Φυσική Περιβάλλοντος

Transcript

1 ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΙΩΑΝΝΙΝΩΝ ΑΝΟΙΚΤΑ ΑΚΑΔΗΜΑΪΚΑ ΜΑΘΗΜΑΤΑ Φυσική Περιβάλλοντος Διάδοση της ηλιακής ακτινοβολίας 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 «Λειτουργικά μέρη» του κλιματικού συστήματος

4 Τι καιρό θα Η πηγή κάνει της ; ενέργειας Πώς διαδίδεται η ακτινοβολία και τί επιπτώσεις έχει (π.χ Τ) Εργαλεία: Νόμος Planck, εξίσωση Schwarzchild

5 Τι καιρό Πρώτα θα κάνει κάποια ; ερωτήματα Πόση ακτινοβολία εκπέμπει ο Ήλιος ; Πόση ακτινοβολία φτάνει στη Γή ; Πόση ακτινοβολία φτάνει σε κάθε τόπο (χρόνο) ; Πώς διαδίδεται η ακτινοβολία μέσα στην ατμόσφαιρα ;

6 Ακτινοβολία μέλανος σώματος Νόμος του Wien (τρόπος να υπολογίζουμε τη «θερμοκρασία» αστεριών) Νόμος Stefan-Boltzman (τρόπος να υπολογίσουμε την «ακτίνα» των αστεριών)

7 Ακτινοβολία Τι καιρό θα στα κάνει όρια ; της ατμόσφαιρας (ΤΟΑ) ώρα της ημέρας Γωνία ζενίθ z εξαρτάται εποχή γεωγραφικό πλάτος

8 Η ακτινοβολία Τι καιρό θα αλληλεπιδρά κάνει ; με την ατμόσφαιρα

9 Τι καιρό Η Γη θα ακτινοβολεί κάνει ; στο υπέρυθρο η ατμόσφαιρα όμως απορροφά τα υπέρυθρα μήκη κύματος

10 Η ατμόσφαιρα απορροφά περίπου τα 2/3 της Τι καιρό θα κάνει ; ακτινοβολίας στο υπέρυθρο ε λ = λιγότερο στους πόλους (T s = T e ) περισσότερο στους τροπικούς, μέσα πλάτη Ισημερινός????

11 Τι καιρό θα Η πηγή κάνει της ; ενέργειας Πώς διαδίδεται η ακτινοβολία και τί επιπτώσεις έχει (π.χ Τ) Εργαλεία: Νόμος Planck, εξίσωση Schwarzchild

12 Τι καιρό Φαινόμενο θα κάνει ; Θερμοκηπίου

13 Τι καιρό θα κάνει Λίγη ιστορία... ; Fourier (1824) Pouillet (1827) Tyndall (1859)

14 Τι καιρό θα κάνει Λίγη ιστορία... ; Διπλασιασμός CO 2 ΔΤ~4-5 o C

15 Τι Ο καιρό Angstrom θα κάνει τον καταρρίπτει με ; rugby Angstrom (1900) Η απορρόφηση από το CO 2 είναι κορεσμένη «Αν συνήθως σε σταματάει ο 3 ος παίκτης τί νόημα έχει αν εγώ προσθέσω άλλους 50;»

16 Τι Ο καιρό Angstrom θα κάνει τον καταρρίπτει με ; rugby Και ακόμη και αν δεν είναι, τι σημασία έχει αφού υπάρχουν οι υδρατμοί ; Angstrom (1900)

17 Τι καιρό Το θερμοκήπιο θα κάνει ; επανέρχεται... πολύ καλύτερες μετρήσεις απορρόφησης Υδρατμοί (τροπόσφαιρα) ενώ διοξείδιο παντού Ειδικά στα ψηλότερα στρώματα ακόμη και λίγο CO 2 κάνει τη διαφορά

18 Τι καιρό Το θερμοκήπιο θα κάνει ; επανέρχεται... 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 ; Αν ναι, με την εκτίμηση του ενός βαθμού θα πρέπει να ανησυχήσω ;

19 Τι καιρό θα Ο κάνει κύκλος ; του CO 2 Ανταλαγή μεγάλων ποσοτήτων μέσω φυσικών διεργασιών Αυτές όμως ήταν σε ισορροπία (??) δίνοντας τη συγκέντρωση που είχαμε προ βιομηχανικής επαν. Οι εκπεμπόμενες ποσότητες από τον άνθρωπο «μικρές» αλλά υπολογίσιμες διαταραχές της ισορροπίας

20 Τι καιρό Η συγκέντρωση θα κάνει ; του CO 2 αυξάνει ο πλανήτης «αναπνέει» Keeling (1958)

21 Τι καιρό Η συγκέντρωση θα κάνει ; του CO 2 αυξάνει ο πλανήτης «αναπνέει» Keeling (1958)

22 Το Τι CO καιρό 2 αυξάνει θα κάνει πέρα ; από κάθε προηγούμενο

23 Το Τι COκαιρό 2 αυξάνει θα κάνει πέρα από ; κάθε προηγούμενο ;

24 Τι καιρό Αύξηση θα και κάνει των ; υπόλοιπων αερίων

25 Τι καιρό Το θερμοκήπιο θα κάνει ; επανέρχεται... 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 ;

26 Τι καιρό Θα θα πρέπει κάνει να ; ανησυχήσω ; Η άνοδος της θερμοκρασίας σε σχέση με την προ βιομ. επαν. εποχή είναι ΔΤ ~ o C ΟΧΙ Πρόβλεψη κλιματικών μοντέλων ΝΑΙ

27 Τι καιρό θα Ανάδραση κάνει ; (feedback) φωνή ένταση CO 2 ΔΤ Ανάδραση υδρατμών-ακτινοβολίας άνοδος Τ περισσ. υδρατμοί μεγαλύτερη απορρόφ.

28 Τι καιρό θα Ανάδραση κάνει ; (feedback) φωνή ένταση CO 2 ΔΤ Ανάδραση σύννεφων άνοδος Τ περισσ. σύννεφα μεγαλύτερο θερμοκήπ. περισσότερη ακτινοβολία

29 Τι καιρό θα Ανάδραση κάνει ; (feedback) φωνή ένταση CO 2 ΔΤ Ανάδραση σύννεφων (από την άλλη) άνοδος Τ περισσ. σύννεφα μεγαλύτερη λευκάυγεια πτώση Τ λιγότερη ακτινοβολία

30 Τι καιρό θα Ανάδραση κάνει ; (feedback) φωνή ένταση CO 2 ΔΤ Ανάδραση λευκαύγειας-πάγου άνοδος Τ λιγότερος πάγος μικρότερη λευκαύγεια περισσότερη ακτινοβολία

31 Τέλος Ενότητας

32 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.

33 Σημειώματα

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

35 Σημείωμα Αναφοράς Copyright Πανεπιστήμιο Ιωαννίνων, Διδάσκοντες: Καθηγητής Π. Κασσωμένος, Λέκτορας Ν. Μπάκας. «Φυσική Περιβάλλοντος. Διάδοση της ηλιακής ακτινοβολίας». Έκδοση: 1.0. Ιωάννινα Διαθέσιμο από τη δικτυακή διεύθυνση:

36 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]