Сочинение на тему Сахель Засуха в конце 20-го века

Засуха по определению является «функцией осадков» (Agnew and Chappell 1999, p.299). Однако это определение является недостаточным, поскольку только осадки приводят к аномалиям, которые невозможно объяснить. Если это не чисто метеорологическая засуха, даже тогда местное и региональное воздействие на человека увеличивает стресс (Thomas and Goudie, 2009). Факторы местной изменчивости и влияние человека, такие как сельское хозяйство и чрезмерный выпас скота, могут решить проблему неопределенности причин и серьезности засухи в регионе, таком как Сахель. Таким образом, для четкого определения и понимания жизненно важна специфичность места, в дополнение к природному явлению.

Расположение

Сахельская область, показанная на рисунке 1, является полуаридной переходной зоной, которая охватывает западноафриканские страны от Сенегала до Чада (Agnew and Chappell, 1999). Регион печально известен своей засушливостью, страдая от многих сильных засух в своей истории. Следовательно, из-за изменчивого климата, известного как один из самых суровых (Sivakumar et al., 1991), он получает от 600-700 мм осадков на юге и 100-200 мм на севере (Nicholson, 1978). Из-за уникальности своего местоположения границы засухи часто размыты из-за изменчивости осадков Сахеля (Brooks, 2004). Это делает регион очень чувствительным с точки зрения климата, важного фактора засухи (Zeng, 2003).

История и понимание засухи в Сахеле в течение 20-го века

Благодаря своему уникальному расположению и изменчивости климата, Сахель является одним из наиболее уязвимых регионов на Земле (Agnew and Chappell, 1999). На рис. 2 показана историческая сильная засуха, в 30-е годы были периоды дождей, а в 40-х годах были небольшие засухи. Тем не менее, именно во второй половине 20-го века серьезность засухи стала распространенной. Расширение сельского хозяйства в 1950-х годах и периоды экстремальных дождей (рис. 2) увеличили степень засухи позже. С 1955 года произошло уменьшение количества осадков, что привело к продолжительной засухе в конце 20-го века.

Снижение осадков стало значительным в начале 1960-х годов (Zheng and Eltahir, 1998), с острым дефицитом осадков в 1968/9 году, который определил начало сильной засухи (Tickell, 1986). Agnew (1990) отмечает, что засуха 1969 года была сильной, но пространственное распределение засухи было очень спорадическим при сравнении в год, отражая изменчивость осадков и площади в пределах Сахеля. Эти влияния будут обсуждаться далее. Пик сахельской засухи пришелся на 1973 год (Courel et al., 1984), однако количество осадков не было аномально низким, что указывает на другие нагрузки. Сахельская засуха была повсеместной и продолжительной, с продолжающимся понижением уровня осадков в течение 1970-х и 80-х годов, когда годовой дождь был намного ниже среднего значения за столетие (Brooks, 2004).

Тем не менее, утверждал, что наблюдения являются частью естественной картины Сахеля (Glantz, 1994). В отдельных странах было много дождей (Toulmin, 1988), что было видно в 1970-х годах на рисунке 2. Это свидетельствует о том, что мы не понимаем, особенно если мы рассматриваем Сахель как «однородную сущность» (Agnew and Chappell 1999, p. 309). Изменчивость осадков варьируется от страны к стране (Рисунок 2), поэтому, не может полностью понять причины, если местность так влияет. Жизненно важно представлять причины по областям, а не в целом; стрессовые ситуации в конкретной стране могут оказывать давление или ослаблять засуху.

Причины

1. Природные

Засуха связана с отношением между определенной областью и количеством осадков (Thomas and Goudie, 2009). Charney (1975) утверждает гипотезу, что из-за циркуляции клеток Хэдли недостаток осадков приводит к снижению растительности, что приводит к увеличению альбедо. Повышенное альбедо типично для более яркой поверхности, такой как песок и голая скала, а не на заросшей растительностью земле (Charney, 1975). Этот тип земли будет означать более высокую отражательную способность, испуская больше солнечной радиации, чем области вокруг Сахеля. Это приводит к погружающемуся движению, когда область действует как радиационный сток. Во время и после высыхания Чарни (1975) называет это самоиндуктивным эффектом в засушливых регионах. Это обратная связь, показанная на рисунке 3, так как изменение влажности увеличивает засушливые условия. Нестабильность в механизме может привести к усилению засухи в Сахеле.

Для сравнения, Zeng (2003) обсуждает важность изменений циркуляции в глобальном масштабе по отношению к изменениям температуры поверхности моря (SST) планеты. Это происходит по циклической схеме, как внутригодовой, так и десятилетней (Giannini et al., 2003). Изменения в SST катализируют положительную обратную связь. Это ослабляет циркуляцию муссонов, в результате чего растительность становится меньше, поскольку растительность уменьшается, открытая земля приводит к более высокому эффекту альбедо, означающему меньшую влажность в воздухе, как показано на рисунке 3. Результирующее уменьшение количества осадков еще больше ослабляет циркуляцию муссонов, воспроизводя цикл. Из общих моделей циркуляции (GCM) Giannini et al. (2003) обнаружили, что при проведении наблюдений за глобальными значениями SST наблюдалась изменчивость осадков, показанная в Сахеле. Они пришли к выводу, что глобальное SST является важным фактором в условиях засухи в Сахеле. Кроме того, Джаннини и соавт. (2003) идентифицируют, что существует сильная корреляция между характером осадков, наблюдаемым в Сахеле, и аномальными тенденциями в тропическом SST. Поэтому условия засухи в Сахеле могут быть связаны с необычными явлениями в ТПМ в Атлантическом, Индийском и Тихом океанах.

2. Антропогенное

Человеческие процессы, такие как чрезмерный выпас скота и расширение сельского хозяйства, меняют ландшафт. Особо было обнаружено, что чрезмерный выпас скота является следствием голых почв, что приводит к высокому альбедо и влияет на температуру поверхности земли (Otterman, 1974). Засушливость возникает в результате обнажения земли, выявления почв с высоким альбедо и охлаждения температуры поверхности при ее воздействии. Влажность повышается, так как в атмосфере меньше влаги из-за большого количества солнечного излучения, отраженного обратно в пространство от более яркой поверхности, как показано на рисунке 3. Это падение температуры поверхности вызывает нестабильность и снижает способность, энергию подъемная сила для подъема воздуха, поэтому осадки менее способны образовываться (Otterman, 1974). Развивается самоуничижительный механизм; более низкая влажность, количество осадков уменьшается), увеличивается нагрузка на растительность (Zeng, 2003). В отличие от этого, на земле, покрытой растительностью, которая, как ожидается, будет иметь больший облачный покров, так как температура поверхности выше, воздух может повышаться, а молекулы воды могут конденсироваться и осаждаться.

3. Пыль

Возможной связью с засухами, наблюдаемыми в Сахеле в течение прошлого столетия, является атмосферная пыль. Просперо и Лэмб (2003) отметили, что концентрации пыли в регионе до Барбадоса демонстрируют отрицательную связь с осадками в Сахеле. Дальнейшие сообщения о взаимодействии свидетельствуют о том, что в 1930-х и 50-х годах объем транспортировки пыли уменьшился с периодом большого количества осадков. Пыль в атмосфере влияет на засуху благодаря отражению солнечной радиации, непосредственно влияя на энергетический баланс мира, а также косвенно, влияя на образование облаков, влияя на осадки, которые могут привести к изменению растительности, вызывая процесс открытой почвы, более высокий эффект альбедо, как обсуждалось ранее. Это приводит к увеличению пыли, и, следовательно, к еще одной положительной обратной связи, благодаря которой засуха самоуничижается сама по себе. Например, засуха вокруг тысячелетия увеличила глобальную загрузку пылевого аэрозоля на треть (Zheng, 2003). Мелкая пыль остывает, предсказывая, что крупная пыль будет нагреваться (Kok et al., 2017). Поэтому важно, если увеличивается нагрузка, вызванная ветрами, поднимающими ее с открытой поверхности, например, из-за чрезмерный выпас (Otterman, 1974). Поднятие вызывает диабетический процесс охлаждения тропосферы, увеличивая скорость оседания (Otterman, 1974), увеличивая засушливые условия. Это важно для глобального климата, поскольку существует неопределенность в отношении чувствительности пылевых аэрозолей, и, если она будет теплой или прохладной, большая модификация подачи пыли изменит климат и углеродный цикл, Kok et al. (2017) считают, что это приведет к потеплению планеты.

Обсуждение

Изучив данные о землепользовании, Тейлор (2002) пришел к выводу, что антропогенное нарушение изменений в землепользовании не было достаточно значительным, чтобы вызвать засуху, которая была зафиксирована. Тем не менее, Викман и Тимберлейк (1985) утверждают, что основной причиной является не человеческая активность, а человеческая деятельность, что свидетельствует о недостаточной ясности понимания точных ответственных факторов и степени их причинности.

С другой стороны, нельзя полностью сказать, что океаническое воздействие является самым сильным и единственным способствующим фактором. Поскольку некоторые данные об осадках отсутствуют, поэтому при работе с моделями нельзя сказать наверняка (Zeng, 2003). С другой стороны, Otterman (1974) приходит к выводу, что объемы осадков в пустынных регионах, таких как Сахель, зависят от характера циркуляции, которые меняются в зависимости от положения антициклонов и смещения ITCZ ​​вниз (Zeng, 2003).