в Алпите може да се наблюдава антропогенно затопляне (виж по-горе), което допринесе значително за топенето на ледниците. Но дори преди този момент във времето, записите показват, че ледниците в Алпите са се отдръпнали средно с около един километър между 1860 и 1930 г. Отстъплението на ледниците през този период много вероятно може да се обясни с отлагания на сажди в резултат на индустриализацията. Поради отложените частици сажди, повърхностното албедо на ледника е намалено и по този начин абсорбираната слънчева радиация е по-голяма, така че ледът абсорбира топлината. 15, 16
Фиг. 6: Дни в годината с максимална температура над 0 ° C на 3000 м надморска височина в групата Ortles-Cevedale, Италия 25-ти
Прожекции
Според моделните изчисления с регионалния климатичен модел REMO, в алпийския регион може да настъпи значително затопляне от 3 ° C до 4,5 ° C в края на 21 век. 17-ти За лятото се предполага, че затоплянето над запад на Алпите ще бъде по-силно, отколкото над изток. Предполага се също така, че в Алпите се издигат повече на по-голяма надморска височина, отколкото на по-ниска надморска височина. 1
Според прогнозите на модела, количеството годишни валежи ще се промени само леко, но сезонните разлики могат да се увеличат допълнително. През лятото валежите ще намалеят с 30%, през зимата ще се увеличат с 5-10%. 8-ми Поради повишаването на температурите има преди всичко значително намаляване на количеството снеговалеж и броя на снежните дни, тъй като валежите все повече ще падат като дъжд. Нивото на замръзване може да се повиши с около 650 м през зимните месеци до края на века. За региони между 1000 и 1500 m това означава намаляване на количеството снеговалеж с до 60%. Дори над 2000 м, количеството снеговалеж все още може да намалее с 20-30%. 17-ти
Фиг. 7: Промяна в областта на ледника (горе) и натрупания обем лед на всички ледници в европейските Алпи 1900-2100 26-ти
Тези тенденции имат решаващо влияние върху масовия баланс на ледниците и снежната покривка в Алпите. 1 Загубата на лед от алпийските ледници ще продължи да нараства. За 2050 г. се изчислява намаление с -1,3 m воден еквивалент (w.e.) годишно. Ледената зона ще намалее до 4% от площта през 2003 г. според високия сценарий RCP8.5 и до 18% от тази площ според ниския сценарий RCP2.6. Дори според сценария RCP2.6 повече от 80% от повърхността на ледника е можело да изчезне между 2003 г. и края на 21-ви век. 18-ти
Много малки ледници в по-ниските височини ще се стопят напълно. Много малки ледници с площ по-малка от 0,5 км 2 вече са загубили 60% от обема си през последните 30 години и ще загубят още 90% от сегашния си обем до 2040 г. 71% от тези ледници тогава напълно ще изчезнат. 19-ти От друга страна, много големите ледници показват по-малък дял от загубата на площ поради по-дългото им време за реакция. Топенето на долинни ледници, някои от които все още са с дебелина няколкостотин метра, отнема много десетилетия, така че някои от големите долинни ледници все още ще съществуват в края на 21 век. Според симулациите на модела, вторият по големина ледник в Алпите, ледникът Горнер в югозападна Швейцария, ще се разпадне на различни части малко след половин век, но около 2100 г. той все още ще има по-големи ледени маси в днешната фирна област (вж. Фиг.). 18-ти
Фигура 8: Прогнози за ледниковия обхват на ледника Горнер в югозападна Швейцария според сценария RCP6.0 към 2100 г. 26-ти