clima e cambiamenti clima e cambiamenti climaticiclimatici

Carlo PonaCarlo PonaENEAENEA

Le osservazioni:

TemperaturaComposizione atmosfera

Livelli dei mariGhiacciUragani

Le osservazioni:

TemperaturaComposizione atmosfera

Livelli dei mariGhiacciUragani

Temperatura media globale

Negli ultimi 1000 anni (emisfero nord)

Variazioni della temperatura media superficialeAnomalie in °C rispetto alle media 1961-90

Negli ultimi 140 anni

Anomalie in °C rispetto alle media 1961-90Negli ultimi 1000 anni

+ 0,4°C (2002)

1910

Fonte: Hansen, J., Sato, M., Ruedy, R., Lo, K., Lea, D.W. and Medina-Elizade, M. (2006). Global temperature change. Proc. Natl. Acad. Sci., 103, 14288-14293

Temperature medie superficiali 2001-05 relative al 1951-80

(°C)

Anomalie della Temperatura.

Locale.

+ caldo

+ freddo

Temperatura superficiale dei mari

Temperatura superficiale dei mari

Mar MediterraneoMar Mediterraneo

Oceano indiano

Pacifico Occidentale

Nord Atlantico

+ 1,3 °C

Oceani

Bacini chiusi

Le osservazioni:

TemperaturaComposizione atmosfera

Livelli dei mariGhiacciUragani

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Livelli dei mariGhiacciUragani

Ciclo stagionale

Atmosfera: CO2osservazioni fatte alle Hawaii

La concentrazione atmosferica di CO2 e CH4 nel 2005 è di gran lunga superiore a quella naturale degli ultimi 650.000 anni!!!

Atmosfera: CO2, CH4

CO2

CH4

Atmosfera: CO2,

CH4ingrandimento ultimi 150 anni

CO2: da 270 a 380 ppm

+ 40%

CH4: da 600 a

1700 ppm

+ 183%Ultimi 150 anni!!

Le osservazioni:

TemperaturaComposizione atmosfera

Livelli dei mariGhiacciUragani

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TemperaturaComposizione atmosfera

Livelli dei mariGhiacciUragani

livello medio del mare

boe

satellite

+ 20 cm

La causa?

Dilatazione termica e scioglimento dei ghiacci

Le osservazioni:

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Livelli dei mariGhiacciUragani

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Estensione ghiacci

Artici

Settembre 1979

Settembre 2003

ghiaccio artico

Settembre 2007: minimo storico mai rilevato!!- 38%

-90%

La neve si scioglie sul Kilimanjaro

Le osservazioni:

TemperaturaComposizione atmosfera

Livelli dei mariGhiacciUragani

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Livelli dei mariGhiacciUragani

Eventi catastrofici

Tutti i disastri

(terremoti, calore, carestie, alluvioni, infestazioni, valanghe, eruzioni, tsunami, incendi, tempeste)

terremoti

Confronto tra terremoti e disastri climatici

alluvioni

terremoti

cicloni

Un passo indietro:

Le variazioni naturali del clima

astronomicheterrestriumane

Un passo indietro:

Le variazioni naturali del clima

astronomicheterrestriumane

Che cos’è il clima ?

Il termine Clima deriva dal greco antico “klima” (=inclinazione)

coniato da Hipparco di Nicea (190-120 AC)

Che cosa è il clima?Che cosa è il clima?

Il clima è l’equilibrio tra l’energia entrante nel nostro pianeta dal sole, e

l’energia uscente, (radiazione solare riflessa dall’atmosfera, dal suolo e

dalle nubi, ed energia emessa o irraggiata dalla superficie terrestre).

Il clima (=l’equilibrio) può modificarsi sia per cause esterne che

per cause interne al sistema terrestre.

Il clima è l’equilibrio tra l’energia entrante nel nostro pianeta dal sole, e

l’energia uscente, (radiazione solare riflessa dall’atmosfera, dal suolo e

dalle nubi, ed energia emessa o irraggiata dalla superficie terrestre).

Il clima (=l’equilibrio) può modificarsi sia per cause esterne che

per cause interne al sistema terrestre.

Clima e TempoClima e Tempo

Tempo meteorologico e Clima nel linguaggio comune vengono spesso

confusi; dal punto di vista scientifico invece, i loro significati sono ben

distinti.

Tempo meteorologico e Clima nel linguaggio comune vengono spesso

confusi; dal punto di vista scientifico invece, i loro significati sono ben

distinti.

Clima e TempoClima e Tempo

Il tempo meteorologico è la risultato di fenomeni che avvengono in aree limitate e in un breve intervallo di

tempo (giornaliero e orario; pioggia, neve, caldo, freddo).

Il clima invece si definisce su fenomeni stagionali e su tempi lunghi (almeno 30 anni) e su ambienti vasti

(ad esempio, le zone climatiche comprendono parti molto estese di più

continenti).

Il tempo meteorologico è la risultato di fenomeni che avvengono in aree limitate e in un breve intervallo di

tempo (giornaliero e orario; pioggia, neve, caldo, freddo).

Il clima invece si definisce su fenomeni stagionali e su tempi lunghi (almeno 30 anni) e su ambienti vasti

(ad esempio, le zone climatiche comprendono parti molto estese di più

continenti).

La Temperatura terrestre dipende dal bilancio

energetico

In assenza di atmosfera la temperatura terrestre sarebbe di

-19°C. Ma l’atmosfera trattiene, grazie

all’effetto serra naturale, parte della energia che riceve dal sole.

Il risultato è che la temperatura media

terrestre OGGI è di circa 15°C.

L’equilibrio energetico e l’effetto serra naturale

L’equilibrio energetico e l’effetto serra naturale

Un passo indietro:

Le variazioni naturali del clima

astronomicheterrestriumane

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Le variazioni naturali del clima

astronomicheterrestriumane

Cause astronomiche di variazione dell’energia

entranteRotazione della Galassia

periodicità 200 - 500 Milioni di anni

Eccentricità dell’orbita terrestre:periodicità da 96 a 413.000 anni

Precessione degli equinoziInclinazione asse terrestre: 23.44° (21,5° -

24.5°)Da 19.000 - 24.000 anni

Obliquità dell’orbitaPeriodicità circa 41.000 anni

Attività solare (macchie)Periodicità circa 11 anni

Variazioni Astronomiche (lungo periodo)Variazioni Astronomiche (lungo periodo)

Dovuto alla presenza delle macchie solari: variazioni di 0.07%

sull’energia entrante;

Ciclo solare: 11 anni.

Ciclo magnetico solare: 22 anni

circa

Attività solare

Variazioni Astronomiche (breve periodo)Variazioni Astronomiche (breve periodo)

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Le variazioni naturali del clima

astronomicheterrestriumane

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Le variazioni naturali del clima

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Cause interne di variazione dell’energia

uscente (di lungo periodo)

OrogenesiFormazione delle catene montuose (centinaia di

milioni di anni). Modifica la circolazione delle correnti aeree, l’albedo.

EpirogenesiDeriva dei continenti e tettonica (centinaia di

milioni di anni). Modifica l’albedo, la circolazione oceanica e il trasporto di calore dall’equatore ai

poli.

VulcanismoPolveri e aerosol riducono provocano un

raffreddamento terrestre. Le emissioni di gas provocano invece un riscaldamento che, spesso,

viene bilanciato dal raffreddamento.

Cause interne di variazione dell’energia

uscente (fluidodinamiche e chimico-fisiche)

circolazione oceanicaGli oceani sono un immenso serbatoio di energia: di conseguenza se per qualsiasi motivo cambia la circolazione oceanica,

cambia anche l’equilibrio del sistema climatico e cambia il clima.

composizione atmosfericaRegola la trasmissione, la diffusione e l’assorbimento della radiazione solare

incidente, e della radiazione terrestre. Se cambia la composizione dell’atmosfera,

cambia anche l’equilibrio del sistema climatico e cambia il clima.

Un passo indietro:

Le variazioni naturali del clima

astronomicheterrestriumane

Un passo indietro:

Le variazioni naturali del clima

astronomicheterrestriumane

Perché il clima cambia?L’apporto umano

Perché il clima cambia?L’apporto umano

Lo sviluppo demografico e tecnologico, modifica l’ambiente, e

mette a dura prova le capacità di adattamento e di sopravvivenza, non solo dell’uomo, ma di tutti i

sistemi viventi.

Lo sviluppo demografico e tecnologico, modifica l’ambiente, e

mette a dura prova le capacità di adattamento e di sopravvivenza, non solo dell’uomo, ma di tutti i

sistemi viventi.

Emissioni globali di carbonio

2005: Emissioni Globali 7 GtC = 26 GtCO2

2005: Assorbimenti Globali

3 GtC = 11 GtCO2

Uso di combustibili fossili (petrolio, gas, ecc.)Cambio d’uso dei suoli (deforestazione, agricoltura, cementificazione)

Inserire tabella GWP dei vari gas

I principali gas-serra

Italia

9 tonnellate a testa

USA

20 tonnellate a

testa

Mali

0,1 tonnellate a

testa

Cosa ci aspetta in questo secolo

Cosa dicono le simulazioni

Cosa ci aspetta in questo secolo

Cosa dicono le simulazioni

(BP 1950)

CO

2 C

on

cen

trat

ion

(p

pm

v)

Non è mai stato così alto negli ultimi

400.000 anni

Non è mai stato così alto negli ultimi

400.000 anni

CO2 in atmosfera nel 21° secolo

Proiezione

2100 (IPCC)

Oggi

Temperatura terrestre1000-1861 emisfero nord, proxy; 1861-2000 globali, strumentali; 2000-2100 proiezioni SRES

Ipotesi migliore: +1,6 °C

Ipotesi peggiore: +6,1 °C

Estensione ghiacci Artici al minimo stagionale

proiezione a fine secolo

Produzione di cereali.

Confronto 2060/oggi

Paesi sviluppati

Paesi in via di sviluppo

Totale mondo

Cambiamento climatico e malaria

oggi

2050

Rifugiati climatici

Delta dei

fiumi

Piccole isole

Coste

Desertificazione

Uragani

Scioglimento dei ghiacci