Oxid uhličitý a klima na Zemi

Oxid uhličitý a klima na Zemi

• JANA ALBRECHTOVÁ

(c) Jana Albrechtová Jana Albrechtová, Katedra experimentální biologie rostlin, PřF UK v Praze

2013

Oxid uhličitý a klima na Zemi Složení atmosféry Skleníkový efekt, Skleníkové plyny Oxid uhličitý v atmosféře v historii Země, původ CO2 v atmosféře Metan Koloběh uhlíku – pevninská a oceánská část koloběhu Význam rostlin v koloběhu uhlíku Sinky atmosférického uhlíku Rostliny jako klimatotvorný činitel Rostliny ve zvyšující se koncentraci CO2 Jak studujeme toky uhlíku na pevninách? IPCC – Zprávy o stavu planety, Projevy globální klimatické změny (c) Jana Albrechtová

Složení atmosféry

© L. Nátr a J. Albrechtová, PřF UK, Praha, 2015

Troposféra: 7 až 17 km

12 750 km

Půda: 0,0003 až 0 ,01 km © L. Nátr a J. Albrechtová, PřF UK, Praha, 2015

Atmosféra : definice, funkce Zemská atmosféra je vrstva plynů obklopující planetu Zemi, udržovaná na místě zemskou gravitací. Atmosféra chrání pozemský život před nebezpečnou sluneční a kosmickou radiací a svou tepelnou setrvačností snižuje teplotní rozdíly mezi dnem a nocí. Složení atmosféry podmiňuje existenci života v určitých formách. Atmosféra nemá jednoznačnou vrchní hranici – místo toho plynule řídne a přechází do vesmíru. © L. Nátr a J. Albrechtová, PřF UK, Praha, 2015

Atmosféra : vrstvy

www.agci.o


Oxid uhličitý a klima na Zemi Složení atmosféry Skleníkový efekt Skleníkové plyny Oxid uhličitý v atmosféře v historii Země, původ CO2 v atmosféře Metan Koloběh uhlíku – pevninská a oceánská část koloběhu Význam rostlin v koloběhu uhlíku Sinky atmosférického uhlíku Rostliny jako klimatotvorný činitel Rostliny ve zvyšující se koncentraci CO2 Jak studujeme toky uhlíku na pevninách? IPCC – Zprávy o stavu planety, Projevy globální klimatické změny (c) Jana Albrechtová

Skleníkový efekt

Elektromagnetické spektrum slunečního záření

1 nm = 10-9 m

Sluneční záření (300 to 3000 nm) (1) Ultrafialové UV (<400 nm): A, B, C (2) Fotosnyteticky aktivní záření - viditelné (PAR, 400 až 700 nm) (3) Infračervené IR (>700 nm)


Připomenutí ….

Elektromagnetické spektrum záření

© L. Nátr a J. Albrechtová, PřF UK, Praha, 2015 http://www.ceskatelevize.cz/porady/10391317150-vesmir/212382553450017-mlecna-draha/

Připomenutí ….

Skleníkový efekt

Paradox mezi absorpcí záření a stálou teplotou na Zemi


Skleníkový efekt: fyzikální odvození teploty Země V celoročním průměru dopadá na vnější okraj atmosféry sluneční záření, jehož hodnota odpovídá 1373 W m-2. Toto množství se označuje jako solární konstanta (S), i když v průběhu času mírně kolísá. Na povrch celé Země tak dopadá množství záření odpovídající součinu plochy průmětu naší zeměkoule (π R2) , kde R je poloměr zeměkoule, 6370 km) a solární konstanty (S), tedy

π R2 . S = 1,75 . 1017 W. Z tohoto záření se asi 30 procent odráží zpět do vesmíru, takže

Země pohlcuje zbývajících 70 % neboli 1,225 1017 W. Prakticky veškeré toto záření je pohlceno povrchem Země a mění se v teplo. Vzhledem k relativně stálé teplotě na povrchu Země je zřejmé, že uvedené pohlcené záření je zase odvedeno, a to vyzářením. Toto záření emitované povrchem Země leží v dlouhovlnné infračervené oblasti (viz Wienův zákon posuvu) a jeho suma odpovídá množství slunečního pohlceného záření. Podle Stefanova-Boltzmannova zákona každé těleso teplejší než tzv. absolutní nula (-273 oC neboli 0 kelvinu) emituje záření v množství (Q) určeném vztahem:

Q = σ . T4, Kde σ je Stefanova-Boltzmannova konstanta (5,67 . 10-8 Wm-2K-4) a T je teplota vyjádřená v kelvinech. Celý povrch Země tedy bude vyzařovat celkové množství energie určené výrazem σ . T4 . 4 π R2 a toto množství se musí rovnat množství pohlceného slunečního záření, neboli

σ . T4 . 4 π R2 = π R2 . S Z toho lze vypočítat odpovídající teplotu (T), která pro výše uvedené hodnoty činí

–18 oC

Skleníkový efekt

J = σ . T4

Aplikace

Záření

sluneční

infračervené

Skleníkový efekt

Skleníkový efekt IR Země do Vesmíru je emitováno z výšek s teplotou cca -19 °C. Proto jsou IR emise z povrchu Země (15 °C) vyšší – část je pohlcena a emitována i zpět skleníkovými plyny.

IR reemitovaná skleníkovými plyny zpět na povrch Země pochází hlavně z troposféry.


(c) Jana Albrechtová Katedra Experimentální biologie rostlin, http://kfrserver.natur.cuni.cz

Univerzita Karlova v Praze, Přírodovědecká fakulta


Skleníkové plyny


Skleníkové plyny:

(1)Vodní pára – nejsilnější, ale dočasně v atmosféře, kondenzující (2)Oxid uhličitý (CO2) (3)Metan (CH4) (4)Oxid dusný (N2O) (5)Ozón (O3) (6)Freony (chlorofluorovodíky) © L. Nátr a J. Albrechtová, PřF UK, Praha, 2015

Skleníkové plyny:

Podíl radiačně aktivních plynů na zesílení skleníkového efektu (IPCC, 1999) CFC 10%

N2O 6%

ostat ní 5%

CH4 19%

Jana Albrechtová, Katedra experimentální biologie rostlin, PřF UK v Praze

CO2 60 %

2010


CO2


Atmosféra : plynné složení podmiňuje formy a existenci života na Zemi

(cyanobacteria)

http:/kfrserver.natur.cuni.cz/fr


Lawlor, 1993

Katedra experimentální biologie rostlin, UK PřF, prof. Albrechtová

L. Nátr a J.ledových Albrechtová,vrtů PřF UK, Záznamy CO2 a teploty z©analýzy v Antarktickém ledu Praha, 2015

Methan a rostliny http://www.dimagb.de/info/umwelt/pics/heiss/heiss25.jpg

Záznamy CO2 a teploty z analýzy ledových vrtů v Antarktickém ledu © L. Nátr a J. Albrechtová, PřF UK, Praha, 2015

Jana Albrechtová, Department of Plant Physiology, Charles University in Prague, Czech Republic

Oct. 2007

Oxid uhličitý a teplota Země

2050 550 ppm


Week beginning on November 29, 2015: 400.80 ppm Weekly value from 1 year ago: 398.15 ppm Weekly value from 10 years ago: 378.90 ppm © J. Albrechtová, PřF UK, Praha, 2015

http://www.esrl.noaa.gov/gmd/ccgg/trends/weekly.html

CO2 a rostliny

Mauna Loa Observatory, Hawaii, Dr. Charles D. Keeling



2010

CO2 a rostliny Mauna Loa měsíční záznamy koncentrace oxidu uhličitého: Keelingův záznam 1958 - 2007

Data jsou k dispozici: The data URL for getting monthly Mauna Loa data is: http://scrippsco2.ucsd.edu/data/in_situ_co2/monthly_mlo.csv C.D. Keeling and T.P. Whorf ©Zdroj: L. Nátr a J. Albrechtová, PřF UK, Praha, 2015


2010

Antropogenní ovlivnění cyklu C


http://www.whrc.org/carbon/i



Metan je hlavní složkou (1)zemního plynu, který se stále větší měrou podílí na zajištění energie pro stále rostoucí potřeby stále rostoucí lidské populace na stále stejně velké planetě. Kromě toho byl, je a bude velmi důležitý pro všechno živé na Zemi, protože jako

(2)skleníkový plyn spoluvytváří trvalý skleníkový efekt, a tím i na udržování teploty příznivé pro naše formy života. A jeho význam pro stávající lidské společnosti dále narůstá proto, že se podílí na zesilování skleníkového efektu, © L. Nátr a J. Albrechtová, PřF UK, Praha, 2015

Metan - výskyt Methan se přirozeně vyskytuje na Zemi: v atmosféře, kam se dostává zejména jako produkt rozkladu látek biogenního původu (bioplyn), nebo jako produkt metabolismu velkých přežvýkavců, také z termitišť a z rýžovišť. v podzemí: jako hlavní složka zemního plynu jako součást důlního plynu v dolech rozpuštěný v ropě rozpuštěný ve vodě některých jezer, zvláště v Africe (např. jezero Kivu mezi Rwandou a Kongem) tvoří bublinky pod ledem rozmrzajícího permafrostu, například na Sibiři Původ na Zemi

http://cs.wikipedia.org/wiki/Metan


Metan – zdroje Přírodní zdroje emisí methanu: všechny druhy mokřadů (50% přírodních emisí), výměna plynů mezi atmosférou a oceány (10-20 mil. tun methanu ročně), termiti (10-20 mil. Tun methanu ročně). Antropogenní zdroje methanu: • chov domácích zvířat (především skotu, 65-100 mil. tun ročně) • emise z těžby a zpracování fosilních paliv (40-100 mil. tun ročně) • spalování biomasy (20-100 mil. tun ročně) • skládky odpadů (bioplyn - 20-70 mil. tun ročně). • pěstování rýže (170 mil. tun ročně) • výroba látek jako acetylen, vodík, kyanidy a methan © L. Nátr a J. Albrechtová, PřF UK, • koksárenství Praha, 2015 http://cs.wikipedia.org/wiki/Metan • čistírny odpadních vod s anaerobní stabilizací kalu

Metan


Metan


http://gnosis9.net/koncentrace.p hp

K zapamatování

Obsah skleníkových plynů v atmosféře Země stoupá V současné době se to děje především v důsledku antropogenní činnosti

(c) Jana Albrechtová


Biogeochemické cykly Globální koloběhy, cykly látek a energie Biogeochemický cyklus (též koloběh látek) je cyklus určitého chemického prvku či molekuly (voda), který probíhá živým (biosféra) i neživým prostředím (atmosféra, litosféra, hydrosféra). Koloběh vody – Hydrologický cyklus

Koloběh kyslíku Koloběh dusíku Koloběh uhlíku Koloběh síry Koloběh fosforu Koloběh vodíku 1. Tok energie a koloběhy látek v ekosystému jsou vzájemně propojené

Rostliny významnou součástí všech cyklů wikipedia

2. Prostředí ovlivňuje organismy a naopak organismy ovlivňují prostředí, ve kterém žijí (c) Jana Albrechtová (zpětnovazebný efekt)

Biogeochemické cykly Globální koloběhy, cykly látek a energie Rostliny jsou vstupem látek a energie do biosféry – jsou primární producenti

Rostliny významnou součástí (c) Jana Albrechtová všech cyklů wikipedia

Biogeochemické cykly: hydrologický cyklus „malý vodní cyklus“ – uzavřený koloběh vody nad pevninou - srážky spadnou lokálně, téměř tam,kde se vypaří „velký vodní cyklus“ mezi pevninou a oceány „...nad krajinou obieha voda súčasne v množstve malých vodných cyklov, ktoré sú dotované vodou z veľkého vodného cyklu...“

Lesy jsou významnou součástí hydrologického cyklu (c) Jana Albrechtová

Kravčík a kol. 2007

Uhlík koloběh

© L. Nátr, J. albrechtová, PřF UK, Praha 2015

Globální cyklus uhlíku: Role rostlin

spalováním fosilních paliv a v důsledku změn ve využití krajiny 6 – 8 Pg C (1015g) za rok



Uhlík – koloběh pevninská část © L. Nátr, J. albrechtová, PřF UK, Praha 2015

Globální Cyklus Uhlíku: Role Vegetace

Cyklus uhlíku : suchozemské rostliny



Uhlík – koloběh Oceánská část © L. Nátr, J. albrechtová, PřF UK, Praha 2015

Globální Cyklus Uhlíku: Role Vegetace

Cyklus uhlíku : oceán


Prof. Dr. Ondřej Prášil

Research interests: •Regulation of photosynthesis •Phytoplankton ecophysiology •Global change and diazotrophic cyanobacteria http://ftp.alga.cz/en/cv-prasil.html •Development of new biophysical methods http://ftp.alga.cz/cs/cs-ondrejprasil.html •Chlorophyll variable fluorescence © L. Nátr, J. albrechtová, PřF UK, Praha 2015

Převzato od Dr. Prásila, JČU (c) Jana Albrechtová Jana Albrechtová, Katedra experimentální biologie rostlin, PřF UK v Praze

2010


Převzato od Dr. Prásila, JČU 2010



Popis globálního cyklu uhlíku



Antropogenní uhlík v oceánech

© L. Nátr, J. albrechtová, PřF UK, Praha 2015


Role rostlin v koloběhu uhlíku © L. Nátr, J. albrechtová, PřF UK, Praha 2015

CO2 a rostliny Mauna Loa měsíční záznamy koncentrace oxidu uhličitého: Keelingův záznam 1958 - 2007

Data jsou k dispozici: The data URL for getting monthly Mauna Loa data is: http://scrippsco2.ucsd.edu/data/in_situ_co2/monthly_mlo.csv C.D. Keeling and T.P. Whorf ©Zdroj: L. Nátr a J. Albrechtová, PřF UK, Praha, 2015


2010


Čistá primární produkce (fotosyntéza): černá - fialová – modrá – zelená – žlutá – oranžová - červená



Oct. 2007

Biom

Plocha zásoba ulhíku (Gt C) (106 km2) vegetace půda celkem poměrně (Gt/106 km2)

________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Tropické lesy

17.6

212

216

428

24

Temperátní lesy

10.4

59

100

159

15

Boreální lesy

13.7

88

471

559

41

Tropické savany

22.5

66

264

330

15

Temperátní pastviny

12.5

9

295

304

24

Pouště/polopouště

45.5

8

191

199

4

Tundra

9.5

6

121

127

13

Mokřady

3.5

15

225

240

69

Zemědělské ekosystémy

16.0

3

128

131

8

CELKEM

151.2

466

2011

2477

16


Source: I.P.C.C. 2010

Global Carbon Cycle: Role of Plants

Jak mnoho uhlíku je uloženo v lesních ekosystémech? • Lesy obsahují okolo 50% celkového uhlíku na pevninách (1 150 gT) – Okolo ½ z toho: stromy – Boreální lesy jsou největším zásobníkem uhlíku

(c) Jana Albrechtová Jana Albrechtová, Department of Plant Physiology, Charles University in Prague, Czech Republic

Oct. 2007

Kde všude je uhlík uložen v lese? Biomasa stromu na prodej

Opad odmuřelé biomasy

Půdní organická vrstva

Rostliny v podrostu

Stromy (včetně kořenů, mykorhizy a odumřelé biomasy

Půda do hloubky 1m (mikroorganismy, půdní biota, organická hmota)

Zdroj: Will Price, Pinchot Institute for Conservation, www.pinchot.org (c) Jana Albrechtová Jana Albrechtová, Department of Plant Physiology, Charles University in Prague, Czech Republic

Oct. 2007

Přehodnocení sinků uhlíku „Oproti původním předpokladům absorbuje méně CO2 Jižní oceán, naopak jako silnější sink CO2 mohou být tropické deštné lesy.“

Baker 2007 SCIENCE VOL 316



Uhlík : sinky atmosférického uhlíku © L. Nátr, J. albrechtová, PřF UK, Praha 2015

Skleníkové plyny:

© L. Nátr, J. albrechtová, PřF UK, Praha 2015 http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/d/d2/Diagram_showing_a_simplified_representation_of_the_Earth%27s_annual_carbon_cycle_%28US_DOE%29.pn

Fate of Anthropogenic CO2 Emissions (2000-2008) 1.4 PgC y-1

4.1 PgC y-1

45%

7.7 PgC y-1

+

3.0 PgC y-1

29%

26% 2.3 PgC y-1 © L. Nátr, J. albrechtová, PřF UK, Le Quéré et al. 2009, Nature Geoscience; Canadell et al. 2007, PNAS, updated Praha 2015


Jak rostliny ovlivňují klima? © L. Nátr, J. albrechtová, PřF UK, Praha 2015

Fotosyntéza

CO2 O2


http://www.gp.com/EducationalinNature/water/treewater.html

Evapotranspirace lesa

Evaporace (odpařování + Transpirace Výdej vodní páry skrze průduchy


Úloha rostlin v tvorbě klimatu aneb Jak lesy ovlivňují klima? 1. Jsou důležitým sinkem CO2 V procesu fotosyntézy spotřebovávají Co2 z atmosféry 2. Proces evapotranspirace - ochlazování

Vzhůru do lesa! (c) Jana Albrechtová Katedra Experimentální biologie rostlin, http://kfrserver.natur.cuni.cz



Rostliny ve zvyšující se koncentraci CO2 – úroveň porostu

Jana Albrechtová, 2014

Rostliny ovlivňují vzrůstání přízemní teploty při zvyšování CO2 skrze přivírání průduchů! Jana Albrechtová, 2014


Závěry: V ekologických podmínkách potvrzen vliv CO2 na

- otevřenost průduchů - pokles rychlosti transpirace - globální koloběh vody - snížení ztrát energie na pevninách (výparné teplo) - vzestup teploty v přízemní vrstvě


Gedney at al., Nature 439: 835-838, 2006


Jak studujeme toky uhlíku na pevninách? © L. Nátr, J. albrechtová, PřF UK, Praha 2015

Připomeňme si….


Metoda vířivé kovariance Připomeňme Nad porostem se měří rychlost a směr proudění si…. vzduchu a koncentrace CO2 a vodní páry v něm.


Převzato od E. Ciencialy

Jak zkoumat rostliny ve zvýšené koncentraci CO2 ? komory s otevřeným vrchem

speciální skleníky s otvíratelnými okny

obohacení CO2 pod širým nebem http://face.env.duke.edu/main.cfm

(c) Jana Albrechtová Katedra experimentální biologie rostlin, PřF Univerzity Karlovy v Praze, 9. 11. 2010. konference 3V

Jak zkoumat rostliny ve zvýšené koncentraci CO2 ? obohacení CO2 pod širým nebem

http://aspenface.mtu.edu/ (c) Jana Albrechtová Katedra experimentální biologie rostlin, PřF Univerzity Karlovy v Praze, 9. 11. 2010. konference 3V

Co máme k dispozici u nás v ČR? Centrum výzkumu globální změny, Czech Globe (dříve Ústav systémové biologie a ekologie AV ČR), Brno Experimentální stanice prof. Lubomíra Nátra (Domanínek)

Co máme k dispozici u nás v ČR? Centrum výzkumu globální změny, Czech Globe (dříve Ústav systémové biologie a ekologie AV ČR), Brno Experimentální stanoviště Bílý Kříž zvýšená koncentrace CO2 = 700 ppm

kontrolní skleník atmosférická koncentrace CO2


Jak reaguje smrk a buk na zvýšenou koncentraci CO2? Oba druhy stromů zvyšují rychlost fotosyntézy (...tedy ukládání uhlíku). Co se děje na buněčné či ještě nižší úrovni? (struktura chloroplastů)

Do jaké formy se uhlík přednostně ukládá? (škrob, cukry, lignin?) Jana Albrechtová, 2014

Oxid uhličitý a klima na Zemi Složení atmosféry Skleníkový efekt, Skleníkové plyny Oxid uhličitý v atmosféře v historii Země, původ CO2 v atmosféře Metan Koloběh uhlíku – pevninská a oceánská část koloběhu Význam rostlin v koloběhu uhlíku Sinky atmosférického uhlíku Rostliny jako klimatotvorný činitel Rostliny ve zvyšující se koncentraci CO2 Jak studujeme toky uhlíku na pevninách? IPCC – Zprávy o stavu planety Projevy globální klimatické změny (c) Jana Albrechtová

IPCC 5. Zpráva IPCC 2013

IPCC

Mezivládní panel pro změnu klimatu Anglický ekvivalent: Intergovernmental Panel on Climate Change Mezivládní orgán zabývající se problematikou globálního oteplování způsobeného navyšováním skleníkového efektu. Založily jej dvě instituce OSN:

1. Světová meteorologická organizace (World Meteorological Organization, WMO) a

2. Program Spojených národů pro životní prostředí (United Nations Environmental Programme, UNEP) v roce 1988. První setkání Panelu se konalo v listopadu 1988 a byly na něm ustanoveny tři pracovní skupiny. © Lubomír Nátr, Jana Albrechtováhttp://www.enviweb.cz/eslovnik/138 První skupina se zabývá vědeckými poznatky o klimatických změnách,

IPCC

http://web.archive.org/web/20120111082610/http:/ /www.czp.cuni.cz/Knihovna/publikace/klimaticke© Lubomír Nátr, Jana Albrechtová zmeny-web.pdf

IPCC

2007:

klima se jednoznačně mění Climate is unequivocally changing

Oxid uhličitý a klima na Zemi Složení atmosféry Skleníkový efekt, Skleníkové plyny Oxid uhličitý v atmosféře v historii Země, původ CO2 v atmosféře Metan Koloběh uhlíku – pevninská a oceánská část koloběhu Význam rostlin v koloběhu uhlíku Sinky atmosférického uhlíku Rostliny jako klimatotvorný činitel Rostliny ve zvyšující se koncentraci CO2 Jak studujeme toky uhlíku na pevninách? IPCC – Zprávy o stavu planety Projevy globální klimatické změny (c) Jana Albrechtová

Změny klimatu

© Lubomír Nátr a Jana Albrechtová

Projevy změn globálního klimatu (1) Zvyšuje se průměrná teplota povrchu planety. (2) Dochází ke zvyšování hladiny oceánů, protože tají ledovce a zvyšující se teplota zvětšuje objem vody.

(3) Tají i vysokohorské ledovce a hranice lesa se posouvá do vyšších nadmořských výšek. (4) Zvyšuje se frekvence mimořádných klimatických událostí. (5) Hromadí se doklady o reakcích živých organismů na prodlužování vegetačního období. (6) Změny klimatu mohou být v jednotlivých geografických oblastech velmi rozdílné.

Éra důsledků: poslední trendy ve výzkumu změny klimatu

Alexander Ač Centrum výzkumu globální změny –CzechGlobe, AV ČR

Proč existuje problém změny klimatu?

1850-2011

Jak rychle mizí arktický led? 1979

2003

NASA photographs show the minimum Arctic sea ice concentration in 1979 at left and in 2003.Satellite passive microwave data since 1970s indicate a 3% www.nasa.g decrease per decade in arctic sea ice extent.

Jak rychle mizí arktický led?

Source: Corell, R. W., 2004: Impacts of a warming Arctic. Arctic Climate Impact Assessment (www.acia.uaf.edu) Cambridge University Press (www.cambridge.org).


Oct. 2007

Od roku 2007 zmizelo téměř 50 % OBJEMU arktického ledu! 20

1-denní minimum

Tisíc km3

15

„We cannot avoid dangerous climate change. We can avoid catastrophic climate change“

Prof. Sir David King 10

+50 let 5 2030

2015 0 1979

2020 Model PIOMAS, Polar Science Center, University of Washington

Oteplování Grónska se zrychluje

2001-2010

2010

Teplota (°C)

-26

Teploty v Grónsku za posledních 4 000 let

-30

-34 2000

10-letý průměr 1000

p.n.l.

0

Roky

1000

2000

n.l.

Kobashi et al. 2011

1,0 0,5

Rozsah arkt. ledu (mil. km2)

11

0,0

10

-0,5

9

-1,0

Kinnard (2011)

Odchylka teploty

Jak rychle mizí arktický led?

8 7 6 5

Global warming is now a weapon of mass destruction

Prof. Sir John Houghton, 2003

Poděkování: A. Ač, CzechGlobe

Trhliny v zimním arktickém ledu

Únor 2013

„Bod zlomu Arktidy byl již překroče - obyvatel Aljašky Duben 2012 A. Ač, CzechGlobe Poděkování:

Index povrchového tání

Tání Grónska se zrychluje: ztrácí 5-násobně více ledu jak v 90. letech 2012 2

0

-2 2010

1980

Rok Prof. Mario Tedesco (2012) Seasonal surface melt extent on the Teploty v severním Grónsku jsouGreenland nejvyššíIcezaSheet has been observed by posledních 2400 let (Perren et al.,satellite 2012)since 1979 and shows an increasing

Poděkování: A. Ač, CzechGlobe

trend. The melt zone, where summer warmth turns snow and ice around the edges of the ice sheet into slush and ponds of meltwater, has been expanding inland and to record high elevations in recent years (source: Arctic Impacts of Arctic Warming, Cambridge Press,

Greenland: Melting

Antarktida ztrácí každý rok 70 mld. tun ledu = 0,2 mm ročně

Hmotnost (Gigatuny)

600

0

-600 2002

2006

2010

Rok

King et al. (Nature, 2012)

http://www.globalwarmingart.com


Oct. 2007

Extrémní teploty a globální oteplování

This hot extreme, which covered much less than 1% of Earth’s surface during the base period, now typically covers about 10% of the land area. It follows that we can state, with a high degree of confidence, that extreme anomalies such as those in Texas and Oklahoma in 2011 and Moscow in 2010 were a consequence of global warming because their likelihood in the absence of global warming Hansen et al., PNAS, 2012

Frekvence

Vlny veder a změna klimatu (#1)

Teplota (°C)

Analýza vln veder za posledních 500 let v Evropě Barriopedro a kol., 2011

Vlny veder a změna klimatu (#2) Stott a kol., 2004 2-4-násobně vyšší pravděp. výskytu

Rahmstorf a Coumou, 2011 5-násobně vyšší pravděpodobnos t výskytu Kyselý a Pecho, 2012

Vlny veder a změna klimatu – budoucnost (#1) 2021-2050

2071-2100

Frekvence výskytu dní ve vlnách veder Our results yield a robust estimate of the regions that might be most seriously affected. Given the high consistency of the detected geographical patterns across different models and health indices,

Fischer a Schär 2010)

Vlny veder a změna klimatu – budoucnost (#2)

Although accurate decadal‐scale climate prediction represents a significant challenge, the intensification of hot extremes reported here suggests that constraining global warming to 2°C above preDiffenbaugh a kol., GLR, 2010 industrial conditions may not be sufficient to avoid dangerous

Extrémní srážky a změna klimatu (#1)

Nárůst v extrémních srážkách nad 2/3 sledovaných lokalit

Changes in extreme precipitation projected by models, and thus the impacts of future changes in extreme precipitation, may be underestimated because models seem to underestimate the observed increase in heavy precipitation with warming. Min a kol., Nature, 2011

Extrémní srážky a změna klimatu (#2)

Čím extrémnejší srážky, tým větší nárůst

Madsen T, Willcox N, 2012

(1#) Výskyt silných bouří - budoucnost

Energie hurikánu (PDI)

10 8 6

Rekonstrukce

Pozorování

„Business-as-usual“

4 2 0

Nížší emisní scénář -4 1880 1900 1920 1940 1960 1980 2000 2020 2040 2060 2080

-2

Rok 2010

Jul-Aug 2010

India

Srážky podle satelitu

Aug 2010

Pakistan

Rusko

Čína

Rusko Srpen 2010

Pakistan Jul 31, 2010

Řeka Indus

Aug 19, 2010 dym

Podle NASA

Rok 2011

Texas

Mississippi 100-500-leté záplavynanarieke řece 500-ročné záplavy Mississippivvrokoch letech Mississippi 1993, 1993, 2000, 2000, 2008 2008 aa 2011 2011

300-600 % průměru srážek za 30 dn

Brazílie, Jan 2011 Teploty oceánů v prosinci 2010 v okolí Brazílie byly 2. nejvyšší od roku 1900

Queensland, Jan 2011

Rok 2012

hladin za posledních 150 000 let „2 °CNárůst warming is a oceánů prescription for a disaster“ Prof. James Hansen

6-krát za posledních 150 000 let dosáhl nárůst hladin oceánů rychlosti 1,2 metrů za 100 let (12 metrů za 1000 let). Tento nárůst souvisí s klimatem v oblasti Antarktidy a Grónska. Rapid coupling between ice volume and polar temperature over the past 150,000 years, Grant et al., Nature, 2012

Rozsiahle povodne a zosuvy pôdy JV Brazília; rozsiahle požiare S a J Cile; vlna chladného počasia najhoršia za posledných 25 rokov; 4. najteplejšia zima v USA; rekordné záplavy v JZ Queensland a Nový Južný Wales; devastujúce sucho v Saheli; rekordne teplá jar v USA, jedna z najhorších sezón lesných požiarov v USA; rozsiahle záplavy v Rwande; najhoršie sucho za 50 rokov v SV Brazília; prívalové zrážky v Číne; rozsiahly búrkový systém „Derecho“ od Chicaga po Washington; sucho postihlo viac ako 64 % územia kontinentálneho USA; index klimatických extrémov v USA je na rekorde; najhoršie záplavy v Pekingu za posledných 60 rokov; 50 % územia Manily pod vodou; rozsiahle záplavy na Filipínach; séria tajfúnov zasiahla Čínu; bleskové záplavy a zosuvy pôdy v Bangladéši; najhorší výskyt vírusu „West-Nile“ v USA; sucho, lesné požiare a vysoké teploty v Španielsku, rozsiahle lesné požiare a sucho v Srbsku, bleskové povodne v Španielsku, rozsiahle požiare v Bulharsku a Grécku; požiare v Queenslande; vlna horúčav v strednej Európe; najhoršie záplavy v Myanmare za posledných 54 rokov; jedno z najdaždivejších období leta vo Veľkej Británii, V Čínu postihli tri tajfúny v priebehu týždňa; v Rusku zhorelo viac ako 74 miliónov akrov lesa; „Frankenstorm“ ohrozuje východné pobrežie USA; rozloha plávajúceho

arktického ladu dosiahla historického minima...

Závěry Rostliny mají důležitou úlohu v klimatické změně

 přibývá vědeckých důkazů, že extrémy počasí související s hydrologickým cyklem (tj. vlny veder a sucha na straně jedně, a záplavy na strane druhé) jsou stále častejší a rozsáhlejší  v případe některých klimatických anomálií možno s vysokou jistotou konstatovat, že by k nim (v takovém rozsahu) v minulosti nedošlo  cíl udržet globální oteplování na hranici približně 2°C se zdá být stále měně a měně bezpečnější hranicí, jako se jevilo ještě před několika lety.

Jana Albrechtova [email protected]


Oxid uhličitý a klima na Zemi

Recommend Documents