clima e cambiamenti climatici carlo pona enea. le osservazioni: temperatura composizione...
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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
Le osservazioni:
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
Le osservazioni:
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
Le osservazioni:
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
Un passo indietro:
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
Un passo indietro:
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