AZ ÉSZAKI SARKVIDÉK KÖRNYEZETI KIHÍVÁSAI
Pajtókné Tari Ilona Eszterházy Károly Főiskola, Eger
Kolozsvári Akadémiai Bizottság Földrajz Bizottsága Kolozsvár, 2011. október 25.
TARTALOM 1.
Északi sarkvidék globális kihívásai
2.
Az Északi félgömb jégtakarója
3.
Nemzetközi Poláris Év (2007-2009)
4.
A jégtakaró tendenciái
5.
A jégtakaró jelentősége
6.
Az ózon mélypontja 2011-ben
1. AZ ÉSZAKI SARKVIDÉK PROBLÉMÁI
Északi sarkvidék kiterjedése
Északi sarkvidék globális kihívásai • • • • • • •
Globális felmelegedés Olvadó jégtakaró Olvadó permafrost Új vízi utak létrejötte Kereskedelmi útvonalakhoz hozzáférés Megváltozó stratégiai érdekek Szénhidrogén készletekhez való hozzáférés szennyezés • Területi viták • Nem védik nemzetközi egyezmények
2. AZ ÉSZAKI FÉLGÖMB JÉGTAKARÓJA
A hőmérséklet övezetessége
A földi krioszféra összetevői A cryosphere, a gör. kryo , hidegszféra vagy hidegövezet. Ahol a Föld felszínén a víz szilárd halmazállapotban található. tengeri jég tavak, folyók jégtakarója hó gleccserek jéghátságok permafroszt (jég a felhőkben/felhőkből)
A földi krioszféra összetevői
A tengeri jégtakaró éves menete
Hatalmas területek!
Hó: 2 – 40/50 millió km2
Tengeri jég: 7 – 15 millió km2 Összesen: 9 – 60 millió km2
Jéghátság: 14 millió km2
Tengeri jég: 3 – 18 millió km2 17-32 millió km2
Országok, ahol van krioszféra-komponens
95 ország ! 95 ország!
3. Nemzetközi Poláris Év (2007-2009)
Előzmények Polar bear attacked the German scientist in the Arctic, 1870th
Oceanographic measurements in the Arctic, beginning of the 1900th
Ice-breaking steamer “Sybyrjakov”, Chukotka, 1933
The First IPY was held in 1882-1883 with participation of 12 countries. At 13 stations in the Northern Hemisphere and at two stations in the SubAntarctic meteorological observations and observations of the Earth’s magnetic field were made. The Second IPY was held in 1932–1933. The hydro-meteorological network in polar areas has been expanded. The measurements have been made provided new representations of a polar atmosphere behavior. Many expeditions to the Arctic seas were made, ocean circulation and sea ice were studied. The International Geophysical Year in 1957-1958 - the first global experiment for observation of the Earth’s environment. Scientists from 67 countries began comprehensive observations of the global geophysical processes. International Polar Year 2007-2008 2003 May WMO Congress by Resolution 34(Cg- XIV) approved holding an International Polar Year in 2007-2008.
Részvételi szándék, kutatási tervek 60 ország, 880 kutatási tervének megoszlása • • • • • • • •
165 biológia 145 krioszféra 115 meteorológia 110 földtudomány 90 oceanográfia 90 társadalomkutatás 55 ürtudományi alkalmazás 103 adatkezelés, tárolás, stb.
60% Arctic 25% Antarctic 15% mindkét sarkvidék
A kutatás dimenziói Felszíni rendszeres légköri megfigyelések Szárazföldi (szinoptikus) állomások
Hajók adatai
9 új poláris állomás
18
Sajátos megfigyelő eszközök
Műholdas megfigyelések geostacionárius és kvázipoláris műholdak
A tengeri jég vastagságának megfigyelése alulról és felülről
A Nemzetközi Poláris Év (2007-2009) során a kanadai kormány-programok által gyűjtött adatok megoszlása
4. A JÉGTAKARÓ TENDENCIÁI
A léghőmérséklet ingadozásai Nem egyenletes a melegedés!
Az ingadozás 7-12 éves ciklusokba rendezhető, amelyek nagyon eltérő anomáliákat mutatnak. Megnehezítik a megfigyelést. http://www.cdc.noaa.gov/cgi-bin/Composites/ printpage.pl [6 April 2007]
A hótakaró alakulása 1,3 % csökkenés évtizedenként!
Északi félgömb
A 37 év átlagában 24.9 millió km2-es terület ezen idő alatt 1.2 millió km2-rel csökkent. (13X Magyarország területe!) Ábra: J. Brodzik; data from NOAA snow charts revised by D. Robinson, Rutgers University
A jégtakaró változása 1983 - 2010
A jégtakaró változása
A jégtakaró változása 2011. okt. 20. Erős csökkenés, 2011-ben csaknem rekord!
http://nsidc.org/arcticseaicenews/2011/100411.html
A jégtakaró változása Egyértelmű, csökkenő tendencia
A lineáris trendvonal szerinti csökkenés kétszerese a hótakaró csökkenésének, kb. 2,5 millió km2
A jégtakaró alakulása Az Antarktisz körül nem csökken, sőt növekszik a tengeri a jégtakaró!
Ózonhiány ! Erősebb szelek! Lehűlés!
http://polynya.gsfc.nasa.gov/seaice_projects.html [30 March 2007]
A jégtakaró alakulása globális éghajlati modellek
A szárazföldi gleccserek alakulása
A szárazföldi gleccserek alakulása
A permafroszt alakulása PERMAFROSZT: Épp a kevésbé stabil övezetekben gyorsabb a talaj melegedése
Üvegházhatású gázok (metánhidrát) szabadulhatnak fel
A grönlandi jégtakaró alakulása 2-7 m tengerszint emelkedés!
Passzív mikrohullámú szondázás 3000 AD: +4 oC
3000 AD: +8oC
Változások a felhőzetben (%) A 19 elérhető modellből származó megváltozások. A modellek évközi változékonyságával szemben szignifikáns változásokat pontozás jelöli. (IPCC WG-I, 2007: Chapter 10, Supplement)
A felhőzet mind az alacsony szélességek többségén, mind a magas szélességeken fokozza a melegedést! A poláris térségben, ahol több a kisugárzás, mint a bevétel, a több felhő azt eredményezi, hogy kisebb lesz a sugárzási mérleg hiánya és itt is fokozódik a melegedés.
A térképek felhasználása a természetföldrajz oktatására A poláris térségek és a kontinensek melegszenek a leggyorsabban!
A magas szélességeken mindenütt több csapadékra lehet számítani! A hőmérséklet átlagos változása (19 modell)
A csapadék átlagos változása (19 modell)
Az eszkimók szerint a tavasz veszélyesebb lett számukra.
A trendek összegzése Az arktikus melegedés nem megfordítható.
Olvadnak a jégtáblák, a gleccserek, emelkedik a tengerszint.
Sárrá válik a permafroszt, többlet ÜHG-kibocsátás, erózió a tengerpartokon
Riadó az északi térségben: a jegesmedvék kihalása fenyeget az Arktisz melegedése miatt.
Veszélyek a turizmusra Fogynak a gleccserek az ivóvíz tartalékai
Félnek a lavináktól, a gleccserek olvadásától
A farmerek aggódnak az őszi terményt védő hótakaró hiánya miatt. A hó nedvesebbé válhat: Basmannij Piac tetőszerkezete berogyott Moszkvában
5. A JÉGTAKARÓ JELENTŐSÉGE
Ivóvíz-forrás Főleg a Himalaya
Albedó
Cirkuláció (magyarországi késő tavaszi fagy tipikus áramlásai: Kalmár Elena, 1985)
A légnyomás alakulása 2.15 ábra A tengerszinti légnyomás trendjei 1955-2005, a mezők tízévenkénti átlagai alapján (Gillett et al., 2005). A bal oldalon a megfigyelt értékek (HadSLP2r,), a jobb oldalon pedig nyolc globális klímamodell átlagos szimulációja látható. A szimulációkban az üvegház-gázok, a szulfát-aeroszolok, a sztratoszferikus ózon, a vulkáni aeroszolok és a naptevékenység megfigyelt alakulását is figyelembe vették. Az áramvonalak a nyomásváltozásból a geosztrófia közelítésével származtatott járulékos szélkomponenst jelölik, a változás mértékével arányosan sötétedő rajzolattal. A mértékegységek: hPa/50év (a nyomásra) illetve ms-1/50 év a geosztrófikus szélsebességi járulékra.
Észak-Atlanti Oszcilláció
Pozitív index, kevés csapadék Közép EU-ban
A levegő összetétele
Kémiai anyagok: metán-hidrát, ólom, ózon (sztratoszféra), arktikus homály Sajátos körülmények, katalizátor- és puffer-hatások!
A poláris folyamatok lehetséges hatásai a globális klímaváltozásra • Tengerfenék alatti gázok felszabadulása • Metán és szén-dioxid felszabadulás a permafroszt olvadása miatt • A tengeri jég és a hótakaró olvadása miatti albedó-csökkenés, ami tovább fokozza a felmelegedést • A tengerszint emelkedése a Grönland olvadása miatt (a tengeri jég olvadása nem emeli a szintet!) • Az édes- és a sós víz arányának felborulása az olvadás és a folyók vízhozamnövekedése miatt az óceáni szállítószalag gyengüléséhez vezethet.
Évi nettó növényi zöldtömeg produkció
King et al.,ed.: Our changing planet, 2009, 274-275 o.
Évi nettó növényi zöldtömeg produkció
ÁMDE !!
Az Arktisz a növények (sérülékeny) élőhelye
Az Arktisz az állatok élőhelye is Jeges (olvadó, újrafagyó) hóban nem tudják megtalálni a hó alatti táplálékot. Kanadában drámaian csökkent a caribou (Rangifier tarandus) állomány!
Inger Marie Gaup Eira/www.ealat.org
Az Arktisz az emberek lakóhelye
Az Arktisz az emberek lakóhelye
Az Arktisz nyersanyag lelőhely is Kőolaj-lelőhelyek
Ipari tevékenység, gáz-lelőhelyek
Hajózás a kontinensek körül?
Szélenergia termelhető?
IPCC SRREN, 2011
Vagy, árapály-energia…?
IPCC SRREN, 2011
Turizmus Alpok: Hó-biztonság (tél)
Antarktisz: hajóval érkező Látogatók (nyár)
6. AZ ÓZON MÉLYPONTJA 2011-BEN
Az ózon elhelyezkedése a légkörben
Az ózonpajzs
A légkör külső határára érkező sugárzás közel egyenletes, a felszínre azonban már csak a 290 nanométernél nagyobb hullámhosszú sugarak érkeznek le. A rövidebb hullámhosszú sugarakat az ózon 90 %-ban megszűri.
Az „ózonlyuk” A felszínen: 1 atm, 0 oC
A troposzférában ennek a 10 %-a van csupán!
„Ózonlyuk” a déli félgömbön
Ózonlyuk a déli félgömbön
„Ózonlyuk” a déli félgömbön
Az ózonritkulás mértéke a déli sarkvidéken
Ózonritkulás az északi sarkvidéken
Ózonritkulás az északi sarkvidéken
Ózonritkulás az északi sarkvidéken
Ózonhiánnyal veszélyeztetett térségek A nagyobb terület oka:
a meridionális áramlások.
2011
2011
2011
A hőmérséklet a sztratoszférában csökken! Sztratoszféra
Felső troposzféra
Alsó troposzféra
Felszín (2 m)
Összegzés • A szilárd víz jelenlétével jellemzett földi szféra, a krioszféra nagyon változatos elterjedésű a Földön. • A Nemzetközi Poláris Év (2007-2009) során hatalmas adattömeg keletkezett, amiből újabb ismeretek várhatók. • A globális felmelegedés nyomán a krioszféra nagyrész összehúzódott, a déli sarki tengeri jégtakaró kivételével. • A poláris térségek a levegő összetétele, az éghajlat alakulása, a növényi és állati élet, sőt az ember itteni élete szempontjából sokféle fontos szereppel bír. • Az ózonpajzs korábbi romlása megállt, hála a freon- és halon-kibocsátás világméretű csökkenésének. A sztratoszféra hűlése ugyanakkor kedvező feltételeket teremt az esetenkénti erős ózoncsökkenésnek.
Köszönöm a figyelmet!
[email protected]
