Badania gleby Warsztaty zaawansowane dla nauczycieli

Warsztaty zaawansowane dla nauczycieli, 20-21 kwiecień 2010
Badania gleby
Krajowy Koordynator Programu, Centrum Informacji o Środowisku UNEP/GRID-Warszawa
Przygotowanie do Student
Climate Research Campain
Krzysztof Markowicz,
Instytut Geofizyki UW
[email protected]
www.solaraot.tk
Warsztaty zaawansowane dla nauczycieli, 20-21 kwiecień 2010
Badania gleby
Co z tym pyłem wulkanicznym?
Warsztaty zaawansowane dla nauczycieli, 20-21 kwiecień 2010
Badania gleby
Warsztaty zaawansowane dla nauczycieli, 20-21 kwiecień 2010
Badania gleby
Warsztaty zaawansowane dla nauczycieli, 20-21 kwiecień 2010
Badania gleby
Warsztaty zaawansowane dla nauczycieli, 20-21 kwiecień 2010
Badania gleby
Warsztaty zaawansowane dla nauczycieli, 20-21 kwiecień 2010
http://rapidfire.sci.gsfc.nasa.gov/subsets/?subset=AERONET_Gotland.2010108
Badania gleby
Warsztaty zaawansowane dla nauczycieli, 20-21 kwiecień 2010
Badania gleby
Warsztaty zaawansowane dla nauczycieli, 20-21 kwiecień 2010
Badania gleby
Warsztaty zaawansowane dla nauczycieli, 20-21 kwiecień 2010
Badania gleby
Student Climate Research Campaign (SCRC)
• Międzynarodowa kampania poświęcona systemowi
klimatycznemu.
• Mająca na celu zachęcanie uczniów do poznania klimatu
poprzez jego badani, współprace międzynarodową, panele
dyskusyjne oraz komunikację z naukowcami.
• Czas trwania : 1 wrzesień 2011 - 30 June 2013
• Kto może uczestniczyć w projekcie?
• Wszystkie szkoły w ramach GLOBE. Jednak główne badania
będą przeznaczone dla uczniów szkół średnich. Planowane są
również zadania dla uczniów szkół podstawowych i
gimnazjalnych.
Warsztaty zaawansowane dla nauczycieli, 20-21 kwiecień 2010
Badania gleby
Student Climate Research Campaign (SCRC)
•
•
•
•
•
Co z szkołami które nie są w GLOBE?
Powinny w pierwszej kolejności przyłączyć się do projektu GLOBE.
Dlaczego organizowana jest SCRC?
Zrozumienie zmian klimatycznych w skali lokalnej jest kluczowe z
punktu widzenia badań naukowych prowadzonych przez naukowców.
Działalność GLOBE wpisuje się w aspekt zmian klimatycznych które
dotykają każdego z nas.
Dlaczego nie pojawiły się jeszcze szczegółowe materiały związane
z projektem SCRC?
Koordynatorzy GLOBE pracują nad całą infrastrukturą dwu-letniej
kampanii. Szczegółowe materiały pojawią się przez jej rozpoczęciem.
Będą dostępne w języku angielskim.
Warsztaty zaawansowane dla nauczycieli, 20-21 kwiecień 2010
Badania gleby
Student Climate Research Campaign (SCRC)
•
•
•
•
Czy w ramach SCRC będą wykorzystywane stare protokoły
pomiarowe GLOBE?
Tak, kampania ta będzie w znacznej mierzy oparta na pomiarach
prowadzonych do tej pory.
Czy pojawią się nowe protokoły?
Na chwile obecną nie są planowane ale sytuacja ta może się zmienić.
Koszty
Uczestnictwo w kampanii jest bezpłatne. Jedyne koszty to zakup
GLOBOWYCH przyrządów pomiarowych.
Jak długo będą trwały pomiary i zadania realizowane w projekcie?
Począwszy od pojedynczych dni po kilku, kilkunasto tygodniowe.
Koordynatorzy postarają się przygotować plan pomiarów w sposób jak
najbardziej elastyczny.
Warsztaty zaawansowane dla nauczycieli, 20-21 kwiecień 2010
Badania gleby
Student Climate Research Campaign
Zakres badań:
1. Ekosytems
2. Klimat w skali globalnej – wpływ lokalny
3. Klimatologia CO2 , wpływ człowieka
4. Klimat, zanieczyszczania środowiska i zdrowie
Warsztaty zaawansowane dla nauczycieli, 20-21 kwiecień 2010
Badania gleby
Pogoda a klimat
Jednym z głównych celów projektu SCRC jest pokazanie różnic
pomiędzy pogoda a klimatem. Pojęcia te często są błędnie
interpretowane. Np. anomaliom pogodowym przypisuje się
powszechnie miano zmian klimatycznych.
Anomalia to odchylenie od wartości średniej (przeciętej)
Pojecie stosowane często w klimatologii do analizy zmienności
warunków pogodowych.
Czy anomalie pogodowe świadczą o zmianach klimatu?
Nie, gdyż anomalie są naturalnie związanie z klimatem.
Dopiero gdy anomalia utrzymuje się przez odpowiedni długi
okres czasu (rzędu 30 lat) może to świadczyć o zmianach
klimatycznych.
Warsztaty zaawansowane dla nauczycieli, 20-21 kwiecień 2010
Anomalie Badania
cd.
gleby
• Czy w dobie globalnego ocieplenia możemy spodziewać
się chłodnych zim?
• Czy chłodne lato jakiegoś roku może dowodzić, że nie
mamy do czynienia z globalnym ociepleniem?
• Czy tegoroczna zima podważa tezę o globalnym
ociepleniu?
7/20/2017
Krzysztof Markowicz
[email protected]
Warsztaty zaawansowane dla nauczycieli, 20-21 kwiecień 2010
Badania gleby
Jak badamy klimat?
• Globalny monitoring zmian klimatycznych (program
GLOBE)
• Badanie procesów klimatycznych – kampanie
pomiarowe.
• Modelowanie komputerowe – modele klimatu
Warsztaty zaawansowane dla nauczycieli, 20-21 kwiecień 2010
Badania gleby
Propozycja polskiej części projektu:
• Panele dyskusyjne, seminaria. Organizacja spotkań z
naukowcami.
• Organizacja GLOBE games poświecone tylko
aspektom klimatycznym.
• Organizacja warsztatów terenowych dla młodzieży
• Wykorzystanie danych zgromadzonych w ramach
GLOBE do badania zmian klimatu w skali lokalnej.
Warsztaty zaawansowane dla nauczycieli, 20-21 kwiecień 2010
Badania gleby
Interesujące tematy związane ze zmianami
klimatycznymi.
• Wpływ systemu transportu (lotniczy, morski, lądowy) na
klimat.
• Wyspa miejska
• Wpływ aktywności słonecznej (www.spaceweather.com)
• Wpływ gazów cieplarnianych
• Wpływ aerozoli atmosferycznych
• Wpływ dziury ozonowej
• Wpływ wybuchów wulkanów
Warsztaty zaawansowane dla nauczycieli, 20-21 kwiecień 2010
Badania gleby
Transport i klimat
Strona edukacyjna:
http://www.atmosphere.mpg.de/enid/QUANTIFYen/
Warsztaty zaawansowane dla nauczycieli, 20-21 kwiecień 2010
Badania gleby
Lotnictwo
Warsztaty zaawansowane dla nauczycieli, 20-21 kwiecień 2010
Badania gleby
Badanie miejskiej wyspy ciepła
• Miejska wyspa ciepła to wzrost
temperatury powietrza
obserwowany na obszarach
miejskich.
Średnia roczna temperatura powietrza w mieście o liczebnie mieszkańców
około 1 miliona jest o 1-3 stopnie wyższa niż poza miastem.
Powietrze w mieście nagrzewa się od podłoża i wszystkiego co się na nim
znajduje. Materiały, z których buduje się domy, drogi na ogół pochłaniają
silnie promieniowanie słoneczne. W słoneczny letni dzień ich temperatura
może sięgać 50-80 stopni. W nocy nagrzane budynki wolniej oddają ciepło
niż podłoże obszarów niezabudowanych. W zimie dodatkowym źródłem
ociepla są budynki, fabryki itd, które emitują je przez ściany, okna, kominy.
Warsztaty zaawansowane dla nauczycieli, 20-21 kwiecień 2010
Badania gleby
Zjawisko wyspy ciepła możemy badać na podstawie dostępnych w
internecie stacji meteorologicznych pokazujących wyniki on-line.
Np. w Warszawie korzystając a następujących źródeł:
www.meteo.waw.pl – stacja w Ursusie (stacja na przedmieściach miasta).
http://www.igf.fuw.edu.pl/meteo/stacja/wykresyIGF.php - stacja Instytutu
Geofizyki UW na ochocie (stacja w centrum)
http://weather.noaa.gov/weather/current/EPWA.html - stacja na Okęciu
(poza miastem).
http://www.if.pw.edu.pl/~meteo/ - stacja Politechniki Warszawskiej (centrum)
Warsztaty zaawansowane dla nauczycieli, 20-21 kwiecień 2010
Badania gleby
Badanie zróżnicowania warunków
mikroklimatycznych w obszarze górskim.
1. Badanie inwersji czyli wzrostu temperatury z wysokością.
Zjawisko to występuje na ogół podczas bezwietrznych i
bezchmurnych nocy.
• Dane meteorologiczne dostępne są na stronach internetowych
ośrodków narciarskich np.
http://www.jaworzynakrynicka.pl/stacja/index.php5
2. Badanie zmienności temperatury powietrza, ciśnienia,
wilgotności podczas wycieczki w terenie pagórkowatym lub
górzystym. Minimalna różnica wysokości 300-500 metrów.
Warsztaty zaawansowane dla nauczycieli, 20-21 kwiecień 2010
Badania gleby
Porównanie zachmurzenia z pomiarami satelitarnymi.
• Dane z przyrządu MODIS na satelicie Terra i Aqua.
• Dostępne są z opóźnieniem kilku dni.
http://ladsweb.nascom.nasa.gov/browse_images/l2_browser.html
• Wybieramy „cloud fraction” i zakres geograficzny.
• Wyświetlane są mapy barwne określające zachmurzenie z różnych
godzin przelotu satelity.
• Satelita Terra przelatuje na ogół w godzinach przed lub w południe,
zaś Aqua po południu.
• Dane można ściągnąć w postaci pliku HDF, które można wyświetlić
programem HDFView. Instalacja ze strony:
http://www.hdfgroup.org/hdf-java-html/hdfview/
Warsztaty zaawansowane dla nauczycieli, 20-21 kwiecień 2010
Badania gleby
Satelita MSG
Satelita geostacjonarny Meteosat drugiej generacji (MSG) jest
następcą długiej serii europejskich satelitów
meteorologicznych METOSAT.
Za pomocą detektora SEVIRI wykonuje zdjęcia (tak naprawdę
skanowanie) Globu co 15 minut w 12 kanałach spektralnych.
Rozmiar pojedynczego piksela nad Polską wynosi od 3 do 5
km w zależności od kanału spektralnego.
Warsztaty zaawansowane dla nauczycieli, 20-21 kwiecień 2010
Badania gleby
Warsztaty zaawansowane dla nauczycieli, 20-21 kwiecień 2010
Badania gleby
Warsztaty zaawansowane dla nauczycieli, 20-21 kwiecień 2010
Badania gleby
Bazy danych klimatycznych
• Zmiany klimatu Ziemi.
http://cdiac.esd.ornl.gov/trends/trends.htm
• Raport dotyczący zmian klimatu IPCC
http://www.ipcc.ch/
• Najlepsza bada danych meteorologicznych: Re-analiza
(np. NCEP-NCAR)
http://www.cdc.noaa.gov/cdc/reanalysis/
• Dane dotyczące El Nino
http://www.cdc.noaa.gov/ENSO/enso.mei_index.html
• Dane bieżące z lotnisk całego świata
http://weather.uwyo.edu/surface/meteogram/
2017-07-20
[email protected]
Warsztaty zaawansowane dla nauczycieli, 20-21 kwiecień 2010
Badania gleby
Źródła danych klimatycznych
Dane meteorologiczne ze stacji IMGW
http://www.tutiempo.net/en/Climate/Poland/PL.html
Dane te mogę zostać wykorzystane do określenia
zmian klimatycznych na podstawie pomiarów
prowadzonych w szkołach.
Warsztaty zaawansowane dla nauczycieli, 20-21 kwiecień 2010
Badania gleby
Strony edukacyjne o klimacie:
• http://earthobservatory.nasa.gov
• http://eosweb.larc.nasa.gov/EDDOCS/
• http://www.nasa.gov/mission_pages/noaan/climate/climate_weather.html
2017-07-20
[email protected]
Warsztaty zaawansowane dla nauczycieli, 20-21 kwiecień 2010
Analiza danych klimatycznych
Badania gleby
• Wpływ cyrkulacji atlantyckiej na warunki pogodowe
w Polsce
• Cyrkulacja zachodnia (atlantycka) oddziaływuje silnie na
warunki meteorologiczne w Europie Środkowej.
Najsilniej uwidacznia się to w czasie chłodnej pory roku.
W ramach tematu przewiduje się wykonanie
opracowania pokazująca powiązanie pomiędzy
podstawowymi parametrami meteorologicznymi z
indeksem NOA. Indeks ten opisuje w sposób ilościowy
nasilanie lub osłabianie cyrkulacji zachodniej.
• Dane o indeksie NOA można pobrać ze strony:
http://www.cru.uea.ac.uk/~timo/projpages/nao_update.htm
Warsztaty zaawansowane dla nauczycieli, 20-21 kwiecień 2010
Badania gleby
• Dodatnia faza NAO prowadzi na ogół do dodatnich
anomalii temperatury w Polsce.
Warsztaty zaawansowane dla nauczycieli, 20-21 kwiecień 2010
BadaniaNAO
gleby
Oscylacja Północno Atlantycka
Faza dodatni – łagodne ale
dynamiczne zimy w Polsce
7/20/2017
Faza ujemna – surowe zimy w
Polsce
Instytut Geofizyki UW
Warsztaty zaawansowane dla nauczycieli, 20-21 kwiecień 2010
Badania gleby
Indeks NAO w ostatnich miesiącach
7/20/2017
Instytut Geofizyki UW
Warsztaty zaawansowane dla nauczycieli, 20-21 kwiecień 2010
Badania gleby
Badanie stopnia kontynentalizmu klimatu Polski (Europy)
• Na podstawie bazy danych obserwacji atmosferycznych
opracować zmienności indeksów określających stopień
kontynentalności klimatu. Opracowanie może dotyczyć
tylko pomiarów na obszarze Polski ale również Europy
czy Świata. Definicje wybranych indeksów
Między-dobowa zmienność temperatury
Warsztaty zaawansowane dla nauczycieli, 20-21 kwiecień 2010
Badania gleby
Stopień kontynentalizmu wzór Iwanowa
A - roczna amplituda temperatury (różnica miedzy średnia
miesięczna najcieplejszego i najchłodniejszego miesiąca.
d- średni roczny niedosyt wilgotności w [hPa]
 - szerokość geograficzna
Indeks osiąga 100% dla klimatu przejściowego
wzór Johansona
D – różnica pomiędzy średnia temperatura jesieni
i wiosny. Indeks osiąga 0% dla klimatu
morskiego oraz 100% dla kontynentalnego.
wzór Chromowa
Indeks osiąga 100% dla klimatu skrajnie
kontynentalnego.
Warsztaty zaawansowane dla nauczycieli, 20-21 kwiecień 2010
Badania gleby
Zmienność rodzaju i stopnia zachmurzenia w ciągu roku na wybranych
stacjach.
Badanie przebiegu stopnia zachmurzenia, piętra występowania oraz
rodzaju zachmurzenia w ciągu roku.
Związki pomiędzy wielkościami meteorologicznymi
Badanie związków pomiędzy:
kierunkiem wiatru a wilgotnością powietrza
temperatura a wilgotnością względną
temperaturą minimalną a stopniem zachmurzenia
Porównanie zachmurzenia z pomiarami satelitarnymi: projekt ISCCP
http://isccp.giss.nasa.gov/
Analiza porównawcza danych satelitarnych i obserwacji zachmurzenia
prowadzonych z powierzchni ziemi. Dane dostępne w formacie NetCDF.