Klímaváltozásról Martinás Katalin ELFT Termodinamikai Szakcsoport Termotea, 2012. március 12.

Az előadások a következő témára: "Klímaváltozásról Martinás Katalin ELFT Termodinamikai Szakcsoport Termotea, 2012. március 12."— Előadás másolata:

1 Klímaváltozásról Martinás Katalin ELFT Termodinamikai Szakcsoport Termotea, 2012. március 12.

2 Tematika Post modern tudományosság - Klíma szkeptikusok Érvek és ellenérvek az üvegházhatás, mint fő(kizárólagos) ok esetén Energetikai elemzés Lehetséges antropogén hatások Mi a teendő?

3 Klíma változás= Az antropogén széndioxid növekedésből származó veszélyes globális felmelegedés Tudományosan bizonyított

4 IPCC „nagyon valószínű, hogy a globális átlaghőmérsékletben a 20. század közepe óta megfigyelt növekedés nagy része az antropogén üvegházhatású gázok koncentráció- növekedésének tudható be”.

5

6 Tíz bizonyíték a klímaváltozás mellett - NOAA 1. a felszíni - szárazföldi és óceánok fölötti - hőmérséklet emelkedő trendje. 2. az Egyesült Államok felszíni hőmérsékle is nőtt 1.a tengerszint emelkedése. Az elmúlt 100 évben a világtenger vízszintje átlagosan évi 1,7 milliméterrel emelkedett, 1993 óta ennek mértéke 3,5 milliméterre nőtt. 4. az óceánok vizének melegedése 5. a valaha mért legmelegebb évek sorrendben: 1988, 2003, 2005 és 2009. 6. az északi sarkvidéki jégborítás visszahúzódása. Ez tovább fokozza a felmelegedést, mivel a nyílt vízfelület több hőt nyel el a napsugarakból, mint a jégpáncél. Becslések szerint a nyári jégborítás a közeljövőben teljesen el is tűnhet. 7. Visszahúzódóban vannak a gleccserek is. 8. A klímaváltozást támasztják alá az elmúlt négy évtizedben egyre gyakoribbá váló szélsőséges időjárási jelenségek, természeti katasztrófák. Sok kutató hangsúlyozza, hogy itt valószínűségi és nem közvetlen ok- okozati összefüggésről van szó, azaz egy-egy katasztrófát nem lehet egyértelműen az éghajlatváltozással magyarázni. 9. A légköri széndioxid-koncentráció emelkedése. Az elmúlt 800 ezer évben ennek mértéke 170 és 300 ppm (milliomod dellek alapján az utóbbi évtizedek felmelegedését nem lehet természeti körülményekkel térfogatrész) között mozgott, 2010 májusában viszont elérte addigi csúcsát, a 392,94 ppm-es szintet. 10. A NOAA tizedik jelzőszáma a Földet elérő napenergia mennyisége. Ez az utóbbi évtizedekben nem nőtt, miközben a földi átlaghőmérséklet emelkedett. Ez a tény rendkívül valószínűtlenné teszi, hogy a Nap szerepet játszana a globális felmelegedésben.

7 9. A klímamodellek alapján az utóbbi évtizedek felmelegedését nem lehet természeti körülményekkel magyarázni, az emberi tevékenység az üvegházgáz-kibocsátás révén elsődleges szerepet játszott benne. A kilencedik indikátor a légköri széndioxid- koncentráció emelkedése. Az elmúlt 800 ezer évben ennek mértéke 170 és 300 ppm (milliomod térfogatrész) között mozgott, 2010 májusában viszont elérte addigi csúcsát, a 392,94 ppm-es szintet.

8 Klímaszkeptikusok 1- Nincs felmelegés 2- Nem antropogén 3- Nem biztos, hogy a CO2, hanem más antropogén eredetű hatások (is) - lehet, hogy félrekezeljük a bajt?

9 Bartholy Judit ábrája, 2001 IPCC

10 2 -Klímaszkeptikus Az emberi energiafluxus 1/10 000 része a teljesnek -elhanyagolható A klíma mindig változott

11 Szkeptikus 2-3 Berényi Dénes Természet Világa, 2011. március A neves kultúrtörténész, Wolfgang Behringer megállapítása szerint a Földön minden „nagy” kultúra a melegebb periódusokban jött létre.

12 Üvegházhatás Joseph Fourier – 1824 Svante Arrhenius - 1896 számszerűleg először 1998–ban Buenos Airesben 180 ország részvételével ENSZ-konferencia

13 Számítás Fizikus: Optikai vastagság τ, I = Io exp(- τ) Monokromatikus sugárzásnál Τ = ∫aρdz Klíma: Sugárzási kényszerítés - Dt = K ln (c/co)

14 Miskolczi Ferenc Pályáját 1971-ben az OMSz Légkörfizikai Inté- zetében kezdte, és az infravörös sugárzásátvitel számítógépes programozása lett a feladata. Hartcode (High Resolution Transfer Code) program. nem használ közelítést, az abszorpciót vonalanként számítja (line by line módszer) és képes az abszorpció és az optikai vastagság meghatározására is. 2001- 2006 a Langley Research Center tudományos főmunkatársa, az újonnan pályára állított műholdak sugárzás- mérő berendezéseinek tesztelésében vett részt.

15 Optikai vastagság Miskolczy – Planck súlyozott átlag

16 Optikai vastagság 1,87 - NOAA - Planck súlyozás (2010) - NOAA – fluxusok közötti kapcsolat (2004) - TIGER szondákból számított átlag (2004) Légkörünk egy stabil állapot körül ingadozik!

17 Eredmény Már nem dolgozik ott Nincs kritikai elemzése a módszerének, Nincs más számítás az optikai vastagságra

18 Termodinamikai elemzés Energia mérlegek

19 Kevin E. Trenberth, John T. Fasullo, and Jeff rey Kiehl, EARTH’S GLOBAL ENERGY BUDGET, BAMS, 311-218, 2009

20 GlobálislBejövő Nap energia Reflektált Nap energia Albedo(%)ASROLRNettó lemenő sugárzás KT97341.810731235 0 ERBE-FT08341.3106.931.3234.4 0 ISCCP-FD341.8105.931235.8233.32.5 NRA341.9115.633.8226.3237.4−11.1 ERA-40342.510631236.5245−8.5 JRA339.195.228.1234.8253.9−10.1

21 Légkör Hűt és fűt -30 C a hűtő hatása 63 C a melegítő hatása Komplex rendszer

22 Felszíni energiamérleg SU + K =(1-a)*F+ED+EA + EB +EG SU = Qs + ED Qs = =(1-a)*F+EA + EB +EG -K

23 SU

24

25 A felszíni sugárzás, SU 1948-tól 2008-ig NOAA adatok alapján a hőmérséklet 0,6 C-t változott dSU = 3W/m2 0,1 C változás dSU= 0,5 W/m2

26 SU SU két összetevőre bontható, a légkörből visszasugárzott energia (ED), ami 330 W/m2 a Földi folyamatok hőtermeléséből a kisugárzott rész, Q Q = SU – ED Q értéke 60 W/m2 körül van.

27 Üvegház faktor, gT gT = SU/Qs gT = 6,5 dSU /SU= dgT/gT + dQs/Qs dSU=0,5 W/m2 –hez dQs=500/6,5= 80mW/m2

28 Bejövő energiaáramok: az abszorbeált rövid hullámú sugárzás, 163 W/m2, F=184 W/m2 (1-a)F F nem változott, de dF = 0,5% dSU=(1-5) W/m2 A=0,3 a planetáris albedo – nem változott aF= 23/184=0,12 felszíni albedo Az a-ban 0,04% csökkenés 0,1 C növekedés

29 A Földön a különféle típusú felszínek albedó értékei – szabad vízfelület 5–10 % – erdő 10 – 15 % – szántóföld 15 – 30 % – havas felszín 50 – 95 % – felhő 40-80 %. - folyó víz 30-40% - aszfalt 5-20% - beton 10-35 %, - kő 20-35 %, - cseréptető 10-35 %.

30 IEA Emberi primér energia fogyasztás (mW/m2) 18-ról 30 –ra nőtt 25 év alatt

31 Elhanyagolható? E >= 30 mW/m2 dT = 0,1 *30/80 = 0,04 C Amerikaiak – 4x – 0,16 C New Jersey – 4 W/m2

32 Lehetséges magyarázat dF =0,1%dSU= 1000mW/m2 Da=0,1%dSU= 1000 mW/m2 dEA= 20 mWdSU= 120 mW/m2 dEG= 20 mWdSU= 120 mW/m2 dEB =? ÜvegházdSU = 800 mW/m2 =0,15 C

33 Konklúzió A teljes primér energiafogyasztás nem elhanyagolható! Energiatakarékosság nem elegendő, át kell térni a minőségi növekedésre! Meg kell ismerni a légkör stabilitását, és határait. Felnőttként kezelni a laikusokat, ha vissza akarjuk állítani a tudomány tekíntéjét.

34

35