Арктическая геоинженерия - Arctic geoengineering

Площадь морского льда в Арктике в 2007 г. по сравнению с 2005 г., а также по сравнению со средним показателем 1979-2000 гг.

Температуры в арктическом регионе имели тенденцию повышаться быстрее, чем в среднем в мире. Прогнозы потери морского льда , скорректированные с учетом недавнего быстрого сокращения Арктики, предполагают, что Арктика, вероятно, освободится от летнего морского льда где-то между 2059 и 2078 годами. Были предложены различные схемы климатической инженерии , чтобы уменьшить вероятность значительных и необратимых последствий например, выброс метана в Арктике .

Было сделано несколько предложений по климатической инженерии, специфичных для Арктики. Обычно они имеют гидрологический характер и в основном сосредоточены на мерах по предотвращению потери арктического льда .

Кроме того, были предложены другие методы климатической инженерии для управления солнечным излучением , такие как стратосферные сульфатные аэрозоли . Это охладит Арктику за счет изменения альбедо атмосферы.

Фон

Арктический регион играет важную роль в регулировании климата Земли. Условия в Арктике могут указывать на существование переломных моментов , включая обратную связь лед-альбедо от таяния арктического морского льда и высвобождение арктического метана из-за таяния вечной мерзлоты и клатрата метана . Скорость отступления арктического морского льда в будущем вызывает споры. В четвертом оценочном отчете МГЭИК 2007 г. говорится, что «по некоторым прогнозам, морской лед в Арктике в конце лета почти полностью исчезнет к концу 21 века». Однако с тех пор лед неожиданно сильно отступил, достигнув рекордно низкой площади летом 2007 года, а затем несколько восстановился в 2008 году.

По мере потепления в Арктическом регионе потенциально может начаться переломный момент, если будет положительная обратная связь с достаточным выигрышем. Тим Лентон предполагает, что отступление морского льда - это такой процесс, и, возможно, он уже начался. Климатическая инженерия была предложена для предотвращения или обращения вспять переломных моментов в Арктике, в частности, чтобы остановить отступление морского льда.

Предотвращение такой потери льда важно для контроля климата, поскольку лед в Арктике регулирует глобальные температуры за счет своего альбедо , а также путем ограничения выбросов метана из вечной мерзлоты вблизи береговой линии в Арктическом регионе. Кроме того, морской лед играет более широкую климатическую роль в регионе и в целом поддерживает вечную мерзлоту в регионе, изолируя холодные зимние ветры от теплого моря.

Создание более толстого морского льда

Было предложено активно укреплять полярную ледяную шапку, распыляя или закачивая воду на ее вершину, что приведет к образованию более толстого морского льда. Поскольку лед является изолятором, вода на поверхности льда имеет тенденцию замерзать быстрее, чем вода внизу.

Было предложено утолщать лед путем распыления морской воды на существующий лед. Морской лед является эффективным теплоизолятором , и поэтому на верхней поверхности ледяного покрова происходит замерзание гораздо быстрее, чем на нижней. Более толстый морской лед более структурно устойчив и более устойчив к таянию из-за его увеличенной массы. Дополнительным преимуществом этого метода является то, что повышенное содержание соли в тающем льду будет иметь тенденцию к усилению нисходящих течений при повторном таянии льда.

Часть льда в море - это замороженная морская вода. Другой лед поступает из ледников, которые образуются из уплотненного снега и, следовательно, представляют собой пресноводный лед.

Если соленый водный лед делается поверх пресноводного льда, если он тает, он может быстро пробить нижние слои ледяного покрова. (Соленая вода тает при более низкой температуре, чем пресная.) Некоторые предполагают, что речная вода может быть использована для уплотнения пресноводного льда, если эта проблема будет сочтена важной.

Стратосферные сульфатные аэрозоли

Калдейра и Вуд проанализировали влияние климатической инженерии в Арктике с использованием стратосферных сульфатных аэрозолей . Этот метод не является специфическим для арктического региона. Он обнаружил, что в высоких широтах меньше солнечного света отклоняется на единицу изменения альбедо, но обратная связь климатической системы там действует более мощно. Эти два эффекта в значительной степени компенсируют друг друга, что делает изменение глобальной средней температуры на единицу альбедо верхней части атмосферы относительно нечувствительным к широте.

Влияние на температуру и соленость океана

Было высказано предположение, что локальное влияние на соленость и температуру Северного Ледовитого океана путем изменения соотношения тихоокеанских и речных вод, поступающих через Берингов пролив, может сыграть ключевую роль в сохранении арктического морского льда. Целью было бы создать относительное увеличение притока пресной воды из реки Юкон , блокируя (частично) теплые и более соленые воды из Тихого океана. Предлагаемые варианты геоинженерии включают плотину, соединяющую остров Св. Лаврентия, и порог под узкой частью пролива.

использованная литература

дальнейшее чтение