earth-science

Климатология

Физика климатической системы Земли — парниковые газы, обратные связи, углеродный цикл и их последствия.

изменение климатапарниковый эффектуглеродный циклуровень моряальбедообратные связи

Климатология изучает физические процессы, определяющие температуру Земли и характер погоды. Парниковый эффект, впервые описанный Жозефом Фурье в 1824 году и количественно оценённый Сванте Аррениусом в 1896 году, объясняет, как определённые газы удерживают исходящее инфракрасное излучение, нагревая поверхность планеты. Без естественного парникового эффекта средняя температура Земли составляла бы −18°C вместо +15°C.

Деятельность человека — в первую очередь сжигание ископаемого топлива и вырубка лесов — увеличила содержание CO₂ в атмосфере с 280 ppm (доиндустриальный уровень) до более чем 420 ppm сегодня. Этот усиленный парниковый эффект повысил глобальную температуру примерно на 1,2°C с 1850 года, что сказывается на уровне моря, ледяных щитах, экстремальных погодных явлениях и экосистемах.

Эти симуляции позволят вам управлять ключевыми переменными климатической системы: менять концентрацию парниковых газов и наблюдать за реакцией температуры, отслеживать потоки углерода через систему Земли, видеть, как обратная связь лёд-альбедо усиливает потепление, и прогнозировать подъём уровня моря при различных сценариях выбросов.

4 интерактивных симуляций

simulation

Симулятор углеродного цикла

Моделируйте глобальный углеродный цикл как боксовую модель с резервуарами атмосферы, океана, суши и ископаемого топлива. Исследуйте, как темпы выбросов, поглощение океаном и вырубка лесов определяют концентрацию CO₂ в атмосфере и долю оставшихся выбросов со временем.

simulation

Симулятор парникового эффекта

Исследуйте, как концентрация CO₂, солнечное излучение и альбедо определяют температуру поверхности Земли через парниковый эффект. Основан на законе излучения Стефана–Больцмана с параметризацией оптической глубины, впервые предложенной Аррениусом (1896) и уточнённой в современных климатических моделях.

simulation

Симулятор ледово-альбедной обратной связи

Визуализируйте петлю положительной обратной связи лёд–альбедо: потепление тает лёд, обнажая тёмные поверхности океана и суши, которые поглощают больше излучения, вызывая дальнейшее потепление. Сравните температурные траектории с обратной связью и без неё для понимания коэффициентов усиления в климатической системе.

simulation

Симулятор подъёма уровня моря

Моделируйте многокомпонентный подъём уровня моря от теплового расширения, таяния ледников и разрушения ледяных щитов. Визуализируйте, как сценарии потепления переводятся в затопление побережий, и поймите, почему вклад ледяных щитов ускоряется нелинейно выше температурных порогов.