clima e cambiamenti climatici

clima e cambiamenti clima e cambiamenti climaticiclimatici

Carlo PonaCarlo PonaENEAENEA

Le osservazioni:

TemperaturaComposizione atmosfera

Livelli dei mariGhiacciUragani

Le osservazioni:

TemperaturaComposizione atmosfera

Livelli dei mariGhiacciUragani

Temperatura media globale

Negli ultimi 1000 anni (emisfero nord)

Variazioni della temperatura media superficialeAnomalie in °C rispetto alle media 1961-90

Negli ultimi 140 anni

Anomalie in °C rispetto alle media 1961-90Negli ultimi 1000 anni

+ 0,4°C (2002)

1910

Fonte: Hansen, J., Sato, M., Ruedy, R., Lo, K., Lea, D.W. and Medina-Elizade, M. (2006). Global temperature change. Proc. Natl. Acad. Sci., 103, 14288-14293

Temperature medie superficiali 2001-05 relative al 1951-80

(°C)

Anomalie della Temperatura.

Locale.

+ caldo

+ freddo

Temperatura superficiale dei mari

Temperatura superficiale dei mari

Mar MediterraneoMar Mediterraneo

Oceano indiano

Pacifico Occidentale

Nord Atlantico

+ 1,3 °C

Oceani

Bacini chiusi

Le osservazioni:

TemperaturaComposizione atmosfera

Livelli dei mariGhiacciUragani

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TemperaturaComposizione atmosfera

Livelli dei mariGhiacciUragani

Ciclo stagionale

Atmosfera: CO2osservazioni fatte alle Hawaii

La concentrazione atmosferica di CO2 e CH4 nel 2005 è di gran lunga superiore a quella naturale degli ultimi 650.000 anni!!!

Atmosfera: CO2, CH4

CO2

CH4

Atmosfera: CO2,

CH4ingrandimento ultimi 150 anni

CO2: da 270 a 380 ppm

+ 40%

CH4: da 600 a

1700 ppm

+ 183%Ultimi 150 anni!!

Le osservazioni:

TemperaturaComposizione atmosfera

Livelli dei mariGhiacciUragani

Le osservazioni:

TemperaturaComposizione atmosfera

Livelli dei mariGhiacciUragani

livello medio del mare

boe

satellite

+ 20 cm

La causa?

Dilatazione termica e scioglimento dei ghiacci

Le osservazioni:

TemperaturaComposizione atmosfera

Livelli dei mariGhiacciUragani

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TemperaturaComposizione atmosfera

Livelli dei mariGhiacciUragani

Estensione ghiacci

Artici

Settembre 1979

Settembre 2003

ghiaccio artico

Settembre 2007: minimo storico mai rilevato!!- 38%

-90%

La neve si scioglie sul Kilimanjaro

Le osservazioni:

TemperaturaComposizione atmosfera

Livelli dei mariGhiacciUragani

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TemperaturaComposizione atmosfera

Livelli dei mariGhiacciUragani

Eventi catastrofici

Tutti i disastri

(terremoti, calore, carestie, alluvioni, infestazioni, valanghe, eruzioni, tsunami, incendi, tempeste)

terremoti

Confronto tra terremoti e disastri climatici

alluvioni

terremoti

cicloni

Un passo indietro:

Le variazioni naturali del clima

astronomicheterrestriumane

Un passo indietro:

Le variazioni naturali del clima

astronomicheterrestriumane

Che cos’è il clima ?

Il termine Clima deriva dal greco antico “klima” (=inclinazione)

coniato da Hipparco di Nicea (190-120 AC)

Che cosa è il clima?Che cosa è il clima?

Il clima è l’equilibrio tra l’energia entrante nel nostro pianeta dal sole, e

l’energia uscente, (radiazione solare riflessa dall’atmosfera, dal suolo e

dalle nubi, ed energia emessa o irraggiata dalla superficie terrestre).

Il clima (=l’equilibrio) può modificarsi sia per cause esterne che

per cause interne al sistema terrestre.

Il clima è l’equilibrio tra l’energia entrante nel nostro pianeta dal sole, e

l’energia uscente, (radiazione solare riflessa dall’atmosfera, dal suolo e

dalle nubi, ed energia emessa o irraggiata dalla superficie terrestre).

Il clima (=l’equilibrio) può modificarsi sia per cause esterne che

per cause interne al sistema terrestre.

Clima e TempoClima e Tempo

Tempo meteorologico e Clima nel linguaggio comune vengono spesso

confusi; dal punto di vista scientifico invece, i loro significati sono ben

distinti.

Tempo meteorologico e Clima nel linguaggio comune vengono spesso

confusi; dal punto di vista scientifico invece, i loro significati sono ben

distinti.

Clima e TempoClima e Tempo

Il tempo meteorologico è la risultato di fenomeni che avvengono in aree limitate e in un breve intervallo di

tempo (giornaliero e orario; pioggia, neve, caldo, freddo).

Il clima invece si definisce su fenomeni stagionali e su tempi lunghi (almeno 30 anni) e su ambienti vasti

(ad esempio, le zone climatiche comprendono parti molto estese di più

continenti).

Il tempo meteorologico è la risultato di fenomeni che avvengono in aree limitate e in un breve intervallo di

tempo (giornaliero e orario; pioggia, neve, caldo, freddo).

Il clima invece si definisce su fenomeni stagionali e su tempi lunghi (almeno 30 anni) e su ambienti vasti

(ad esempio, le zone climatiche comprendono parti molto estese di più

continenti).

La Temperatura terrestre dipende dal bilancio

energetico

In assenza di atmosfera la temperatura terrestre sarebbe di

-19°C. Ma l’atmosfera trattiene, grazie

all’effetto serra naturale, parte della energia che riceve dal sole.

Il risultato è che la temperatura media

terrestre OGGI è di circa 15°C.

L’equilibrio energetico e l’effetto serra naturale

L’equilibrio energetico e l’effetto serra naturale

Un passo indietro:

Le variazioni naturali del clima

astronomicheterrestriumane

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Le variazioni naturali del clima

astronomicheterrestriumane

Cause astronomiche di variazione dell’energia

entranteRotazione della Galassia

periodicità 200 - 500 Milioni di anni

Eccentricità dell’orbita terrestre:periodicità da 96 a 413.000 anni

Precessione degli equinoziInclinazione asse terrestre: 23.44° (21,5° -

24.5°)Da 19.000 - 24.000 anni

Obliquità dell’orbitaPeriodicità circa 41.000 anni

Attività solare (macchie)Periodicità circa 11 anni

Variazioni Astronomiche (lungo periodo)Variazioni Astronomiche (lungo periodo)

Dovuto alla presenza delle macchie solari: variazioni di 0.07%

sull’energia entrante;

Ciclo solare: 11 anni.

Ciclo magnetico solare: 22 anni

circa

Attività solare

Variazioni Astronomiche (breve periodo)Variazioni Astronomiche (breve periodo)

Un passo indietro:

Le variazioni naturali del clima

astronomicheterrestriumane

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Le variazioni naturali del clima

astronomicheterrestriumane

Cause interne di variazione dell’energia

uscente (di lungo periodo)

OrogenesiFormazione delle catene montuose (centinaia di

milioni di anni). Modifica la circolazione delle correnti aeree, l’albedo.

EpirogenesiDeriva dei continenti e tettonica (centinaia di

milioni di anni). Modifica l’albedo, la circolazione oceanica e il trasporto di calore dall’equatore ai

poli.

VulcanismoPolveri e aerosol riducono provocano un

raffreddamento terrestre. Le emissioni di gas provocano invece un riscaldamento che, spesso,

viene bilanciato dal raffreddamento.

Cause interne di variazione dell’energia

uscente (fluidodinamiche e chimico-fisiche)

circolazione oceanicaGli oceani sono un immenso serbatoio di energia: di conseguenza se per qualsiasi motivo cambia la circolazione oceanica,

cambia anche l’equilibrio del sistema climatico e cambia il clima.

composizione atmosfericaRegola la trasmissione, la diffusione e l’assorbimento della radiazione solare

incidente, e della radiazione terrestre. Se cambia la composizione dell’atmosfera,

cambia anche l’equilibrio del sistema climatico e cambia il clima.

Un passo indietro:

Le variazioni naturali del clima

astronomicheterrestriumane

Un passo indietro:

Le variazioni naturali del clima

astronomicheterrestriumane

Perché il clima cambia?L’apporto umano

Perché il clima cambia?L’apporto umano

Lo sviluppo demografico e tecnologico, modifica l’ambiente, e

mette a dura prova le capacità di adattamento e di sopravvivenza, non solo dell’uomo, ma di tutti i

sistemi viventi.

Lo sviluppo demografico e tecnologico, modifica l’ambiente, e

mette a dura prova le capacità di adattamento e di sopravvivenza, non solo dell’uomo, ma di tutti i

sistemi viventi.

Emissioni globali di carbonio

2005: Emissioni Globali 7 GtC = 26 GtCO2

2005: Assorbimenti Globali

3 GtC = 11 GtCO2

Uso di combustibili fossili (petrolio, gas, ecc.)Cambio d’uso dei suoli (deforestazione, agricoltura, cementificazione)

Inserire tabella GWP dei vari gas

I principali gas-serra

Italia

9 tonnellate a testa

USA

20 tonnellate a

testa

Mali

0,1 tonnellate a

testa

Cosa ci aspetta in questo secolo

Cosa dicono le simulazioni

Cosa ci aspetta in questo secolo

Cosa dicono le simulazioni

(BP 1950)

CO

2 C

on

cen

trat

ion

(p

pm

v)

Non è mai stato così alto negli ultimi

400.000 anni

Non è mai stato così alto negli ultimi

400.000 anni

CO2 in atmosfera nel 21° secolo

Proiezione

2100 (IPCC)

Oggi

Temperatura terrestre1000-1861 emisfero nord, proxy; 1861-2000 globali, strumentali; 2000-2100 proiezioni SRES

Ipotesi migliore: +1,6 °C

Ipotesi peggiore: +6,1 °C

Estensione ghiacci Artici al minimo stagionale

proiezione a fine secolo

Produzione di cereali.

Confronto 2060/oggi

Paesi sviluppati

Paesi in via di sviluppo

Totale mondo

Cambiamento climatico e malaria

oggi

2050

Rifugiati climatici

Delta dei

fiumi

Piccole isole

Coste

Desertificazione

Uragani

Scioglimento dei ghiacci