Globalne ocieplenie Człowiek czy natura?

Marek Kaczorowski

Wykład został przygotowany na kolokwium habilitacyjne Rady Wydziału Geodezji i Gospodarki Przestrzennej Uniwersytetu Warmińsko-Mazurskiego w Olsztynie na dzień 6-ego września 2011 roku.

Wykład habilitacyjny

Wzrost średniej globalnej temperatury powietrza uśrednionej z wielu punktów pomiarowych z okresu 140 lat

C

Tendencje zmian średnich temperatur na Ziemi potwierdzają zmiany w obrazie lodowców na Alasce

Tendencje zmian średnich temperatur na Ziemi potwierdzają zmiany w obrazie lodowców na Nowej Zelandii i w Alpach

Zmiana zasięgu pokrywy lodowej Arktyki w latach 1979-2000 (kolor żółty), w roku 2005 (kolor zielony) i 2007 (kolor czerwony) zarejestrowana techniką satelitarną.

W roku 2007 zasięg pokrywy lodowej Arktyki zmalał o 25%, z 5 mln km2 do 4 mln km2. Jest to przykład, jak szybko postępują zmiany klimatyczne

Zmiany poziomu oceanu na podstawie pomiarów satelitarnych z lat 1950 - 2001

Wzrost średniego poziomu oceanu w latach 1880 – 2000

oraz

rozkład zmian poziomu oceanu w [mm] latach 1993 - 2008

Wzrost średniego poziomu oceanu na podstawie misji altimetrycznych TOPEX/Poseidon i Jasson-1 w latach 1992 -2006

Energia płynąca z globu Ziemskiego

Bardzo stabilny w czasie strumień ciepła geotermalnego

moc 46 TW =1012W

Rozpad U238 główne źródło energii cieplnej w Ziemi

Cywilizacja łącznie mniej < 15 TW = 1.5 x1012W

Fala 0S25

Energia dostarczana przez Słońce 173 000 TW z czego ok. 30% odbija się od atmosfery otaczającej Ziemię

173 000 TW = 1.73 x1017W

20%< Zmienność albedo < 50%35000 TW< Zmienne albedo >85000 TW

Zmienność odbicia 50000 TW

Cywilizacja produkuje < 1/10000 energii dostarczanej przez Słońce

Emisja ciepła w kosmos - efekt cieplarniany

Promieniowanie świetlne zamienia się na Ziemi w promieniowanie podczerwone, które przez atmosferę emitowane jest w kosmos.

Część promieniowania podczerwonego odbija się od atmosfery z powrotem do Ziemi.

Na wielkość odbicia mają wpływ gazy cieplarniane H2O (para), CO2 , metan , freon.

Zachmurzenie działa dwukierunkowo

Na podstawie analizy rdzeni z lodowców (stacja arktyczna Wostok) wyznaczono zmiany temperatury i zawartości dwutlenku węgla w powietrzu w okresie 400 tys. lat

Zawartość dwutlenku węgla w powietrzu

C

Wzrost stężenia CO2 w okresach ocieplania klimatu jest związany ze wzrostem emisji z oceanów przy wysokich temperaturach

Pytanie; czy wzrost stężenia CO2 w okresach ocieplania jest skutkiem czy powodem ocieplenia ?„Obserwacje geologiczne i glacjologiczne wskazują, że od prawieków najpierw klimat się

ogrzewał, a dopiero potem wzrastał poziom CO2 w atmosferze.”

Obieg CO2 w przyrodzie Roczna emisja do atmosfery:oceany emitują 106 miliardów ton CO2,

lądy i wulkany 69 miliardów ton CO2,

cywilizacja 8 miliardów ton CO2 - około 4%

Zmiana ciepła oceanów

Globalny bilans netto energii cieplnej Ziemi (dane satelitarne) jest niezgodny od 2005 roku

Zmiana całkowita energii netto uwzględniająca topnienie czap lodowych Grenlandii i Antarktydy

To, czy obiekt się ogrzewa, czy stygnie zależy od bilansu cieplnego ciała.Brak zgodności bilansu energii od 2005 roku świadczy o istnieniu efektu, który nie jest uwzględniany w modelach a ma duży wpływ na bilans cieplny Ziemi. Energia dostarczana z

uwzględnieniem energii wypromieniowanej

Błąd bilansu

Globalne dane klimatyczne

Stężenie CO2Średni poziom oceanu

Średnia powierzchniowa temperatura

Dystrybucja ciepła - Ziemski kaloryfer - globalny prąd konwekcyjny

Wielka pojemność cieplna wody:

Zmiana temperatury 1 km3 wody o 1 stopień ogrzewa lub ochładza 4300 km3 powietrza o 1 stopień.

Przerwanie globalnej pętli cyrkulacji prądów morskich spowodowałoby gwałtowne, oscylacyjne zmiany klimatu Ziemi.

Zmiana temperatury warstwy wody grubości 5 metrów o 1 stopień ogrzewa lub ochładza całą atmosferę ziemską o 1 stopień.

Dziękuję