Współczesne zmiany klimatu

Zobacz slidy

Treść prezentacji

Slide 1

Współczesne zmiany klimatu

Slide 2

Podstawy wstęp efekt cieplarniany kto jest odpowiedzialny? Czynniki i metody badania zmian klimatu czynniki zewnętrzne czynniki wewnętrzne rdzenie lodowe dane biologiczne dane historyczne obserwacje

Slide 3

Symptomy ekstremalne ciepło powodzie i susze topnienie lodów oceany huragany i sztormy ekosystemy i rolnictwo Nauka metody detekcji zmian historia zmian scenariusze

Slide 4

Debaty, rozwiązania argumenty sceptyków scenariusze działania polityczne możliwości technologiczne działania praktyczne

Slide 5

Naturalne zmiany klimatu, czy globalne ocieplenie?

Slide 6

IPCC -Intergovernmental Panel on Climate Change Rządy potrzebują informacji o zmianach klimatu do prowadzenia negocjacji IPCC utworzono w 1988 pod auspicjami ONZ Celem jest ocena naszej wiedzy o zmianach klimatu Społeczność naukowa bierze w tym udział społecznie 75 autorów WG1 IPCC (2007) nie brało udziału w opracowaniu WG1 IPCC (2001) Treść Raportów IPCC WG1 zależy od naukowców

Slide 7

Drugi Raport IPCC (1995): The balance of evidence suggest a discernible human influence on global climate Porównanie dowodów wskazuje na dostrzegalny wpływ człowieka na klimat globalny Trzeci Raport IPCC (2001): There is new and stronger evidence that most of the warming observed over the last 50 years is attributable to human activities Istnieją nowe i silniejsze dowody, że przeważająca część ocieplenia obserwowanego w ciągu ostatnich 50 lat jest skutkiem działalności człowieka

Slide 8

Czwarty Raport IPCC (2007): Human induced warming of the climate system is widespread Ocieplenie wywołane przez człowieka jest powszechne

Slide 9

Stwierdzenie zmian Określenie przyczyny

Slide 10

Czy Ziemia rzeczywiście się ociepla ?

Slide 11

Uśredniając globalnie, Ziemia jest 0.75C niż była w 1860. Jedenaście z ostatnich 12 lat jest w 12 najcieplejszych lat od czasu 1850.

Slide 12

Czy część ekspertów nie twierdzi, że ocieplenie wcale nie jest takie pewne ?

Slide 13

Ocieplenie jest pewne Wzrost temperatury powietrza Wzrost poziomu mórz Spadek pokrywy śnieżnej na Płk. Pn. I oceany... I górna atmosfera.

Slide 14

Paleoklimat: Nowe niezależne dowody z przeszłości np., zmiany w lodowcach, wskazujące na zmianę temperatury w XX w. zgodną ze wskazaniami termometrów. I korale. I pierścienie drzew. I odwierty. I rdzenie lodowe.

Slide 15

Arktyka ociepliła sie również w latach 1925-1940, ale to ocieplenie nie było powszechne. Spodziewane są duże zmiany zasięgu lodu morskiego w Arktyce . Zmiany lodu morskiego nie mają wpływu na poziom oceanu. Zmiany lodu w lodowcach na kontynentach tak. Spadek zasięgu lodu morskiego w Arktyce jest wyraźny w ostatnich latach

Slide 16

śnieg i lód na powierzchn i Ziemi

Slide 18

Rozkład zmian temperatury lata od 1880 http:www.ncdc.noaa.govgcagg cag.html Są pewne wyjątki od ogólnych trendów, a także wzrosty i spadki w kolejnych latach Upalne lato 2003 prawdopodobnie nie było bezpośrednim skutkiem ocieplenia

Slide 19

Czy taki niewielki przyrost temperatury rzeczywiście stanowi problem w skali całej Ziemi?

Slide 20

Już niewielki przyrost temperatury oceanu w strefie gorącej może przynieść znaczny wzrost częstości cyklonów tropikalnych Nieznaczny przyrost średniej temperatury może spowodować znaczne zmiany częstości i intensywności ekstremalnych zjawisk pogodowych (np. fal upałów)

Slide 22

Lato 2003: średnia temperatura powietrza w środkowej Europie wg ECMWF (European Center for Medium range Weather Forecasting ). Dane z godzin 00, 06, 12, 18 GMT i średnie dobowe (linia gruba) w porównaniu ze średnią wieloletnią 19582002 (ERA-40). Emily Black, i in., Weather, Vol. 59, No. 8 Anomalie temperatury w Europie na podstawie danych ECMWF, okres referencyjny: 1958-2002 (ERA-40). F. Grazzini, i in.,2003, ECMWF Newsletter No. 99

Slide 23

Jak człowiek może zmienić klimat?

Slide 24

Eksplozywne erupcje wulkaniczne: dowód na szybką odpowiedź klimatu Jeśli wulkany mogą powodować ochłodzenie, to gazy cieplarniane powodują ocieplenie

Slide 25

Obecna koncentracja gazów cieplarnianych i tempo jej wzrostu są bezprecedensowe Dwutlenek węgla Metan Tlenki azotu

Slide 26

(ppmv) 350 ostatni intergalacjał Ostatnia Epoka Lodowa dwutlenek węgla 300 250 200 [n apodstawie Figure 6.3, IPCC 2007: WG1-AR4] 600 500 400 300 200 100 0 Tysiące lat temu Człowiek oddziałuje na system klimatyczny w inny sposób. Wzrost CO2 jest skutkiem głównie spalania paliw kopalnych. Poziom CO2 w atmosferze nie był tak wysoki od milionów lat Zlodowacenia nie pojawiają się przypadkowo. Są spowowodowane przez cykle zmian orbity ziemskiej, zmiany ilości energii słonecznej

Slide 27

Czy zmiany mogą mieć przyczyny naturalne?

Slide 28

Hadley Center, IPCC TAR, 2001

Slide 31

Naturalne i antropogeniczne czynniki zmian klimatu Dwutlenek węgla jest podstawowym czynnikiem Średnio, przebywa ponad 100 lat w atmosferze i dlatego wpływa na klimat w długiej skali czasowej.

Slide 32

Jak odkryto, że to człowiek jest przyczyną ?

Slide 33

Edme Mariotte (1681) promieniowanie słoneczne przenika przez szkło, a ciepło z innych źródeł nie Horace Benedict Saussure (1760) eksperyment z heliotermometrem wczesny analog cieplarni

Slide 34

Joseph Fourier francuski matematyk (1768-1830) Opracował koncepcję bilansu radiacyjnego Ziemi. W 1824 roku opublikował tezę, że gazy w atmosferze mogą powodować wzrost temperatury przy powierzchni Ziemi (pojęcie efekt cieplarniany). Odkrył, że planety emitują promieniowanie podczerwone w stopniu zależnym od ich Dopływ i straty energii równoważą się, a atmosfera temperatury. działa w kierunku, zmniejszenia strat energii.

Slide 35

John Tyndall fizyk irlandzki (1820-1893) gazy w atmosferze są zdolne do absorpcji i emisji promieniowania pierwszy spektrofotometr do pomiaru absorpcji przez azot, tlen, dwutlenek węgla, para wodna najlepiej absorbuje promieniowanie ozon, to postać tlenu

Slide 36

Svante Arrhenius chemik szwedzki (1859-1927) laureat nagrody Nobla w dziedzinie chemii za osiągnięcia w zakresie elektrochemii W 1896 zasugerował, że 40 przyrost lub spadek zawartości CO2 może wywołać rozwój lub zanik lodowców. Rozważał niską aktywność wulkaniczną (i związaną z nią niską zawartość CO2 w atmosferze) jako możliwą przyczynę zlodowaceń Oszacował zmianę temperatury przy podwojeniu koncentracji CO2 na 5C.

Slide 37

Guy Stewart Callendar angielski inżynier (1898-1964) Zaproponował teorię łączącą stężenie dwutlenku węgla w atmosferze z temperaturą globalną. Opublikował szereg prac na temat ocieplenia globalnego, promieniowania podczerwonego i antropogenicznego dwutlenku węgla. Podobnie ja Arrhenius uważał, że zwiększona koncentracja CO2 chroni Ziemię przed kolejnym zlodowaceniem.

Slide 38

krzywa Keelinga

Slide 39

Główne gazy szklarniowe pochodzenia antropogenicznego i ich procentowy udział w dodatkowym efekcie cieplarnianym in n e 1 m e ta n 18 1 .7 7 p p m C F C s, H F C s 12 1ppb 380 ppm 0 .3 2 p p m d w u tle n e k w ê g la 63 tle n k i a z o tu 6

Slide 42

Efekt cieplarniany energia docierająca do całej powierzchni Ziemi S R S 0 2 energia docierająca przez jednostkową powierzchnię Ziemi R 2 S 0 1353 2 2 S W 338 W m m 2 4 R 4

Slide 43

Efekt cieplarniany S a (1 0.28) S 243W m 2 energia absorbowana przez jednostkową powierzchnię Ziemi E z T E z S a 4 z energia wyemitowana przez jednostkową powierzchnię Ziemi zrównoważenie bilansu promieniowania temperatura efektywna Ziemi 0 T z 255.9 K 17.3 C

Slide 44

Model szklarni 4 4 Tz Tz Td 4 4 2 4 4 2 Tz Td Td 0 T z 2 255.9 K 304.5K 31 C 4

Slide 45

Co się dzieje z dwutlenkiem węgla wyemitowanym do atmosfery? 45 pozostaje w atmosferze wpływając na zwiększenie całkowitej ilości CO2 w atmosferze 25 zostaje pochłonięte przez oceany, 30 zostaje pochłonięte przez biosferę lądową i gleby fotosynteza dwutlenek węgla jako sposób nawożenia (użyźnienia atmosfery) kluczowym i jeszcze nierozpoznanym problemem jest, jak długo zbiorniki lądowe (biosfera lądowa) będą stanowić netto zbiornik węgla

Slide 46

Jaki wkład do globalnej emisji antropogenicznej mają różne formy działalności człowieka? przemysł: ponad 40 , budynki (gospodarstwa domowe, biura): 31 , transport: 22 , rolnictwo: 4

Slide 47

Procent globalnej emisji (paliwa kopalne, produkcja cementu i gaz ziemny) Stany Zjednoczone 20.9 Meksyk 1.5 Chiny 17.3 Afryka Południowa 1.5 Rosja 5.3 Iran 1.5 Indie 4.6 Indonezja 1.3 Japonia 4.3 Francja 1.3 Niemcy 2.8 Brazylia 1.1 Kanada 2.2 Hiszpania 1.1 Wielka Brytania 2.0 Ukraina 1.1 Korea Południowa 1.6 Australia 1.1 Włochy 1.6 Arabia Saudyjska 1.1 Źródło: US Carbon Dioxide Information Analysis Centre

Slide 48

Emisja na 1 mieszkańca (w tonach CO2) Katar 21.6 Norwegia 5.2 Kuwejt 10.1 Antyle Holenderskie 5.1 UAE 9.3 Australia 4.4 Aruba 8.3 Falklandy 4.1 Luksemburg 6.8 Wyspy Faroe 3.9 TrinidadTobago 6.8 Estonia 3.8 Brunei 6.6 Oman 3.7 Bahrajn 6.5 Arabia Saudyjska 3.7 Stany Zjednoczone 5.6 Gibraltar 3.6 Kanada 5.5 Kazachstan 3.6 Źródło: US Carbon Dioxide Information Analysis Centre

Slide 49

Wydajność węgla (w tonach CO2 na 1 mln USD GDP ) Ukraina 483 Stany Zjednoczone 162 Rosja 427 Turcja 149 Arabia Saudyjska 260 Indonezja 127 Polska 230 Meksyk 125 Iran 223 Pakistan 112 Chiny 201 Niemcy 111 Afryka Południowa 200 Wielka Brytania 110 Australia 193 Unia Europejska 107 Korea Południowa 185 Japonia 104 Kanada 172 Hiszpania 104 Źródło: Pew Center Report: Climate Data: Insights and Observations

Slide 50

Co z Golfsztromem i Prądem Północnoatlantyckim, czy grozi mu osłabnięcie a Europie ochłodzenie?