Современные изменения климата в Северной Америке

  Для восточной, или так называемой гудзонской, тайги характерно распространение высоких мощных хвойных деревьев, представленных эндемичными американскими видами: канадской елью, американской лиственницей, сосной  Банкса, которую называют также каменной | или черной, бальзамической пихтой, дающей канадский бальзам — ценное смолообразное вещество, употребляемое в технике.

  Влажный и мягкий климат западного побережья создает особые условия для развития лесов. Хвойные леса Тихоокеанского побережья исключительно богаты по видовому составу как деревьев, так и кустарников и трав. Постоянно насыщенный влагой воздух благоприятствует развитию высокоствольных деревьев, которые иногда. достигают высоты 80 и даже 100 м. Типичные представители древесной флоры этих лесов — ситхинская ель, дугласова пихта , западный хемлок, или тсуга, кипарисовик, гигантская туя, или красный кедр. Последняя образует густой лес, отличающийся исключительной продуктивностью. Между гигантскими хвойными деревьями почти отсутствует древесный подлесок, зато много разнообразных кустарников, часто колючих. В наземном покрове изобилуют папоротники, мхи.

  С удалением от побережья влажность климата постепенно уменьшается; для внутренних долин и плато Кордильер характерны уже более сухие леса из дугласовой пихты и желтой сосны  с примесью других хвойных деревьев.

  На юг влаголюбивые хвойные леса Тихоокеанского побережья распространяются почти до 40° с. ш. Они состоят из желтой сосны, преобладающей в наиболее сухих местах, дугласовой пихты, белой пихты, сахарной сосны и ладанного кедра . Примерно около 40° с. ш. появляется вечнозеленая секвойя , а на высоте около 1500 м на склонах Сьерра-Невады сохранились рощи гигантской секвойи.

  В восточной части материка хвойные леса постепенно переходят в смешанные, распространенные в области Великих озер и в бассейне реки Св. Лаврентия. В средней части материка тайга сменяется лесостепью и степью.

  В смешанных лесах Северной Америки вместе с хвойными растет много широколиственных деревьев. Из хвойных наиболее характерна белая, или веймутова, сосна , достигающая 50 м высоты, красная сосна  и восточный хемлок . Из лиственных широко распространены желтая береза с твердой желтоватой древесиной, сахарный клен, американский ясень, американский вяз , липа. Леса эти растут на серых лесных и дерново-подзолистых почвах, более плодородных, чем почвы тайги. Смешанные леса издавна подвергались сильному истреблению и сохранились сейчас преимущественно в верхних частях Аппалачей. Они страдают в равной степени и от вырубок, и от пожаров.

К югу  от смешанных лесов в восточной  части материка появляются широколиственные, так называемые аппалачские леса, представляющие собой один из наиболее замечательных типов растительности Северной Америки.

  В южных частях Миссисипской и Приатлантической низменностей, а также северной части Флориды распространены вечнозеленые субтропические леса. Состав этих лесов меняется в зависимости от почвенно-грунтовых условий. На легких красноземных почвах растут леса из субтропических видов сосен и вечнозеленые леса из дуба, магнолий и бука сомножеством лиан и эпифитных растений. На более сухих местах встречаются заросли американской карликовой пальмы сабаль.

  Смешанные широколиственные и вечнозеленые субтропические леса восточной части материка граничат на западе со степями. По Центральным равнинам зона степей проникает далеко на север, заходя в пределы Южной Канады, а на юге она доходит до 30° с. ш. Западной ее границей служит подножие Кордильер.

  Повсюду в Центральной Америке растительный покров подвергался сильному изменению под влиянием человека. Влажные тропические леса почти повсеместно вырублены, и на их месте появились плантации тропических культур.[2]

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 Антропогенное изменение климата и его последствия

  Деятельность человека (в основном сжигание ископаемых видов топлива и изменение землепользования и покрова суши) приводит к увеличению содержания в атмосфере парниковых газов, что изменяет радиационные балансы и ведет к потеплению атмосферы, а в некоторых регионах аэрозоли оказывают обратный эффект на радиационные балансы и вызывают охлаждение атмосферы. На сегодняшний день в некоторых местах, в основном в северном полушарии, охлаждающее воздействие аэрозолей является, вероятно, настолько большим, что может более чем компенсировать потепление, вызываемое парниковыми газами. Однако в связи с тем, что аэрозоли не остаются в атмосфере в течение долгих периодов времени, а глобальные выбросы их прекурсоров, согласно прогнозам, значительно не возрастут, аэрозоли не смогут компенсировать глобальное долгосрочное воздействие парниковых газов сохраняющихся в атмосфере в течение продолжительных периодов. Наличие аэрозолей может иметь важные последствия для структур изменения климата континентального масштаба.

  В совокупности эти изменения в содержании парниковых газов и аэрозолей приведут, согласно прогнозам, к региональным и глобальным изменениям в значениях температуры, атмосферных осадков и других климатических параметров, а это, в свою очередь, приведет к глобальным изменениям во влажности почвы, повышению глобального среднего уровня моря и, в перспективе, к более серьезным явлениям экстремально высоких температур, ряде мест к наводнениям и засухам. При работе с моделями климата на основе диапазона показателей чувствительности климата к изменениям в содержании парниковых газов в атмосфере и предполагаемых изменений в выбросах парниковых газов и аэрозолей получены прогнозы о том, что к 2100 г. среднегодовая глобальная приземная температура повысится на 1-3,5° С, глобальный средний уровень моря повысится на 15-95 см и произойдут изменения в пространственных и временных структурах атмосферных осадков. Средние темпы потепления будут, вероятно, выше чем любые из наблюдавшихся за последние 10 000 лет, хотя для реальных годовых десятилетних темпов будет характерна значительная естественная изменчивость, а изменения в регионах могут сильно отличаться от глобального среднего значения. Эти долгосрочные, крупномасштабные вызванные деятельностью человека изменения, будут взаимодействовать с естественной изменчивостью во временных масштабах от суток до десятилетий (например, явление Эль-Ниньо/южное колебание (ЭНСО)) и соответственно влиять на социально-экономическое благосостояние человечества. Возможные местные воздействия климата, которые могут явиться результатом неожиданных явлений, например вызванного изменением климата изменения структуры потоков морских течений, таких, как Гольфстрим, во внимание не принимаются, поскольку в настоящее время невозможно предсказать такие изменения с достаточной степенью достоверности.[4]

  Научные исследования свидетельствуют о том, что здоровье человека, экологические системы и социально-экономические сектора (например: гидрология и водные ресурсы производство продовольствия и волокнистых материалов прибрежные системы и поселения человека) — каждый из которых чрезвычайно важен для устойчивого развития — чувствительны к изменениям климата, включая как его величину, так и темпы, а также к изменениям в изменчивости климата. В то время, как во многих регионах изменение климата приведет, по всей вероятности, к негативным последствиям, часть из которых будет носить потенциально необратимый характер, некоторые воздействия изменения климата могут оказаться и благоприятными. Изменение климата является значительной дополнительной нагрузкой на те системы, которые уже испытывают на себе негативные последствия увеличения спроса на ресурсы нерациональной практики управления и загрязнения, и эти последствия во многих случаях могут быть равны или даже превышать последствия изменения климата.

  Экосистемы Северной Америки. Большинство экосистем либо в средней, либо в высокой степени чувствительны к изменениям в климате. Воздействия, вероятно, приведут как к позитивным, так и к негативным последствиям. В качестве потенциально возможных последствий можно назвать перемещение лесов и других типов растительности в северном направлении, что приведет к уменьшению биоразнообразия вследствие изменения мест обитания видов и к уменьшению объемов рыночных и нерыночных товаров и услуг, которые они обеспечивают; уменьшение плотности лесов и сокращение территорий, которые они занимают, в некоторых субрегионах, но при этом положительные изменения в других субрегионах; увеличение частоты и масштабов лесных пожаров; распространение видов, характерных для засушливых зон, в районы больших бассейнов; высыхание заболоченных земель в прериях, которые в настоящее время поддерживают более 50 % всего стока воды в Северной Америке, и изменения в распределении мест обитания различных видов рыб живущих в холодной, охлажденной или теплой воде. Применение практики управления для уменьшения потенциального ущерба является, по всей вероятности низкой в том, что касается экосистем, которые и в настоящее время практически не управляются.

  Гидрология и водные ресурсы. Количество и качество воды особенно чувствительны к изменению климата. Потенциальные последствия включают увеличение стока в зимний и весенний периоды и уменьшение влажности почвы и стока в летний период. Особенно уязвимыми являются Великие равнины и районы прерий. Прогнозируемое увеличение частоты выпадения ливневых дождей и сильных наводнений может также сопровождаться увеличением продолжительности сухих периодов между дождями, а также увеличением частоты и/или интенсивности засух в некоторых частях Северной Америки. При этом может пострадать и ухудшиться качество воды там, где уменьшатся минимальные стоки рек. Возможности для адаптации при этом весьма широки, однако затраты на их реализацию и возможные препятствия могут послужить ограничивающим фактором.

  Производство продовольствия и волокнистых материалов. Продуктивность ресурсов, на основе которых производят продовольствие и волокнистые материалы в Северной Америке, является чувствительной в средней или высокой степени к изменению климата. Однако в большинстве исследований не рассматриваются в полном масштабе последствия потенциальных изменений в изменчивости климата, наличии воды, нагрузок от распространения сельскохозяйственных вредителей, болезней и пожаров, или их взаимодействий с другими, уже существующими нагрузками. Оценки, полученные в рамках сценариев более теплого климата (повышение температуры на 4 — 5 °С в Северной Америке), указывают на возможность возникновения неблагоприятных последствий в восточном, юго-восточном регионах и "кукурузном поясе" и благоприятных последствий — на равнинах северной части и в западных районах. Согласно оценкам, более умеренное потепление приведет к положительным последствиям для некоторых выращиваемых в теплый сезон сельскохозяйственных культур. Уязвимость коммерческого производства лесной продукции остается под вопросом, однако она, вероятно, будет меньше, чем уязвимость не столь активно управляемых систем, вследствие изменения технологии и наличия различных вариантов управления. Уязвимость производства продовольствия и волокнистых материалов в Северной Америке будет, очевидно, небольшой в континентальном масштабе, хотя в разных субрегионах потенциальные потери или выгоды будут различными. Способность к адаптации может быть ограничена пробелами в информации; препятствиями институционального характера; высокими затратами экономического, социального и экологического характера и скоростью изменения климата.

  Прибрежные системы. Уровень моря повышался относительно суши вдоль большей части побережья Северной Америки и опускался в некоторых районах в течение тысячелетий. В течение следующего столетия повышение уровня моря на 50 см вследствие одного только изменения климата может привести к затоплению от 8 500 до 19 000 км² сухих земель, расширить 100-летние намывные равнины более чем на 23 000 км² , и уничтожить до 50 % прибрежных увлажненных земель Северной Америки. В прогнозируемых изменениях уровня моря вследствие одного только изменения климата не учитывается общее изменение уровня моря вследствие всех причин вдоль восточного побережья моря и побережья залива в Северной Америке. Во многих районах увлажненные земли и берега в эстуариях могут оказаться зажатыми между наступающим на берег морем и дамбами или защитными сооружениями, построенными для защиты поселений человека. Ряд местных правительств уже регулируют землепользование таким образом, чтобы дать возможность прибрежным экосистемам мигрировать внутрь суши по мере повышения уровня моря. В нескольких районах проникновение соленой морской воды может поставить под угрозу водообеспечение.[4]

  Поселения человека. Прогнозируемые изменения в климате могут оказать как позитивные, так и негативные воздействия на деятельность и оперативные расходы наземного и водного транспорта в Северной Америке. Такие изменения могут также повысить риск для собственности, здоровья и жизни людей в результате увеличения степени подверженности природным опасностям (например: пожарам, оползням и экстремальным метеорологическим явлениям), а также привести, в результате, к повышению спроса на энергию для охлаждения и уменьшению спроса на энергию для обогревания, что в целом даст разный нетто-эффект в различных географических регионах.

Здоровье  человека. Климат может оказать самые различные и потенциально неблагоприятные воздействия на здоровье человека прямыми путями (такими, как например, тепловые нагрузки и экстремальные метеорологические/климатические явления) и косвенными путями (такими, например, как распространение возбудителей трансмиссивных и инфекционных болезней, подверженность окружающей среды и рабочих мест токсическим веществам, нарушение производства продовольствия). На территориях в высоких широтах воздействие на здоровье человека может проявиться в изменении питания связанном с переменами в схемах миграции и в наличии местных источников продовольствия.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3 Оценки изменения климата Северной Америки в 20-21 веках

 

Рис. 1. Сравнение наблюдаемых изменений приземной температуры континентального и глобального масштаба с результатами, полученными с помощью моделей климата, учитывающих естественные и антропогенные воздействия. Десятилетние средние значения наблюдений показаны за период 1906-2005 гг. (черная линия); они построены относительно середины десятилетия и относительно соответствующей средней величины за 1901-1950 гг. Прерывистые линии даны там, где пространственный охват менее 50 %. Голубые полосы отражают диапазон 5-95 % для 19 построений по пяти моделям климата, которые учитывают только естественные воздействия вследствие солнечной и вулканической активности. Красные полосы отражают диапазон 5-95% для 58 построений по 14 моделям климата, которые учитывают и естественные, и антропогенные воздействия. [5]

3.1 Изменения  климата Северной Америки, наблюдавшиеся  в 20-21 веках:

 Одиннадцать  из 12 последних лет (1995-2006 годы) попали  в число двенадцати самых теплых  лет по результатам инструментальных наблюдений глобальной приземной температуры (с 1950 года).

  Ежегодная средняя температура воздуха в целом повысилась от 0,55⁰С  в Северной Америке за период с 1955 по 2005 годы, наибольшее потепление наблюдалось на Аляске и северо-западной Канаде (в течение 20 века зимняя температура на Аляске и западной части Канады увеличилась на 3-4⁰С[9]), несущественное потепление наблюдалось во внутренних районах юго-восточной части США и восточной Канаде (Рисунок 2). Весна и зима показывали наибольшие изменения температуры.   Длина вегетационного периода растительности увеличилась в среднем на 2 дня  с 1950 года в Канаде и США, причем это в большей степени связано с ранним наступлением тепла. Потепление в Северной Америке во второй половине 20-го века также связано с  влиянием парниковых газов, сульфатных аэрозолей и естественных внешних воздействий.