52
1 Klimata pārmaiņas

Klimata prmaiņas - Ģeogrāfijas un Zemes zinātņu … › ... › 13.LEKCIJA-Klimata_parmainas.pdfKlimata mainība notiek lēni un pakpeniski , taču iespējams, ka kādu negaidītu

  • Upload
    others

  • View
    2

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: Klimata prmaiņas - Ģeogrāfijas un Zemes zinātņu … › ... › 13.LEKCIJA-Klimata_parmainas.pdfKlimata mainība notiek lēni un pakpeniski , taču iespējams, ka kādu negaidītu

1

Klimata pārmaiņas

Page 2: Klimata prmaiņas - Ģeogrāfijas un Zemes zinātņu … › ... › 13.LEKCIJA-Klimata_parmainas.pdfKlimata mainība notiek lēni un pakpeniski , taču iespējams, ka kādu negaidītu

2

Connie Hedegaard, ANO Klimata kongresa galvenā organizatore (2009. gada decembris,

Kopenhāgena). Tagad ES Klimata komisāre.

Indijas premjers Manmohan Singh (zils turbāns) un Indijas Vides un mežu ministrs Jaraim Ramesh

(aiz premjera) daudzpusējā sanāksmē ar ASV prezidentu Baraku Obamu, Ķīnas premjeru Wen

Jiabao, Brazīlijas prezidentu Lula da Silva un DĀR prezidentu Jacob Zuma ANO Klimata kongresā.

Page 3: Klimata prmaiņas - Ģeogrāfijas un Zemes zinātņu … › ... › 13.LEKCIJA-Klimata_parmainas.pdfKlimata mainība notiek lēni un pakpeniski , taču iespējams, ka kādu negaidītu

3

Information

Date: 29 Nov.–10 Dec. 2010

Location: Cancún, Mexico

Participants: UNFCCC member countries

Ieguvumi: Vienošanās par “Zaļo Klimata fondu” ("Green Climate Fund“).

Vienošanās par “Klimata Tehnoloģiju centru” ("Climate Technology Center“).

Turpināsies darbs, lai sagatavotu Otro Kioto protokola periodu.

Dalībvalstu centieni nepieļaut, lai globālā gada vidējā temperatuūra nepaaugstinātos vairāk kā par 2°C, salīdzinot ar

pirmsindustriālo periodu.

Virzīšanās uz “zema oglekļa izmantošanas sabiedrības” (low-carbon society) modeli.

Aicinājums attīstītām valstīm samazināt savas siltumnīcefektu izraisošo gāzu emisijas, bet attīstošām valstīm plānot to

emisiju samazināšanu.

Vāji attīstītām valstīm paredzēt 100 miljardus ASV dolāru gadā, lai veicinātu siltumnīcefektu izraisošo gāzu emisiju

samazināšanu un adaptāciju.

Page 4: Klimata prmaiņas - Ģeogrāfijas un Zemes zinātņu … › ... › 13.LEKCIJA-Klimata_parmainas.pdfKlimata mainība notiek lēni un pakpeniski , taču iespējams, ka kādu negaidītu

Durbanas platforma :

Līdz 2015. gadam jāsagatavo jauns starptautisks līgums, kas aizvietos Kioto protokolu un stāsies spēkā no 2020. gada.

Tiek iesaistītas attīstošās valstis (Ķīna, Indija), kā arī ASV, kura nav parakstījusi Kioto protokolu.

Tiek attīstīta ideja par “Zaļo klimata fondu” – tas nodrošinās 100 miljardus ASV dolāru gadā trūcīgām valstīm.

Date: 28 November 2011 –

11 December 2011

Location: Durban, South Africa

Webpage cop17-cmp7durban.com

From left to right: UN Secretary-General Ban Ki-mmon, President of South Africa Jacob

Zuma, President of the Conference Maite Nkoana-Mashabane and UNFCC Deputy

Executive Secretary Richard Kinley

Page 5: Klimata prmaiņas - Ģeogrāfijas un Zemes zinātņu … › ... › 13.LEKCIJA-Klimata_parmainas.pdfKlimata mainība notiek lēni un pakpeniski , taču iespējams, ka kādu negaidītu

5

ANO Vispārējā klimata pārmaiņu konvencija

ANO Vispārējās klimata pārmaiņu konvencijas sekretariāts atrodas Bonnā, Vācijā.

ANO Vispārējās klimata pārmaiņu konvencijas dalībvalstis kopš 1995. gada tiekas ik gadus (Conferences of the Parties (COP).

1997. gadā tika pieņemts Kioto Protokols, kas obligāti noteica attīstītām valstīm samazināt siltumnīcefekta gāzu emisijas.

Kopš 2010. gada 17. maija ANO Vispārējās klimata pārmaiņu konvencijas ģenerālsekretāre ir Christiana Figueres no Kostarikas.

Page 6: Klimata prmaiņas - Ģeogrāfijas un Zemes zinātņu … › ... › 13.LEKCIJA-Klimata_parmainas.pdfKlimata mainība notiek lēni un pakpeniski , taču iespējams, ka kādu negaidītu

6

ANO Vispārējās klimata pārmaiņu

konvencijas sekretariāts

The UN FCCC Secretariat,

Bonn, Germany

Ēka celta 1716. gadā. 1881. gadā Wilhelm Adolf von Carstanjen

iegādājās šo īpašumu un lika to pārbūvēt pašreizējā klasiskas pils veidā.

Pēc 1950. gada to izmantoja Vācijas Federatīvās republikas valdība. Līdz 1957. gadam tur atradās Maršala plāna ministrija.

No 1957. līdz 1999. gadam tur bija Vācijas finanšu ministrija.

Kopš 1996. gada daudzas Vācijas ministriju ēkas tika piedāvātas ANO.

Intergovernmental Panel

on Climate Change

Page 7: Klimata prmaiņas - Ģeogrāfijas un Zemes zinātņu … › ... › 13.LEKCIJA-Klimata_parmainas.pdfKlimata mainība notiek lēni un pakpeniski , taču iespējams, ka kādu negaidītu

7

Riodežaneiro konference

1992. gadā ANO konferencē par vidi un attīstību tiek pieņemta ANO Vispārējā konvencija par klimata pārmaiņām - mērķis sasniegt SEG koncentrācijas stabilizāciju

atmosfērā tādā līmenī, lai novērstu bīstamu antropogēno gāzu ietekmi uz klimatu.

1997.gadā Konvenciju papildina ar Kioto protokolu (stājās spēkā 2005. gada 16. februārī).

3 mehānismi • kopīgi īstenojamie projekti

• starptautisko emisiju tirdzniecība

• tīras attīstības mehānisms

Page 8: Klimata prmaiņas - Ģeogrāfijas un Zemes zinātņu … › ... › 13.LEKCIJA-Klimata_parmainas.pdfKlimata mainība notiek lēni un pakpeniski , taču iespējams, ka kādu negaidītu

8

Romas kluba Amsterdamas Deklarācija

2009. gada novembris

...CO2 koncentrācija atmosfērā nedrīkst pārsniegt

350 dum... …

Page 9: Klimata prmaiņas - Ģeogrāfijas un Zemes zinātņu … › ... › 13.LEKCIJA-Klimata_parmainas.pdfKlimata mainība notiek lēni un pakpeniski , taču iespējams, ka kādu negaidītu

9

Kioto mērķu izpilde

SEG emisijas Eiropas Savienībā

Page 10: Klimata prmaiņas - Ģeogrāfijas un Zemes zinātņu … › ... › 13.LEKCIJA-Klimata_parmainas.pdfKlimata mainība notiek lēni un pakpeniski , taču iespējams, ka kādu negaidītu

10

Siltmnīcefekta gāzu

emisijas apjoms Eiropas

Savienības dalībvalstīs

attiecībā

pret to nacionālo

kopproduktu.

Page 11: Klimata prmaiņas - Ģeogrāfijas un Zemes zinātņu … › ... › 13.LEKCIJA-Klimata_parmainas.pdfKlimata mainība notiek lēni un pakpeniski , taču iespējams, ka kādu negaidītu

11

Kioto protokola mērķis ir samazināt globālās

siltumnīcefekta gāzu emisijas

Page 12: Klimata prmaiņas - Ģeogrāfijas un Zemes zinātņu … › ... › 13.LEKCIJA-Klimata_parmainas.pdfKlimata mainība notiek lēni un pakpeniski , taču iespējams, ka kādu negaidītu

12

Oglekļa emisijas dažādos pasaules

reģionos 1800. – 2000. gadā

Page 13: Klimata prmaiņas - Ģeogrāfijas un Zemes zinātņu … › ... › 13.LEKCIJA-Klimata_parmainas.pdfKlimata mainība notiek lēni un pakpeniski , taču iespējams, ka kādu negaidītu

13

SEG emisiju sadalījums pa tautsaimniecības nozarēm

Linda Leja, 2005

Kanādā

Latvijā

Page 15: Klimata prmaiņas - Ģeogrāfijas un Zemes zinātņu … › ... › 13.LEKCIJA-Klimata_parmainas.pdfKlimata mainība notiek lēni un pakpeniski , taču iespējams, ka kādu negaidītu

15

Indikators Novērotās izmaiņas

Koncentrācijas indikatori

CO2 koncentrācija atmosfērā No 1000. līdz 1750.gadam CO2 koncentrācija atmosfērā ir 280 m.d., 2000. gadā - 368 m.d.

(31±4 % pieaugums )

CO2 saistīšanas spēja Zemes biosfērā No 1800. – 2000. gadam piesaistītā oglekļa dioksīda daudzums ir aptuveni 30 GtC; 1990 -

ajos gados tas samazinājies par 14±7GtC

CH4 koncentrācija atmosfērā No 1000. līdz 1750. gadam - 700 mlrd.d., 2000. gadā - 1750 mlrd.d (151±25 % pieaugums )

N2O koncentrācija atmosfērā No 1000. līdz 1750. gadam - 270 mlrd.d., 2000 gadā – 316 mlrd.d. (17±5 % pieaugums )

Citas siltumnīcefekta gāzes Vispārējs pieaugums pēdējos piecdesmit gados

Laika apstākļu indikatori

Zemes virsmas temperatūra Divdesmitā gadsimta laikā pieaugusi par 0,6±0,2 % 0C pie tam vairāk sauszemē kā okeānā

Temperatūra Ziemeļu puslodē Salīdzinot ar citiem laika posmiem pēdējos 1000 gados, temperatūra divdesmitajā gadsimtā

pieaugusi visvairāk

Diennakts temperatūras amplitūda 1950. -2000. gadam sauszemes teritorijā samazinājies. Temperatūras minimums naktī

pieaudzis divas reizes salīdzinājumā ar dienas maksimālo temperatūru.

Karstās dienas/ karstuma indekss Pieaudzis

Aukstums/sals (dienas ar temperatūru zem 0 oC ) Samazinājies sauszemē divdesmitajā gadsimtā

Nokrišņi (kontinentāli) Divdesmitajā gadsimtā Ziemeļu puslodē pieauguši par 5-10%, tomēr dažos reģionos -

Āfrikas rietumos un ziemeļos, Vidusjūras reģionos samazinājušies

Dabas kataklizmas ar palielinātu nokrišņu

daudzumu

Pieaug vidējos un augstākajos ziemeļu platuma grādos

Sausuma periodu biežums un intensitāte Sausuma pieaugums vasaras mēnešos saistīts ar sausuma perioda biežuma palielināšanos

dažos apgabalos. Dažos reģionos - teritorijās Āfrikā, Āzijā sausuma periodu intensitātes un

biežuma pieaugums novērots pēdējā dekādē

Page 16: Klimata prmaiņas - Ģeogrāfijas un Zemes zinātņu … › ... › 13.LEKCIJA-Klimata_parmainas.pdfKlimata mainība notiek lēni un pakpeniski , taču iespējams, ka kādu negaidītu

16

Indikators Novērotās izmaiņas

Bioloģiskie un fizikālie indikatori

Jūras līmenis Divdesmitajā gadsimtā pieaudzis vidēji par 1-2 mm gadā

Ledus segas pastāvēšanas perioda ilgums upēs un ezeros Divdesmitajā gadsimtā samazinājies aptuveni par 2 nedēļām vidējos

un augstākajos platuma grādos Ziemeļu puslodē

Ledus segas biezums un platība Ziemeļu ledus okeānā Vasaras beigās un agros rudeņos pēdējā dekādē ledus segas biezums

sarucis par 40 %. Kopš 1950.gada pavasara un vasaras par 10-

15 % samazinājusies ar ledu klātā teritorija

Ledāji Plaši izplatīta ledāju atkāpšanās divdesmitajā gadsimtā

Sniega sega No 1960-ajiem gadiem, kad novērojumiem sāka izmantot satelītus,

samazinājusies par 10 %.

Mūžīgais sasalums Sācis atkust un sarukt polārajos, subpolārajos un kalnu reģionos

Veģetācijas sezona Pēdējo 40 gadu laikā pagarinājusies par 1-4 dienām dekādē Ziemeļu

puslodē, it īpaši augstākajos platuma grādos.

Augu un dzīvnieku izplatība Augu, kukaiņu, putnu un zivju izplatības areāls paplašinājies uz

ziemeļiem un augstkalnu rajoniem

Ziedēšanas, vairošanās un migrācijas sezona Ātrāka augu ziedēšana un putnu atceļošana, ātrāka vairošanās

sezona, kā arī kukaiņu strauja savairošanās Ziemeļu puslodē

Koraļļu rifu izbalošana Palielinās, īpaši El Niño efekta ietekmē

Ekonomiskie indikatori

Ar klimatu saistītie ekonomiskie zaudējumi Pēdējos četrdesmit gados pieaudzis klimata pārmaiņu un ekstremālu

klimatisko parādību radīto zaudējumu apjoms un nozīme.

Page 17: Klimata prmaiņas - Ģeogrāfijas un Zemes zinātņu … › ... › 13.LEKCIJA-Klimata_parmainas.pdfKlimata mainība notiek lēni un pakpeniski , taču iespējams, ka kādu negaidītu

17

Klimats un tā mainība

Klimats ir mums apkārt norisošo laika apstākļu, meteoroloģisko parādību un notikumu apkopojums ilgā laika posmā, kas var apvienot gan pāris gadus,

gadu desmitus, un pat gadu tūkstošus. Klimatu raksturo vidējotas un ilglaicīgas atmosfēras fizikālo rādītāju vērtības, kas raksturīgas

Zemei kopumā (globālais klimats) vai noteiktai teritorijai (valstij vai reģionam).

Konkrētās teritorijas klimats ir daudz pastāvīgāks nekā laika apstākļi un klimatu nosaka Saules starojuma daudzums un sadalījums gada laikā, atmosfēras cirkulācijas raksturs, zemes virsmas raksturs.

Zemes klimats ir ļoti sarežģīta sistēma un galvenais to veidojošais faktors ir enerģijas plūsmas, kuras Zeme saņem no Saules.

Klimats veidojas no Saules nākošajai enerģijai izkliedējoties un mijiedarbojoties ar Zemi, līdz ar to klimata sistēmu var definēt kā sastāvošu no atmosfēras, hidrosfēras, kriosfēras (Zemes ledāju un sniega segas, un mūžīgā sasaluma), litosfēras un biosfēras.

Atmosfēra ir klimata sistēmas visnestabilākā un straujāk mainīgā daļa, kuru veido gāzes, ūdens tvaiki, kā arī putekļi un aerosoli.

Izmaiņas var rasties piesārņojuma rezultātā, ko rada cilvēka darbības, piemēram, fosilā

kurināmā sadedzināšana, rūpnīcu darbība, dažādu ķimikāliju izmantošana lauksaimniecībā, tropisko lietusmežu izciršana.

Klimata mainība notiek lēni un pakāpeniski, taču iespējams, ka kādu negaidītu procesu rezultātā (vulkāna izvirdumi, meteorītu krišana) klimata izmaiņas var norisināties strauji un

neparedzami. Pētot ilgtermiņā veiktus laika apstākļu novērojumus ir iespējams konstatēt klimata pārmaiņas,

tādas kā „mazais ledus laikmets”, kas pastāvēja Ziemeļeiropā starp 15. un 18. gs.

Page 18: Klimata prmaiņas - Ģeogrāfijas un Zemes zinātņu … › ... › 13.LEKCIJA-Klimata_parmainas.pdfKlimata mainība notiek lēni un pakpeniski , taču iespējams, ka kādu negaidītu

18

Globālās klimata sistēmas galvenie elementi un to

mainību ietekmējošie procesi

Page 19: Klimata prmaiņas - Ģeogrāfijas un Zemes zinātņu … › ... › 13.LEKCIJA-Klimata_parmainas.pdfKlimata mainība notiek lēni un pakpeniski , taču iespējams, ka kādu negaidītu

19

Zemes klimats

Zemes klimats ir sarežģīta sistēma, ko galvenokārt veido enerģijas plūsma, kuru Zemes virsma saņem no Saules.

Enerģijas daudzums, kas sasniedz Zemes virsmu, ir 342 W/m2.

Aptuveni trešā daļa no Saules plūstošā starojuma enerģijas tiek atstarota atpakaļ kosmiskajā telpā gan no mākoņu segas un Zemes virsmas, gan arī atmosfērā esošo putekļu un aerosolu ietekmē.

Zemes klimata veidošanā liela nozīme ir dabiski pastāvošam siltumnīcefektam. Oglekļa dioksīds absorbē (tāpat kā ūdens molekulas, ozons, metāns un citas vielas) un atstaro

infrasarkano starojumu, kuru emitē Zemes virsma.

Temperatūru uz Zemes nosaka līdzsvars starp ienākošo Saules starojuma enerģiju un no Zemes virsmas atstaroto enerģiju.

Saules enerģijas daļu, kas tiek atstarota, sauc par albedo. Vispirms no Zemes virsmas tiek atstarots infrasarkanais starojums (starojums ar lielu viļņa garumu), un šo procesu var aprakstīt ar Stefana-Bolcmaņa likumu:

J = ε σ T2

ε – konstante, kas apraksta atstarošanas intensitāti no Zemes virsmas (vidēji 0,97 ūdens virsmai);

σ – absolūti melna ķermeņa starojuma konstante 5,7 × 10-12 W/cm2K4;

T – absolūtā temperatūra.

Page 20: Klimata prmaiņas - Ģeogrāfijas un Zemes zinātņu … › ... › 13.LEKCIJA-Klimata_parmainas.pdfKlimata mainība notiek lēni un pakpeniski , taču iespējams, ka kādu negaidītu

20

Zemes enerģijas bilance

Page 21: Klimata prmaiņas - Ģeogrāfijas un Zemes zinātņu … › ... › 13.LEKCIJA-Klimata_parmainas.pdfKlimata mainība notiek lēni un pakpeniski , taču iespējams, ka kādu negaidītu

21

Zemes enerģijas bilance

Pēc Stefana-Bolcmaņa formulas aprēķinātā Zemes temperatūra ir ievērojami zemāka nekā faktiskā temperatūra. Tātad uz Zemes esošā temperatūra, kas nodrošina dzīvības pastāvēšanu, lielā mērā ir atkarīga no siltumnīcefekta.

Dažādas siltumnīcefektu veidojošās vielas var atšķirīgi ietekmēt Zemes klimatu, ņemot vēra gan šo vielu spēju atstarot atpakaļ infrasarkano starojumu, gan arī to koncentrāciju atmosfērā.

Ja Zemes atmosfēru veidotu tikai slāpeklis un skābeklis, Zemes vidējā temperatūra būtu tikai 6 °C, jo šīs gāzes nespēj aktīvi iekļauties Zemes siltuma plūsmā (faktiski Zemes vidējā temperatūra ir aptuveni 15 °C).

Ogļskābā gāze (CO2), metāns (CH4), ka arī ūdens tvaiki, nonākot atmosfērā, var darboties līdzīgi kā siltumnīcas stikls, - tas ir caurlaidīgs ienākošajam starojumam, bet aiztur no Zemes virsmas atstaroto infrasarkano (siltuma) starojumu.

Ņemot vērā šādu iedarbības efektu, šīs gāzes sauc par siltumnīcefekta gāzēm. Jo augstāka to koncentrācija atmosfērā, jo vairāk infrasarkanā starojuma (siltuma) tiek aizturēts Zemes atmosfērā un vairāk pieaug Zemes temperatūra.

Hipotēzi par siltumnīcefektu veidojošo gāzu un galvenokārt par CO2 nozīmi Zemes klimata izmaiņās izvirzīja zviedru ķīmiķis Svante Areniuss jau 1896. gadā.

Mūsdienās pilnībā apstiprinājušies viņa aprēķini, ka CO2 koncentrācijas dubultošanās var izraisīt Zemes vidējās temperatūras pieaugumu par 5–6 °C.

Svante August Arrhenius

(1859–1927)

Page 22: Klimata prmaiņas - Ģeogrāfijas un Zemes zinātņu … › ... › 13.LEKCIJA-Klimata_parmainas.pdfKlimata mainība notiek lēni un pakpeniski , taču iespējams, ka kādu negaidītu

22

Siltumnīcefekts Klimats ir atkarīgs no Saules aktivitātes. Saules aktivitāte ir lielā mērā mainīga, bet tā nav

atkarīga no cilvēka darbības.

Vienkāršākais Saules aktivitātes mainību raksturojošo procesu kopums ir “Saules

plankumi”. To veidošanos uz Saules raksturo 11 gadu atkārtošanās cikls. Saules plankumu

veidošanās laikā ievērojami mainās enerģijas daudzums, ko saņem atmosfēra un Zemes

virsma.

Saules aktivitātes izmaiņas var ietekmēt globālo temperatūru no 0,33 °C līdz 0,45

°C. Tas ir temperatūras mainības intervāls, kas salīdzināms ar novēroto temperatūras

pieauguma vērtību pēdējo 100 gadu laikā (0,4 °C). Tajā pašā laikā enerģija, ko saņem Zemes

virsma, protams, var mainīties arī ilgākā laika posmā.

Page 23: Klimata prmaiņas - Ģeogrāfijas un Zemes zinātņu … › ... › 13.LEKCIJA-Klimata_parmainas.pdfKlimata mainība notiek lēni un pakpeniski , taču iespējams, ka kādu negaidītu

23

Siltumnīcefekts

Serbu klimatologs Milutins Milankovičs ir izvirzījis hipotēzi, mēģinot izskaidrot

klimata mainību desmitu gadu tūkstošu laikā (ledus laikmetu veidošanās, klimata

optimuma periodi). Pēc šīs hipotēzes, klimata izmaiņas saistītas ar Zemes ass

novietojuma mainību attiecībā pret Sauli.

Zemes kustību ap Sauli raksturo periodiskas orbītas izmaiņas un Zemes rotācijas

ass izmaiņas, bet ir pierādītas arī būtiskas pašas Saules aktivitātes izmaiņas, kas

rada atšķirības enerģijas daudzuma, ko saņem Zemes virsma.

Saules aktivitātei ir raksturīgs izmainu biežums (frekvence) – 11, 36 un 180 gadi,

un līdz ar to arī Zemes klimats ir pakļauts ievērojamai dabiskai mainībai.

Page 24: Klimata prmaiņas - Ģeogrāfijas un Zemes zinātņu … › ... › 13.LEKCIJA-Klimata_parmainas.pdfKlimata mainība notiek lēni un pakpeniski , taču iespējams, ka kādu negaidītu

24

Lielākie siltumnīcefekta gāzu emitētāji pasaulē Pirmais cipars – valsts vai reģiona emisiju proporcionālā daļa.

Otrais cipars - valsts vai reģiona emisijas uz iedzīvotāju skaitu (SEG tonnas uz vienu iedzīvotāju).

Ķīna – 17 %; 5,8

ASV – 16 %; 24,1

ES – 11 %; 10,6

Indonēzija – 6 %; 12,9

Indija – 5 %; 2,1

Krievija – 5 %; 14,9

Brazīlija – 4 %; 10,0

Japāna – 3 %; 10,6

Kanāda – 2 %; 23,2

Meksika – 2 %; 6,4

Page 25: Klimata prmaiņas - Ģeogrāfijas un Zemes zinātņu … › ... › 13.LEKCIJA-Klimata_parmainas.pdfKlimata mainība notiek lēni un pakpeniski , taču iespējams, ka kādu negaidītu

25

Tambora

vulkāns,

Indonēzija

Vulkāna izvirdums ar sprādzienu un milzīgu pelnu daudzuma izvadīšanu atmosfērā

notika 1815. gadā. Sarkanā zona parāda pelnu slāņa biezumu.

Page 26: Klimata prmaiņas - Ģeogrāfijas un Zemes zinātņu … › ... › 13.LEKCIJA-Klimata_parmainas.pdfKlimata mainība notiek lēni un pakpeniski , taču iespējams, ka kādu negaidītu

26

Siltumnīcefekts Pasaules okeāna ūdeņu plūsmu mainība var ievērojami ietekmēt Zemes klimatu. To,

iespējams, var saistīt arī ar ledus laikmetu iestāšanos.

Okeānu ūdeņos izšķīdušo sāļu koncentrācija un līdz ar to arī ūdeņu blīvums uzskatams par

vienu no galvenajiem faktoriem, kas nosaka okeānu ūdeņu cirkulācijas raksturu, veidojot

“okeānu konveijeru”.

Okeānu ūdeņu globālo plūsmu raksturu nosaka mazāka blīvuma augšējās ūdens plūsmas

un dziļākās ūdens plūsmas.

Augšējās ūdens plūsmas veidojošie ūdeņi ir siltāki, bet ar ievērojami zemāku sāļu

koncentrāciju, ko nosaka atmosfēras nokrišņu izkrišana un virszemes notece.

Augšējo ūdens plūsmu sāļums ir ievērojami augstāks, bet, dzīvajai organiskajai vielai

nogrimstot, ūdeņi bagātinās ar biogēnajiem elementiem.

Jūru un okeānu ūdeņu plūsmu

raksturs:

sarkans – siltas augšējās ūdens

plūsmas;

zils – dziļākās ūdens plūsmas;

zaļš – okeānu reģioni, kur

ir paaugstināts ūdens sāļums;

gaiši zils – okeānu reģioni, kur ir

pazemināts ūdens sāļums;

dzelteni aplīši – reģioni, kur

notiek ūdens straumju nomaiņa.

Page 27: Klimata prmaiņas - Ģeogrāfijas un Zemes zinātņu … › ... › 13.LEKCIJA-Klimata_parmainas.pdfKlimata mainība notiek lēni un pakpeniski , taču iespējams, ka kādu negaidītu

27

Golfa straume

Okeānu ūdeņu plūsmas raksturo izteikts to aprites cikls (1400–1600 gadi), un to raksturs būtiski ietekmē klimatu. Vēl ir nozīmīgi, ka zemūdens plūsmas veidojošais ūdens ir piesātināts ar CO2

un ūdeņu plūsmu mainība var ievērojami ietekmēt šīs gāzes koncentrāciju atmosfērā.

Page 28: Klimata prmaiņas - Ģeogrāfijas un Zemes zinātņu … › ... › 13.LEKCIJA-Klimata_parmainas.pdfKlimata mainība notiek lēni un pakpeniski , taču iespējams, ka kādu negaidītu

28

Klimata izmaiņu cēloņi

Klimata sistēma ir sarežģīta, tomēr klimata mainības un klimata veidošanās procesu izpēte joprojām ir tikai sākuma stadijā. Ir nepieciešams veikt pētījumus vidē, procesu modeļu izstrādi un analīzi. Pašlaik zināšanas ir pretrunīgas un pieļauj vienu un to pašu faktu atšķirīgu interpretāciju.

Tiešo novērojumu datus iespējams papildināt, izmantojot dažādas klimata rekonstrukcijas metodes, piemēram, koku augšanas ātruma analīzi. Šīs metodes pamatā ir fakts, ka labvēlīgos apstākļos koksnes pieaugums ir ātrāks un ikgadējās koksnes gredzens ir platāks.

Līdzīgi klimata rekonstrukcijai var lietot korāļu pieauguma ātruma izpēti tropiskajos ūdeņos.

Izmantojot klimata rekonstrukcijas metodes, ir iespējams novērtēt klimata mainību pēdējās tūkstošgades laikā.

Klimatu raksturo ievērojama dabiska mainība un nosacīti klimata optimuma periodi. “Mazajā ledus laikmetā” vasaras bija ievērojami īsākas un ar zemāku temperatūru, ziemas aukstākas, bet periodi, kad ūdeņus klāja ledus, – garāki.

Page 29: Klimata prmaiņas - Ģeogrāfijas un Zemes zinātņu … › ... › 13.LEKCIJA-Klimata_parmainas.pdfKlimata mainība notiek lēni un pakpeniski , taču iespējams, ka kādu negaidītu

29

Klimata pārmaiņas ietekmējošie dabiskie un

antropogēnie procesi

Page 30: Klimata prmaiņas - Ģeogrāfijas un Zemes zinātņu … › ... › 13.LEKCIJA-Klimata_parmainas.pdfKlimata mainība notiek lēni un pakpeniski , taču iespējams, ka kādu negaidītu

30

Zemes vidējās

temperatūras

mainības raksturs

pēdējo 1 000 000

gadu laikā

Page 31: Klimata prmaiņas - Ģeogrāfijas un Zemes zinātņu … › ... › 13.LEKCIJA-Klimata_parmainas.pdfKlimata mainība notiek lēni un pakpeniski , taču iespējams, ka kādu negaidītu

31

Klimata mainību iespējams analizēt arī

ilgākos laika posmos, izmantojot ledāju

sastāva analīzi. Ledāji (kalnos, Grenlandē,

Antarktīdā) veidojas, sablīvējoties sniega

masai, un to vecums var sasniegt vairākus

simtus tūkstošus gadu.

Veidojoties ledus masai, tajā paliek

iekļautas gaisā esošās putekļu daļiņas, ka arī

atmosfēru veidojošas gāzes. Līdz ar to,

veicot ledus sastāva analīzi, ir iespējams

rekonstruēt arī klimatiskos apstākļus, kādi ir

pastāvējuši ledāju veidošanās laikā.

Pētījumi liecina, ka klimats ir ievērojami

mainījies un to ir noteikuši dabiski noritoši

procesi.

Rekonstruētās temperatūras vērtības cieši

korelē ar siltumnīcefektu gāzu, vispirms CO2,

koncentrācijas vērtībām. Tas apstiprina

pieņēmumu, ka siltumnīcefektu veidojošo

gāzu nozīme Zemes klimata izmaiņā ir

būtiska un to koncentrācijas pieaugums ir

jāsaista ar klimata pasiltināšanos.

Page 32: Klimata prmaiņas - Ģeogrāfijas un Zemes zinātņu … › ... › 13.LEKCIJA-Klimata_parmainas.pdfKlimata mainība notiek lēni un pakpeniski , taču iespējams, ka kādu negaidītu

32

Cilvēka darbības izraisītā klimata mainība

Klimats pēdējo simts gadu laikā ir ievērojami mainījies. Šīs izmaiņas ir ne tikai ļoti

straujas, bet arī saistītas ar Zemes vidējās temperatūras pieaugumu.

Page 33: Klimata prmaiņas - Ģeogrāfijas un Zemes zinātņu … › ... › 13.LEKCIJA-Klimata_parmainas.pdfKlimata mainība notiek lēni un pakpeniski , taču iespējams, ka kādu negaidītu

33

CO2 koncentrācijas pieaugums

Klimata izmaiņas ietekmē ne tikai temperatūras pieaugums, bet arī izmaiņas nokrišņu daudzuma, klimata kā sistēmas stabilitāte, ekstremālo klimatisko parādību biežums.

Liela daļa pētījumu klimata izmaiņas saista ar gāzu emisijas pieaugumu pēdējā gadsimta laikā cilvēka darbības dēļ. Ir pierādīts, ka pēdējo 100 gadu laikā gaisā ir ievērojami pieaugusi galvenokārt to gāzu koncentrācija, kuras izraisa siltumnīcefektu.

To vislabāk pierāda CO2 koncentrācijas pieauguma tendences, kas konstatētas Mauna Loa observatorijā (Havaju salas, ASV). Tur konstatēts, ka vide, kuras tuvumā nav piesārņojuma avotu, vērojams pastāvīgs un ievērojams ogļskābās gāzes koncentrācijas pieaugums.

Page 34: Klimata prmaiņas - Ģeogrāfijas un Zemes zinātņu … › ... › 13.LEKCIJA-Klimata_parmainas.pdfKlimata mainība notiek lēni un pakpeniski , taču iespējams, ka kādu negaidītu

34

Gāzes, kas rada siltumnīcefektu

Ņemot vērā CO2 emisijas apjomu pieaugumu, tiek vērtēts, ka līdz gadsimta vidum oglekļa dioksīda saturs dubultosies, salīdzinot ar mūsdienām. Tas var novest pie Zemes vidējas gada temperatūras palielināšanās par 1,5–4,5 °C.

Ja CO2 potenciālo ietekmi uz Zemes klimatu pieņem par 1, tad citu siltumnīcefektu izraisošo vielu relatīvā potenciāla spēja ietekmēt Zemes siltuma bilanci var būt

ievērojami lielāka: metānam tā ir 11, N2O – 270, bet freonam CF3Cl – 3400.

* Lielums ΔQ parāda tās atstarotās enerģijas izmaiņas pie troposfēras augšējās robežas, kuras notiktu, ja attiecīgais

komponents tiktu pilnīgi aizvākts no atmosfēras.

Page 35: Klimata prmaiņas - Ģeogrāfijas un Zemes zinātņu … › ... › 13.LEKCIJA-Klimata_parmainas.pdfKlimata mainība notiek lēni un pakpeniski , taču iespējams, ka kādu negaidītu

35

CO2 emisijas tagad un nākotnē

CO2 izmešu daudzumi

dažādos pasaules reģionos

2000. gadā

Iespējamie CO2 izmešu

daudzumi dažādos pasaules

reģionos 2025. gadā

Page 36: Klimata prmaiņas - Ģeogrāfijas un Zemes zinātņu … › ... › 13.LEKCIJA-Klimata_parmainas.pdfKlimata mainība notiek lēni un pakpeniski , taču iespējams, ka kādu negaidītu

36

Prognozētais

temperatūras

un nokrišņu

daudzuma

mainības

raksturs

līdz 2050.

gadam.

Page 37: Klimata prmaiņas - Ģeogrāfijas un Zemes zinātņu … › ... › 13.LEKCIJA-Klimata_parmainas.pdfKlimata mainība notiek lēni un pakpeniski , taču iespējams, ka kādu negaidītu

37

Klimata mainības ietekme uz piekrastes joslas procesiem

Page 38: Klimata prmaiņas - Ģeogrāfijas un Zemes zinātņu … › ... › 13.LEKCIJA-Klimata_parmainas.pdfKlimata mainība notiek lēni un pakpeniski , taču iespējams, ka kādu negaidītu

38

Klimata mainības

iespējamā ietekme uz

lauksaimniecības

kultūru ražību

Page 39: Klimata prmaiņas - Ģeogrāfijas un Zemes zinātņu … › ... › 13.LEKCIJA-Klimata_parmainas.pdfKlimata mainība notiek lēni un pakpeniski , taču iespējams, ka kādu negaidītu

39

Klimata mainības sekas

Globālā pasiltināšanās nozīmē ne tikai temperatūras pieaugumu: ir iespējama arī reģionāla temperatūras pazemināšanās, ievērojamas nokrišņu daudzuma izmaiņas, jūru un okeānu līmeņa paaugstināšanās, krasta joslas erozijas pastiprināšanās, mitrzemju pārplūšana, veģetācijas mainība, upju un ezeru līmeņa un noteces mainība.

Ietekmes var skart cilvēka veselību, sabiedrībā noritošos procesus un ražošanu, vispirms – lauksaimniecību, zivsaimniecību, mežsaimniecību, un var arī ietekmēt

ostu sektoru.

Īpaši dramatiska klimata maiņas ietekme var būt zemieņu reģionos, pie kuriem pieskaitāma arī Latvija, bet galvenokārt Zemes tropiskajos reģionos, kur tuksneša zonas ievērojama paplašināšanās var būtiski ietekmēt cilvēku izdzīvošanu.

Arī Baltijas jūras reģionā tiek veikta klimata mainības un tās iespējamo seku izpēte un modelēšana. Ir izstrādāti iespējamie klimata mainības modeļi, kas palīdz prognozēt klimata izmaiņas reģionā, ņemot vēra gaisa masu cirkulācijas raksturu un atmosfēras sastāva mainību. Gaisa temperatūra var pieaugt par 2–4 grādiem 100 gadu laikā.

Būtiska klimata mainības ietekme saistāma ar klimata un līdz ar to arī ar cilvēka veselības un vides veselības stāvokli. Klimata mainības iespējamās sekas var būt biežāka “karstuma viļņu” izplatība, - situācijas, kad gaisa temperatūra ilgāku laiku ievērojami pārsniedz sezonai tipiskas vērtības. Piemēram, karstuma vilnis Francijā 2002. gadā bija iedzīvotāju mirstības pieauguma cēlonis.

Page 40: Klimata prmaiņas - Ģeogrāfijas un Zemes zinātņu … › ... › 13.LEKCIJA-Klimata_parmainas.pdfKlimata mainība notiek lēni un pakpeniski , taču iespējams, ka kādu negaidītu

40

Dienas maksimālās temperatūras un nāves gadījumu skaita

kopsakarības karstuma viļņa laikā Parīzē 2003. gada vasarā

Page 41: Klimata prmaiņas - Ģeogrāfijas un Zemes zinātņu … › ... › 13.LEKCIJA-Klimata_parmainas.pdfKlimata mainība notiek lēni un pakpeniski , taču iespējams, ka kādu negaidītu

41

Gada vidējā temperatūra Baltijas jūras reģionā:

A – esošā (1961.–1990.);

B – prognozētā 2100. gadā.

T, oC

0

0,5

1

1,5

2

2,5Janvāris

Februāris

Marts

Aprīlis

Maijs

Jūnijs

Jūlijs

Augusts

Septembris

Oktobris

Novembris

Decembris

Mēneša vidējās temperatūras ikmēneša

(janvāris līdz decembris) pieaugums Rīgā

(1851. – 2008.).

Page 42: Klimata prmaiņas - Ģeogrāfijas un Zemes zinātņu … › ... › 13.LEKCIJA-Klimata_parmainas.pdfKlimata mainība notiek lēni un pakpeniski , taču iespējams, ka kādu negaidītu

42

Globālās pasiltināšanās ietekmes

Page 43: Klimata prmaiņas - Ģeogrāfijas un Zemes zinātņu … › ... › 13.LEKCIJA-Klimata_parmainas.pdfKlimata mainība notiek lēni un pakpeniski , taču iespējams, ka kādu negaidītu

43

Gan izmaiņas nokrišņu daudzumā, gan globālā sasilšana ietekmē okeānu ūdens

līmeni. Sasilstot Zemei sāk kust polāro apgabalu ledāji, un „mūžīgā” sasaluma

robeža izrādās nemaz nav tik mūžīga. Tas ietekmē ūdens daudzumu okeānā.

Klimata mainības modeļi paredz, ka līdz 2100. gadam ūdens līmenis jūrās un

okeānos būs pieaudzis par 0,09 līdz 0,88 m.

Pierādītās un prognozētās jūras un okeānu ūdens līmeņa

izmaiņas no 2000. līdz 2100. gadam.

Page 44: Klimata prmaiņas - Ģeogrāfijas un Zemes zinātņu … › ... › 13.LEKCIJA-Klimata_parmainas.pdfKlimata mainība notiek lēni un pakpeniski , taču iespējams, ka kādu negaidītu

44

Jūras pamatkrasta summārās pārmaiņas pēdējo 70 gadu laikā, G. Eberhards, 2004.

Page 45: Klimata prmaiņas - Ģeogrāfijas un Zemes zinātņu … › ... › 13.LEKCIJA-Klimata_parmainas.pdfKlimata mainība notiek lēni un pakpeniski , taču iespējams, ka kādu negaidītu

45

Jūras līmeņa izmaiņas

Maksimālās ūdens līmeņa svārstības

Baltijas jūrā pie Ventspils un Liepājas

laikā no 1890. līdz 2000. gadam

Ūdens līmeņa izmaiņas Baltijas jūrā pie

Stokholmas pēdējo 180 gadu laikā

Page 46: Klimata prmaiņas - Ģeogrāfijas un Zemes zinātņu … › ... › 13.LEKCIJA-Klimata_parmainas.pdfKlimata mainība notiek lēni un pakpeniski , taču iespējams, ka kādu negaidītu

46

Ledus režīma raksturs Latvijas upēs

Novērojumu

stacija Novērojum

u periods

Vid.aizsal

šanas

datums

Vid.ledus

iziešanas

datums

Dienu

skaits

ledus segu

Samazin.

dienas/

10gados

p=0,17

(95%)

Daugava-

Daugavpils 1925-2000 24.XI 3.IV 101

2,8

Lielupe-Mežotne

1921-2000

26.XI

27.III

86

3,0

Venta-Kuldīga

1926-2000

2.XII

22.III

65

3,2

Gauja-Sigulda

1939-2000

1.XII

30.III

78

4,1

Salaca-Lagaste 1927-2000 26.XI 29.III 77 5,1

Page 47: Klimata prmaiņas - Ģeogrāfijas un Zemes zinātņu … › ... › 13.LEKCIJA-Klimata_parmainas.pdfKlimata mainība notiek lēni un pakpeniski , taču iespējams, ka kādu negaidītu

47

Nākotnes prognozes

• Vidējā temperatūra turpinās paaugstināties par ātrumu 0,1 – 0,4 grādi/10 gados.

• Laika gaitā kļūs siltākas ziemas, vasarā temperatūra paaugstināsies lēnāk.

• Gada nokrišņu daudzums palielināsies par 1–2 % 10 gados, gan vasarās, gan ziemās.

• Biežāki un intensīvāki karstuma periodi, vētras, lietusgāzes.

• Mainīsies upju caurteces režīms.

• Globālais vidējais jūras līmenis celsies par 13 – 68 cm.

• Klimatisko zonu virzīšanās uz ziemeļiem un pagarināsies augu veģetācijas periods.

• Klimats kļūs labvēlīgāks mežu augšanai, taču karstuma periodi vasarās palielinās mežu degšanas iespējas.

• 21. gs. beigās Baltijas jūru ziemā neklās ledus.

• Ūdens temperatūras un sāļuma izmaiņas varētu radīt bioloģisko procesu, t.sk., zivju sugu izmaiņas.

• Migrējošo putnu uzvedības maiņas (agrāk atlido, agrāk dēj olas).

• Biežākas vētras izraisīs krastu joslas noskalošanos un zemāko vietu applūšanu.

• Samazināsies kurināmā patēriņš telpu apsildei ziemā, palielināsies elektrības patēriņš gaisa kondicionēšanai vasarā.

• Vasarās pasliktināsies vides apstākļi sirds un asinsvadu slimniekiem.

• Palielināsies kukaiņu un ar tiem saistīto slimību izplatība.

• Iespējama Golfa straumes apsīkšana.

Page 52: Klimata prmaiņas - Ģeogrāfijas un Zemes zinātņu … › ... › 13.LEKCIJA-Klimata_parmainas.pdfKlimata mainība notiek lēni un pakpeniski , taču iespējams, ka kādu negaidītu

52

Arī Latvijā vērojams

temperatūras pieaugums,

izmainās atmosfēras nokrišņu

daudzums un šos procesus var

aprakstīt kā lineāras izmaiņas.

Ņemot vērā klimata mainības iespējamās negatīvās ietekmes, pasaules valstis ir vienojušās par

nepieciešamību ierobežot CO2 emisijas apjomu, vispirms ierobežojot fosilā kurināmā patēriņu.

Siltumnīcefektu izraisošo gāzu emisiju apjomu vispirms ietekmē attiecīgo valstu enerģētikas struktūra.

Šie uzdevumi vispirms nozīmīgi ir Rietumeiropas valstīm, ASV, Japānai un citām attīstītajām valstīm,

kur CO2 emisijas apjoms, pārrēķinot to uz vienu cilvēku, vairākus simtus reižu pārsniedz emisijas

apjomu attīstošās pasaules valstīs un arī Latvijā.

Ogļskābās gāzes emisijas ierobežošanu var veikt, racionalizējot degvielas patēriņu autotransportā, veicot

enerģijas taupīšanas pasākumus ēku siltināšanā.

Nozīmīga iespēja, ierobežot ogļskābās gāzes emisiju, ir atteikšanās no fosilā kurināmā

izmantošanas, to aizvietojot ar bioloģiski atjaunojamo kurināmo, piemēram, koksni. Koks augot patērē

to pašu ogļskābās gāzes daudzumu, kas izdalās, šo koksni sadedzinot – tās daudzums vidē nepieaug.