Környezeti klimatológia II.
Makra László
Globális klímaváltozás
1. Fejezet: Múlt, jelen, jövő • • • • •
Klímaváltozás a múltban Fokozódó felmelegedés A klímaváltozás hatásai El fognak tűnni a sarki jégsapkák A globális felmelegedés hatása az óceánokra
2. Fejezet: IPCC, globális klímaváltozás • IPCC, klímaváltozás, 3/1. kötet, 2007 február, Párizs • IPCC, klímaváltozás, 3/2. kötet, 2007 március, Párizs • IPCC, klímaváltozás, 3/3. kötet, 2007 május, Bangkok
3. Fejezet: Az antropogén tevékenységek globális következményei és a klímaváltozás magyarországi hatásai • • • • • • •
Ökológiai lábnyom és biokapacitás 2050-re három Földre lenne szükség A jólét ára A globális felmelegedés hatása Magyarország klímájára Kis (0,5 °C-os) globális változás Nagyobb (1,0 °C-os) globális változás A fenntartható jövő felé
1. Fejezet: Múlt, jelen, jövő •
Klímaváltozás a múltban
•
Fokozódó felmelegedés
•
A klímaváltozás hatásai
•
El fognak tűnni a sarki jégsapkák
•
A globális felmelegedés hatása az óceánokra
Klímaváltozás a múltban 9 Az i.u. 800 és 1300 között meleg periódus uralkodott a Földön (ekkor a vikingek letelepedtek Grönlandon, és eljutottak Amerikába is). 9 „Kis jégkorszak" (16. század – 19. század közepe); kemény, hosszú telek (gyakran befagyott New York kikötője, továbbá a Temze és a Szajna).
A Föld átlaghőmérsékletének ingadozása az elmúlt 2000 évben. A színek a különböző mérési forrásokat jelölik. Jól megfigyelhető a középkori meleg periódus és a kis jégkorszak.
Feltevések: 9 a 8000 évvel ezelőtti erdőirtások módosították az éghajlatot; 9 a kis jégkorszak oka az volt, hogy a pestisjárványokat követően az erdők nagy területeket hódítottak vissza;
A Föld átlaghőmérsékletének ingadozása az elmúlt 150 évben
9 a 20. században a globális felszínhőmérséklet 0,7 °C-kal emelkedett; 9 nem egyértelmű, hogy ebből mennyi a természetes hatás, és mennyi az antropogén hozzájárulás; 9 a felmelegedés felgyorsult a 20. század utolsó negyedében;
Fokozódó felmelegedés 9 a műszeres mérések kezdeteitől a a 10 legmelegebb év a Földön 1995 után következett be; 9 a légköri CO2-szint növekedési üteme változatlan; 9 az IPCC 2001-es jelentése szerint 2100-ig az átlagos globális felszínhőmérséklet 1,4-5,8 °C közötti növekedése várható;
9 Az utóbbi 50 évben több mint 20 %-kal nőtt a szén-dioxid légköri koncentrációja, kb. 310 ppm-ről számító 380 ppm-re (a legmagasabb érték, amióta ember él a Földön). 9 IPCC 2001: a szén-dioxid légköri szintje 2100-ra 541-970 ppm közötti lesz, attól függően, hogy milyen mértékben csökkenti az emberiség a szén-dioxid kibocsátást. Az ember által a légkörbe küldött szén-dioxid nagy része a szénhidrogének (kőolaj, földgáz) elégetése során keletkezik.
A légköri szén-dioxid mennyiségének alakulása az elmúlt 400 ezer évben. Jól látszik, hogy a jégkorszakokkal összefüggő ciklusok egyensúlya az utóbbi évtizedekben felborult.
A klímaváltozás hatásai 9 emelkedő hőmérséklet; 9 leszakadt jéghegyek; 9 visszahúzódó gleccserek; 9 emelkedő tengerszint; 9 szélsőségesebbé váló klíma;
El fognak tűnni a sarki jégsapkák 9 a sarki jégtakarók sokkal gyorsabban olvadnak, mint azt a 2001. évi IPCC-jelentés előrejelezte; 9 2040-re nyaranta teljesen elolvad az északi-sarki jégtakaró; 9 a jégtakarók olvadása nemcsak azért probléma, mert emelkedik a tengerszint, hanem azért is, mert a víz több hőt képes elnyelni mint a jég, ami további felmelegedést eredményez;
A globális felmelegedés hatása az óceánokra 9 IPCC, 2001: a globális tengerszint legfeljebb 90 cm-rel emelkedik (szoros az összefüggés a jégsapkák olvadásával ⇒ bizonytalan előrejelzés; 9 az óceánok elynelik a légköri szén-dioxid jelentős részét. Melegebb vízben nehezebben oldódik a szén-dioxid ⇒ az óceánok savasodnak; 9 a víz felmelegedése és kémhatásának változása érzékenyen érinti majd a tengeri állatokat ⇒ fajok kihalása;
A víz melegedésének egyik hatása a korallfehéredés. A meleg miatt a korallok kilökik az őket színező algákat.
2. Fejezet: IPCC, globális klímaváltozás • IPCC, klímaváltozás, 3/1. kötet, 2007 február, Párizs • IPCC, klímaváltozás, 3/2. kötet, 2007 március, Párizs • IPCC, klímaváltozás, 3/3. kötet, 2007 május, Bangkok
IPCC, klímaváltozás, 3/1. kötet, 2007 február, Párizs 9 130 ország, 2500 kutató, 2002-2006, 5 év eredményei; 9 legfontosabb állítás: „nagyon valószínű„ (90 %-os bizonyosságú), hogy az elmúlt évtizedekben tapasztalt klímaváltozás emberi tevékenységhez köthető ←⎯→ IPCC, 2001: a „valószínű” (66 és 90 % közötti bizonyosságú); 9 a felmelegedés jelentős részéért felelős üvegházhatású gázok légköri koncentrációja 1750 óta emelkedik; melynek következményei: a sarki jégsapkák olvadása, a tengerszint emelkedése, a csapadék és a légmozgások szélsőséges változásai, az átlaghőmérséklet minden kontinensen növekedett az elmúlt száz évben, és az emelkedés csak fokozódik, a következő két évtizedben 0,2 °C-kal nő a globális felszínhőmérséklet, és ha a 2000. évi szintre szorítjuk vissza az üvegházhatású gázok és aeroszolok kibocsátását, akkor is biztos a 0,1 °C-os lesz az emelkedés,
A két legjelentősebb üvegházhatású gáz, a szén-dioxid és a metán arányának növekedése az elmúlt évezredekben
Az átlaghőmérséklet változása a XX. században – a világoskék tartomány jelzi, mi történt volna emberi beavatkozás nélkül
9 A 21. század hátralevő részében még rosszabb lesz a helyzet. Az IPCC szakemberei hat lehetséges forgatókönyvet vettek figyelembe a hőmérséklet alakulásának becslésekor. A legoptimistább 1,4 °C emelkedést jósol 2100-ra, a legrosszabb forgatókönyv pedig 5,8 °C hőmérséklet növekménnyel számol. Ez utóbbi esetében a legnagyobb a bizonytalansági intervallum: a hőmérséklet 4,2-7,4 °C-kal emelkedhet, az 5,8 °C csak a legvalószínűbb érték. Nem lehet tudni, hogy melyik forgatókönyv következik majd be, annyira nagy időtávról és olyan összetett tényezőkről van szó.
9 A globális tengerszint a legrosszabb forgatókönyv szerint is legfeljebb 59 cm-rel emelkedik 2100-ra – ez kevesebb, mint a korábban felső határként jelzett 88 cm (a legoptimistább becslés most 18 cm). Ez az idei jelentés legnagyobb meglepetése, de hozzá kell tenni, hogy e téren különösen nagy a becslés bizonytalansága, és a számok a jégsapkák olvadásából adódó emelkedést nem tükrözik – márpedig a jelentés szerint a XXI. század második felében nyaranta el fog tűnni az Északi-sark jégtakarója. A múlt században száz év alatt 17 cm-rel nőtt meg a tengerszint. 9 a globális felmelegedés „valószínűleg” fokozza a hurrikánok és a trópusi viharok gyakoriságát;
IPCC, klímaváltozás, 3/2. kötet, 2007 március, Párizs
A jelentés legfontosabb megállapításai
9 130 ország, 2500 kutató, 2002-2006, 5 év eredményei; 9 A jelentés egyik legfontosabb megállapítása szerint a jégsapkák és a gleccserek olvadása miatt rövid időn belül több mint egymilliárd ember küzdhet vízhiánnyal. A Himalája, az Andok és a többi magashegység gleccserei ugyanis természetes víztározóként működnek: télen elraktározzák a lehulló csapadékot, nyáron vizet adnak le. A gleccserek azonban zsugorodnak. Egy korábbi jelentés szerint az Alpok gleccsereinek 75 %-a eltűnik a század végére. Ahogy a Föld jégkészlete csökken, úgy fog felborulni a vízellátás is. Tavasszal és ősszel nagy áradások várhatók, nyáron pusztító aszály, a partok mellé épült városoknak pedig árvizekre kell felkészülniük. Az IPCC szerint a bolygó vízháztartásának változása máris megfigyelhető.
A szegények szenvedni fognak
9 A változások legjobban a szegényebb országokat fogják sújtani, mivel nekik kevés erőforrásuk van a klímaváltozás hatásainak enyhítésére. Emellett a természet is megsínyli a globális felmelegedést. A jelentés szerint ha az 1990-ben mért átlaghőmérséklet csak 1,5 °C-kal emelkedik (a februárban kiadott első kötet ennek többszörösét is jósolja 2100-ra), a fajok egyharmada a kihalás szélére kerül. A tengerben, a sarkkörön és a tundrán élő állatok különösen megszenvedik ezt a folyamatot; 9 Az óceánok savasodnak a felmelegedés következtében; 9 A Golf-áramlat nem fog leállni, így új európai jégkorszak szinte biztosan nem fog bekövetkezni;
9 Akadnak olyan nézetek, miszerint a klímaváltozást előidéző okok (szén-dioxid kibocsátás, fosszilis tüzelőanyagok használata) helyett inkább a tünetek enyhítésére kellene koncentrálni. Az IPCC 3/2. kötete egyértelműen amellett foglal állást, hogy a felmelegedés fékezésével és a változásokra való felkészüléssel egyaránt törődni kell. Ugyanis hosszú távon rosszul járunk, ha most csak az alkalmazkodással törődünk. 9 Dél- és Kelet-Ázsia – elsősorban Kína és India – hatalmas gazdasági fejlődés és ezzel szinte törvényszerűen együtt járó kibocsátás-növekedés elé néz már a közeli években. 9 Kína akár már 2010-ben átveheti a klímavédelmi késlekedéséért sokat ostorozott Egyesült Államoktól a vezető helyet a széndioxid kibocsátásban. A kínai gazdaság energiaszükséglete óriási ⇒ egyre növekszik szén-dioxid emissziója. Továbbá a belső fogyasztás dinamikusan növekszik, a motorizáció előretörésével az üzemanyag felhasználás fokozódik ⇒ újabb komoly emissziós forrás.
9 Kiemelt terület a klíma mezőgazdaságra gyakorolt hatása Kínában, hiszen itt a népességhez viszonyítva jelenleg is kevés a mezőgazdasági termelésbe bevont terület. [A Föld népességének 20 %-a ←⎯→ a Föld mezőgazdasági területeinek 7 %-a] ⇒ a klímaváltozás során létrejövő negatív következmények (szárazodás, a fokozódó vízhiány, a növekvő ökológiai veszélyek és természeti károk) hamar komoly gondot jelenthetnek. 9 A kínai városok túlzsúfoltak és egyre többen rendelkeznek személygépkocsival. A nagyvárosok szennyezettsége közvetlenül és súlyosan érinti a lakosságot. Pl. Pekingben 1950 óta 3,5-szeresére növekedett lakosságszám lassan eléri a 15 millió főt. A város egyes részeinek légszennyezettsége időnként már most is meghaladja a WHO standard hétszeresét. Ennek oka a jelentős emissziók és a város fekvése. A télen kialakuló hőmérsékleti inverziók – melyek akár hetekig is fennmaradhatnak – megakadályozzák az alsó 100 m-es rétegben felhalmozódó légszennyezettség koncentrációk elkeveredését.
9 Két nagy forgatókönyv körvonalazódik a kínai helyzet megoldására: elkerülhetetlenül bekövetkezik egy komoly gazdasági-társadalmi válság, ami a termelés jelentős csökkenését vonja maga után; időben nyitni kell a takarékos és környezetbarát technológiák irányába; A kínai vezetés ez utóbbi irányába fordul. A kínai vezetés szerint ”a pártnak és a társadalomnak fel kell ismernie, hogy a túlélés és fejlődés alapjai kerülnek veszélybe, ha nem sikerül növelni az energiafelhasználás hatékonyságát, takarékoskodni a nyersanyagokkal és javítani a környezetvédelem helyzetét". Ez a megoldás egyszerűnek tűnik, ám olyan beruházásokat és egyéb többletköltségeket jelent a kínai gazdaság számára, ami az olcsó termelésre, a nemzetközi tőke becsalogatására alapozott jelenlegi gazdasági modellt alapjaiban áshatná alá.
IPCC, klímaváltozás, 3/3. kötet, 2007 május, Bangkok
3. Fejezet: Az antropogén tevékenységek globális következményei és a klímaváltozás magyarországi hatásai • Ökológiai lábnyom és biokapacitás • 2050-re három Földre lenne szükség • A jólét ára • A globális felmelegedés hatása Magyarország klímájára • Kis (0,5 °C-os) globális változás • Nagyobb (1,0 °C-os) globális változás • A fenntartható jövő felé
Ökológiai lábnyom és biokapacitás WWF, 2006: Élő Bolygó Jelentés. túlfogyasztás → a gerinces fajok kb. harmada tűnt el 1971-2000 között, → a Föld erőforrásai pedig egyre inkább kimerülőben vannak. Napjainkban a természetes ökoszisztémák olyan mértékben romlanak, amihez fogható még soha nem volt az emberiség történetében. Az ember természettel szembeni igénye addig a pontig nőtt, ahol a Föld képtelen megküzdeni saját regenerációjáért: forrásai kimerülőben vannak. A WWF ezt az emberiség ún. ökológiai lábnyomának és a Föld biokapacitásának (eltartó képességének) összehasonlításával mutatja be éves, a bolygó állapotát bemutató jelentésében. Az ökológiai lábnyom a természeti erőforrásokkal szemben támasztott igények nagyságát fejezi ki adott hatékonyság mellett (ugyanazon igények kielégíthetők hatékonyabb, pl. energiatakarékos módon, ekkor a lábnyom kisebb lesz).
Az ökológiai lábnyom fő összetevői egy emberre nézve a következők: 9
az a terület, amelyen a táplálkozásához szükséges gabona megtermelhető;
9
az általa elfogyasztott hús előállításához szükséges legelő nagysága;
9
a fa- és papírfogyasztásának megfelelő nagyságú erdő területe;
9
a hal- és rákfogyasztásával arányos tengeri terület;
9
a lakásához szükséges földterület;
9
azon erdőterület nagysága, amely az egyéni energiafogyasztásával arányos mennyiségű szén-dioxid megkötéséhez szükséges;
A biokapacitás egy adott terület (vagy akár az egész Föld) eltartóképessége - azt mutatja, mennyi erőforrást tud előállítani fenntartható módon az igények kielégítéséhez. Mind az ökológiai lábnyom, mind a biokapacitás mértékegysége a globális hektár (gha), amely egy olyan hektárnak felel meg, ahol a termelékenység egyenlő a Föld 11,2 milliárd bioproduktív hektárjának átlagos termelékenységével. Ezek alapján egy átlagnál magasabb termelékenységű termőföld egynél több globális hektár; egy hektár átlagosnál alacsonyabb termelékenységű föld pedig egynél kevesebb globális hektár.
Szmog az Andok völgye fölött
Az ökológiai lábnyom túl is lépheti a biokapacitást. Ilyenkor az igények meghaladják a természeti erőforrások regeneratív képességét. Egy példa: egy olyan termék ökológiai lábnyoma, amelynek előállításához adott idő alatt egy erdőből kétszer annyit kell felhasználni, mint amennyit az erdő regenerálni tud, kétszer akkora, mint az erdő területe. Tehát kétszer akkora erdőre lenne szükség ahhoz, hogy a termék hosszú távú előállítása ne pusztítsa az erdőt.
2050-re három Földre lenne szükség Legalábbis akkor, ha mindenki úgy szeretne élni – hosszú távon, mint pl. Észak-Amerika lakosai. Az emberiség ökológiai lábnyoma 1961 és 2003 közt több mint 3-szorosára nőtt, és az 1980-as évek során haladta meg a Föld biokapacitását.
Bányászati és mezőgazdasági területek Kazahsztánban
9 WWF-jelentés, 2006: jelenleg az emberiség természeti erőforrásokkal szemben támasztott igényei már 25 %-kal lépik túl a Föld biokapacitását. Vagyis, az emberiség 1 év alatt annyit használ fel a természeti erőforrásokból, amennyi csak 1 év és 3 hónap alatt tud regenerálódni. Másképpen: 1,25 Földre lenne szüksége az emberiségnek, hogy a jelenlegi színvonalon fenntartható módon éljen, az erőforrások rombolása nélkül. 9 WWF-jelentés, 2006: ha a népességnövekedés jelenlegi tendenciája tovább folytatódik, és az emberiség környezetpusztító technológiái sem változnak, akkor: 2050-re már 200 %-os túllépés várható: ez olyan mennyiségű fogyasztást jelent 1 év alatt, amennyit a Föld csak 3 év alatt tud megújítani. Tehát ekkorra már 3 Földre lenne szüksége az emberiségnek. a biodiverzitás csökkenni fog, fajok pusztulnak ki. Ezt méri a WWF által alkalmazott Élő Bolygó Index, amely világszerte 1300 gerinces faj több mint 3600 populációját követi nyomon 1970 óta. 695 szárazföldi, 344 édesvízi és 274 tengeri faj elemzése alapján kimutatták, hogy 1970 és 2003 közt rendre 31, 28 és 27 %, azaz a gerinces fajok kb. egyharmada tűnt el.
A jólét ára A regionális különbségek óriásiak. 9 A fejlett ipari országok egy átlagos lakójának ökológiai lábnyoma elérheti a 10-15 globális hektárt (gha), míg 9 a legszegényebb országokban ez 1 gha-nál is kisebb. A legnagyobb lábnyomú (gha/fő), egymilliónál nagyobb lélekszámú országok: Egyesült Arab Emirátusok (11,9 gha), USA (9,6 gha), Finnország (7,6 gha), Kanada (7,6 gha), Kuwait (7,3 gha), Ausztrália (6,6 gha), Észtország (6,5 gha), Svédország (6,1 gha), Új-Zéland (5,9 gha), Norvégia (5,8 gha). Kína ma még csak a 69-edik, de növekvő gazdasága és gyors fejlődése miatt kulcsszerepet fog játszani a fenntarthatóság felé vezető úton. Magyarország jelenleg a 32. helyen áll (5,1 gha).
Az ipari országok ökológiai lábnyomának fő összetevői: 9 közlekedés (főként az egyéni gépkocsihasználat; 9 élelmiszer-ellátás (főként az importált, csomagolt és feldolgozott élelmiszerek); 9 háztartási és irodai papírfogyasztás.
Közúti közlekedés
A globális felmelegedés hatása Magyarország klímájára 9 Hazánk klímája egyre inkább a tőlünk délkeletre fekvő területek, éghajlatára emlékeztet majd. Az idő előrehaladtával és a melegedés különböző fokaival számolva először Újvidék, a Vajdaság, a Zsíl völgye, majd tovább Plovdiv, Várna, illetve Burgasz és Jalta következik. Ezeken a helyeken a téli és a nyári hőmérséklet, valamint az éves csapadék olyan, mint nálunk lesz, ha 1-, illetve 2 °C-kal megemelkedik a földi átlaghőmérséklet. 9 4 °C-os globális melegedés esetén a Kárpát-medence éghajlata már Firenze éghajlatához hasonlítana. Sokkal több lenne a csapadék, de az eloszlás ekkor sem lenne ideális. A talaj nedvességtartalma azonban még 4 °C-os átlaghőmérsékletemelkedésnél sem lenne nagyobb, mint jelenleg. 9 A Balaton vízszintje lecsökkenne. Nyáron ugyanis – amikor a tó párolog – kevés csapadék várható, a téli sok csapadék azonban nem sokat segít, mert le kell engedni a tóból a plusz viztöbbletet.
9 A nagyon erős, 15-25 °C-os fagyok gyakorisága csökken. A kisebb fagyoké viszont nem. Sőt az adatok szerint áprilisban sem, amikor pedig már kelnek a magok, és virágoznak a gyümölcsfák. 9 Éves átlagban csak kicsit csökken a csapadék, de az eloszlása változni fog. Nyáron jelentősen kevesebb, télen több csapadék esik, és a hideg hónapokban kevesebb lesz a hó. 9 Élhető lesz az ország, de komoly aszályproblémák elé nézünk, és a nagy melegben nagyon fognak szenvedni a városiak. A hőhullámok halálos áldozatokat is szednek és a betegek halandósága is megnő" 9 Mi várható mondjuk 20 év múlva? A legpesszimistább előrejelzés 1 °C-os átlaghőmérsékletemelkedéssel számol. Valószínű, hogy ez esetben megduplázódik az aszályok száma, és sokkal több kritikus hőhullám lesz. Ez elsősorban a városokban jelent fokozott hőterhelést. 9
Kis (0,5 °C-os) globális változás ⇒ 1 °C-os magyarországi változás; ⇒ a tenyészidőszak 5-10 nappal meghosszabbodik; ⇒ az évi csapadék 40 mm-el csökken; ⇒ a napfénytartam nő; ⇒ a talajnedvesség tartalom erőteljesen csökken
Nagyobb (1,0 °C-os) globális változás ⇒ 1,5°C-os magyarországi változás; ⇒ Alföld: globális fölmelegedés → csapadékcsökkenés → a márciusmájus hónapok lefolyása mérséklődik; ⇒ hőmérséklet emelkedés: → a tavaszi nagyvízi lefolyás kismértékben csökken; ⇒ Ha a nyári félév csapadéka 5 %-kal csökken → a kisvízi lefolyás sokévi átlaga 5-10 %-kal csökken; ⇒ Ha a csapadékösszeg 1 mm-el csökken → a kisvízi lefolyás 0,050,3 mm-el csökken; ⇒ a télvégi, tavasz eleji vízfölösleg 10-15 %-kal csökken → a belvízveszély mérséklődik, az árvízveszély csökken;
¾ Ha az északi félgömbi átlaghőmérséklet 0,5°C-kal emelkedik ⇒ az aszályos (30 %-nál alacsonyabb talajnedvességű) hónapok gyakorisága kb. 60 %-kal (0,8 hónap/év) nő! ¾ Ha az Alföldön a csapadék 5 %-kal csökken és a léghőmérséklet 1°Ckal emelkedik ⇒ a december-márciusi vízfölösleg kb. 30 %-kal csökken; ¾ Ha a léghőmérséklet emelkedik és a csapadék csökken ⇒ a talajvízkészlet csökken; ¾ Az évszázad aszálya Magyarországon: 1990;
A fenntartható jövő felé 9 a hulladék újrahasznosítás arányának növelése; 9 környezetbarát energiaforrások - napenergia, szélenergia, biogáz; 9 energiatakarékos készülékek, fényforrások alkalmazása;
Mára befejeztük, viszontlátásra!
