Dlaczego klimat się zmienia? www.biomasa.org/edukacja Dlaczego klimat się zmienia? prezentacja dla uczniów szkół gimnazjalnych

Jaki związek mają te zjawiska ze zmianami klimatycznymi? Wprowadzenie Wiele się słyszy ostatnio o: ekstremalnych zjawiskach pogodowych takich jak powodzie, fale upałów, huragany i sztormy; globalnym ociepleniu; efekcie cieplarnianym; redukcji emisji gazów cieplarnianych. Jaki związek mają te zjawiska ze zmianami klimatycznymi? Na początku odpowiedzmy na pytanie: co to jest pogoda i co to jest klimat?

Pogoda Parametry służące do opisu pogody to: temperatura powietrza, to ogół zjawisk atmosferycznych, zachodzących w danej chwili w dolnych warstwach atmosfery nad danym obszarem. Parametry służące do opisu pogody to: temperatura powietrza, wilgotność powietrza, ciśnienie atmosferyczne, opady atmosferyczne, zachmurzenie, siła i kierunek wiatru.

Klimat to następstwo typów pogody, charakterystyczne dla danego miejsca w cyklu rocznym; inaczej „przeciętna pogoda”, występująca na danym obszarze. Zapamiętaj: pogoda zmienia się w cyklu dobowym i rocznym, klimat potrzebuje minimum kilku dziesięcioleci by się zmienić. Courtesy of DOE/NREL

Czynniki kształtujące klimat położenie geograficzne, rzeźba terenu, wysokość n. p. m., odległość od mórz i oceanów, prądy morskie, szata roślinna, pokrywa śnieżna, działalność człowieka

System klimatyczny to wysoce złożony system, którego głównymi komponentami są: atmosfera, hydrosfera, kriosfera, powierzchnia lądów, biosfera oraz interakcje między nimi.

www.biomasa.org/edukacja

Rola atmosfery w kształtowaniu klimatu Atmosfera ziemska jak parasol chroni naszą planetę przed szkodliwym promieniowaniem z kosmosu i umożliwia życie na Ziemi. Troposfera to część atmosfery przylegająca do powierzchni Ziemi. W troposferze zachodzą procesy mające wpływ na pogodę i klimat. Courtesy of DOE/NREL

Zmiany klimatu Klimat ewoluuje na skutek własnej wewnętrznej dynamiki oraz pod wpływem takich czynników zewnętrznych, jak: erupcje wulkanów, zmiany w nasłonecznieniu, czy efekty działalności człowieka. Bardzo istotną zmianą klimatyczną był koniec epoki lodowcowej przed około 10 000 lat. Courtesy of DOE/NREL

Zmiany klimatu w XX wieku Spowodowane były głównie działalnością człowieka i następowały w wyjątkowo szybkim tempie. Zaobserwowano między innymi: wzrost średniej temperatury na Ziemi o około 0,6° C, topnienie lodowców, podnoszenie się poziomu wody w morzach i oceanach - średnio o 10-20 cm, wzrost częstotliwości i intensywności ekstremalnych zjawisk pogodowych. Courtesy of DOE/NREL

Huragany W ostatnich dziesięcioleciach znacznie wzrosła liczba najgwałtowniejszych huraganów, które w pięciostopniowej skali Saffira-Simpsona są zaliczane do 4. i 5. kategorii. W 2005 roku nad Zatoką Meksykańską i wybrzeżem Stanów Zjednoczonych przeszły huragany Katrina i Wilma, z których pierwszy był najkosztowniejszym, a drugi najsilniejszym w dziejach.

Działalność człowieka a zmiany klimatu Obecnie obserwowane zmiany klimatu zachodzą na skutek takich działań człowieka, jak: emisje gazów cieplarnianych, które gwałtownie wzrosły od czasów rewolucji przemysłowej (połowa XVIII wieku) w związku z powszechnym wykorzystaniem paliw kopalnych, wylesienia, zmiany sposobu użytkowania gruntów. Courtesy of DOE/NREL

Co to są gazy cieplarniane? Gazy cieplarniane to składniki atmosfery, które mają zdolność zatrzymywania energii słonecznej w obrębie atmosfery ziemskiej. Zaliczamy do nich: parę wodną, dwutlenek węgla, ozon, metan, podtlenek azotu, freony i inne gazy przemysłowe. Courtesy of DOE/NREL

Znaczenie gazów cieplarnianych niektóre z nich są naturalnymi składnikami atmosfery – np. para wodna, dzięki ich obecności w atmosferze na Ziemi panują warunki klimatyczne umożliwiające rozwój życia, w efekcie wzrostu zawartości gazów cieplarnianych w atmosferze pogłębia się zjawisko efektu cieplarnianego i następuje globalne ocieplenie

Efekt cieplarniany to zjawisko polegające na zatrzymywaniu przez gazy cieplarniane części energii, która wcześniej dotarła do Ziemi w postaci promieniowania słonecznego. promieniowanie słoneczne przechodzi przez atmosferę i ogrzewa powierzchnię Ziemi, ogrzana Ziemia wypromieniowuje ciepło, promieniowanie cieplne jest pochłaniane przez gazy cieplarniane i ponownie emitowane do powierzchni Ziemi Efekt cieplarniany jest zjawiskiem naturalnym, jednak pod wpływem działalności człowieka przybiera na sile.

Gazy cieplarniane tworzą barierę zatrzymującą ciepło w atmosferze ziemskiej.

Zmiany składu atmosfery Gaz cieplarniany Symbol Wzrost stężenia w atmosferze w latach 1750-2000 dwutlenek węgla CO2 31% metan CH4 151% podtlenek azotu N2O 17% ozon O3 35%

Wzrost stężenia CO2 Od 1958 roku na szczycie góry Mauna Loa na Hawajach, na wysokości około 4000 m n. p. m. wykonywane są pomiary stężenia CO2 w atmosferze.  Wyniki pomiarów dokonywanych w miejscu oddalonym od lokalnych źródeł zanieczyszczeń wyraźnie wykazują wzrost stężenia CO2 w atmosferze.

Źródła emisji CO2

Jakie działania człowieka są źródłem emisji gazów cieplarnianych? dwutlenku węgla – spalanie paliw kopalnych, karczowanie lasów metanu - spalanie paliw kopalnych, hodowla bydła, uprawy ryżu, składowiska odpadów podtlenku azotu – spalanie paliw kopalnych, stosowanie nawozów azotowych, przemysł chemiczny Courtesy of DOE/NREL Courtesy of DOE/NREL

Prognozy na przyszłość klimat powoli reaguje na bodźce - nawet gdyby zupełnie wstrzymano emisje gazów cieplarnianych, temperatury rosłyby jeszcze przez wiele lat i jeszcze przez wiele lat następowałyby zmiany klimatyczne, ograniczenie emisji gazów cieplarnianych napotyka jednak rozmaite trudności - tym bardziej więc należy oczekiwać kontynuacji zmian klimatu w przyszłości © Marek Cios

Prognozy na przyszłość temperatury nadal będą rosły – do końca obecnego stulecia temperatura podniesie się o 1,4-5,8 st. C w stosunku do roku 1990, poziom wody w morzu będzie się podnosił- między rokiem 1990 a 2100 wzrośnie on o 9-88 cm, pogodowe ekstrema będą występowały coraz częściej – różne regiony ucierpią od powodzi lub susz, fali upałów, huraganów czy też tajfunów Courtesy of DOE/NREL

Skutki zmian klimatu skutki zmian klimatycznych zagrażają środowisku naturalnemu, mogą okazać się niebezpieczne dla wielu gatunków roślin i zwierząt oraz całych ekosystemów, a także dla zdrowia, życia i działalności gospodarczej ludzi © Marek Cios

Przewidywane zmiany klimatyczne będą miały wpływ na zdrowie ludzi, rolnictwo, zasoby leśne, zasoby wodne, tereny przybrzeżne, ekosystemy i poszczególne gatunki © Marek Cios Courtesy of DOE/NREL

Wpływ zmian klimatu na człowieka zalanie zamieszkanych terenów przybrzeżnych, rozprzestrzenianie się chorób zakaźnych, ekstremalne zjawiska pogodowe zagrożeniem dla życia, zdrowia i mienia człowieka, niedobór wody pitnej, zmiany zasięgu upraw, pustynnienie żyznych terenów uprawnych, konieczności prowadzenia nawadniania na większą skalę, negatywne konsekwencje dla turystyki

Wpływ zmian klimatu na biosferę zmiany zasięgu gatunków i ekosystemów – rośliny i zwierzęta będą zmuszone do przenoszenia się na nowe obszary, zanikanie ekosystemów – np. górskich lasów tropikalnych, wymieranie gatunków, które nie przystosują się do zbyt szybkich zmian lub nie zdołają dotrzeć do nowych siedlisk, zwiększenie zagrożenia dla lasów, które będą narażone na pożary, susze oraz choroby, zamieranie raf koralowych Courtesy of DOE/NREL

Świat wobec zmian klimatu Zmiany klimatu wywołały reakcję społeczności międzynarodowej: w 1992 roku podczas Szczytu Ziemi w Rio de Janeiro przedstawiciele 154 państw podpisali Ramową Konwencję w sprawie Zmian Klimatu, w 1997 roku Konwencję uzupełniono o Protokół z Kioto w którym sygnatariusze zobowiązali się do zredukowania emisji gazów cieplarnianych o co najmniej 5% w latach 2008-2012.

Jak każdy z nas może ograniczać emisje gazów cieplarnianych? oszczędzając energię: wyłączaj sprzęt, z którego nie korzystasz, zakręcaj niepotrzebnie lejącą się wodę, wybierz transport publiczny zamiast samochodu, kupując energooszczędny sprzęt o jak najwyższej klasie efektywności energetycznej, informując innych o skutkach zmian klimatu i o tym, jak mogą im przeciwdziałać Courtesy of DOE/NREL

Sposoby ograniczania emisji gazów cieplarnianych wykorzystanie odnawialnych źródeł energii, efektywniejsze wykorzystanie konwencjonalnych źródeł energii, stosowanie nowych energooszczędnych technologii, ochrona istniejących lasów i prowadzenie nowych nasadzeń, poprawa izolacji cieplnej budynków Courtesy of DOE/NREL Courtesy of DOE/NREL