Глобално копнено мирување

Глобалното копнено мирување — намалувањето на брзината на ветерот забележано во близина на површината на Земјата (~ 10 метри височина) во последните три децении (главно од 1980-тите), првично наречено „мирување“.Roderick ML, Rotstayn LD, Farquhar GD, Hobbins MT (2007) On the attribution of changing pan evaporation. Geophys Res Lett 34(17): L17403.  Ова забавување на копнените ветрови блиску до површината главно ги погодило регионите со средна географска ширина на двете хемисфери, со глобално просечно намалување од -0,140 м с−1 дец−1 (метри во секунда по деценија) или помеѓу 5 и 15% во последните 50 години.McVicar TR, Roderick ML, Donohue RJ, Li LT, Van Niel TG, Thomas A, Grieser J, Jhajharia D, Himri Y, Mahowald NM, Mescherskaya AV, Kruger AC, Rehman S, Dinpashoh Y (2012) Global review and synthesis of trends in observed terrestrial near-surface wind speeds: Implications for evaporation. J Hydrol 416–417: 182–205.  Со голема географска широчина (> 75° од екваторот) што покажува зголемување на двете хемисфери. За разлика од забележаното слабеење на ветровите над континенталните површини, ветровите имаат тенденција да се зајакнуваат над океанските региони.Wentz FJ, Ricciardulli L, Hilburn K, Mears C (2007) How much more rain will global warming bring? Science 317(5835): 233–235. Young IR, Zieger S, Babanin AV (2011) Global trends in wind speed and wave height. Science 332(6028): 451–455. . Во последните неколку години, забележан бил прекин на ова копнено намалување на брзината на ветерот што сугерирало закрепнување на глобално ниво од 2013 година.Dunn RJH, Azorin-Molina C, Mears CA, Berrisford P, McVicar TR (2016) Surface winds. In State of the Climate 2015, Bull Amer Meteor Soc 97 (8): S38-S40.

Со оглед на климатските промени, промените во брзината на ветерот претставуваат потенцијална грижа за општеството, поради нивните влијанија врз широк спектар на сфери, како што е производството на енергија од ветер, екохидролошките импликации за земјоделството и хидрологијата, опасностите и катастрофите поврзани со ветерот или квалитетот на воздухот и човековото здравје, меѓу многу други.

 Причини 
Припишувањето на ова слабеење на брзината на копнениот ветер блиску до површината не е убедливо, веројатно поради неколку фактори кои истовремено дејствуваат и можат да се променат во просторот во времето. Научниците посочиле различни главни причини кои влијаат на ова забавување на брзината на ветерот:

 (I) Зголемувањето на грубоста на површината на земјиштето (на пр. раст на шумите, промените во користењето на земјиштето и урбанизацијата) во близина на метеоролошката станица каде што инструментите за анемометри го мерат ветерот доведува до засилување на силата на триење што ги ослабува ветровите на ниско ниво.Vautard R, Cattiaux J, Yiou P, Thépaut JN, Ciais P (2010) Northern Hemisphere atmospheric stilling partly attributed to an increase in surface roughness. Nat Geosci 3(11): 756–761. Bichet A, Wild M, Folini D, Schär C (2012) Causes for decadal variations of wind speed over land: Sensitivity studies with a global climate model. Geophys Res Lett 39(11): L11701. Wever N (2012) Quantifying trends in surface roughness and the effect on surface wind speed observations. J Geophys Res – Atmos 117(D11): D11104. .

 (II) Променливоста на атмосферската циркулација од големи размери, поврзана со полното проширување на Хедлиевата ќелијаLu, J., G. A. Vecchi, and T. Reichler, 2007: Expansion of the Hadley cell under global warming. Geophys. Res. Lett., 34, L06805, . и поместувањето на центрите на дејство (т.е. антициклони и циклони) кои ги контролираат промените во брзината на ветерот блиску до површината.Lu J, Vecchi GA, Reichler T (2007) Expansion of the Hadley cell under global warning. Geophys Res Lett 34(6): L06805. .Azorin-Molina C, Vicente-Serrano SM, McVicar TR, Jerez S, Sanchez-Lorenzo A, López-Moreno JI, Revuelto J, Trigo RM, Lopez-Bustins JA, Espirito-Santo F (2014) Homogenization and assessment of observed near-surface wind speed trends over Spain and Portugal, 1961–2011. J Climate 27 (10): 3692–3712. Azorin-Molina C, Guijarro JA, McVicar TR, Vicente-Serrano SM, Chen D, Jerez S, Espirito-Santo F (2016) Trends of daily peak wind gusts in Spain and Portugal, 1961–2014. J Geophys Res – Atmos 121(3): 1059–1078. 

 (III) Промените во начинот на мерење на брзината на ветерот, вклучувајќи го влошувањето или инструменталното поместување на уредите за анемометар; технолошко подобрување на анемометрите; промени во висината на анемометарот;Wan, H., L. W. Xiaolan, and V. R. Swail, 2010: Homogenization and trend analysis of Canadian near-surface wind speeds. J. Climate, 23, 1209–1225, . поместувања во мерењата; промени во околината околу мониторинг станицата; прашања за калибрација и мерење на временски интервали.Azorin-Molina C, Vicente-Serrano SM, McVicar TR, Revuelto J, Jerez S, Lopez-Moreno JI (2017) Assessing the impact of measuring time interval when calculating wind speed means and trends under the stilling phenomenon. Int J Climatol 37(1): 480–492. 

 (IV) „Глобалното затемнување“, т.е. намалувањето на количеството на сончево зрачење кое стигнува до површината на Земјата поради зголемените концентрации на аеросоли и стакленички гасови, принудува стабилизирање на атмосферата што резултира со слаби ветрови.Xu M, Chang CP, Fu C, Qi Y, Robock A, Robinson D, Zhang H (2006) Steady decline of East Asian monsoon winds, 1969–2000: evidence from direct ground measurements of wind speed. J Geophys Res-Atmos 111: D24111. 

 (V) Наведени се и други причини, како што се трендовите на зголемување на достапната влажност на почватаShuttleworth WJ, Serrat-Capdevilla A, Roderick ML, Scott RL (2009) On the theory relating changes in area-average and pan evaporation. Q J R Meteorol Soc 135(642): 1230–1247. . и астрономските промени.Mazzarella A (2007) The 60-year solar modulation of global air temperature: the Earth́'s rotation and atmospheric circulation connection. Theor Appl Climatol 88(3–4): 193–199. . 

Сепак, точните причини за глобалното копнено мирување сè уште се нерешени поради многуте несигурности зад овој феномен ширум светот.

 Несигурности 
„Глобалното копнено мирување“ не влијае на ист начин на целата површина на Земјата и на копнените и на океанските површини. Просторно, трендовите на зголемување на брзината на ветерот се пријавени за некои региони, особено за високите географски широчини,Minola L, Azorin-Molina C, Chen D (2016) Homogenization and assessment of observed near-surface wind speed trends across Sweden, 1956–2013. J Climate 29(20): 7397–7415.  крајбрежнитеPinard JP (2007) Wind climate of the Whitehorse area. Artic 60(3): 227–237.  и за површините на океаните каде што различни авториTokinaga H, Xie SP (2011) Wave- and Anemometer-based Sea-surface Wind (WASWind) for Climate Change Analysis. J Climate 24(1): 267–285.  забележале зголемен глобален тренд на брзината на ветерот користејќи сателитски мерења во последните 30–40 години. Неодамнешните студии покажале прекин на негативната тенденција на копнените брзини на ветерот, со неодамнешно широко закрепнување/зајакнување на брзината на ветерот од околу 2013 година.Kim J, Paik K (2015) Recent recovery of surface wind speed after decadal decrease: a focus on South Korea. Clim Dyn 45(5): 1699–1712.  Ова создава несигурност во разбирањето на феноменот.

Повеќето од несигурностите зад дебатата за „глобално копнено мирување“ се наоѓаат во (I) достапноста на податоците за кратката брзина на ветерот, со серии кои започнале во 1960-тите, (II) студиите за брзината на ветерот главно се спроведувале на региони со средна ширина каде што повеќето долгорочни мерења се достапни; и (III) нискиот квалитет на записите за анемометри како што е посочено во Петтиот извештај за проценка на Меѓувладиниот панел за климатски промени (МПКП).

Нискиот квалитет во сериите на брзината на ветерот главно се должи на неклиматски фактори (на пр. набљудување на промените во практиката, преместување на станицата, промени во висината на анемометарот) кои влијаат на тие записи, кои резултираат да не се репрезентативни за реалните варијации на брзината на ветерот со текот на времето. Развиени се специфични протоколи за хомогенизација за сериите на брзина на ветерот со цел да се детектираат и прилагодат потенцијалните нехомогености.

 Тековно истражување 
Тековното истражување за проценка и припишување на овој феномен се фокусирало на намалување на ограничувањето на кратката достапност и низок квалитет на податоците за брзината на ветерот. Европски финансиран истражувачки проект Мирување е актуелна (2016–2018) иницијатива која има за цел да го намали ова ограничување со спасување, хомогенизирање и обновување на најдолгата и најквалитетна серија на брзина на ветер низ светот. Проектот моментално собира записи за брзината на ветерот почнувајќи од 1880-тите, обезбедувајќи им на научниците приближно 130-годишни записи, приближно 80 години повеќе од претходните студии достапни во научната литература. Подоброто познавање на климата за брзината на ветерот во минатото е од клучно значење за разбирање на сегашниот феномен на „глобално копнено затишје“, откривајќи дали климатските промени стојат зад ова забавување на ветерот или слични трендови-циклуси се случиле во минатото и може да се очекуваат во иднина. Со подолги записи може да се откријат декадни циклуси.

 Импликации од промените во брзината на ветерот 
Феноменот „глобално копнено мирување“ е од голем научен, социо-економски и еколошки интерес поради клучното влијание на дури и малите промени во брзината на ветерот врз атмосферската и океанската динамика и сродните полиња како што се: (I) енергија од обновливи извори на ветер;Otero C, Manchado C, Arias R, Bruschi VM, Gómez-Jáuregui V, Cendrero A (2012), Wind energy development in Cantabria, Spain. Methodological approach, environmental, technological and social issues, Renewable Energy, 40(1), 137–149,  (II) земјоделство и хидрологија поради евапотранспирација;McVicar TR, Roderick ML, Donohue RJ, Van Niel TG (2012), Less bluster ahead? Ecohydrological implications of global trends of terrestrial near-surface wind speeds, Ecohydrol., 5(4), 381–388,  (III) миграција на растителни видови дисперзирани од ветер;Thompson, S.E., and G.G. Katul (2013), Implications of nonrandom seed abscission and global stilling for migration of wind-dispersed plant species, Glob. Chang. Biol., 19(6):1720–35, . (IV) природни катастрофи поврзани со ветер; (V) морски и крајбрежни влијанија поради бранови и бранови предизвикани од ветер;Cid A., M. Menendez, S. Castanedo, A.J. Abascal, F.J. Méndez, and R. Medina (2016), Long-term changes in the frequency, intensity and duration of extreme storm surge events in southern Europe, Clim. Dyn., 46(5), 1503–1516,  (VI) дисперзија на загадувачи на воздухот;Cuevas, E., Y. Gonzalez, S. Rodriguez, J.C. Guerra, A.J. Gomez-Pelaez, S. Alonso-Perez, J. Bustos, and C. Milford (2013), Assessment of atmospheric processes driving ozone variations in the subtropical North Atlantic free troposphere, Atmos. Chem. Phys., 13(4), 1973–1998, . меѓу многу други социо-економски и еколошки сфери. Меѓутоа, за енергијата на ветерот, брзината на ветерот блиску до површината главно се забележува на 10 метри од површината на земјата, а турбините кои се наоѓаат на околу 60-80 метри над површината на земјиштето, потребни се повеќе студии. Потребни се и повеќе студии на местата на повисоките места, кои често се области кои даваат голем дел од нашите резерви на слатка вода, наречени кули за вода,Viviroli D, Archer DR, Buytaert W, Fowler HJ, Greenwood GB, Hamlet AF, Huang Y, Koboltschnig G, Litaor MI, Lopez-Moreno JI, Lorentz S, Schadler B, Schreier H, Schwaiger K, Vuille M, Woods R. 2011. Climate change and mountain water resources: overview and recommendations for research, management and policy. Hydrology and Earth System Sciences 15(2): 471–504. .Viviroli D, Durr HH, Messerli B, Meybeck M, Weingartner R. 2007. Mountains of the world, water towers for humanity: typology, mapping, and global significance. Water Resources Research 43(7):W07447. . бидејќи брзината на ветерот таму се покажала дека се намалува побрзо од оние промени забележани во места со пониска височина,McVicar TR, Van Niel TG, Roderick ML, Li LT, Mo XG, Zimmermann NE, Schmatz DR (2010). Observational evidence from two mountainous regions that near-surface wind speeds are declining more rapidly at higher elevations than lower elevations: 1960–2006. Geophys Res Lett 37 (6): L06402.  и има неколку кинески трудови што го покажуваат ова за Тибетското плато.You, Q., Fraedrich, K., Min, J., Kang, S., Zhu, X., Pepin, N., Zhang, L. (2014) Observed surface wind speed in the Tibetan Plateau since 1980 and its physical causes. International Journal of Climatology 34(6), 1873–1882. 

 Наводи 

Категорија:Климатски промени