Klimata izmaiņu dabiskie cēloņi uz Zemes:
1. Tektonisko procesu vulkānisms
Līdzās klimata pārmaiņu kosmiskajiem cēloņiem, kuru ietekme pilnībā zinātniski nav izpētīta, uz Zemes klimatu iedarbojas arī uz pašas planētas notiekošie iekšējie jeb endogēnie un ārējie jeb eksogēnie procesi.
Vulkāna izvirduma izdalītās gāzes
No vulkāniem izdalītās gāzes visvairāk ir ūdens tvaiki, oglekļa dioksīds un sēra dioksīds, tad daudz mazākā daudzumā hlorūdeņradis, ūdeņraža fluorīds, ūdeņraža sulfīds. Vulkānu izdalīto gāzu sastāvs var būt ļoti dažāds. Tas ir atkarīgs no vulkāna un no tā izlīstošās lavas tipa. Dažreiz izvirduma gāzu sastāvā tiek izdalīts arī ūdeņradis, metāns un oglekļa monoksīds, amonjaks, kā arī neliels metālu piejaukums.
Svarīgi!
Vidēji gadā, vulkāni pasaulē izlaiž gaisā gaisā apmēram no 480 līdz 940 miljoniem tonnu oglekļa dioksīda un citu gāzu, kas ir daudz mazāk par cilvēces un tās saimnieciskās darbības radīto antropogēno iznešu gāzu piesārņojumu.
Dažādos avotos tiek rēķināts, ka tas sastāda apmēram 4 -10% no visu pasaulē iznešu gāzu daudzuma gadā. Sēra dioksīda nonākšana atmosfērā var izraisīt skābos lietus, gaisa piesārņojumu, kas degradē apkārtējo vidi. Visas šīs gāzes un gāzu savienojumi atmosfērā veido vulkānisko smogu.
Aktīvāko pasaules vulkānu karte
Vulkānu izvietojums sakrīt ar litosfēras plātņu tektonisko lūzumu un zemestrīču zonām. Daļa sakarsētu, indīgu gāzu un ūdens tvaiku lūzumu zonās izplūst arī bez aktīvas vulkāniskās darbības caur dažāda veida plaisām jeb fumarolām. Lielākā daļa no vulkāniem ir zemūdens vulkāni, to daudzums ir pat vēl lielāks nekā uz sauszemes, jo 71% no Zemes virsmas ir klāta ar okenāniem un jūrām.
2. Globālās atmosfēras cirkulācijas novirzes (ENSO)
Klimata izmaiņas rada arī globālās atmosfēras cirkulācijas plūsmu un tajā valdošo gaisa masu novirzes no to parastajiem pārvietošanās ceļiem. Aizvien biežāk Eiropu, Āziju, Dienvidameriku u.c. pasaules reģionus piemeklē postoši sausuma vai pārlieku liela nokrišņu un stihiskus plūdus radoši periodi. Aizvien biežāk sāk iestāties sausums reģionos, kur parasti raksturīgs mitrs klimats, tradicionālos sausa klimata rajonos aizvien biežāk notiek postoši plūdi, kalnos lejup strauji brāžas, ceļā izpostot visu, akmeņu un dubļu straumes - seljes. Seljes var rasties divejādi, gan vulkānu izvirdumos (karstajai lavai ūdenī izkausējot apkārt esošās ledāju un sniegāju masas) gan ilgstošu, lielu, strauju nokrišņu rezultātā.
El Ninjo, La Ninja jeb ENSO (El Ninjo Southern Oscillation) ir okeānu un atmosfēras parastās cirkulācijas sistēmas darbības novirzes no normas.
El Ninjo ir ENSO siltā fāze, bet La Ninja - aukstā fāze. Tātad El Ninjo un La Ninja ir globāla rakstura dabas parādības, kas aptver okeānu un atmosfēru. El Ninjo un La-Ninja ir visizteiktākās globālās cikliskās klimata izmaiņas, kas izpaužas vairāku gadu laikā.
Šāda pasiltināšanās notiek neregulāri - ik pēc 2 līdz 7 gadiem un turpinās parasti 1-2 gadus.
El Ninjo ietekme uz dienvidu puslodi un visas pasaules klimatu ir milzīga. Visspilgtāk pasaulē šie valdošo vēju un okeānu straumju novirzes procesi notiek Klusā okeāna tropisko apgabalu apgabalos. Rodas spēcīgas klimatiskās anomālijas, neraksturīgi laika apstākļu kontrasti Dienvidamerikā, Dienvidāzijā, Indonēzijā un Austrālijā, Ziemeļāfrikā. Pēdējos gadu desmitos ietekme ir jūtama arī Eiropā, arī Latvijā.
El Ninjo ir anomāli liels (virs 0,5°C vairāk nekā 5 mēnešu laikā) okeāna virsmas ūdeņu temperatūras pieaugums.
El-Ninjo gadījumā ekvatora rajonā okeāna straumes uzsildās vairāk nekā parasti, rodas pazemināta gaisa spiediena apgabali, tāpēc pasātu vēji kļūst vājāki vai nepūš vispār. Piemēram, virs Klusā okeāna pārāk uzsildītais ūdens izplūst uz visām pusēm un plūst atpakaļ uz Amerikas krastiem. Silto okeānisko straumju klimatiskās ietekmes rezultātā rodas anomāla zona ar pazeminātu gaisa spiediena apgabalu. Centrālo un Dienvidameriku pārņem spēcīgi lieti un vētras. Arī Atakamas tuksnesī, kas ir viena no sausākām vietām pasaulē un citur notiek neraksturīgi plūdi. Pēdējos 20 gados ir uzskaitīti pieci aktīvi El-Ninjo cikli. Normālos gados gar visu Dienvidamerikas Klusā okeāna piekrasti auksto dziļūdens pacelšanās dēļ virspusē (izraisa aukstā Peru straume) okeāna virsmas temperatūra svārstās mazās sezonālās robežās – no 15°С līdz 19°С. Taču El-Ninjo periodā okeāna virsmas temperatūra piekrastes zonā paaugstinās par 6-10°С. Daudzi zinātnieki ar El Ninjo izmaiņas saistīta ar periodiskām globālā klimata svārstībām.
La Ninja ir okeāna virsmas ūdeņu temperatūras kritums.
La-Ninja formēšanās periodā pasātu (austrumu) vēji no abu Amerikas kontinentu rietumu krastiem ievērojami pastiprinās. Vēji novirza Klusā okeānā siltā ūdens zonu un aukstā no dziļuma virspusē uznākusī ūdens „mēle” izplešas 5000 km garumā, tieši tajā vietā (Ekvadora - Samoa salas), kur parasti jābūt siltā ūdens joslai. Rodas auksto okeānisko straumju klimata efekts. Šajā periodā Indoķīnā, Indijā un Austrālijā parasti tiek novēroti spēcīgi musonu lieti. Karību jūras baseina valstis un ASV šajā pašā laikā cieš no sausuma un vētrām, jo šeit rodas zona ar paaugstinātu atmosfēras spiediena apgabalu. Ja La Ninja sasniedz Austrālijas ziemeļaustrumus un Indonēzijass salu austrumu daļu, tad šeit esošie mitrie tropiskie meži izkalst un bieži izceļas ugunsgrēki, kuriem parasti mitrā klimata dēļ, nevajadzētu rasties. Diemžēl, šādas anomālas parādībās notiek aizvien biežāk.
Musoni - vēji, kas divreiz gadā atkarībā no gadalaika maina virzienu, ziemā tas ir galvenokārt no sauszemes uz okeānu, vasarā — pretēji.
Normāla artmosfēras un okeāna straumju cirkulācija Klusajā okeānā
Atmosfēras un okeāna straumju cirkulācija Klusajā okeānā ENSO noviržu laikā
Svarīgi!
Ja vienā vietā izpaužas El Ninjo, tad bieži citviet izpaužas La Ninjas klimatiskais anomālais efekts.
Tas notiek tāpēc, ka, aizpūšot tālu prom okeānu siltos virsējos ūdeņus, piekrastes apgabalos izpaudīsies El Ninjo, radot postošus plūdus. Savukārt tajā vietā, no kurienes siltais ūdens ir ticis prom aizpūsts, no dziļumiem pacelsies aukstāks ūdens, atdzesējot gaisu un radot La Ninjas efektu - lielu, tām vietām netipisku sausumu. Siltie, ar planktonu nabadzīgie tropiskie ūdeņi ar tā okeāna noviržu straumēm nokļūst tālu uz austrumiem un nomaina aukstās Humbolta straumes jeb Peru straumes ūdeņus. Aukstā Humbolta straume ir bagāta ar planktonu un tajā ir lieli rūpnieciski izmantojamo zivju resursi. Tādēļ ūdeņu sasilšana pie Peru krastiem El Ninjo ietekme krasi samazina zivju nozveju un ir liels ekonomisks trieciens vietējai zvejniecībai. El Ninjo radītās lietusgāzes var izraisīt iznīcinošus plūdus vairākos Dienvidamerikas rajonos. Savukārt Austrālijā La Ninjas periodos valda liels sausums ar postošiem mežu ugunsgrēkiem.
ENSO fāžu pētījumi attīstījās pēc 1976. gada, kad spēcīgi lietus un zemes nogruvumi izraisīja masveida iznīcību Amerikā, tajā pašā laikā Austrālija bija novērojami mežu ugunsgrēki un liels sausums. Īpaši uzmanība tam tika pievērsta 1982 - 1983. gadā. Tad tika izveidota starptautiska organizācija "Okeāns un pasaules laiks". Šajā laikā ENSO fenomena veidošanās tika noteikta, izmantojot vairākas metodes. Izmantoja satelītus, veica dreifējošo boju novērojumus, veica jūras līmeņa pētījumus. Šie dati arī tagad ļauj prognozēt ENSO fāzes. Parasti El Ninjo notiek reizi 2 - 7 gados, vismaz pēdējo 300 gadu laikā (lielākā daļa bijuši vāji El Ninjo). La Ninja notiek reizi 6 – 7 gados un parasti ilgst 9-12 mēnešus, lai gan dažos gadījumos parādība ilgst dažus gadus. La Ninja visbiežāk novērojams no decembra līdz martam.
Ugunsgrēki un plūdi, sausums un orkāni – viss uz Zemes vienlaicīgi norisinājās 1997. gadā. Ugunsgrēki pelnos pārvērta Indonēzijas mežus, pēc tam plosījās arī Austrālijā. Virs Čīles tuksneša Atakamas lija spēcīgas lietusgāzes. Lietusgāzes un tām sekojošie plūdi nesaudzēja arī Dienvidameriku. Par iemeslu visām šīm kataklizmām meteorologi uzskata ENSO fāzes.
Atakamas tuksnesis ir sausākais tuksnesis pasaulē
Kāda ir ENSO ietekme uz pasauli globālajā mērogā?
Pašlaik ENSO (biežāk vienkāršots kā El Ninjo) ir atzīts par galveno dzinējspēku, kas izmaina laikapstākļus daudzviet pasaulē.
Sausums Brazīlijā, Austrālijā un Dienvidāfrikā, Eiropā ir spēcīgāks El Ninjo darbības laikā vai tūlīt pēc tā. Jo īpaši lietusgāzes, kas ir saistītas ar šo parādību. Dienvidamerikā tās rada milzīgus plūdus, zemes nogruvumus, masveida kultūraugu iznicināšanu. Āzijā kalnu rajonos pastiprinās lietavas, kas izraisa strauju ledāju kušanu un akmens, dubļu straumju (selju) rašanos. Arī Eiropā klimats kļūst ekstremālāks, notiek biomu ģeogrāfiskā pārvirzīšanās gan uz ziemeļiem, gan pa vertikāli augšup kalnu apgabalos. Zinātnieki uzskata, ka ar El Ninjo notikušās klimatiskās izmaiņas noved pie lielām globālā klimata svārstībām.