Prace nad Klinometrem Hydrostatycznym w Książu

Globalne ocieplenie
Człowiek czy natura?
Marek Kaczorowski
Wykład habilitacyjny
Wykład został przygotowany na kolokwium habilitacyjne Rady Wydziału Geodezji i Gospodarki
Przestrzennej Uniwersytetu Warmińsko-Mazurskiego w Olsztynie na dzień 6-ego września 2011 roku.
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
Energia dostarczana przez Słońce 173 000 TW z czego ok. 30%
odbija się od atmosfery otaczającej Ziemię
20%< Zmienność albedo < 50%
35000 TW< Zmienne albedo >85000 TW
Zmienność odbicia 50000 TW
173 000 TW = 1.73 x1017W
Fala 0S25
Cywilizacja produkuje < 1/10000 energii dostarczanej przez Słońce
Emisja ciepła w kosmos - efekt cieplarniany
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
Promieniowanie świetlne zamienia się na Ziemi w
promieniowanie podczerwone, które przez atmosferę
emitowane jest w kosmos.
Na podstawie analizy rdzeni z lodowców (stacja arktyczna Wostok) wyznaczono zmiany
temperatury i zawartości dwutlenku węgla w powietrzu w okresie 400 tys. lat
C
Zawartość dwutlenku węgla w powietrzu
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%
Globalny bilans netto energii cieplnej Ziemi (dane satelitarne) jest niezgodny od 2005 roku
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
Zmiana całkowita energii netto uwzględniająca
topnienie czap lodowych Grenlandii i Antarktydy
Błąd bilansu
Zmiana ciepła oceanów
Globalne dane klimatyczne
Stężenie CO2
Średni 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.
Zmiana temperatury warstwy
wody grubości 5 metrów o 1
stopień ogrzewa lub ochładza
całą atmosferę ziemską o 1
stopień.
Przerwanie globalnej pętli cyrkulacji prądów morskich spowodowałoby gwałtowne, oscylacyjne
zmiany klimatu Ziemi.
Dziękuję