Zmiana klimatu

Z Wikipedii, wolnej encyklopedii
Przejdź do nawigacji Przejdź do wyszukiwania
Średnia globalna anomalia temperatury w latach 1850–2020 (odchylenie od średniej z lat 1850–1900) według analiz różnych instytutów klimatologicznych.

Zmiana klimatu – zmiana stanu systemu klimatycznego, opisywana w kategoriach zmiany średniej lub zmienności jakiegoś parametru, a która utrzymuje się przez dłuższy czas. Pod pojęciem klimatu rozumie się średni stan atmosfery i oceanu w skalach od kilku lat do milionów lat, a precyzyjniej, statystyczny opis stanu systemu klimatycznego przy pomocy takich miar statystycznych jak średnia czy wariancja odnoszących się do parametrów meteorologicznych. Zmiany klimatu wynikać mogą z działania wymuszeń klimatycznych, zarówno naturalnych (takich jak ilość dochodzącego promieniowania słonecznego), jak i działalności człowieka (jak emisja gazów cieplarnianych); mogą być również skutkiem wewnętrznej zmienności klimatycznej. Na przełomie XX i XXI wieku termin „globalna zmiana klimatu” znaczą być używany w kontekście globalnego ocieplenia (wzrostu średniej temperatury powierzchni Ziemi w odpowiedzi na wzrost koncentracji gazów cieplarnianych w atmosferze) oraz towarzyszących mu zjawisk (np. zmiany w występowaniu opadów, ekstremalnych zjawisk pogodowych).

Mayon – czynny wulkan na wyspie Luzon na Filipinach o wysokości 2463 metrów n.p.m., zaliczany do stratowulkanów. Tworzy stożek wulkaniczny o zboczach nachylonych pod kątem 35–40°. Na szczycie znajduje się niewielki krater. Średniowieczne optimum klimatyczne – okres ocieplenia znany głównie z rejonu północnego Atlantyku (Europa, Ameryka Północna), które miało miejsce ok. 800-1300 n.e. Nastąpiło ono po chłodnym okresie tzw. średniowiecznej wędrówki ludów w Europie, czyli wczesnośredniowiecznym ochłodzeniu. Kończy ten okres mała epoka lodowa. Ocieplenie to jest jednym z wielu tej rangi ociepleń w holocenie np. optimum klimatyczne epoki brązu i epoki rzymskiej.

Metody badań zmian klimatu[ | edytuj kod]

Przyczyny zmian klimatu są badane za pomocą:

Cirrus (Ci) to po polsku chmura pierzasta. Należy do chmur wysokich, zbudowanych z kryształków lodu. Chmury piętra wysokiego występują w górnej troposferze. Podstawa chmur pierzastych może wystąpić poniżej wysokości o temperaturze powietrza 0 °C, wyżej w atmosferze tropikalnej, niżej w obszarach polarnych. W Europie, chmura cirrus może występować na wysokości od 6 000 do 12 000 m. Temperatury w chmurach cirrus wynoszą zwykle od –10 °C do –40 °C. Tropopauza jest naturalną barierą dla wierzchołków chmur pierzastych. Typowa chmura cirrus wyglądem przypomina nici pajęcze, delikatne włókna, „włosy anielskie”, pierze, nierzadko też kłaczki lub loczki.Edward Norton Lorenz (ur. 23 maja 1917 w West Hartford w Connecticut, zm. 16 kwietnia 2008 w Cambridge, Massachusetts) – amerykański matematyk i meteorolog. Pionier teorii chaosu.
  • badań paleoklimatycznych
  • pomiarów bezpośrednich w atmosferze i prac polowych
  • reanalizy istniejących danych
  • numerycznych modeli ogólnej cyrkulacji Ziemi (ang. General Circulation Models, w skrócie GCM)
  • Każda z tych metod ma zalety i wady.

    Badania paleoklimatyczne[ | edytuj kod]

    Jedną z metod wnioskowania o obecnych zmianach klimatu jest zrozumienie zjawisk powodujących zmiany klimatu w przeszłości. Te metody noszą ogólną nazwę badań paleoklimatycznych.

     Zapoznaj się również z: Paleoklimatologia.

    Badania polowe[ | edytuj kod]

    Inną metodą badania zmian klimatu jest prowadzenie badań eksperymentalnych w atmosferze. Podczas gdy zmiany klimatu mierzone są w kategoriach lat, intensywne pomiary polowe prowadzone są zazwyczaj przez kilka tygodni. W badaniach polowych wybiera się zazwyczaj pewien proces fizyczny. Przykładowo, w czasie zimowego monsunu indyjskiego na półkuli północnej jest dużo zanieczyszczeń przywiewanych z Indii nad Ocean Indyjski. W tym samym czasie na półkuli południowej nie ma zanieczyszczeń. Tę różnicę można wykorzystać do zrozumienia roli pyłów zawieszonych na zmianę klimatu. W ostatniej dekadzie przeprowadzono kilka eksperymentów klimatycznych badających różne aspekty zmian klimatu: CEPEX, INDOEX, FIRE-Cirrus, ARESE, SUCCESS, MINOS, ACE-Asia, ACE-2 i inne.

    Anomalia termiczna - w meteorologii to odchylenie temperatury od średniej czasowej lub przestrzennej. Ta różnica (odchylenie) może być obliczona dla konkretnego punktu, regionu, a nawet globu. Nie ma określonego przedziału czasu, względem którego liczy się anomalie, może to być wiele lat, jak w przypadku zjawisk klimatycznych, lub kilka godzin, dni czy kilka miesięcy. Anomalie mogą być liczone na powierzchni ziemi lub w atmosferze, czy w głębi oceanu. Pojęcie anomalia termiczna jest tożsame z pojęciem anomalia temperatury. Przykładem anomalii temperaturowych na skali 2-3 lat jest zjawisko oscylacji południowej i związana z nim anomalia temperatury oceanu.Absorpcja – w optyce proces pochłaniania energii fali elektromagnetycznej przez substancję. Natężenie światła wiązki przechodzącej przez substancję ulega zmniejszeniu nie tylko w wyniku absorpcji, lecz również na skutek rozpraszania światła. O ile jednak promieniowanie rozproszone opuszcza ciało, to część zaabsorbowana zanika powodując wzrost energii wewnętrznej tego ciała.

    Ponowna analiza istniejących danych[ | edytuj kod]

    Ciągi pomiarowe nawet najbardziej podstawowych wielkości atmosferycznych, takich jak temperatura powierzchni Ziemi, są bardzo krótkie. Większość systematycznych pomiarów zaczęto dokonywać dopiero po II wojnie światowej. Jakość tych danych zależy od kraju, w którym robione były pomiary; problemem jest duża odległość pomiędzy stacjami pomiarowymi, zwłaszcza w obszarach oceanicznych. Jednym z największych sukcesów współczesnej meteorologii jest użycie metod teledetekcyjnych z satelitów meteorologicznych i z pomiarów naziemnych. Pozwoliło to na uzyskiwanie globalnych informacji na temat rozkładu temperatury z wysokością, na temat prędkości wiatru na powierzchni oceanu lub na temat ilości chlorofilu w oceanie (kolor oceanu). Dodatkowym problemem w ocenie zmian klimatu jest fakt, że techniki pomiarowe zmieniają się w czasie. Rozwiązaniem było ujednolicenie pomiarów za pomocą technik asymilacji danych i przeprowadzenie dokładnej analizy jakościowej. Metoda ta nazywa się ponowną analizą danych meteorologicznych, które dostępne są na szczegółowym poziomie dla atmosfery i powierzchni Ziemi od lat 60.–70. XX

    La Soufrière (Soufrière Saint Vincent) – czynny wulkan na wyspie Saint Vincent, wchodzącej w skład wyspiarskiego państwa Saint Vincent i Grenadyny na Morzu Karaibskim. Wulkan, stanowiący najwyższy szczyt wyspy, położony jest w jej północnej części.Indian Ocean Experiment - (Eksperyment na Oceanie Indyjskim, w skrócie INDOEX) w 1999 roku badał wpływ aerozoli pochodzenia naturalnego i antropogenicznego na klimat oraz wzajemne oddziaływania między aerozolami a klimatem w skali regionu i całego świata.

    Numeryczne modele ogólnej zmiany klimatu[ | edytuj kod]

    Zebrane dane klimatyczne służą za bazodanową podstawę do komputerowych programów modeli klimatycznych. Do modelowania klimatu używa się superkomputerów, których moc obliczeniowa ciągle rośnie, pozwalając na coraz dokładniejsze prognozy.

    Modele numeryczne globalnej cyrkulacji (GCM) Ziemi opierają się na modelach podobnych do modeli numerycznych używanych w prognozie pogody. Innymi słowy, z pierwszych zasad fizycznych opisuje się przepływ powietrza w atmosferze, a wiele procesów fizycznych, takich jak pokrywa chmur, oddziaływanie powietrza w swobodnej atmosferze z górami, transport aerozoli atmosferycznych, ilość energii słonecznej absorbowanej i odbijanej w atmosferze, jest parametryzowanych na podstawie równań fizyki. Np. wymiana promieniowania słonecznego w modelach GCM jest opisana najczęściej za pomocą dwustrumieniowego przybliżenia równania transportu. Zaletą modeli GCM jest możliwość studiowania różnych scenariuszy. Np. można zadać pytanie, jaki jest wpływ na średnią temperaturę na powierzchni Ziemi dwukrotnego zwiększenia ilości dwutlenku węgla. Można też zrekonstruować, jakie są czynniki wpływające na zmiany temperatury. Wadą modeli numerycznych GCM jest to, że parametryzacje (przybliżenia) stosowane do opisu zjawisk fizycznych mogą być kwestionowane oraz fakt, że rozdzielczość modeli GCM (jak blisko oddalone są od siebie kolejne punkty na siatce opisującej wyniki symulacji) jest ograniczona. Można w przybliżeniu powiedzieć, że modele numeryczne GCM badają scenariusze lub hipotezy sprzężeń zwrotnych (ang. feedback) pomiędzy różnymi elementami klimatu.

    Gaz cieplarniany (szklarniowy, z ang. GHG – greenhouse gas) – gazowy składnik atmosfery będący przyczyną efektu cieplarnianego. Gazy cieplarniane zapobiegają wydostawaniu się promieniowania podczerwonego z Ziemi, pochłaniając je i oddając do atmosfery, w wyniku czego następuje zwiększenie temperatury powierzchni Ziemi. W atmosferze występują zarówno w wyniku naturalnych procesów, jak i na skutek działalności człowieka.Precesja lub ruch precesyjny – zjawisko zmiany kierunku osi obrotu obracającego się ciała. Oś obrotu sama obraca się wówczas wokół pewnego kierunku w przestrzeni zakreślając powierzchnię boczną stożka.

    Naturalne czynniki zmiany klimatu[ | edytuj kod]

    Wpływające na klimat czynniki naturalne można podzielić na dwie kategorie. Pierwszą jest niewymuszona zmienność klimatyczna, będąca głównie konsekwencją wewnętrznych interakcji i przepływu energii pomiędzy atmosferą a oceanami. Najlepiej poznanym przykładem takiego rodzaju zmienności jest zjawisko El Niño. Drugą kategorię stanowią różne rodzaje naturalnych wymuszeń klimatycznych, które działają poprzez zmianę ilości energii krążącej w systemie klimatycznym. W skalach czasowych lat, dekad i stuleci najważniejszymi z tych naturalnych wymuszeń są zmiany aktywności słonecznej i erupcje wulkaniczne.

    Sprzężenie zwrotne (ang. feedback) – oddziaływanie sygnałów stanu końcowego (wyjściowego) procesu (systemu, układu), na jego sygnały referencyjne (wejściowe). Polega na otrzymywaniu przez układ informacji o własnym działaniu (o wartości wyjściowej). Ponieważ matematycznym, jednoznacznym opisem bloku gałęzi zwrotnej jest transmitancja to informacja ta może być modyfikowana przez transmitancję bloku gałęzi zwrotnej.Nationalencyklopedin – największa, szwedzka encyklopedia współczesna. Jej stworzenie było możliwe dzięki kredytowi w wysokości 17 mln koron, którego udzielił rząd szwedzki w 1980 roku i który został spłacony w 1990. Drukowana wersja składa się z 20 tomów i zawiera 172 tys. haseł. Wersja internetowa zawiera 260 tys. haseł (stan z czerwca 2005). Inicjatorem projektu był rząd szwedzki, który rozpoczął negocjacje z różnymi wydawcami. Negocjacje zakończyły się w 1985, kiedy na wydawcę został wybrany Bra Böcker z Höganäs. Encyklopedia miała uwzględniać kwestie genderowe i związane z ochroną środowiska. Pierwszy tom ukazał się w 1989 roku, ostatni w 1996. Dodatkowo w roku 2000 ukazały się trzy dodatkowe tomy. Encyklopedię zamówiło 54 tys. osób. W 1997 roku ukazało się wydanie elektroniczne na CD, a w 2000 pojawiło się wydanie internetowe, które jest uzupełniane na bieżąco.

    Teoria | edytuj kod]

    Jeden z astronomicznych czynników kontrolujących zmiany klimatu na ziemi. Zmiana nachylenia osi obrotu Ziemi.
    Na czerwono, zielono, i niebiesko zaznaczone są zmiany parametrów astronomicznych w czasie ostatniego miliona lat. Na żółto zaznaczona jest ilość dochodzącej energii słonecznej na 65N. Na czarno zaznaczone są stadia oblodzenia na Ziemi.

    Milutin Milanković pomiędzy 1911 a 1941 rokiem opracował teorię rekonstrukcji warunków klimatycznych panujących dawniej na Ziemi w zależności od cykli astronomicznych (cykl ekscentryczny, cykl skośny i cykl precesyjny). Ta ogólnie przyjęta teoria jest przykładem zewnętrznego wpływu na warunki klimatyczne Ziemi.

    Biblioteka Narodowa Izraela (hebr. הספרייה הלאומית; dawniej: Żydowska Biblioteka Narodowa i Uniwersytecka, hebr. בית הספרים הלאומי והאוניברסיטאי) – izraelska biblioteka narodowa w Jerozolimie.Prognoza pogody - przewidywanie czasowych i przestrzennych zmian stanu atmosfery. Prognozy pogody można sklasyfikować w zależności od czasu prognozy, obszaru, i sposobu prognozy.

    Zmiany stałej słonecznej[ | edytuj kod]

    Liczba plam słonecznych – nieregularne zmiany aktywności Słońca od 1610 roku
    Zmiana stałej słonecznej w czasie ostatnich 30 lat. Widać cykl 11-letni. Oznaczenia wykresów: irradiancja (dzienna/roczna), plamy słoneczne, rozbłysk słoneczny, strumień radiowy 10,7 cm.

    'Zmienną' o podstawowym znaczeniu dla klimatu na Ziemi jest Słońce. Zmiana ilości energii dochodzącej do Ziemi ulega zmianie niezależnej od cykli Milankovicia. Istnieje wiele prac naukowych łączących zmianę stałej słonecznej ze zmianami klimatu, m.in. przed rewolucją przemysłową. Nawiązują one m.in. do wystąpienia średniowiecznego optimum klimatycznego i tzw. małej epoki lodowej.

    Dwutlenek węgla (nazwa systematyczna: ditlenek węgla; nazwa Stocka: tlenek węgla(IV)), CO2 – nieorganiczny związek chemiczny z grupy tlenków, w którym węgiel występuje na IV stopniu utlenienia.Paleoklimatologia - jedna z nauk geologicznych, która zajmuje się badaniem klimatów w różnych epokach geologicznych w celu poznania warunków klimatycznych, ich zmian oraz przyczyn tych zmian w dziejach Ziemi. W swych badaniach paleoklimatologia wykorzystuje różne charakterystyczne typy skał, szczątki roślin, zwierząt oraz porównuje je z obecnie żyjącymi w określonych warunkach klimatycznych, a także analizuje wszelkie źródła pisane oraz zabytki sztuki.

    Wpływ erupcji wulkanów[ | edytuj kod]

     Osobny artykuł: Rok bez lata.

    Erupcja wulkanu Tambora (VEI=7), od 5 kwietnia do 15 kwietnia 1815 w Indonezji wprowadziła 70 Gt popiołu wulkanicznego do atmosfery, sięgając warstw ponad 40 km i powodując największy egzystencjalny kryzys w czasach nowożytnych. Mróz w maju 1815 w Ameryce Północnej zniszczył większość plonów, a w czerwcu dwie wielkie burze śnieżne we wschodniej Kanadzie i w Nowej Anglii doprowadziły do wielu ofiar śmiertelnych. Na początku czerwca w mieście Quebec leżało prawie 30 cm śniegu, co dodatkowo w konsekwencji doprowadziło do wymrożenia ziemi i zniszczenia upraw.

    Library of Congress Control Number (LCCN) – numer nadawany elementom skatalogowanym przez Bibliotekę Kongresu wykorzystywany przez amerykańskie biblioteki do wyszukiwania rekordów bibliograficznych w bazach danych i zamawiania kart katalogowych w Bibliotece Kongresu lub u innych komercyjnych dostawców. Ozon (stgr. ὄζον [ódzōn] – woniejący), tritlen (O3) – alotropowa odmiana tlenu składająca się z trójatomowych cząsteczek.

    Erupcja pogłębiła efekt Minimum Daltona, małej aktywności słonecznej w latach 1790–1830 oraz erupcji innych wulkanów: Mayon w 1814 roku, Soufrière (Saint Vincent) w 1812 oraz być może nieznanego wulkanu około 1810 r. Erupcję wulkanu 'napędzały' gazy wulkaniczne SO2 i głównie CO2, których wyrzut przyspieszył koniec małej epoki lodowej. Poziom CO2 tej epoki osiągnął minimum 275 ppm około 1800.

    El Niño – anomalia pogodowa, powstająca, gdy słabną wiejące ze wschodu pasaty i następuje zahamowanie upwellingu. Zjawisko to otrzymało nazwę El Nino (po hiszpańsku chłopiec, dzieciątko), z powodu jego związku z okresem Bożego Narodzenia i Dzieciątka Jezus.Cambridge University Press – angielska oficyna wydawnicza, działająca od 1534 na mocy edyktu króla Henryka VIII. Jest najstarszym nieprzerwanie działającym wydawnictwem na świecie. Zajmuje się wydawaniem pozycji naukowych i edukacyjnych, adresowanych do odbiorców na całym świecie, w tym wydawnictwami z zakresu nauczania języka angielskiego jako obcego. Siedzibą wydawnictwa jest Cambridge; jego biura działają w Europie, Ameryce Północnej, Południowej, na Bliskim Wschodzie, w Afryce, Azji i Oceanii.
    Stężenie SO2 w lodzie z Greenlandii

    Gazy cieplarniane i pyły zawieszone[ | edytuj kod]

     Zapoznaj się również z: Efekt cieplarniany.

    Wiele gazów cieplarnianych, takich jak dwutlenek siarki czy dwutlenek węgla, jest produkowanych w naturalnych procesach biologicznych. Dla przykładu wiele typów fitoplanktonu produkuje propionian siarczku metylu (ang. dimethyl sulphoniopropionate (DMSP)), który jest przekształcany na siarczek metylu (ang. DMS dimethyl sulphide). Obecność DMS w atmosferze prowadzi do zwiększonej ilości aerozoli siarczanowych. Podobnie aerozol soli morskiej jest związany z prędkością wiatru czyli jest pochodzenia naturalnego, z wyjątkiem sytuacji gdy prędkość wiatru jest modulowana poprzez antropogeniczne zmiany temperatury na Ziemi.

    Globalne ocieplenie – obserwowane od połowy XX wieku podwyższenie średniej temperatury atmosfery przy powierzchni ziemi i oceanów oraz przewidywane ocieplenie w przyszłości.Monsun, (z grec. μουσώνες - zmienny) układ wiatrów, które zmieniają swój kierunek na przeciwny w zależności od pory roku. Są to wiatry sezonowe między oceanem a lądem.




    Zmiana stężenia dwutlenku węgla w atmosferze obserwowana na Hawajach. Pomiary C.D. Keelinga.


    Podstrony: 1 [2] [3] [4]




    Warto wiedzieć że... beta

    Fitoplankton – mikroskopijne organizmy roślinne (w tym glony niezaliczane do królestwa roślin w niektórych systemach taksonomicznych) oraz sinice (należące do Procaryota) , które biernie unoszą się w wodzie, nie posiadając zdolności ruchu lub tylko w znacznie ograniczonym zakresie.
    Tlenek diazotu (nazwa Stocka: tlenek azotu(I); podtlenek azotu), N2O – nieorganiczny związek chemiczny z grupy tlenków azotu, w którym azot jest na formalnym stopniu utlenienia I. W rzeczywistości atomy azotu są nierównocenne i związek ten może być traktowany jako azotek i tlenek azotu(V). Podtlenek azotu jest stosowany do znieczulania anestezjologicznego jako tzw. gaz rozweselający. Jeden z kilku głównych gazów cieplarnianych.
    Chmury – obserwowane w atmosferze skupiska kondensatów substancji występującej w postaci pary. W atmosferze ziemskiej jest to para wodna. Ochładzanie zmniejsza prężność pary nasyconej, osiągnięcie temperatury punktu rosy powoduje nasycenie pary wodnej (saturację), dalsze ochładzanie wywołuje przesycenie i kondensację. Kondensacja i parowanie (w przypadku chmur wodnych) oraz depozycja i sublimacja (w przypadku chmur lodowych) zachodzą w atmosferze na chmurowych lub lodowych jądrach (zarodkach) nukleacji.
    Dwutlenek węgla w atmosferze Ziemi – dwutlenek węgla CO2 w atmosferze ziemskiej jest gazem śladowym, zajmując około 0,04% (400 ppm) jej objętości.
    Planeta (późnołac. planeta, od gr. πλανήτ- planét-, πλανής planés, nowogr. πλανήτης planétes; dosł. „wędrowiec” od πλανάσθαι planásthai, wędrować) – zgodnie z definicją Międzynarodowej Unii Astronomicznej – obiekt astronomiczny okrążający gwiazdę lub pozostałości gwiezdne, w którego wnętrzu nie zachodzą reakcje termojądrowe, wystarczająco duży, aby uzyskać prawie kulisty kształt oraz osiągnąć dominację w przestrzeni wokół swojej orbity. W odróżnieniu od gwiazd, świecących światłem własnym, planety świecą światłem odbitym.
    Niż baryczny, cyklon – jeden z układów barycznych, system niżowy, w którym występują zazwyczaj układy frontalne. Nacisk jest tutaj położony na to, że niż baryczny jest zjawiskiem pogodowym, a nie po prostu obszarem niskiego ciśnienia. Wraz z przyjściem centrum niżu obserwuje się spadek ciśnienia i zazwyczaj zmianę innych parametrów, takich jak temperatura czy zachmurzenie. Wbrew potocznym oczekiwaniom wiatr w rozwiniętym (czasowo) niżu barycznym nie wieje od obszaru ciśnienia wysokiego do niskiego, lecz równolegle do linii stałego ciśnienia. W niżu wiatry wieją cyklonalnie, czyli na półkuli północnej przeciwnie do wskazówek zegara.
    Cumulus (Cu), chmura kłębiasta – to oddzielna, gruba, biała chmura, złożona z kropel wody. Jej górna część (z wyjątkiem gatunku Cumulus fractus) ma kształt kopuły, a podstawa położona poziomo na podobnej wysokości w przedziale od około 600 do 2500 metrów. Cumulusy są więc rodzajem chmur powstających w piętrze niskim troposfery. Bardziej wypiętrzonym chmurom kłębiastym towarzyszą niewielkie opady deszczu. Chmury te potrafią szybko się przekształcać, a typowy czas życia małego cumulusa trwa 10-30 minut.

    Reklama