Układ klimatyczny. kriosfera. atmosfera. biosfera. geosfera. hydrosfera

Transkrypt

1 Układ klimatyczny kriosfera atmosfera biosfera geosfera hydrosfera 1

2 Klimat, bilans energetyczny 30% 66% T=15oC Bez efektu cieplarnianego T=-18oC 2

3 Przyczyny zmian klimatycznych Przyczyny zewnętrzne: Zmiana orbity Ziemi (teoria Milankowicza) Zmiana ilości energii docierającej ze Słońca (aktywność Słońca) Przyczyny wewnętrzne: Zmiany cyrkulacji w oceanach Zmiany składu atmosfery Wybuchy wulkanów 3

4 Płyty kontynentalne 4

5 Skąd ślady lodowców w tropikach? 5

6 Temperatura w ciągu tysiąclecia Pierwsze pomiary temperatury ze Środkowej Anglii 6

7 Temperatura, CO2,, metan 7

8 Główne rodzaje i źródła zanieczyszczeń 8

9 Emisja zanieczyszczeń w USA 9

10 Wpływ wiatru na rozchodzenie się zanieczyszczeń 10

11 Wpływ inwersji 11

12 Różnice w pomiarach temperatury Pomiary naziemne Pomiary satelitarne Pomiary balonowe 12

13 Prognozy 13

14 Dlaczego małe zmiany temperatury są ważne? Mała zmiana temperatury istotnie zwiększa ilość dni z temperaturami ekstremalnymi 14

15 Rola aerozoli w bilansie energetycznym ziemi Aerozole cząstki o promieniu mniejszym niż 1 m, bardzo wydajne w rozpraszaniu promieniowania widzialnego. W uprzemysłowionych częściach świata związki siarki (czas życia ok jednego tygodnia). W tropikach produkty spalania biomasy (cząstki organiczne i sadze) rozpraszają promieniowanie widzialne, absorbują podczerwone. 15

16 Pośredni wpływ aerozoli Rozpraszanie i absorpcja promieniowania Ochłodzenie wywołane przez aerozole równoważy 30-50% ocieplenia powodowanego przez gazy cieplarniane (2.5W/m2) 16

17 Rola chmur z warstwy granicznej w systemie klimatycznym + Albedo Długość życia i rozciągłość przestrzenna Strumień ciepła utajonego i odczuwalnego T Koncentracja kropelek Intensywność opadu CCN Zanieczyszczenia Ocean DMS 17

18 Obserwacje pośredniego wpływu aerozoli Większe albedo Stratocumulus ::. ::.:: :: :: ::.... :::: :: ::.. Większa Koncentracja Mniejsze re 18

19 Prądy morskie i zasolenie oceanów 19

20 Dlaczego zmiana klimatu może być niepokojąca? Ekstremalne zjawiska meteorologiczne: Susze, powodzie, sztormy,tornada Wpływ na zdrowie: -negatywne skutki zwiększonej częstotliwości występowania ekstremalnych warunków meteorologicznych -rozszerzenie obszaru występowania różnych chorób (np. Malaria) -wyższe temperatury i mniejsze zasoby wodne mogą spowodować rozwój organizmów wywołujących biegunkę, cholerę itp. 20

21 Jak zapobiec zmianom klimatycznym? IPCC Intergovernmental Panel on Climate Change Grupy robocze: naukowe aspekty zmian klimatycznych wrażliwość środowiska naturalnego i socio-ekonomicznego zmniejszenie emisji gazów cieplarnianych Protokół z Kyoto (grudzień 1997, III konferencja stron Framework Convention on Climate Change (FCCC)) zmniejszenie emisji gazów cieplarnianych o 5.2% w porównaniu z rokiem 1990 w latach

22 Prognozy pogody (?) - 1 Termometr Galileusz (Odrodzenie) Barometr Toricelli; zauważył,że zmiany pogody są związane ze zmianami ciśnienia Higrometr połowa XVII wieku Pierwszy model cyrkulacji atmosfery Hadley, 1735 r. Termometr rtęciowy Fahrenheit (początek XVIII w) 22

23 Prognozy pogody - 2 XVIII w pierwsze sieci pomiarowe i mapy synoptyczne I połowa XIX w wynalezienie telegrafu; szybszy przepływ informacji o sytuacji meteorologicznej 1873 r powstanie Międzynarodowej Organizacji Meteorologicznej; później Światowa Organizacja Meteorologiczna 23

24 Prognozy pogody - 3 XX wiek Bjerknes (Norwagia) równania mechaniki płynów zastosowane do opisu pól meteorologicznych Richardson (Anglia); lata 20. pierwsze numeryczne rozwiązanie równań NavieraStokesa Charney (USA); 1952 pierwsza numerycznie poprawna prognoza pogody 24

25 Prognozy pogody - 4 Prognozy subiektywne (dane + doświadczenie synoptyka) Prognozy statystyczne ( analiza sytuacji meteorologicznych występujących w przeszłości) Prognozy fizyczne (związki przyczynowoskutkowe elementów prognozy pogody) Prognozy numeryczne (numeryczne rozwiązania równań + parametryzacje procesów fizycznych) 25

26 Prognozy pogody - 5 Prognozy numeryczne Asymilacja danych meteorologicznych Inicjalizacja modelu: model globalny model mezoskalowy model regionalny 26

27 Postęp w jakości prognoz pogody 27

28 Satelity meteorologiczne 28