Změny klimatu a vliv člověka RNDr.M. Starostová

Obsah Klimatologie, metody, klimatický systém a vzájemné vazby Vývoj klimatu a historické změny Skleníkový efekt a radiační vlivy Pozorované změny klimatu. Modelování a projekce do budoucnosti Rizika a dopady změny klimatu Emisní situace, snižování emisí Možná řešení

Počasí a klima = okamžitý stav atmosféry = „průměrný“ (charakteristický) stav počasí daného místa

Klimatologie – věda o klimatu Zkoumá obecné zákonitosti všeobecná cirkulace, pasáty, monzuny Vývoj zemského klimatu souvislost s vývojem Země, sluneční soustavy Změny a kolísání klimatu globální a místní, regionální změny Řek Hipparchos z Nikei (190-120 p.n.l) rozdělil klima Země na 5 zón. Řecko v příznivé zóně, na jihu horké klima, sever studené klima

Definice klimatu -vývoj A. von Humbolt (1817) Obecně veškerá kolísání v atmosféře a jejich vliv na člověka – popisné prvky T, p, vítr, slun.svit, zrání plodů i pocity. J.von Hann (1883) Soubor charakteristických meteorologických jevů atmosféry v místě. B.P. Alisov (1952) Dlouhodobý režim počasí, podmíněný cirkulací, radiační bilancí aktivním povrchem země. V.M.Skljarov (1975) Proces střídání stavů atmosféry, aktivní výměna mezi půdou, oceány a atmosférou. Klimatotvorné fyzikální procesy. WMO (1979) nutnost klima chránit – WCP=Světový klimatický program při WMO- IPCC=Mezivládní panel pro klimatické změny ( od roku 1990 zprávy po 5 letech)

Měření a metody zpracování Měření meteorologických prvků – přístroje (Galieo Galiei 1600), termíny měření, zápisy, síť stanic, od 1780 sjednocení přístrojů a termínů (30 stanic + Klementinum) Homogenita řad, vliv okolí Globální teplota Modelování klimatu

Chod měsíčních teplot v Českých Budějovicích

Příklad prům. ročního chodu srážek

Příklad extremity denních úhrnů srážek

Klimatický systém a příčiny jeho změn extraterestrické vlivy sluneční záření, sluneční činnost, změny orbitální dráhy, sluneční vítr aj. terestrické vlivy rozložení pevnin a oceánů, sopečná činnost, vegetační pokrývka změny vnitřní dynamiky systému antropogenní změny (nárůst emisí, uvolňování tepla, aj.) fyzikální systém atmosféra oceán zemský povrch biosféra chemické vazby biologické změny zpětné vazby mezi složkami systému

Schema klimatického systému

Změny rotace Země

Vliv výbuchu sopek na globální teplotu-krátkodobý pokles teploty globální teplota prum.model.teplota modelové simulace

Vývoj klimatu historie a poslední tisíciletí střídání teplých a chladných období - cykly s periodou 100 až 140 tisíc let poslední tisíciletí - klima relativně stabilní 9. – 14. století teplejší ( Vikingové osídlují Grónsko, rozkvět Čech za krále Karla IV.) 16. – 19. století chladnější ( 1811-1860 opětovný nástup ledovců v Alpách ) 20. století výrazně nejteplejší

Vývoj prům. teploty za posledních 20 000 let

Vývoj klimatu poslední století nárůst teploty ve 20.století (pravděpodobně) nejvyšší za posledních 1000 let zesílení nárůstu v posledních 2-3 desetiletích poslední dekáda historicky nejteplejší T  0,74 oC (1906 – 2005),  0,6 oC (1901 – 2000) 11 z posledních 12 let = nejteplejší (1998, 2005, 2003, 2002, 2004, 2006, 2001, atd.) od poloviny 19.století

Variabilita a trend teplot

Skleníkový efekt skleníkové plyny atmosféra a zemský povrch pohlcuje (i odráží) sluneční záření dlouhovlnné vyzařování Země bez skleníkových plynů T ~ 255 K působení přirozených skleníkových plynů  T ~ 288 K tj.15°C skleníkové plyny jako důsledek lidské činnosti skleníkové plyny vodní pára, CO2, CH4, N2O, PFC, HFC, SF6, O3, pevné aerosoly

Schema skleníkového efektu

Zemědělské využití – změna albeda

Závislost teploty a koncentrace CO2

Skleníkové plyny = radiačně aktivní plyny Přirozené a nepřirozené, známo asi 40 Přirozená dominantní vodní pára 60-70% účinků skleníkového efektu Přímé a nepřímé účinky Chemismus

Radiační bilance a působení skleníkového efektu

Antropogenní skleníkové plyny CO2 spalování fosilních paliv, výroba cementu, odlesnění, změny využití krajiny CH4 pěstování rýže, chov skotu a ovcí, spalování biomasy, těžba uhlí a zemního plynu a jejich přeprava, rozkladné procesy na skládkách N2O dusíkatá minerální hnojiva, spalování biomasy a fosilních paliv, doprava Halogenové uhlovodíky (halony, freony) chladící zařízení, klimatizace (Kjótský protokol, narušení ozonosféry) Troposferický ozon (prekurzory Nox,NMVOC) automobilový průmysl, elektrárenský provoz

Změny koncentrací v atmosféře centrace koncentrace (od ca 1750) CO2  35% CH4  140% N2O  18% F-plyny  zcela nové!

Graf koncentrací skleníkových plynů od 0 do roku 2005

Změny emisí a koncentrací akumulace skleníkových plynů v atmosféře dlouhé setrvávání v atmosféře (roky) dobré promíchávání téměř nezávislost na místě vzniku globální aspekty 102-103 120 10-15 5-200 F-plyny N2O CH4 CO2 emise (od 1990)  13%

Radiační působení skl. plynů vodní pára, CO2, CH4, N2O, PFC, HFC, SF6, O3, pevné aerosoly

Děkuji za pozornost Příště: Pozorované změny klimatu. Modelování a projekce do budoucnosti Rizika a dopady změny klimatu Emisní situace, snižování emisí Možná řešení