Φυσική Περιβάλλοντος

Transcript

1 ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΙΩΑΝΝΙΝΩΝ ΑΝΟΙΚΤΑ ΑΚΑΔΗΜΑΪΚΑ ΜΑΘΗΜΑΤΑ Φυσική Περιβάλλοντος Αναδράσεις, ευαισθησία του κλίματος και κλιματική αλλαγή Διδάσκοντες: Καθηγητής Π. Κασσωμένος, Λέκτορας Ν. Μπάκας

2 Άδειες Χρήσης Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό υπόκειται σε άδειες χρήσης Creative Commons. Για εκπαιδευτικό υλικό, όπως εικόνες, που υπόκειται σε άλλου τύπου άδειας χρήσης, η άδεια χρήσης αναφέρεται ρητώς.

3 Τι καιρό Φαινόμενο θα κάνει ; Θερμοκηπίου

4 Τι καιρό Και αν θα διπλασιάσουμε κάνει ; το CO2? Κάθε διπλασιασμός της συγκέντρωσης CO 2 προσθέτει 4 W/m 2 Από το μηδενο-διάστατο μοντέλο αυτό σημαίνει ΔΤ ~ 1 o C Έχει διπλασιαστεί το CO 2 ; (είναι 1.5 φορά) Αν ναι, με την εκτίμηση του ενός βαθμού θα πρέπει να ανησυχήσω ;

5 Τι καιρό Θα θα πρέπει κάνει να ; ανησυχήσω ; Η εκπομπή CO2 έχει το άμεσο αποτέλεσμα του ΔΤ ~ 1 o C Η εκπομπή CO2 διαταράσει την ισορροπία του κλιματικού συστήματος και μέσω αναδράσεων μπορεί να έχουμε και έμμεσο αντίκτυπο στην αλλαγή της θερμοκρασίας φωνή CO 2 ένταση ΔΤ

6 Τι καιρό Ανάδραση θα κάνει λευκαύγειας-πάγου ; Ανάδραση λευκάυγειας-πάγου

7 Τι καιρό θα Πού κάνει είμαστε ; σήμερα ; Ανάδραση λευκάυγειας-πάγου Το κλίμα πιο θερμό εξαιτίας της ανάδρασης Θα μπορούσαμε βέβαια να έχουμε και χιλιόμετρα πάγου πάνω από το κεφάλι μας...

8 «Αναποδογύρισμα» Τι καιρό θα κάνει του ; κλίματος και υστέρηση Ανάδραση λευκάυγειας-πάγου «το χείλος του γκρεμού» (climate tipping points) από το οποίο δεν υπάρχει «άμεσος» γυρισμός (υστέρηση)

9 Τι καιρό θα Αναδράσεων κάνει ; συνέχεια Αναδράσεις (π.χ λευκάυγειας-πάγου) Ενισχύουν την απόκριση του συστήματος σε τυχόν αλλαγές (πόσο ;) Επιτρέπουν την εμφάνιση πολλαπλών «κλιμάτων» για την ίδια εισερχόμενη ακτινοβολία Η μετάβαση από το ένα κλίμα στο άλλο μπορεί να είναι «απότομη» και από την οποία να μην υπάρχει άμεσος γυρισμός (είχαμε ή μπορεί να έχουμε τέτοιες καταστάσεις ;)

10 Τι καιρό Αναδράσεις θα κάνει από ; κλιματικά μοντέλα Αναδράσεις (π.χ λευκάυγειας-πάγου) Ενισχύουν την απόκριση του συστήματος σε τυχόν αλλαγές (πόσο ;) f=0.75

11 Μπορούμε να βασιστούμε στις παρατηρήσεις ; η επιστροφή του ηλιακού κύκλου αν υποθέσουμε γραμμική απόκριση (είναι ;) τότε ΔΤ ~ o C για διπλασιασμό CO2

12 Τι καιρό θα Αναδράσεων κάνει ; συνέχεια Αναδράσεις (π.χ λευκάυγειας-πάγου) Ενισχύουν την απόκριση του συστήματος σε τυχόν αλλαγές (πόσο ; 2.5 o C) Επιτρέπουν την εμφάνιση πολλαπλών «κλιμάτων» για την ίδια εισερχόμενη ακτινοβολία Η μετάβαση από το ένα κλίμα στο άλλο μπορεί να είναι «απότομη» και από την οποία να μην υπάρχει άμεσος γυρισμός (είχαμε ή μπορεί να έχουμε τέτοιες καταστάσεις ;)

13 Τα δέντρα ως θερμόμετρα... «Καλή» θερμομέτρηση μέχρι όμως περίπου 1000 χρόνια

14 Δεδομένα από γεωτρήσεις πάγου Γεωτρήσεις «πυρήνων» πάγου Μέτρηση δ 18 Ο : δείκτης θερμοκρασίας Μέτρηση άλλων αερίων σε παγιδευμένες φυσαλλίδες (CO 2 )

15 Δεδομένα από γεωτρήσεις πάγου

16 Δεδομένα από γεωτρήσεις ιζημάτων Γεωτρήσεις ιζημάτων στο βυθό του ωκεανού Μέτρηση δ 18 Ο σε απολιθώματα μικροοργανισμών (foraminifera) Μέτρηση δ 13 C στα απολιθώματα

17 Δεδομένα από γεωτρήσεις ιζημάτων

18 Δεδομένα από γεωτρήσεις ιζημάτων

19 Όχι τέλεια θερμόμετρα... Ο λόγος του δ 18 Ο δεν εξαρτάται μόνο από τη θερμοκρασία Αβεβαιότητα σε ότι αφορά τη χρονολόγηση

20 Η ιστορία της θερμοκρασίας του πλανήτη... Μεγάλες αλλαγές και χωρίς τον άνθρωπο

21 Η ιστορία της θερμοκρασίας του πλανήτη... Μεγάλες αλλαγές και χωρίς τον άνθρωπο

22 Πλήθος απότομων αλλαγών του κλίματος (Rahmstorf 2003) Πλειστόκενο (20 50 kyr) - Daansgard-Oeshger events (23) Ολόκαινο (0 20 kyr) - Bond events (8) (μικρότερης έντασης) «Ευτυχώς» αφορούν «τοπική» αλλαγή και όχι παγκόσμια Δυστυχώς είναι απότομες (λίγες δεκαετίες)

23 Απότομη αλλαγή του κλίματος Απότομη αλλαγή μέσα σε μόλις 20 έτη Μεγάλη αλλαγή της τάξης των 5 ο C (τοπικά περισσότερο) Εναλλαγή ανάμεσα σε θερμή και ψυχρή κατάσταση (Alley et al. 2005)

24 Απότομη αλλαγή του κλίματος Απότομη αλλαγή μέσα σε μόλις 20 έτη Μεγάλη αλλαγή της τάξης των 5 ο C (τοπικά περισσότερο) Εναλλαγή ανάμεσα σε θερμή και ψυχρή κατάσταση (Alley et al. 1993) θερμοκρασία Γροιλανδίας 10 ο C χαμηλότερα θερμοκρασία Αγγλίας 5 ο C χαμηλότερα

25 Η ιστορία της θερμοκρασίας του πλανήτη... Μεγάλες αλλαγές και χωρίς τον άνθρωπο

26 Αργή αλλαγή ανάμεσα σε δύο καταστάσεις Αλλαγή κάθε 100 kyr ανάμεσα σε δύο κλιματικές καταστάσεις : Ψυχρό κλίμα (- 9 o C) Θερμό κλίμα (+ 3 o C) Παγκόσμια αλλαγή Αργός χρόνος μετάβασης (t > 10 kyr)

27 Αργή αλλαγή ανάμεσα σε δύο καταστάσεις Αλλαγή κάθε 100 kyr ανάμεσα σε δύο κλιματικές καταστάσεις : Ψυχρό κλίμα (- 9 o C) Θερμό κλίμα (+ 3 o C) Παγκόσμια αλλαγή Αργός χρόνος μετάβασης (t > 10 kyr) (Peltier 1994)

28 Η ιστορία της θερμοκρασίας του πλανήτη... Μεγάλες αλλαγές και χωρίς τον άνθρωπο

29 Η ιστορία της θερμοκρασίας του πλανήτη... Οι ίδιες αλλαγές αλλά πιό ομαλές και με μικρότερη περίοδο!

30 «Περιοδικές» Τι καιρό θα κάνει αλλαγές ; στην κίνηση της Γης εκκεντρότητα e αλλάζει «περιοδικά» κάθε χρόνια η λόξωση αλλάζει «περιοδικά» κάθε χρόνια (22 ο - 24 ο ) η μετάπτωση αλλάζει «περιοδικά» κάθε χρόνια

31 Οι αλλαγές στην κίνηση της Γης έχουν επιπτώσεις

32 Οι αλλαγές στην κίνηση της Γης έχουν επιπτώσεις

33 Περισσότερες μέρες χωρίς παγετό οδηγούν στο λυώσιμο των πάγων Παραμένει όμως το «μυστήριο» με τον κύκλο των 100kyr

34 Η ιστορία της θερμοκρασίας του πλανήτη... Μεγάλες αλλαγές και χωρίς τον άνθρωπο

35 Ο ζεστός πλανήτης (hothouse)

36 Φοίνικες και κροκόδειλοι στον Καναδά!

37 Φοίνικες και κροκόδειλοι στον Καναδά! Ο Ισημερινός περίπου στη σημερινή θερμοκρασία, αλλά οι πόλοι στην ίδια θερμοκρασία με τον Ισημερινό!!! Πώς γίνεται να θερμάνεις τους Πόλους, χωρίς να «ψήσεις» τον Ισημερινό ;;;

38 Η ιστορία της θερμοκρασίας του πλανήτη... Μεγάλες αλλαγές και χωρίς τον άνθρωπο

39 Από τον «καυτό» πλανήτη, στη Γη χιονόμπαλα... Παγετώνες μέχρι τον Ισημερινό Ανάδραση λευκαύγειας-πάγου εν δράσει Ηφαιστιακή εκπομπή CO2 ς & ανάδραση για να βγούμε

40 Τι καιρό θα Αναδράσεων κάνει ; συνέχεια Αναδράσεις (π.χ λευκάυγειας-πάγου) Ενισχύουν την απόκριση του συστήματος σε τυχόν αλλαγές (πόσο ;) 2.5 o C για διπλασιασμό CO2 Επιτρέπουν την εμφάνιση πολλαπλών «κλιμάτων» για την ίδια εισερχόμενη ακτινοβολία με πιθανές απότομες μεταβάσεις από το ένα κλίμα στο άλλο (είχαμε ή μπορεί να έχουμε τέτοιες καταστάσεις ;) ΝΑΙ. Ο πλανήτης έχει ζήσει ακραίες για τα ανθρώπινα δεδομένα καταστάσεις λόγω της φυσικής μεταβλητικότητας

41 Τέλος Ενότητας

42 Χρηματοδότηση Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό έχει αναπτυχθεί στα πλαίσια του εκπαιδευτικού έργου του διδάσκοντα. Το έργο «Ανοικτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα στο Πανεπιστήμιο Ιωαννίνων» έχει χρηματοδοτήσει μόνο τη αναδιαμόρφωση του εκπαιδευτικού υλικού. Το έργο υλοποιείται στο πλαίσιο του Επιχειρησιακού Προγράμματος «Εκπαίδευση και Δια Βίου Μάθηση» και συγχρηματοδοτείται από την Ευρωπαϊκή Ένωση (Ευρωπαϊκό Κοινωνικό Ταμείο) και από εθνικούς πόρους.

43 Σημειώματα

44 Σημείωμα Ιστορικού Εκδόσεων Έργου Το παρόν έργο αποτελεί την έκδοση 1.0. Έχουν προηγηθεί οι κάτωθι εκδόσεις: Έκδοση 1.0 διαθέσιμη εδώ.

45 Σημείωμα Αναφοράς Copyright Πανεπιστήμιο Ιωαννίνων, Διδάσκοντες: Καθηγητής Π. Κασσωμένος, Λέκτορας Ν. Μπάκας. «Φυσική Περιβάλλοντος. Αναδράσεις, ευαισθησία του κλίματος και κλιματική αλλαγή». Έκδοση: 1.0. Ιωάννινα Διαθέσιμο από τη δικτυακή διεύθυνση:

46 Σημείωμα Αδειοδότησης Το παρόν υλικό διατίθεται με τους όρους της άδειας χρήσης Creative Commons Αναφορά Δημιουργού - Παρόμοια Διανομή, Διεθνής Έκδοση 4.0 [1] ή μεταγενέστερη. [1]