Φυσική Περιβάλλοντος

Transcript

1 ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΙΩΑΝΝΙΝΩΝ ΑΝΟΙΚΤΑ ΑΚΑΔΗΜΑΪΚΑ ΜΑΘΗΜΑΤΑ Φυσική Περιβάλλοντος Αναδράσεις στο κλίμα 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 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 ;

5 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

6 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

7 Ανάδραση λευκαύγειας-πάγου Απώλεια πάγου από την επιφάνεια του ωκεανού μικρότερη ανακλαστικότητα (albedo) απελευθέρωση επιφάνειας του σχετικά θερμού ωκεανού Πείραμα με λιγότερο πάγο στον ωκεανό δείχνει θέρμανση (Li et al. 2005)

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

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

10 Τι καιρό Τρία θα «κλίματα» κάνει ; της Γης σε ένα!!! Ανάδραση λευκάυγειας-πάγου Η Γη για την ίδια ποσότητα ακτινοβολίας μπορεί να βρίσκεται σε 3 διαφορετικές θερμοκρασίες!!!!!!!!!

11 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...

12 Τι καιρό θα Ευστάθεια κάνει ; κλίματος Ανάδραση λευκάυγειας-πάγου ευσταθές ασταθές

13 Τι καιρό θα Ευστάθεια κάνει ; κλίματος Ανάδραση λευκάυγειας-πάγου ασταθές ευσταθές ευσταθές «Αυστηρή μέθοδος»: γραμμικοποίηση

14 Τι καιρό θα Σε κάνει ποιό κλίμα ; ζούμε; Ανάδραση λευκάυγειας-πάγου κρύο ζεστό «Αυστηρή μέθοδος»: γραμμικοποίηση

15 «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)

16 Στο χείλος του γκρεμού ;

17 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 ;)

18 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

19 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

20 Τι καιρό Αναδράσεις θα κάνει από ; κλιματικά μοντέλα Αναδράσεις (π.χ λευκάυγειας-πάγου) Στο κάθε μοντέλο οι παραμετροποιήσεις είναι διαφορετικές (κανονική κατανομή ως προς f οδηγεί στη «μακριά ουρά»

21 Τι καιρό Να θα τα κάνει εμπιστευόμαστε ; ; Η θέρμανση έχει φρενάρει ; (global warming hiatus)

22 Που πήγε η θερμότητα; (μάλλον στον ωκεανό) θερμόαλη κυκλοφορία : μεταφέρει θερμότητα 2 PW τελευταίες μελέτες: έχει μεταφερθεί η θερμότητα στα πιό βαθιά νερά

23 Και γιατί δεν το «έπιασαν» τα μοντέλα; Η θερμόαλη κυκλοφορία του ωκεανού και η ανταλαγή θερμότητας με την ατμόσφαιρα μπαίνει μέσω παραμετροποιήσεων... Οι παράμετροι σε αυτές είναι ρυθμισμένες ώστε να «πιάνουν» τις παρατηρήσεις Τις τωρινές (αλλά τις μελοντικές ;;;) στοχαστικές παραμετροποιήσεις Μέλλον καλύτερη γνώση διαδικασιών καλύτεροι υπολογιστές

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

25 Τέλος Ενότητας

26 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.

27 Σημειώματα

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

29 Σημείωμα Αναφοράς Copyright Πανεπιστήμιο Ιωαννίνων, Διδάσκοντες: Καθηγητής Π. Κασσωμένος, Λέκτορας Ν. Μπάκας. «Φυσική Περιβάλλοντος. Αναδράσεις στο κλίμα». Έκδοση: 1.0. Ιωάννινα Διαθέσιμο από τη δικτυακή διεύθυνση:

30 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]