kriosfera atmosfera biosfera geosfera - IGF UWmnurek/wsdgeo/wyklad_5.pdfHanna PAWŁOWSKA Wstęp do...
Transcript of kriosfera atmosfera biosfera geosfera - IGF UWmnurek/wsdgeo/wyklad_5.pdfHanna PAWŁOWSKA Wstęp do...
Hanna PAWŁOWSKA Wstęp do Geofizyki Wykład 5 1
Układ klimatyczny
atmosfera
hydrosfera
biosfera
kriosfera
geosfera
Hanna PAWŁOWSKA Wstęp do Geofizyki Wykład 5 2
Klimat, bilans energetyczny
Bez efektucieplarnianegoT=-18oC
T=15oC66%30%
Hanna PAWŁOWSKA Wstęp do Geofizyki Wykład 5 3
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
Hanna PAWŁOWSKA Wstęp do Geofizyki Wykład 5 6
Temperatura w ciągu tysiąclecia
Pierwsze pomiary temperatury ze Środkowej Anglii
Hanna PAWŁOWSKA Wstęp do Geofizyki Wykład 5 12
Różnice w pomiarach temperatury
Pomiary naziemne
Pomiary balonowe
Pomiary satelitarne
Hanna PAWŁOWSKA Wstęp do Geofizyki Wykład 5 14
Dlaczego małe zmiany temperatury są ważne?
Mała zmiana temperatury istotnie zwiększa ilość dni z
temperaturami ekstremalnymi
Hanna PAWŁOWSKA Wstęp do Geofizyki Wykład 5 15
Rola aerozoli w bilansie energetycznym ziemi
Aerozole – cząstki o promieniu mniejszym niż 1m, 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.
Hanna PAWŁOWSKA Wstęp do Geofizyki Wykład 5 16
Pośredni wpływ aerozoli
Ochłodzenie wywołane przez aerozole równoważy 30-50% ocieplenia powodowanego przez gazy cieplarniane (2.5W/m2)
Rozpraszanie i absorpcja promieniowania
Hanna PAWŁOWSKA Wstęp do Geofizyki Wykład 5 17
Rola chmur z warstwy granicznej w systemie klimatycznym
Albedo
CCN
Zanieczyszczenia
Strumieńciepła
utajonego i odczuwalnego
Ocean
Długość życia i rozciągłość przestrzenna
Koncentracjakropelek
Intensywnośćopadu
DMS
+
T
Hanna PAWŁOWSKA Wstęp do Geofizyki Wykład 5 18
Obserwacje pośredniego wpływu aerozoli
. .. .
. .. .. .. .. .
. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. ::. .. .. .. .
. .. .. ..... ........ . ...... ........ . ..
::::::::::
::::::::
Stratocumulus
Większe albedo
WiększaKoncentracjaMniejsze re
Hanna PAWŁOWSKA Wstęp do Geofizyki Wykład 5 20
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.
Hanna PAWŁOWSKA Wstęp do Geofizyki Wykład 5 21
Jak zapobiec zmianom klimatycznym?
IPCCIPCC – Intergovernmental Panel on Climate Change – Intergovernmental Panel on Climate Change Grupy robocze: Grupy robocze: naukowe aspekty zmian klimatycznych naukowe aspekty zmian klimatycznych wrażliwość środowiska naturalnego i wrażliwość środowiska naturalnego i socio-ekonomicznego socio-ekonomicznego zmniejszenie emisji gazów zmniejszenie emisji gazów
cieplarnianychcieplarnianych
Protokół z KyotoProtokół z Kyoto (grudzień 1997, III konferencja stron (grudzień 1997, III konferencja stron Framework Convention on Climate Change (FCCC))Framework Convention on Climate Change (FCCC))
zmniejszenie emisji gazów cieplarnianych o 5.2% w porównaniu zmniejszenie emisji gazów cieplarnianych o 5.2% w porównaniu z rokiem 1990 w latach 2008-2012z rokiem 1990 w latach 2008-2012
Hanna PAWŁOWSKA Wstęp do Geofizyki Wykład 5 22
Prognozy pogody (?) - 1
Termometr – Galileusz (Odrodzenie)Termometr – Galileusz (Odrodzenie) Barometr – Toricelli; zauważył,że zmiany Barometr – Toricelli; zauważył,że zmiany
pogody są związane ze zmianami ciśnieniapogody są związane ze zmianami ciśnienia Higrometr – połowa XVII wiekuHigrometr – połowa XVII wieku Pierwszy model cyrkulacji atmosfery – Hadley, Pierwszy model cyrkulacji atmosfery – Hadley,
1735 r.1735 r.
Termometr rtęciowy – Fahrenheit (początek Termometr rtęciowy – Fahrenheit (początek XVIII w)XVIII w)
Hanna PAWŁOWSKA Wstęp do Geofizyki Wykład 5 23
Prognozy pogody - 2
XVIII w pierwsze sieci pomiarowe i mapy XVIII w pierwsze sieci pomiarowe i mapy synoptycznesynoptyczne
I połowa XIX w – wynalezienie telegrafu; I połowa XIX w – wynalezienie telegrafu; szybszy przepływ informacji o sytuacji szybszy przepływ informacji o sytuacji meteorologicznejmeteorologicznej
1873 r – powstanie Międzynarodowej 1873 r – powstanie Międzynarodowej Organizacji Meteorologicznej; później Organizacji Meteorologicznej; później Światowa Organizacja MeteorologicznaŚwiatowa Organizacja Meteorologiczna
Hanna PAWŁOWSKA Wstęp do Geofizyki Wykład 5 24
Prognozy pogody - 3
XX wiekXX wiek Bjerknes (Norwagia) – równania mechaniki Bjerknes (Norwagia) – równania mechaniki
płynów zastosowane do opisu pól płynów zastosowane do opisu pól meteorologicznychmeteorologicznych
Richardson (Anglia); lata 20.– pierwsze Richardson (Anglia); lata 20.– pierwsze numeryczne rozwiązanie równań Naviera-numeryczne rozwiązanie równań Naviera-StokesaStokesa
Charney (USA); 1952 – pierwsza numerycznie Charney (USA); 1952 – pierwsza numerycznie poprawna prognoza pogodypoprawna prognoza pogody
Hanna PAWŁOWSKA Wstęp do Geofizyki Wykład 5 25
Prognozy pogody - 4
Prognozy subiektywne (dane + doświadczenie Prognozy subiektywne (dane + doświadczenie synoptyka)synoptyka)
Prognozy statystyczne ( analiza sytuacji Prognozy statystyczne ( analiza sytuacji meteorologicznych występujących w meteorologicznych występujących w przeszłości)przeszłości)
Prognozy fizyczne (związki przyczynowo-Prognozy fizyczne (związki przyczynowo-skutkowe elementów prognozy pogody)skutkowe elementów prognozy pogody)
Prognozy numeryczne (numeryczne Prognozy numeryczne (numeryczne rozwiązania równań + parametryzacje procesów rozwiązania równań + parametryzacje procesów fizycznych)fizycznych)
Hanna PAWŁOWSKA Wstęp do Geofizyki Wykład 5 26
Prognozy pogody - 5
Prognozy numerycznePrognozy numeryczne Asymilacja danych meteorologicznychAsymilacja danych meteorologicznych Inicjalizacja modelu: model globalny Inicjalizacja modelu: model globalny model model
mezoskalowy mezoskalowy model regionalny model regionalny