Zmiany klimatu Naturalne i antropogeniczne zmiany klimatu Duża zmienność w przeszłości Problem z odzieleniem wpływów naturalnych i antropogenicznych Mechanizm sprzężeń zwrotnych Badania naukowe Scenariusze rozwoju Wpływ na ekosystemy (adaptacja) Wpływ na rozwój społeczny i gospodarczy (adaptacja) Wpływ na jakość powietrza Badanie nowych hipotez dotyczących sprzężeń zwrotnych Efekt cieplarniany Efekt cieplarniany Efekt cieplarniany istnieje w systemie klimatycznym w naturalnych warunkach, powodując, że średnia temperatura najniższej warstwy atmosfery ziemskiej wynosi około 15 0 C. Bez atmosfery i gazów cieplarnianych temperatura wynosiłaby -18 0 C To naturalne, korzystne zjawisko zostało w ostatnim stuleciu dodatkowo wzmocnione przez działalność człowieka Rezultatem ocieplenia klimatu Ziemi mogą być susze, katastrofalne powodzie, huraganowe wiatry i pożary. nadmierne nagromadzenie w atmosferze pary wodnej, dwutlenku węgla, tlenku azotu, dwutlenku siarki i metanu. Znaczne ilości tych gazów dostają się do atmosfery również w wyniku procesów naturalnych. Jednak za wzrost koncentracji tych związków w atmosferze w ostatnim stuleciu odpowiedzialny jest głównie człowiek. 1
Efekt cieplarniany Efekt cieplarniany Balony pogodowe i modele przewidywania pogody wskazują, że przez ostatnie dwadzieścia lat nastąpił zdecydowany rozrost tropopauzy Najprawdopodobniej odgrywają tu rolę dwa czynniki: ogrzewanie troposfery, do której ciągle mają miejsce emisje gazów schładzanie się stratosfery z powodu ubywania stratosferycznego ozonu. Protokół z Kioto Uzupełnienie Ramowej Konwencji Narodów Zjednoczonych dotyczącej Zmian Klimatycznych wynegocjowany w Kioto grudniu 1997, wszedł w życie od lutego 2005 Redukcja do 2012 roku własnych emisji o 5,2% dwutlenku węgla, metanu, tlenku azotu, HFC i PFC W przypadku niedoboru bądź nadwyżki emisji tych gazów, możliwa wymianę handlową, polegającą na odsprzedaży lub odkupieniu limitów od innych krajów Skutek protokołu z Kioto: redukcja średniej temperatury globalnej pomiędzy 0.02 C a 0.28 C do roku 2050. 2
Skutki globalnego ocieplenia Topnienie lodów Arktyki Globalne ocieplenie klimatu może doprowadzić do topnienia pokryw lodowych (pęknięcie pojawiło się w ostatnich latach w pokrywie lodowej Zachodniej Antarktydy) Topnienie pokryw lodowych może spowodować podwyższenie poziomu mórz i zagrożenie dla milionów ludzi żyjących na nisko położonych wybrzeżach mórz i w pobliżu ujść rzek. Szacuje się, że poziom morza podnosi się o 6 cm w ciągu 10 lat. Wmiarę ocieplania się klimatu wiele regionów nawiedzają katastrofalne susze - obszary te stają się bardziej zagrożone pożarami (pożar Parku Narodowego Yellowstone w 1992 roku; pożary regularnie nawiedzające obszary górskie krajów śródziemnomorskich) Zmiany temperatury w Arktyce - zwiastun globalnych zmian klimatycznych. W porównaniu z latami osiemdziesiątymi, nastąpił znaczny wzrost temperatury Arktyki (szczególnie duże różnice w pobliży Ameryki Północnej) Topnienie lodów Arktyki: zmiana rozkładu ciśnienia atmosferycznego nad Arktyką, które powodują przemieszczanie się lodu wzrost temperatury nad Arktyką w wyniku efektu cieplarnianego. Topnienie lodów Arktyki Topnienie lodów Arktyki Sprzężenia zwrotne pogłębiające efekt topnienia: wzrost temperatury może mieć wpływ na oceany, oceny kształtują klimat Arktyki i klimat na całej Ziemi woda nie odbija energii słonecznej (jak lód) lecz ją absorbuje Ocieplanie się oceanów powoduje kurczenie pokrywy lodowcowej więcej energii słonecznej jest absorbowane, niż odbijane Taka dynamika może prowadzić do zmiany temperatury warstw oceanicznych, wpłynąć na cyrkulację oceaniczną oraz zasolenie, a także doprowadzić do zmiany ekosystemu oceanu. W porównaniu z długoterminowymi naziemnymi pomiarami temperatury, ocieplenie Arktyki w ostatnich 20 latach przebiega osiem razy szybciej niż wciągu ostatnich stu lat. zmiany temperatury zależą od regionu i pory roku. ocieplanie dominuje na większości obszaru Arktyki, niektóre miejsca, na przykład Grenlandia, wydają się oziębiać. Letnie ocieplenie i dłuższy okres topnienia lodu wpływa na objętość i zakres pokrywy lodowcowej. Całoroczne trendy nie są aż tak silne, zanotowano wzrost temperatury od 1,06 stopnia w pobliżu AmerykiPółnocnej do 0.09 stopnia na Grenlandii. 3
Wpływ aerozolu na zmiany klimatu Wpływ aerozolu na zmiany klimatu Bezpośredni Zmiana bilansu radiacyjnego: duża ilość aerozoli w atmosferze powoduje zwiększenie albedo planetarnego Mniej promieniowania jest pochłaniane w atmosferze i mniej dociera do powierzchni ziemi Temperatura powierzchni planety może się obniżyć - efekt ten utrzymuje się tak długo jak długo aerozole pozostają w atmosferze POŚREDNI: Wzrost zachmurzenia związany z większą ilością jąder kondensacji Większe albedo planetarne Mniejszy opad! Aerozole pochodzenia naturalnego Aerozole pochodzenia naturalnego: np. silne wybuchy wulkanów powodują wyniesienie do górnych warstw atmosfery dużych ilości gazów i zanieczyszczeń pyłowych Podobny elekt może mieć uderzenie dużego meteorytu (jedna z hipotez dotyczących wymierania dinozaurów) Pożary lasów tropikalnych Piaski pustynne (obserwuje się wpływ pyłów znad Azji na zanieczyszcenie powietrza w Ameryce Północnej) 4
Aerozole pochodzenia antropogenicznego Zanieczyszczenia pyłowe z przemysłu i komunikacji Wycinanie lasów, osuszanie bagien - unos pyłu z gleby Wybuchy nuklearne (tzw. efekt zimy nuklearnej) Globalny rozkład aerozolu Sadza Sadza Duża absorbscja światła słonecznego - ocieplenie klimatu! Sadza produkowana jest przez ruch uliczny, zanieczyszczenia przemysłowe, ogniska i spalanie w domach węgla i biopaliw. niepełne spalenie paliw do silników wysokoprężnych, biopaliw i węgla emisja szczególnie duża w tych rejonach świata, gdzie ogrzewanie i gotowanie odbywa się głównie z użyciem ognia ze spalania drewna, pozostałości z pól, krowiego obornika i węgla; spalanie w niskiej temperaturze 5
Inne skutki zmian klimatu Programy międzynarodowe Charakterystyczne dla obecnych zmian klimatu jest obserwowane już od pewnego czasu w wielu regionach świata częstsze pojawianie się katastrofalnych huraganów. Wzrost temperatury powoduje też uwolnienie wody uwięzionej dotychczas w wysokogórskich pokrywach śnieżnych, lodowcach i otoczonych lodowymi barierami jeziorach, co prowadzi do nasilenia zjawisk powodziowych. Katastrofalne powodzie mają też związek z wycinaniem górskich lasów. Pozbawione roślinności stoki nie zatrzymują się wody, są bardziej podatne na erozję i stanowią zagrożenie dla mieszkańców górskich miasteczek i wiosek. IPCC: założony w 1988 przez WMO oraz United Nations Environment Programme (UNEP) ocena wpływu działalności ludzi na zmianę klimatu oraz określenia światowych uregulowań mających na celu ograniczenie emisji spalin do atmosfery PRUDENCE - Prediction of Regional scenarios and Uncertainties for Defining European Climate change risks and Effects WRINCLE - Water Resources : Influence Of Climate Change In Europe ENSEMBLES (http://www.ensembles-eu.org/)...i wiele innych... 6