Gleccser az Alpokban - hamburgi oktatási szerver
Mint a világ szinte mindenhol, az Alpok gleccserei is az elmúlt évtizedekben a klímaváltozás hatására területüket és tömegüket vesztették.
Gleccser az Alpokban
Az Alpok Svájc, Németország, Szlovénia, Olaszország, Liechtenstein, Ausztria és Franciaország felett 1200 km hosszan nyúlnak el. Körülbelül 190 000 km² területet foglalnak el, és körülbelül 15 millió ember lakja őket. 1 A német nyelvterületen az Alpok a nyugati és a keleti Alpokra oszlanak. A nyugati Alpok magasabbak, mint a keleti Alpok, és számos csúcsa meghaladja a 4000 m-t. Az Alpok nyugati részén a Mont Blanc (4810 m) az Alpok és Európa legmagasabb hegye. Az Alpok többi négyezer méteres csúcsának többsége itt található a Monte Rosa-hegységgel (4634 m), Matterhorn-szal (4478), Jungfrau-val (4158 m) és másokkal. A Keleti-Alpokban csak a Bernina csoport (4049 m) ér el valamivel több mint 4000 m magasságot, míg Ausztria legmagasabb hegye, a Großglockner csak 3797 m magas. Nyugatot és keletet a Rajna és a Splügen-hágó határolja.
Gleccserek és éghajlat az Alpokban
1. ábra: A Rhone-gleccser 1900 körül 20
Az Alpokban jelenleg mintegy 5000 gleccser található, 2 amely az 1970-es években csaknem 3000 km² területet ölelt fel. 3 Az Alpok legnagyobb völgyi gleccsere az Aletsch-gleccser, amelyet az UNESCO Világörökség részének nyilvánítottak, és a Berni Alpokban 23 km-re húzódik. Az Alpok gleccserei a Rajna, Rhône, Po és a Duna fő forrása; ezért az Alpok hegyeit Európa „víztornyainak” is nevezik. 1 Közép-Európa hegyeinek (Alpok, Pireneusok, Kaukázus) állandó jégfelszínének kétharmada az Alpokban található. 4
Az Alpok négy különböző éghajlati hatásnak van kitéve: enyhe és nedves levegő áramlik az alpesi régióba az Atlanti-óceán felől nyugatról, a meleg mediterrán levegő délről, a hideg sarki levegő északról és a kontinentális levegő keletről.
Az éghajlat térbeli változása és az Alpok fiziogeográfiája befolyásolja a hőmérséklet eloszlását és a csapadékmennyiséget. Magasságuk, növényzetük és hótakarójuk miatt az Alpok maguk is befolyásolják az időjárást. 1 Az Alpok északi és déli oldalán, 2000 m körüli magasságban a csapadék 2000 és 2800 mm között esik évente, míg az Alpok középső részén csak 800–1800 mm. Az Alpok déli részén a nyári hőmérséklet 1 ° C-kal magasabb, mint az északi oldalon. Északon közép-európai-óceáni éghajlat uralkodik, az Alpok középső részén a kontinentális időjárási viszonyok a meghatározóbbak. 5.
2. ábra: Éves átlaghőmérséklet az Alpokban és a környező területeken 1971–2000 a modell adatai szerint 21.
A hőmérséklet és a csapadék meghatározó az Alpokban található gleccserek kialakulásához. Az Alpok hőmérséklete az évszaktól és a magasságtól függ. A tengerszint feletti magasság függvénye a legnagyobb hatást ősztől kora télig érinti.
A csapadék szezonalitása térben változó, függ a helytől és az orográfiától. Az Alpokban azonban megfigyelhető egy kelet-nyugati gradiens: az Alpok keleti részén kevesebb a csapadék, mint nyugaton, ami a nyugat és az Atlanti-óceán közelségével magyarázható. Télen az 1500 m-ről szinte minden csapadék hó formájában esik; a hó november közepétől május végéig 2000 m magasságban marad. 1
A nagy légköri keringés ingadozása az Alpok éghajlatát is alakítja. Ezeknek a változásoknak a hatása a magas és alacsony nyomású területek fejlődésére, és ezáltal a légtömegek Alpokba történő szállítására (advekciójára) is. A nyári nagynyomású terület például száraz légtömegek süllyedéséhez vezet, ami kevés felhőtakaróval és csapadékkal jár. Ez növeli a napsugárzást, a hőmérséklet emelkedik, és így a gleccserek kifejezett negatív tömegmérlegéhez vezet. A jég olvadása fokozódik, főleg nyár végén, mert az olvadó régióban a jég közvetlenül ki van téve rövidhullámú sugárzásnak. A hó ezen a területen régi és piszkos, ezért alacsony albedója van, ami fokozza az olvadási folyamatot.
Télen a Brit-szigetek és az Északi-tenger fölött alacsony nyomású terület a meleg és nedves levegő déli dőlésével jár. Ha az alacsony nyomású terület keletebbre van, akkor hideg levegő advekció történik, amely nedves légtömegeket szállít a sarkvidékekről az északi Alpokra. Ez fokozott csapadékmennyiséghez és megnövekedett felhőképződéshez vezet. Mindkettő a bejövő napsugárzás csökkenéséhez, alacsony hőmérséklethez és végül pozitív tömegmérleghez vezet. A hó okozta tömegnövekedés ezután ismét növeli az albedót. Az észak-atlanti régió felett található alacsony és nagy nyomású területek helyzete és erőssége, valamint előfordulásuk ideje meghatározó a légtömeg-előrenyomulás és ezáltal a gleccserek tömegmérlege szempontjából. 6.
Különösen télen az éghajlatot erősen befolyásolja az észak-atlanti oszcilláció (NAO), amely hatással van a hőmérsékletre és a csapadékra, különösen nyugaton és nagy magasságban. Egy erősebb NAO biztosítja a meleg és nedves légtömegek szállítását az Atlanti-óceántól az Alpok felé. Az egyidejűleg nagyobb csapadékmennyiség jelentős mértékben esik, mivel a magasabb hőmérséklet miatt hó helyett eső esik, így a gleccserek tömegüket vesztik. Keleten viszont az Alpok északi határának mentén magasabb téli csapadékmennyiség és az emelkedő NAO-index miatt szintén több a hó, mivel itt a kontinentálisabb fekvés miatt alacsonyabb a hőmérséklet, mint nyugaton. Az Alpok közepén és délre kevesebb a csapadék, ha a NAO erős, mivel a régiók a fő légáramlatok zátonyában fekszenek. Ez negatívan befolyásolja a gleccsereképződést.
Éghajlatváltozás az Alpokban
Az Alpokban megfigyelt éghajlati tendencia azt mutatja, hogy az éjszakai hőmérséklet télen akár 2 ° C-kal is emelkedett a 20. századhoz képest. A nappali hőmérséklet növekedése kisebb. 1980 óta az Alpok felmelegedése együtt jár a globális felmelegedéssel; azonban az Alpokban körülbelül háromszor magasabb, mint a globális átlag. Különösen erős hőmérséklet-emelkedést figyeltek meg 1994-ben, 2000-ben, 2002-ben és különösen 2003 forró nyarán. 1
3. ábra: A hőmérséklet változása az alpesi régióban 1901-2000-hez képest 22-én
Az Alpok hőmérséklet-emelkedésének több oka is van. 1950-ig a hőmérséklet-ingadozások elsősorban természetes hatásokkal, például megnövekedett napsugárzással magyarázhatók. 1950-től az antropogén aeroszolok és az üvegházhatású gázok kibocsátása nagyjából megegyezik a természetes hatásokkal. 1950 és 1970 között az alpesi éghajlat enyhén lehűlt, mivel itt az antropogén aeroszolok hatása dominált; 1970-től az antropogén üvegházhatású gázok fölénybe kerültek, és felmelegedés következett be. 7.
A csapadékkal kapcsolatban elmondható, hogy az Alpok északnyugati részén különösen télen megnövekedett a csapadék, míg az Alpok déli és keleti részén ősszel csökkenést regisztráltak. A havazásra kijelenthető, hogy az Alpok alsó magaslatain (8
Változások az alpesi gleccserekben
4. ábra: A Rhone-gleccser 2005-ben 23.
Az Alpok gleccserei a legjobban dokumentált gleccserek a világon, több mint egy évszázados megfigyeléssel. 3 Folyamatos tömegmérleg-méréseket végeznek legalább 10 év alatt 25 gleccseren az Alpokban és 11-nél 30 gleccser felett. 9 Svájcban már 1880-ban 10 gleccseren megkezdték a gleccserek hosszának mérését, és 1914-ben megkezdődött a Claridenfirn tömegmérlegének meghatározása. 5.
Az alpesi gleccserek maximális felületét és térfogatát az elmúlt ezer évben érték el a kis jégkorszak végén, a 19. század közepén., 4 amikor a teljes eljegesített terület 4500 km 2 körül volt. Azóta a gleccser felszíne az 1970-es évekre 2900 km 2 -re, 2003-ra alig több mint 2000 km 2-re, 2010-re pedig 1800 km 2 -re csökkent. Az első 130 évben a veszteség mértéke évi 10-15 km 2 volt, és 1985 után 40-45 km 2-re nőtt.
5. ábra: A kumulált éves tömegmérleg változása 1964-hez viszonyítva az egyes alpesi gleccserek vízegyenértékeiben 24.
Hasonlóképpen a gleccserek térfogata is csökkent a 19. század közepe óta. Míg az 1850 körüli időszakra 200-300 km 3 -ra becsülték, az ezredfordulóra vonatkozó számítások fele körül voltak, 2011-re pedig csak 80 km 3 . 3 1980 óta azonban ismét gyorsított jégveszteség figyelhető meg, amelynek csúcspontja 2003 rekordforgalmas nyara volt, amelynek mennyiségi vesztesége 5-10% volt a 2000-es teljes mennyiséghez képest. 4 A jelenlegi gleccser térfogata az eredeti, 1850-ből származó térfogat harmada 10. és csak 2025-re számítottak rá. 11.
A becslések azonban nagyon bizonytalanok. Az egyes évek eltérhetnek az általános tendenciától. Különösen a nagyobb gleccserek sem felelnek meg a mai éghajlatnak. Valószínűleg el kellene veszítenie területük további egyharmadát, hogy egyensúlyban lehessenek a 21. század eleji éghajlattal. 3 Az Ötztal-Alpok gleccsereinek felületi változásainak összehasonlítása azt sugallja, hogy a 0,1 km²-nél kisebb területű gleccserek viszont igazodtak a jelenlegi éghajlathoz. 12.
A gleccser olvadásának okai
Az Alpokban található gleccserek visszavonulásának okai mind az éghajlat természetes ingadozása, mind az emberek által okozott klímaváltozás; mindkettő körülbelül a felével járul hozzá a gleccserek visszavonulásához. 13, 14
1970-től kezdve antropogén felmelegedés volt megfigyelhető (lásd fent) az Alpokban, ami jelentősen hozzájárult a gleccserek megolvadásához. De még ezen időpont előtt a feljegyzések azt mutatják, hogy az Alpok gleccserei 1860 és 1930 között átlagosan körülbelül egy kilométerrel csökkentek. A gleccserek visszahúzódása ebben az időszakban nagy valószínűséggel az iparosodás következtében bekövetkezett koromlerakódásokkal magyarázható. A lerakódott koromrészecskék miatt a gleccser felszíni albedója csökken és így az elnyelt napsugárzás nagyobb, így a jég elnyeli a hőt. 15, 16
6. ábra: Év napjai 0 ° C feletti maximális hőmérséklettel 3000 m magasságban az Ortles-Cevedale csoportban, Olaszország 25-én
Vetítések
A REMO regionális klímamodellrel végzett modellszámítások szerint az alpesi régióban a 21. század végére jelentős, 3 ° C és 4,5 ° C közötti felmelegedés következhet be. 17-én Nyárra feltételezzük, hogy az Alpok nyugati részénél erősebb lesz a felmelegedés, mint keleten. Feltételezik azt is, hogy az Alpokban nagyobb magasságok emelkednek, mint alacsonyabban. 1
A modell-előrejelzések szerint az éves csapadék mennyisége csak kismértékben változik, de a szezonális különbségek tovább nőhetnek. Nyáron a csapadék 30% -kal, télen 5-10% -kal csökken. 8. Az emelkedő hőmérséklet miatt mindenekelőtt jelentősen csökken a havazás mennyisége és a havas napok száma, mivel a csapadék esőként egyre inkább esni fog. A fagyszint a téli hónapokban a század végére körülbelül 650 m-rel emelkedhet. Az 1000 és 1500 m közötti régiók esetében ez akár 60% -kal is csökkenti a havazás mennyiségét. 2000 m felett is 20-30% -kal csökkenhet a havazás mennyisége. 17-én
7. ábra: Változás a gleccser területén (fent) és az összes gleccser felhalmozott jégmennyiségében az Európai Alpokban 1900–2100 26-án
Ezek a tendenciák döntően befolyásolják a gleccserek tömegmérlegét és az Alpok hótakaróját. 1 Az alpesi gleccserek jégvesztesége tovább növekszik. 2050-re évente -1,3 m vízekvivalens (w.e.) csökkenést számoltak. A gleccserek által lefedett terület a 2003-as terület 4% -ára csökken az RCP8.5 magas forgatókönyv szerint, és ennek a területnek 18% -ára az alacsony RCP2.6 forgatókönyv szerint. Még az RCP2.6 forgatókönyv szerint a gleccserfelület több mint 80% -a eltűnhetett 2003 és a 21. század vége között. 18
Sok kisebb gleccser alacsonyabb magasságokban teljesen megolvad. A nagyon kicsi, 0,5 km 2 -nél kisebb területű gleccserek már az elmúlt 30 évben elvesztették térfogatuk 60% -át, és 2040-re elvesztik jelenlegi térfogatuk további 90% -át. E gleccserek 71% -a akkor teljesen eltűnik. 19-én Másrészt a nagyon nagy gleccserek a kisebb reakcióidő miatt kisebb területveszteséget mutatnak. A völgyi gleccserek olvadása, amelyek egy része még mindig több száz méter vastag, sok évtizedet vesz igénybe, így a nagy völgyi gleccserek egy része a 21. század végén is megmarad. A modellszimulációk szerint az Alpok második legnagyobb gleccsere, a Svájc délnyugati részén fekvő Gorner-gleccser rövid időn belül a század fele után szétesik különböző részekre, de 2100 körül még mindig nagyobb jégtömegei lesznek a mai firn területen (lásd ábra). 18
8. ábra: A Gorner-gleccser gleccser kiterjedésének előrejelzése Svájc délnyugati részén az RCP6.0 forgatókönyv szerint 2100-ig 26-án