Contrast of Annual Insolation Temperatures and Tendencies of Long Term Variations of Surface Air Temperature

##plugins.themes.ibsscustom.article.main##

  • Authors: V. M. Fedorov
  • Affiliations:
    1. Lomonosov Moscow State University, Moscow, Russian Federation
  • Issue: No. 1 (13) (2020)
  • Section: Geographic, geological and paleontological research
  • Pages: 64–76
  • Keywords: insolation, insolation temperatures, surface air temperature, contrast of temperatures, tendencies
  • DOI: 10.21072/eco.2021.13.07
  • UDC: 551.52
  • EDN: EWKTKE
  • Published: 2020-03-11
  • Views: 151 Downloads: 67
Download fulltext (RUS)
Google Scholar Google Scholar
Fedorov V. M. Contrast of Annual Insolation Temperatures and Tendencies of Long Term Variations of Surface Air Temperature. Proceedings of the T.I.Vyazemsky Karadag Scientific Station - Nature Reserve of the Russian Academy of Sciences, 2020, no. 1 (13), pp. 64-76. https://doi.org/10.21072/eco.2021.13.07

##plugins.themes.ibsscustom.article.details##

Abstract

Based on the relationship between the latitudinal distribution of annual insolation and the near-surface air temperature (ST), the annual insolation temperatures from 1900 to 2016 are calculated. It is shown that long-term changes in ST are determined by long-term changes in the contrast of insolation temperatures and insolation contrast. Long-term changes in insolation contrast (summarized in the areas of heat source and sink) reflect long-term changes in the meridional gradient of insolation. The meridional gradient of insolation regulates the meridional heat transfer in the ocean-atmosphere system. It is shown that insolation contrast is linearly related to the tilt of the Earth's rotation axis. It follows that the long-term increase in the ST anomaly and the observed global climate warming are mainly determined by natural causes and are associated with a decrease in the inclination of the Earth's rotation axis. The general scheme of the mechanism for changing the temperature regime of the Earth and the hemispheres was presented. It is determined that when the contrast of insolation temperatures increases, the temperature contrast in the Northern hemisphere decreases, while in the Southern hemisphere it increases.

Keywords: insolation, insolation temperatures, surface air temperature, contrast of temperatures, tendencies

Authors

V. M. Fedorov

PhD, senior researcher

Lomonosov Moscow State University, Moscow, Russian Federation

References

Будыко М.И. Радиационные факторы современных изменений климата // Известия АН СССР. Серия географическая. – 1968. – № 5. – С. 36–41.

Кондратьев К.Я. Радиационные факторы современных изменений глобального климата. – Л.: Гидрометеоиздат, 1980. – 279 с.

Кондратьев К.Я. Глобальный климат и его изменения. – Л.: Наука, 1987. – 232 с.

Кондратьев К.Я. Глобальный климат. – СПб.: Наука, 1992. – 359 с.

Монин А.С., Шишков Ю.А. История климата. – Л.: Гидрометеоиздат, 1979. – 408 с.

Монин А.С. Введение в теорию климата. – Л.: Гидрометеоиздат, 1982. – 246 с.

Монин А.С., Шишков Ю.А. Климат как проблема физики // Успехи физ. Наук. – 2000. –Т. 170. – № 4. – С. 419–445.

Мохов И.И. О влиянии облачности на энергетический баланс климатической системы // Метеорология и гидрология. – 1982. – № 8. – С. 34–39.

Мохов И.И., Мохов О.И., Петухов В.К., Хайруллин Р.Р. Влияние глобальных климатических изменений на вихревую активность в атмосфере // Известия АН СССР, физика атмосферы и океана. – 1992. – Т. 28. – № 1. –С. 11–26.

Солнечная радиация и климат Земли. – Электронный ресурс. Режим доступа: http://www.solar-climate.com. (17.08.2019).

Фёдоров В.М. Проблема меридионального переноса тепла в астрономической теории климата // Геофизические процессы и биосфера. – 2019. – Т. 18. – № 3. – С. 117–128. DOI:10.21455/GPB1019.3-8.

Федоров В.М. Солнечная радиация и климат Земли. – М.: Физматлит, 2018. – 232 с.

Федоров В.М. Вариации инсоляции Земли и особенности их учета в физикоматематических моделях климата // Успехи физических наук. – 2019. – Т. 189. – № 1. – С. 33–46. DOI: 10.3367/UFNr.2017.12.038267.

Федоров В.М., Костин А.А. Вычисление инсоляции Земли для периода от 3000 г. до н.э. до 2999 г. н.э // Процессы в геосредах. – 2019. – № 2. – С. 254–262

Федоров В.М. Многолетние изменения в переносе лучистой энергии на верхней границе атмосферы // Процессы в геосредах. – 2019. – № 1 (19). – С. 107–111.

Шулейкин В.В. Физика моря. – М.: АН СССР, 1953. – 990 с.

Brohan P., Kennedy J.J., Harris I., Tett S.F.B., Jones P.D. Uncertainty estimates in regional and global observed temperature changes: a new dataset from 1850 // J. Geophys. Res. – 2006. – V. 111. – D12106. DOI: 10.1029/2005JD006548.

Climate Change. Chapter 8. Anthropogenic and natural radiative forcing. – 2013. – Р. 659– 740.

Climatic Research Unit (University of East Anglia) and Met Office. Электронный ресурс университета Восточной Англии и метеобюро Хэдли. – Электронный ресурс. Режим доступа: http://crudata.uea.ac.uk/cru/data/temperature. (17.08.2019).

Fedorov V.M. Interannual Variations in the Duration of the Tropical Year // Doklady Earth Sciences. – 2013. – V. 451. – Part 1. – P. 750–753. DOI: 10.1134/S1028334X13070015.

Fedorov V.M., Grebennikov P.B. Calculation of long-term averages of surface air tempetature based on insolation data // Izvestya atmospheric and oceanic. – 2017. – V. 53. – № 8. – P. 757–768. DOI: 10.1134/S0001433817080047.

Giorgini J.D., Yeomans D.K., Chamberlin A.B., Chodas P.W., Jacobson R.A., Keesey M.S., Lieske J.H., Ostro S.J., Standish E.M., Wimberly R.N. JPL`s On-Line Solar System Data Service // Bulletin of the American Astronomical Society. – 1996. – V. 28(3). – P. 1158.

Jones P.D., Lister D.H., Osborn T.J., Harpham C., Salmon M., Morice C.P. Hemispheric and large-scale land surface air temperature variations: an extensive revision and an update to 2010 // J. Geophys. Res. – 2012. – V. 117. – DO5127. DOI: 10.1029/2011JD017139.

Jones P.D., New M., Parker D.E., Martin S., Rigor I.G. Surface air temperature and its variations over the last 150 years // Reviews of Geophysics. – 1999. – V.37. – P. 173–199. DOI:10.1029/1999RG900002.

Jones P.D., Osborn T.J., Briffa K.R., Folland C.K., Horton B., Alexander L.V., Parker D.E., Rayner N.A. Adjusting for sampling density in grid-box land and ocean surface temperature time series // J. Geophys. Res. – 2001. – V. 106. – P. 3371–3380. DOI:10.1029/2000JD900564

Met Office Hadley Centre observations datasets. Электронный ресурс университета Восточной Англии и метеобюро Хэдли. – Электронный ресурс. Режим доступа: http://www.metoffice.gov.uk/hadobs/hadcrut4/data/current/download.html. (17.08.2019).

NASA, Jet Propulsion Laboratory California Institute of Technology (JPL Solar System Dynamics). Электронный ресурс национального аэрокосмического агентства США. – Электронный ресурс. Режим доступа: http://ssd.jpl.nasa.gov. (17.08.2019).

Temperature data (HadCRUD4, CRUTEM4) Climatic Research Unit global temperature. – Электронный ресурс университета Восточной Англии и метеобюро Хэдли. – Электронный ресурс. Режим доступа: http://www.cru.uea.ac.uk/cru/data/temperature/absolute.nc (17.08.2019).

Rudolf B., Scheider U. Calculation of gridded precipitation data for the global lend-surface using in-situ gauge observations // Proceedings IPWG. – Monterey, 2004. – P. 1 – 14.

Funding

Работа выполнена в соответствии с госбюджетной темой «Геоэкологический анализ и прогноз динамики криолитозоны Российской Арктики» (No АААА-А16-116032810055-0).

Statistics