Ghețarii din Alpi - server educațional Hamburg
Ca aproape peste tot în lume, ghețarii din Alpi și-au pierdut și suprafața și masa sub influența schimbărilor climatice în ultimele decenii.
Ghețarul din Alpi
Alpii se întind cu o lungime de 1200 km peste Elveția, Germania, Slovenia, Italia, Liechtenstein, Austria și Franța. Acestea ocupă o suprafață de aproximativ 190.000 km² și sunt locuite de aproximativ 15 milioane de oameni. 1 În zona de limbă germană, Alpii sunt împărțiți în Alpii de vest și de est. Alpii de Vest sunt mai înalți decât Alpii de Est și au numeroase vârfuri de peste 4000 m înălțime. În Alpii de Vest, Mont Blanc (4810 m) este cel mai înalt munte din Alpi și Europa. Aici veți găsi masivul Monte Rosa (4634 m), Matterhorn (4478), Jungfrau (4158 m) și altele. de asemenea, majoritatea celorlalte vârfuri de patru mii de metri din Alpi. În Alpii de Est, doar Grupul Bernina (4049 m) atinge o înălțime de puțin peste 4000 m. Cel mai înalt munte din Austria, Großglockner, are o înălțime de doar 3797 m. Vestul și estul sunt delimitate de Rin și pasul Splügen.
Ghețarii și clima din Alpi
Fig. 1: Ghețarul Rhone în jurul anului 1900 20
Alpii găzduiesc în prezent aproximativ 5000 de ghețari, 2 care a acoperit o suprafață de aproape 3000 km² în anii 1970. 3 Cel mai mare ghețar din vale din Alpi este Ghețarul Aletsch, care a fost declarat Patrimoniu Mondial UNESCO și se întinde la 23 km în Alpii Bernezi. Ghețarii din Alpi sunt principala sursă a Rinului, Rhône, Po și Dunăre; prin urmare, munții Alpilor sunt cunoscuți și ca „turnurile de apă” ale Europei. 1 În total, două treimi din suprafețele permanente de gheață ale munților din Europa Centrală (Alpi, Pirinei, Caucaz) se află în Alpi. Al 4-lea
Alpii sunt supuși a patru influențe climatice diferite: aerul ușor și umed curge în regiunea alpină din Atlantic în vest, aer cald mediteranean din sud, aer polar rece din nord și aer continental din est.
Schimbarea spațială a climei și fiziogeografia Alpilor influențează distribuția temperaturii și precipitațiile. Datorită altitudinii, vegetației și stratului de zăpadă, Alpii înșiși au o influență asupra vremii. 1 Pe laturile de nord și de sud ale Alpilor, la o altitudine de aproximativ 2000 m, precipitațiile se încadrează între 2000 și 2800 mm anual, în timp ce în Alpii centrale sunt între 800 și 1800 mm. Temperaturile de vară din Alpii de sud sunt cu 1 ° C mai mari decât în partea de nord. În nord există un climat Europa Central-Oceanic, în Alpii Centrale condițiile meteorologice continentale sunt mai decisive. 5
Fig. 2: Temperatura medie anuală în Alpi și zona înconjurătoare 1971-2000 conform datelor modelului 21
Temperatura și precipitațiile sunt decisive pentru dezvoltarea ghețarilor din Alpi. Temperatura din Alpi depinde de anotimp și altitudine. Dependența de altitudine are cel mai mare impact din toamnă până la începutul iernii.
Sezonalitatea precipitațiilor este spațial variabilă și depinde de locație și de orografie. Cu toate acestea, un gradient est-vest poate fi văzut în Alpi: în estul Alpilor sunt mai puține precipitații decât în vest, ceea ce poate fi explicat prin apropierea vestului de Atlantic. Iarna, aproape toate precipitațiile de la 1500 m cad sub formă de zăpadă; zăpada rămâne la o altitudine de 2000 m de la mijlocul lunii noiembrie până la sfârșitul lunii mai. 1
Fluctuațiile circulației atmosferice pe scară largă modelează, de asemenea, clima din Alpi. Efectele acestor schimbări asupra dezvoltării zonelor de presiune înaltă și joasă și, de asemenea, asupra transportului (advecției) maselor de aer în Alpi. O zonă cu presiune ridicată vara, de exemplu, duce la scufundarea maselor de aer uscat, care este asociată cu puțină acoperire de nori și precipitații. Acest lucru mărește radiația solară, temperatura crește și duce astfel la un echilibru pronunțat al masei negative al ghețarilor. Topirea gheții este intensificată suplimentar, în special la sfârșitul verii, deoarece gheața din regiunea de topire este direct expusă radiațiilor cu unde scurte. Zăpada din această zonă este veche și murdară, deci are un albedo scăzut care crește procesul de topire.
În timpul iernii, o zonă de presiune scăzută peste insulele britanice și peste Marea Nordului este asociată cu o advecție sudică de aer cald și umed. Dacă zona de joasă presiune este situată mai la est, are loc o advecție a aerului rece, care transportă mase de aer umede din regiunile polare către Alpii de nord. Acest lucru duce la creșterea precipitațiilor și la formarea crescută a norilor. Ambele duc la o reducere a radiației solare primite și la temperaturi scăzute și, în cele din urmă, la un bilanț de masă pozitiv. Datorită creșterii masei din cauza zăpezii, albedo crește din nou. Poziția și rezistența zonelor de presiune scăzută și înaltă asupra regiunii Atlanticului de Nord din Europa și momentul apariției lor sunt deci decisive pentru advecția masei de aer și, astfel, pentru echilibrul masei ghețarilor. Al 6-lea
Mai ales iarna, clima este puternic influențată de oscilația nord-atlantică (NAO), care are un impact asupra temperaturii și precipitațiilor, în special în vest și la altitudini mari. Un NAO mai puternic asigură transportul de mase de aer calde și umede din Atlantic spre Alpi. Precipitațiile mai mari scad în același timp într-o măsură considerabilă ca ploaie în loc de zăpadă din cauza temperaturilor mai ridicate, astfel încât ghețarii își pierd masa. În est, pe de altă parte, cu precipitații mai mari de iarnă de-a lungul graniței de nord a Alpilor și cu un indice NAO în creștere, există și mai multă zăpadă, deoarece temperaturile aici sunt mai scăzute decât în vest datorită locației mai continentale. În centrul și sudul Alpilor, sunt mai puține precipitații atunci când NAO este puternic, deoarece regiunile se află în râul principalilor curenți de aer. Acest lucru are un efect negativ asupra formării ghețarilor.
Schimbările climatice din Alpi
Tendința climatică observată în Alpi arată că temperaturile nocturne în timpul iernii au crescut cu până la 2 ° C în comparație cu secolul al XX-lea. Creșterea temperaturilor din timpul zilei este mai mică. Din 1980, încălzirea în Alpi a mers mână în mână cu încălzirea globală; cu toate acestea, este de aproximativ trei ori mai mare în Alpi decât media globală. Creșteri deosebit de puternice ale temperaturii au fost observate în 1994, 2000, 2002 și mai ales în vara fierbinte a anului 2003. 1
Fig. 3: Modificări de temperatură în regiunea alpină față de 1901-2000 22
Creșterea temperaturii în Alpi are mai multe cauze. Până în 1950, fluctuațiile de temperatură pot fi explicate în principal prin influențe naturale, cum ar fi creșterea radiației solare. Din 1950 încoace, aerosolii antropici și emisiile de gaze cu efect de seră au avut aproximativ același efect ca și influențele naturale. Între 1950 și 1970 a existat o ușoară răcire a climei alpine, deoarece influența aerosolilor antropici a dominat aici; Din 1970 încoace, gazele cu efect de seră antropice au câștigat stăpânirea și s-a produs o încălzire. Al 7-lea
În ceea ce privește precipitațiile, se poate spune că în nord-vestul Alpilor precipitațiile au crescut, în special iarna, în timp ce în părțile sudice și estice ale Alpilor s-a înregistrat o scădere în toamnă. Pentru ninsoare se poate afirma că în cotele inferioare ale Alpilor (8
Modificări în ghețarii alpini
Fig. 4: Ghețarul Rhone în 2005 23
Ghețarii din Alpi sunt cei mai bine documentați ghețari din lume cu mai mult de un secol de observație. 3 Există măsurători continue ale echilibrului de masă pe o perioadă de cel puțin 10 ani pentru 25 de ghețari din Alpi și pentru 11 dintre ei în 30 de ani. 9 În Elveția, măsurarea lungimii a 10 ghețari a început încă din 1880, iar în 1914 determinarea bilanțului de masă al Claridenfirn. 5
Suprafața și volumul maxim al ghețarilor alpini a fost atins în ultimii mii de ani, la sfârșitul Micii ere glaciare, la mijlocul secolului al XIX-lea., Al 4-lea când suprafața totală ghețată era în jur de 4500 km2. De atunci, suprafața ghețarului s-a redus la 2900 km 2 până în anii 1970, la puțin mai mult de 2000 km 2 până în 2003 și la 1800 km 2 până în 2010. În primii 130 de ani, rata pierderilor a fost de 10-15 km 2 pe an și a crescut la 40-45 km 2 pe an după 1985.
Fig. 5: Modificări ale bilanțului de masă anual cumulat față de 1964 în echivalenții de apă pentru ghețarii alpini selectați 24
În mod similar, volumul ghețarilor a scăzut de la mijlocul secolului al XIX-lea. În timp ce a fost estimat la 200-300 km 3 pentru perioada din jurul anului 1850, calculele pentru începutul mileniului s-au ridicat la aproximativ jumătate și pentru 2011 la doar 80 km 3 . 3 Cu toate acestea, din 1980 s-a observat din nou o pierdere accelerată de gheață, care a culminat cu vara caldă record a anului 2003, cu o pierdere de volum de 5 - 10% față de volumul total din 2000. Al 4-lea Volumul actual al ghețarului este o treime din volumul original din 1850 10 și nu era așteptat până în 2025. 11
Cu toate acestea, estimările sunt pline de o mare incertitudine. Anii individuali se pot abate de la tendința generală. Ghețarii mai mari, în special, nu sunt, de asemenea, în concordanță cu clima actuală. Probabil că ar trebui să piardă încă o treime din suprafața lor pentru a fi în echilibru cu clima de la începutul secolului XXI. 3 Comparația schimbărilor de suprafață ale ghețarilor din Alpii Ötztal sugerează că ghețarii cu o suprafață mai mică de 0,1 km², pe de altă parte, s-au adaptat la clima actuală. Al 12-lea
Cauzele topirii ghețarului
Cauzele retragerii ghețarilor din Alpi sunt atât fluctuațiile naturale ale climei, cât și schimbările climatice cauzate de oameni; ambele contribuie aproximativ jumătate la retragerea ghețarilor. 13, 14
Din 1970 încoace, încălzirea antropogenă (vezi mai sus) a putut fi observată în Alpi, ceea ce a contribuit semnificativ la topirea ghețarilor. Cu toate acestea, chiar înainte de acest moment, înregistrările arată că ghețarii din Alpi s-au retras cu o medie de aproximativ un kilometru între 1860 și 1930. Retragerea ghețarilor în această perioadă poate fi foarte probabil explicată prin depuneri de funingine ca urmare a industrializării. Datorită particulelor de funingine depuse, albedo-ul de suprafață al ghețarului este redus și astfel radiația solară absorbită este mai mare, astfel încât gheața absoarbe căldura. 15, 16
Fig. 6: Zile pe an cu o temperatură maximă peste 0 ° C la 3000 m altitudine în grupul Ortles-Cevedale, Italia 25
Proiecții
Conform calculelor modelului cu modelul climatic regional REMO, o încălzire semnificativă de la 3 ° C la 4,5 ° C poate avea loc în regiunea alpină până la sfârșitul secolului 21. 17 Pentru veri, se presupune că încălzirea peste vestul Alpilor va fi mai puternică decât peste est. De asemenea, se presupune că în Alpi se ridică mai mult la altitudini mai mari decât la altitudini mai mici. 1
Conform previziunilor model, cantitatea de precipitații anuale se va schimba doar ușor, dar diferențele sezoniere pot crește și mai mult. Vara precipitațiile vor scădea cu 30%, iarna vor crește cu 5-10%. A 8-a Datorită creșterii temperaturilor, există mai ales scăderi semnificative ale cantității de ninsoare și a numărului de zile de zăpadă, deoarece precipitațiile vor cădea din ce în ce mai mult ca ploaie. Nivelul de îngheț poate crește cu aproximativ 650 m în lunile de iarnă până la sfârșitul secolului. Pentru regiunile cuprinse între 1000 și 1500 m, aceasta înseamnă o scădere a cantității de zăpadă cu până la 60%. Chiar și peste 2000 m, cantitatea de zăpadă poate scădea în continuare cu 20-30%. 17
Fig. 7: Schimbare în zona ghețarului (deasupra) și volumul de gheață acumulat al tuturor ghețarilor din Alpii europeni 1900-2100 26
Aceste tendințe sunt influențe decisive asupra echilibrului de masă al ghețarilor și al stratului de zăpadă din Alpi. 1 Pierderile de gheață din ghețarii alpini vor continua să crească. Pentru 2050, a fost calculată o scădere de -1,3 m echivalent apă (w.e.) pe an. Conform scenariului înalt RCP8.5, aria acoperită de ghețari va scădea la 4% din suprafața din 2003 și la 18% din această zonă conform scenariului scăzut RCP2.6. Chiar și conform scenariului RCP2.6, mai mult de 80% din suprafața ghețarului ar fi putut dispărea între 2003 și sfârșitul secolului XXI. 18
Mulți ghețari mici din cota inferioară se vor topi complet. Ghețarii foarte mici cu o suprafață mai mică de 0,5 km 2 și-au pierdut deja 60% din volum în ultimii 30 de ani și vor pierde încă 90% din volumul actual până în 2040. 71% din acești ghețari vor dispărea apoi complet. 19 Pe de altă parte, ghețarii foarte mari prezintă o proporție mai mică de pierderi de suprafață datorită timpului lor mai mare de reacție. Topirea ghețarilor din vale, dintre care unele au încă câteva sute de metri grosime, durează multe decenii, astfel încât unii dintre ghețarii mari din vale vor exista încă la sfârșitul secolului XXI. Conform simulărilor de model, al doilea ghețar ca mărime din Alpi, ghețarul Gorner din sud-vestul Elveției, se va fi dezintegrat în diferite părți la scurt timp după jumătatea secolului, dar în jurul anului 2100 va avea în continuare mase de gheață mai mari în zona actuală a firnului (vezi Fig. 18
Fig. 8: Proiecții ale întinderii ghețarului ghețarului Gorner în sud-vestul Elveției conform scenariului RCP6.0 până în 2100 26