Globalne zmiany

środowiska

dr inż. Danuta J. Michczyńska

Wykład 1

Globalne Zmiany Środowiska

Wykład 1

str.

Każdego roku znaczna ilość czasu,

pieniędzy i energii jest zużywana aby

zidentyfikować i zrozumieć zmiany

środowiska, które miały miejsce w

przeszłości, tak by móc zrozumieć

obecnie

zachodzące

zmiany

obecnie

zachodzące

zmiany

przewidzieć przyszłe.

Globalne Zmiany Środowiska

Wykład 1

str.

Tematyka wykładów:



Środowisko geograficzne - pojęcie, elementy oraz

uwarunkowania zmian. Skale czasowe. Źródła danych o

zmianach klimatu.



Bilans promieniowania dla Ziemi. Efekt cieplarniany.



Wpływ zmian parametrów orbity ziemskiej na klimat - cykle

Milankovica.



Cyrkulacja wody w oceanie światowym i jej wpływ na klimat.

Mechanizm tworzenia Głębokiej Wody Północnego Atlantyku

(NADW).



Metody tworzenia skal czasowych w badaniach środowiska.



Zmiany klimatu w Erze Kenozoicznej. Cykl glacjalno-

interglacjalny w Czwartorzędzie. Metody badań

klimatostratygraficznych Czwartorzędu.



Źródła danych paleoklimatycznych - rdzenie lodowe, osady

morskie i korale.

Globalne Zmiany Środowiska

Wykład 1

str.

Tematyka wykładów – cd.



Źródła danych paleoklimatycznych – dane geologiczne z

lądów, źródła biologiczne - analiza pyłkowa i

dendroklimatologia.



Rozkłady częstości dat U/Th i dat radiowęglowych jako źródła

informacji o zmianach środowiska w przeszłości.



Globalne zmiany klimatu w czwartorzędzie.



Zmiany klimatu na przełomie plejstocenu i holocenu.



Antropogeniczne gazy cieplarniane w atmosferze. Prognozy

emisji i koncentracji gazów cieplarnianych w najbliższym

stuleciu.



Zmiany klimatu Ziemi w ostatnim tysiącleciu.



Mechanizm powstawania dziury ozonowej i jej konsekwencje

klimatyczne.



Modelowanie zmian środowiska w oparciu o dane

paleoklimatyczne.

Globalne Zmiany Środowiska

Wykład 1

str.

Podręczniki



Bradley R. S., Paleoclimatology. Reconstructing Climates of

the Quaternary. Harcourt Academic Press, San Diego, 1999.



Mannion A. M., Zmiany środowiska Ziemi. Historia środowiska

przyrodniczego i kulturowego. PWN, Warszawa, 2003.



Allen P., Procesy kształtujące powierzchnię Ziemi. PWN,

Warszawa, 2000



Boryczka J., Zmiany klimatu Ziemi. Dialog, Warszawa, 1998



E. Boeker, R. van Grondelle, Fizyka środowiska. PWN,

Warszawa, 2002.



Peixoto J.P., Oort A.H., Physics of Climate. American Institute

of Physics, New York

1992.



Goslar T., Naturalne zmiany atmosferycznej koncentracji

radiowęgla w okresie szybkich zmian klimatu na przełomie

Vistulianu i Holocenu. Zesz. Nauk. Pol. Śl. Geochronometria

15,1996.



Eddy J. A., Oeschger H. (eds.), Global Changes in the

Perspective of the Past, Wiley & Sons, Chichester, 1993.

Globalne Zmiany Środowiska

Wykład 1

str.

Artykuły w czasopismach

naukowych



Rial J.A., 2004, Abrupt climate change: chaos and order at orbital

and millennial scales. Global and Planetary Change 41



Kukla G., Gavin J., 2005, Did glacials start with global warming?

Quaternary Science Reviews 24



Pillans B., Naish T., 2004, Defning the Quaternary. Quaternary

Science Reviews 23



Schiermeier Q., 2006,

A sea change, Nature vol. 439 (19 January):

256-260.



Różański K., 2002, Antropogeniczne zmiany klimatu: mit czy

rzeczywistosc? Postępy Fizyki tom dod. 53D: 162-168.



Siegenthaler U. et al., 2005, Stable Carbon Cycle–Climate

Relationship During the Late Pleistocene, Science vol. 310:1313-

1317.



Spahni R., 2005, Atmospheric Methane and Nitrous Oxide of the

Late Pleistocene from Antarctic Ice Cores, Science vol. 310: 1317-

1321.

Globalne Zmiany Środowiska

Wykład 1

str.

Interesujące strony www:

http://www.ngdc.noaa.gov/
http://www.exploratorium.edu/climate/index.html
http://www.ace.mmu.ac.uk/Resources/gcc/index.ht
ml
http://www.physicalgeography.net/home.html
http://www.stratigraphy.org/gssp.htm
http://www.dpc.ucar.edu/globalChange/
http://www.realclimate.org/

Strony internetowe

Globalne Zmiany Środowiska

Wykład 1

str.

Środowisko geograficzne

i jego elementy



Środowisko geograficzne

(powłokę geograficzną) tworzy zespół

elementów przyrodniczych wzajemnie powiązanych i uwarun-

kowanych. Elementami środowiska są atmosfera, hydrosfera,

kriosfera, litosfera i biosfera. Cechą charakterystyczną powłoki

geograficznej jest jej piętrowa budowa, wzajemne przenikanie

sfer oraz przestrzenne zróżnicowanie. Za górną granicę powłoki

przyjmuje się pas atmosfery (stratosfery) odległy o 20-25 km od

powierzchni Ziemi, w którym występuje maksymalna

koncentracja ozonu, za dolną granicę - warstwę podskorupową

leżącą średnio 30-40 km pod powierzchnią Ziemi (granica ta pod

górami znajduje się na głębokości 70-80 km, natomiast pod

oceanami 5-8 km).



Środowisko naturalne

to środowisko geograficzne nie

przekształcone przez człowieka lub też przekształcone w

niewielkim stopniu.

Globalne Zmiany Środowiska

Wykład 1

str.

Globalne Zmiany Środowiska

Wykład 1

str.

Elementy środowiska



Atmosfera

– najbardziej zmienna część środowiska, układ

dynamiczny, w którym zachodzi ciągłe przemieszczanie się mas

powietrza.



Hydrosfera

– woda w stanie ciekłym znajdująca się na

powierzchni Ziemi, w oceanach, jeziorach, rzekach i pod

powierzchnią Ziemi.



Kriosfera

– światowe zasoby lodu i śniegu, obejmujące lądolody,

lodowce górskie, lód morski, pokrywę śnieżną, lód rzeczny i

jeziorny.



Litosfera

– Kontynenty wraz z masywami górskimi i basenami

oceanicznymi, osady i gleby. Elementy te ulegają zmianom

bardzo powoli i należy je rozpatrywać w skali życia Ziemi.



Biosfera

- roślinność lądowa i morska, zwierzęta lądowe (w tym

człowiek) i morskie oraz ptaki. Elementy biosfery są bardzo czułe

na zmiany klimatu i ze swej strony mogą wpływać na jego zmiany.

Globalne Zmiany Środowiska

Wykład 1

str.

Czas odpowiedzi

Pojemność cieplna

Albedo

Atmosfer
a

Najszybsza odpowiedź na zaburzenie
(dni –miesiąc)
Silny cykl dobowy
Globalne mieszanie w ciągu tygodni do
miesiąca

Niska – łatwo daje się
ogrzać i wprawić w
ruch
Silne gradienty
wertykalne i
horyzontalne

Chmury: 50-55%
Bezchmurne niebo: ~5%

Hydrosfe
ra

Znacznie wolniejszy czas odp. niż atm.
Układ warstwowy:
Powierzchnia – warstwa mieszająca się
(~100m) - odp. od miesięcy do lat
Głęboki ocean – stulecia
Czas mieszania oceanu ~ 1500lat

Bardzo wysoka –
doprowadzenie dużej
ilości energii skutkuje
małą zmianą temp.

Pow. oceanu: 8%

Kriosfera

Wieloskalowość:
Szybkie sezonowe zmiany – roczne
zmiany zasięgu lodowców
Narastanie lądolodów: 10 000 – 100 000
lat
Wycofywanie lądolodów 1000 – 10 000
lat
Ważny czynnik kontrolujący poziom
oceanów

Wysoka – przejścia
fazowe wymagają
dostarczenia dużej
ilości energii (np.
topnienie)

Istotne znaczenie dla
klimatu ma wysoka
zdolność odbijania prom.
słonecznego
Stary śnieg ~50%
Świeży śnieg - 80-90%

Litosfera

Oddziaływuje z klimatem w wielu
skalach czasowych
- Ruchy płyt kont. - ~1cm/rok
- Wietrzenie – średnio 6cm/1000yr
Potrzeba milionów lat aby efekt był
znaczący
- Erupcje wulkanów – natychmiastowe
oddziaływanie (skala czasowa jak
cyrkulacji atm.)

Niska (.25 x wody)
Temperatura lądu – b.
zmienna

Rozkład
równoleżnikowy

Ciemna gleba ~10%
Jasna gleba ~30%
Beton ~20%

Biosfera

Sezonowy lub roczny dla jednostek
Stulecia dla zbiorowisk

Las: 5-10%
Łąki: 5-25%
Lasy deszczowe –
najniższe albedo na
Ziemi

Globalne Zmiany Środowiska

Wykład 1

str.

Atmosfera



Układ warstwowy



Cyrkulacja atmosferyczna

Globalne Zmiany Środowiska

Wykład 1

str.

Atmosfera

Mimo że atmosfera nie jest wielkim magazynem wody, jest "super
autostradą", którą woda przemieszcza się wokół Ziemi. Woda w
atmosferze występuje zawsze. Najlepiej widoczną formą jej
obecności są chmury. Ale nawet przejrzyste powietrze w
bezchmurny dzień zawiera wodę w postaci małych, niewidocznych
gołym okiem cząsteczek. Objętość wody w atmosferze wynosi
około 12900 km

. Gdyby cała woda zawarta w atmosferze spadła

na Ziemi w jednej chwili, utworzyłaby na powierzchni warstwę o
grubości 2.5 cm.

Globalne Zmiany Środowiska

Wykład 1

str.

Opady

Średnie roczne opady na świecie

Globalne Zmiany Środowiska

Wykład 1

str.

Hydrosfera



Przeważająca ilość wody jest zmagazynowana w oceanach przez

czas

dłuższy

niż

ten

potrzebny

dla

pełnego

cyklu

czas

dłuższy

niż

ten

potrzebny

dla

pełnego

cyklu

hydrologicznego. Ocenia się, że około 1 338 000 000 km

światowych zasobów wody (1 386 000 000 km

) znajduje się w

oceanach. Stanowi to około 96.5% całkowitych zasobów. Szacuje

się również, że oceany w około 90% zasilają proces parowania.



W okresach oziębienia klimatu na Ziemi znaczna część wody

została uwięziona w różnych formach zlodowacenia (lądolody,

lodowce), zmniejszając tym samym dostępną objętość wody dla

innych elementów cyklu. Zjawisko odwrotne było możliwe

podczas okresów ocieplenia klimatu. W czasie ostatniej epoki

lodowej prawie jedną trzecią powierzchni Ziemi pokrywały

lodowce, a poziom oceanów był o około 122 m niższy od

dzisiejszego. Około 3 milionów lat temu, kiedy Ziemia była

cieplejsza, oceany mogły być nawet 50 m powyżej stanu

dzisiejszego.

Globalne Zmiany Środowiska

Wykład 1

str.

Hydrosfera

Ponad 96% - to wody słone.
Wody słodkie w 68% w lodach i lodowcach.
Pozostałe ok. 30% wód słodkich znajduje się pod ziemią.
Powierzchniowe zasoby słodkiej wody (rzeki czy jeziora)
wynoszą około 93000 km

, co stanowi zaledwie 1/700%

całkowitych zasobów wodnych Ziemi. A mimo to rzeki i jeziora
są podstawowym źródłem wody w codziennym życiu
człowieka.

Globalne Zmiany Środowiska

Wykład 1

str.

Obieg wody

Globalne Zmiany Środowiska

Wykład 1

str.

Kriosfera



Lodowce

pokrywają

10-11%

powierzchni

Lodowce

pokrywają

10-11%

powierzchni

wszystkich lądów.



Gdyby dzisiaj stopiły się wszystkie lodowce poziom

mórz i oceanów podniósł by się o około 70 m (wg

National Snow and Ice Data Center).



Podczas ostatniego zlodowacenia poziom mórz był

o około 122 m niższy od obecnego a lodowce

pokrywały prawie jedną trzecią lądów.



Podczas ostatniego ocieplenia, 125000 lat temu,

powierzchnia mórz utrzymywała się o około 5.5 m

wyżej niż dzisiaj. Około 3 mln lat temu poziom

mórz mógł być wyższy nawet o 50.5 m.

Globalne Zmiany Środowiska

Wykład 1

str.

Globalne Zmiany Środowiska

Wykład 1

str.

Litosfera



Formowała się do początku powstania naszej planety, pod

wpływem procesów zachodzących zarówno we wnętrzu Ziemi,

jak i na jej powierzchni. W wyniku współdziałania tych procesów

powstawały i powstają skały, złoża minerałów, a także struktury

tektoniczne i formy ukształtowania terenu.

Skalne oblicze

Ziemi stale ulega zmianie

, na efekty niektórych trzeba czekać

miliony lat, np. na powstanie gór. Inne procesy zachodzą bardzo

szybko, a skutki ich są katastrofalne, np. trzęsienia ziemi,

wybuchy wulkanów. Rzeźba powierzchni Ziemi i jej budowa

wpływają na przebieg procesów zachodzących w atmosferze i

hydrosferze oraz pośrednio w przyrodzie ożywionej, różnicując

strefowy układ tych elementów środowiska.



Dla człowieka litosfera jest podłożem, na którym żyje i które

przekształca. Jest też źródłem zasobów mineralnych, które

wykorzystuje i przetwarza. Niezmiernie długi czas powstawania

skał i złóż mineralnych powoduje, że zasoby mineralne Ziemi

uznajemy za zasoby nieodnawialne.

Globalne Zmiany Środowiska

Wykład 1

str.

Biosfera



Biosfera, żywa powłoka ziemi wraz ze środowiskiem życia

organizmów, obejmująca powierzchniową warstwę skorupy

ziemskiej (litosfera), wszystkie wody (hydrosfera) i dolne

warstwy atmosfery (troposfera).



Granice biosfery nie są jednoznacznie określone, większość

organizmów żyje do ok. 100 m wysokości w atmosferze, 150

m w głąb wody i 3 m w głąb gleby. Zasięgi maksymalne są

osiągane przez utajone formy życia tj. nasiona, zarodniki,

które można spotkać do kilkunastu kilometrów wysokości.



Dla prognozowania przyszłości kuli ziemskiej ma znaczenie

ocena produktywności biosfery oraz bilansowanie jej

zasobów odnawialnych i nieodnawialnych.

Document Outline

Slide 1
Slide 2
Slide 3
Slide 4
Slide 5
Slide 6
Slide 7
Slide 8
Slide 9
Slide 10
Slide 11
Slide 12
Slide 13
Slide 14
Slide 15
Slide 16
Slide 17
Slide 18
Slide 19
Slide 20
Slide 21

Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
Globalne zmiany środowiska przyrodniczego (2)
Globalne zmiany środowiska przyrodniczego
ZMIANY KLIMATU JAKO GLOBALNY PROBLEM ŚRODOWISKOWY
Globalne zmiany środkowiska
Pytania z Globalnych zmian środowiskaściaga wersja sciaga
katastrofa na wegrzech zbiorniki poflotacyjne, Studia Geografia, Globalne zmiany hydrosfery
Globalne zagrożenia środowiska naturalnego, Rozrywka, SZKOŁA
Globalne zmiany klimatu, wpływ na rozwój rolnictwa na Świecie
GLOBALNE TRENDY ŚRODOWISKA BEZPIECZEŃSTWA - PANEK, STRATEGIA BEZPIECZEŃŚTWA
Analiza i ocena regionalnych i globalnych problemów środowiskowych
GLOBALIZACJA I ZMIANY drukowanie
biologia, sozologia i autekologia, Sozologia, dziedzina wiedzy opisująca zmiany w środowisku przyrod
Naturalne i antropogeniczne zmiany środowiska przyrodniczego
12 Globalne zmiany klimatu
Globalne zmiany klimatyczne
Globalne zmiany środkowiska
Globalne zagrożenia środowiska naturalnego 2
zmiany klimatu Cwicz do dania, Studia, 1-stopień, inżynierka, Ochrona Środowiska, Zagrożenia cywiliz

więcej podobnych podstron

globalne zmiany środowiska

Document Outline