Układ klimatyczny kriosfera atmosfera biosfera geosfera hydrosfera 1
Klimat, bilans energetyczny 30% 66% T=15oC Bez efektu cieplarnianego T=-18oC 2
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
Płyty kontynentalne 4
Skąd ślady lodowców w tropikach? 5
Temperatura w ciągu tysiąclecia Pierwsze pomiary temperatury ze Środkowej Anglii 6
Temperatura, CO2,, metan 7
Główne rodzaje i źródła zanieczyszczeń 8
Emisja zanieczyszczeń w USA 9
Wpływ wiatru na rozchodzenie się zanieczyszczeń 10
Wpływ inwersji 11
Różnice w pomiarach temperatury Pomiary naziemne Pomiary satelitarne Pomiary balonowe 12
Prognozy 13
Dlaczego małe zmiany temperatury są ważne? Mała zmiana temperatury istotnie zwiększa ilość dni z temperaturami ekstremalnymi 14
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
Pośredni wpływ aerozoli Rozpraszanie i absorpcja promieniowania Ochłodzenie wywołane przez aerozole równoważy 30-50% ocieplenia powodowanego przez gazy cieplarniane (2.5W/m2) 16
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
Obserwacje pośredniego wpływu aerozoli Większe albedo Stratocumulus........... ::. ::.::...... :: ::..............................::.... :::: :: ::.. Większa Koncentracja Mniejsze re 18
Prądy morskie i zasolenie oceanów 19
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
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 2008-2012 21
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
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
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
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
Prognozy pogody - 5 Prognozy numeryczne Asymilacja danych meteorologicznych Inicjalizacja modelu: model globalny model mezoskalowy model regionalny 26
Postęp w jakości prognoz pogody 27
Satelity meteorologiczne 28