ODABRANA POGLAVLJA IZ

KLIMATOLOGIJE

Klimatske promjene (1)

Doc.dr. S. Lozić

Odjel za geografiju

Sveučilište u Zadru

• klima se neprekidno mijenja

• vrlo složen proces

• današnja klima – samo jedna etapa u

beskonačnom nizu

• da bi se odredila tendencija razvoja

klime potrebno je imati standardnu

veličinu iz jednog određenog perioda

s kojim će se uspoređivati ostale starije

i mlađe veličine

• za standardni period preporučeno je

30-godišnje razdoblje 1961.-1990.

• ako se usporede dva ili više 30-

godišnjih nizova klimatskih podataka,

dobije se promjena klime najnižeg reda

veličine

• duljina standardnog perioda nije jednaka za sve klimatske elemente niti je

jednaka u svim dijelovima svijeta

• npr. vlažni tropi: dovoljno je samo nekoliko godina da se dobiju reprezentativni

podaci o temperaturi

• umjereni pojas dalje od obale oceana: potreban je mnogo duži period

Venezuela – Orinoco river ukrajinska stepa blizu Dnjepra

• promjena klime = najopćenitiji termin kojim se obuhvaćaju svi mogući oblici

nepostojanosti klime

• suvremena promjena klime = promjena klime koja je nastala u posljednjim

desetljećima

• sekularna promjena klime = promjena klime koja je nastala u posljednjim

stoljećima – red veličine oko 200 godina

• naziva se još i promjena klime u instrumentalnom periodu (od početka

egzaktnih mjerenja

• fluktuacija klime = nepostojanost klime koja se sastoji od bilo kakvog oblika

sustavne promjene, pravilne ili nepravilne (izuzimajući trend i diskontinuitet) – npr.

El Niño

• mora biti barem dva maksimuma (ili minimuma) i jedan minimum (ili maksimum)

• različit period fluktuacija: od nekoliko godina do nekoliko milijuna godina

El Niño je globalni atmosfersko-oceanski

fenomen koji nastaje usred fluktuacija

pravaca vjetrova i temperature vode u

tropskom dijelu Tihog oceana.

El Niño se pojavljuje u periodima od dvije do

sedam godina bar posljednjih tristo godina;

većinom su u pitanju fenomeni slabijeg

intenziteta

The 1997 El Niño observed by TOPEX/Poseidon.The

white areas off the tropical coasts of South and North

America indicate the pool of warm water

• klimatska oscilacija = ako je

fluktuacija pravilna

• varijacija klime = fluktuacija ili

njezin dio, čije je karakteristično

vrijeme dovoljno dugo da se

može utvrditi izrazita razlika

između sukcesivnih 30-

godišnjih srednjaka određene

varijable (npr. temperatura)

• razlika između dva sukcesivna

30-godišnja srednjaka →

ako su varijacije permanentnog

karaktera tj. imaju stalan

predznak pozitivan ili negativan,

može se govoriti o promjeni

klime

• klimatski trend = promjena klime koju karakterizira blag, monotoni porast ili pad

srednje vrijednosti u periodu motrenja; jedan maksimum i jedan minimum na

krajnjim točkama promatranog perioda

PROMJENE KLIME U INSTRUMENTALNOM PERIODU

• postoji mnogo podataka, većinom sa sjeverne hemisfere

• jasno se opaža trend porasta temperature

• smjenjivanje toplijih razdoblja s kratkotrajnim hladnijim razdobljima

• globalna razina: između 1880. - 1940. temperatura je porasla za 0,6 ºC; između

1940. i 1970. pala je za 0,3 ºC

• između 1970. i 1980. temperatura je opet porasla za 0,3 ºC a raste i dalje

• analiza promjena temperature na brojnim postajama na sjevernoj hemisferi

• srednja godišnja temperatura je u periodu od 1929. - 1938. prema srednjaku od

1881. - 1938. porasla u bazenu sjevernog Atlantika i Sjevernog ledenog mora za

1,5 - 3,5 ºC → utjecaj oceana → zatopljavanje

• maksimalno zatopljavanje - na sjevernom Grenlandu → “zatopljavanje Arktika”)

• temperatura nije porasla na čitavoj sjevernoj hemisferi - u Sjevernoj Americi i

središnjem dijelu euroazijskog kopna: proces zahlađivanja → utjecaj

kontinentalnosti

• smatra se da je opći porast temperature počeo oko 1840. godine (ili nešto prije),

ali ne svugdje istodobno

• istraživanja na južnoj hemisferi → zatopljavanje (ili ponegdje zahlađenje) je

svjetski proces koji je u uzročnoj vezi s promjenama temperature svjetskog mora

• u razdoblju 1931.-1940. u odnosu na razdoblje 1921.-1930. srednja godišnja

temperatura zraka negdje se povećala a negdje smanjila

• ledenjaci – vrlo osjetljivi na promjene temperature

• sustavno ispitivanje njihovih dimenzija pokazalo je da se najveći dio ledenjaka

na sjevernoj hemisferi nalazi u fazi povlačenja (koja traje više od 100 godina)

• od 1947.- 48. od 262 ledenjaka u Francuskoj, Švicarskoj, Austriji, Italiji,

Norveškoj i na Islandu povlačilo ih se 88%, a samo je 6,5% napredovalo

• godinu dana poslije, od 1949.-50. povlačilo ih se 96%, napredovalo 3,5% a

stagniralo 0,5%

• smatra se da je jedan od bitnih uzroka povlačenja ledenjaka povišena ljetna

temperatura

Percentage of advancing glaciers in the Alps in the last 80 years. The World Glacier Monitoring Service collects

data annually on glacier retreat and glacier mass balance. From this data, glaciers worldwide have been found

to be shrinking significantly, with strong glacier retreats in the 1940s, stable or growing conditions during the

1920s and 1970s, and again retreating from the mid 1980s to present.

Prosječni stupanj promjene debljine planinskih ledenjaka u svijetu

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/e/e5/Glacier_Mass_Balance.png

The Pasterze, Austria's longest glacier, was about 2 kilometers

longer in the 19th C., but is now completely out of sight from this

overlook. The glacier is now about eight km long and loses about

15 meters per year. However, in 2003 the Pasterze decreased 30

meters in length and 6.5 meters in thickness.

1875.

2004.

• povlačenje i spuštanje ledenjaka ovisi

o visini snježne granice

• snježna granica ovisi o temperaturi i

padalinama

• Alpe: snježna granica se od 1920. –

1950. izdigla za 90 – 95 m, u posljednjih

100 godina za 100 – 200 m, a u

ekstremnim slučajevima čak za 400 –

500 m

Atabasca Glacier, Canada -1919. i 2005. This is a 1859. etching of the Rhone glacier in the Kanton of

Valais, Switzerland, when the ice filled the valley right to the tiny

crossroads of Gletsch. In 2001 the glacier was nearly out of

sight, 2.5 km distant and 450 m higher.

• utvrđeno je da se ledeni pokrov uz

zapadnu obalu Antarktike topi a uz veći dio

ostalih obala širi → utjecaji maritimnosti i

kontinentalnosti, promjene u dinamici

morskih struja, utjecaj ozonske rupe

Razina svjetskog mora

• uspoređivanje visine razine svjetskog mora na raznim područjima svijeta u

posljednjih nekoliko desetljeća → opća tendencija porasta morske razine

• glavni uzrok: kopnjenje leda u vezi s globalnim zatopljenjem u višim geografskim

širinama

• povlačenje ledenjaka odražava se i na porast razine mora

• teško je utvrditi koliko je tome pridonijelo nestajanje planinskih ledenjaka a koliko

povlačenje Grenlandskog i dijela Antarktičkog ledenog pokrova

• brzina izdizanja morske razine nije svugdje u svijetu jednaka

1993-2010 Sea

level trends from

satellite altimetry

• nejednaka brzina izdizanja razine svjetskog mora - ostali uzroci:

1.istodobno postoji radijalno izdizanje ili spuštanje obale

2.neke luke koje se nalaze na ušćima rijeka tj. na debelim riječnim sedimentima,

spuštaju se (tonu) zbog povećanja kompaktnosti tih sedimenata (zbijanje)

• recentno izdizanje morske razine nije linearan proces, nego se izmjenjuju

razdoblja bržeg i sporijeg izdizanja

• podaci dobiveni mjerenjima veličine morskih mijena pokazuju prosječni porast

razine mora od oko 20 cm od 1900. - 2000. god. (ili 2 mm/god.)

• zbog ograničenog geografskog obuhvata mjernih postaja, podaci nisu potpuno

reprezentativni za sve dijelove svijeta - u stvarnosti postoje velike varijacije

Sea level

measurements from 23

long tide gauge records

in geologically stable

environments show a

rise of around 200

millimetres (8 inches)

per century, or 2

mm/year.

• u najnovije vrijeme trend rasta još je veći - 3,2 mm/god (1993.-2008.)

• slično kao i temperatura, promijenila se i geografska raspodjela padalina

• količina padalina porasla je u JI Aziji i u velikim dijelovima umjerenih

geografskih širina kao i u nekim dijelovima Arktika,

• smanjila se u suptropima i tropima Afrike, Australije, Brazila i SAD

• aridni krajevi: velika varijabilnost i anomalija padalina (veliko odstupanje u

godini ili nizu godina uspoređenih s dugogodišnjim prosjekom)

• npr. sjeverna Afrika, JZ Azija i južna Europa (Sredozemlje)

Anomalija

padalina

= odstupanje

količine

padalina u

nekom kraćem

razdoblju od

dugogodišnjeg

srednjaka

Varijabilnost

padalina

= srednje

odstupanje

godišnjih padalina

od višegodišnjeg

srednjaka

(prosjeka)

• smanjenje količine padalina nije opći svjetski proces - ograničeno je uglavnom

na aridna i semi-aridna područja dok je u humidnom dijelu Europe porast

• suša i dezertifikacija

• suša = nedostatak vode za rast biljaka

• dezertifikacija = kompleksniji, sveobuhvatniji proces koji se pripisuje i

negativnom utjecaju čovjeka → degradacija tla u suhim, polusuhim i

subhumidnim krajevima

Posljedice najnovijih klimatskih

promjena su višestruke → promjene

velikog broja prirodnih sustava koje su

uzrokovane regionalnim promjenama

klime, posebice povećanjima

temperature

• neki primjeri:

- dezertifikacija

- širenje i veći broj glacijalnih jezera

- povećana nestabilnost tla u regijama s

permafrostom

- promjene u nekim arktičkim i

antarktičkim ekosustavima

- utjecaj recentnih klimatskih promjena

na zdravlje ljudi i dr.

- promjene u poljoprivredi – npr. u

Norveškoj je pšenica zamijenila zob, a

obrađeno tlo je doprlo do granice

šume, koja se istodobno izdigla na

veću nadmorsku visinu

Promjene granice šume u

Norveškoj između 1959. i

2001. (Bryn, 2008.)

Utjecaj recentnih klimatskih promjena na zdravlje ljudi

• analize pokazuju da će klimatske promjene donijeti neke zdravstvene beneficije

kao što je smanjenje smrtnosti povezane sa hladnoćom i povećanje ratarskih

prinosa u umjerenim zonama

• ove prednosti djelomično će se poništiti povećanim stopama nekih bolesti,

osobito infektivnih bolesti i neishranjenosti u zemljama sa niskim prihodima

• promjena klime pridonijet će povećanju učestalosti dijareičnih oboljenja u

nerazvijenim područjima od oko 2 do 5% u 2020.

Utjecaj recentnih klimatskih promjena na ekosustave

a) PUSTINJSKA I POLUPUSTINJSKA PODRUČJA

• Prekomjerno korištenje i degradacija tla – pojačavat će učinke klimatskih

promjena

• Jače zagrijavanje i sušenje, povećanje količine atmosferskog CO2

• Potencijalni pozitivni učinci povišenog atmosferskog CO2 još uvijek su

nepoznanica zbog mogućnosti povećanja biljne proizvodnje i, istovremeno,

količine padalina što bi izazvalo čak i naglo širenje određenih biljnih vrsta

• neka istraživanja: povećana količina CO2 bi mogla imati značajan utjecaj na

rast biljaka i produktivnost u nekim suhim područjima

• u slučaju da se pozitivni učinak na biljke zaista ostvari, oko 60% pustinjskih

područja JZ dijela SAD-a biti će prekriveno vegetacijom

• epizode vlažnih i suhih perioda mogle bi pojačati osjetljivost ekosustava na

invazivne vrste i požare, koji će u kombinaciji s pretjeranim iskorištavanjem

zemljišta povećati osjetljivost i degradaciju tla te konačnu dezertifikaciju

pojedinih područja

b) SAVANE

• npr. Sahel

• obuhvaća prostor čije se granice

približno poklapaju s izohijetama od

100-200 mm/god. na sjeveru i 400-

600 mm/god. na jugu

• vegetacija suhih savana predstavlja

prijelaznu zonu između Sahare i

vlažnih tropskih savana

• ta prijelazna zona ima značajke

česte promjenjivosti klimatskih

uvjeta, posebno padalina

• najsuša razdoblja:

1930.-1950. i 1960.-1985.

• područje Sahela «pozelenilo» je

1985.-1988. i 1994.-2003

c) STEPE

• struktura, produktivnost i ravnoteža ugljika vrlo je osjetljiva

• izravni učinci fertilizacije CO2 i zatopljenja uzrokovanog povećanjem razine

atmosferskog CO2 su suprotni s obzirom na različite vrste biljaka

• npr. drveće i neke vrste trava imaju koristi od povećane količine CO2, ali ne i

zatopljenja

• neke vrste trava imaju koristi od zatopljenja, ali ne i povećane količine CO2

d) SREDOZEMNI EKOSUSTAVI

• Ubrajaju se među najosjetljivije ekosustave

• Neke projekcije predviđaju gubitak 60-80% današnjih biljnih vrsta istočne

sredozemne regije, ako dođe do povišenja temperature za 1,8°C, dok druge

navode da učinak neće biti drastičan

• Promjena klime će vjerojatno uzrokovati sve češće i opsežnije pojave požara,

no smatra se da takvi poremećaji ne bi trebali katastrofalno utjecati na

vegetaciju grmlja relativno otpornog na vatru

• Predviđeno smanjenje čestine padalina za pojedine sredozemne regije izazvat

će intenziviranje sušnih razdoblja i otežano upravljanje vodnim resursima

e) ŠUMSKI EKOSUSTAVI

• šume su dugoročno vrlo osjetljive na klimatske promjene, a i kratkoročno u

slučaju poremećaja poput požara, suša ili najezda kukaca

• zbog promjena klimatskih uvjeta predviđa se da će znatan dio šuma tropskih,

borealnih i planinskih područja odumrijeti do kraja 21. stoljeća

• analize vrsta pokazale su vjerojatnost gubitka bioraznolikosti u tropskim

šumama

By storing carbon

dioxide, forests help

alleviate global

warming and climate

change.

• Posljedice suše → povećan mortalitet vrsta, smanjena otpornost, povratni negativni utjecaji na staništa te najezde kukaca, požari

• Klimatske promjene mijenjaju požarne režime u regijama s velikim rizikom od požara (Australija, Sredozemlje i Indonezija), ali i uzrokuju pojavu požara na područjima gdje dotada nisu bili prisutni

• Posebno se ističe ugroženost borealnih šuma

• Potencijalne posljedica promjene klimatskih uvjeta na šume u budućnosti:

– migracija drveća (šuma) prema sjeveru (sjev. hemisfera)

– promjena sastava vrsta u zajednicama

– kemijska promjena podloge (tla) pod utjecajem drveća

• Deforestacija i degradacija

f) TUNDRA I ARKTIČKI/ANTARKTIČKI EKOSUSTAVI

• Promjena albeda mogla bi dovesti do pozitivne radijacijske

bilance na cijelom području Arktika

• Različiti utjecaji, uključujući zagađenje, predstavljaju

opasnost za brojne životinjske vrste tih područja – morske

ptice, ptice tundre, tuljani, polarni medvjedi itd.

• Jedinstvena endemska bioraznolikost, kao i sama tundra,

ovisi o nizu posebnih uvjeta koji se sve teže održavaju, zbog

čega je mnogo vrsta danas pred izumiranjem, što vrlo

nepovoljno djeluje i na opstanak lokalnog stanovništva

• Smatra se da će se utjecaj globalnog

zatopljenja najviše osjetiti u visokim

geografskim širinama prisiljavajući

vrste tundre na migraciju prema

polovima

• U područjima sjeverno od današnje

tundre zatopljenje bi moglo potaknuti

širenje nekih vrsta životinja i razvoj

vegetacije koje u današnjim uvjetima

ne može dovoljno brzo rasti

• Dvije su vrlo važne promjene:

– Promjena strukture vegetacije, i s

time povezanog albeda

– Promjena procesa u tlu →

povećanje dubine aktivnog sloja

tla, temperature i vlage (otapanje

permafrosta)

• Potaknut će se paludifikacija (proces

stvaranja treseta), termokrški procesi i

povećati sušnost viših područja

• Utjecaj klimatskih promjena na ekosustave na Zemlji još uvijek nije potpuno

utvrđen i mnogo je mogućih ishoda koji se ne mogu predvidjeti u današnje

vrijeme

• Sigurno je jedino da će do promjena doći i da će budući klimatski uvjeti

uzrokovati propadanje ili daljnje napredovanje ekosustava, ovisno o brzini i

mogućnosti prilagodbe

• Također u obzir treba uzeti i utjecaj čovjeka, koji je vrlo značajan faktor u

budućim promjenama

Utjecaji klimatskih promjena na naselja

• naselja su osjetljiva na učinke klimatskih promjena na tri glavna načina:

- kroz učinke na zdravlje populacije

- kroz učinke na određenu fizičku infrastrukturu

- kroz ekonomski sektor putem promjena u proizvodnji ulaznih resursa ili zahtjeva

tržišta za robom i uslugama

• pri tome su važni čimbenici:

- lokacija (obalna, morska, jezerska ili riječna područja su najrizičnija)

- gospodarstvo (ono koje je ovisno o rizičnim sektorima povezanim s vremenom, npr. prehrambena industrija, vodoprivreda itd.)

- veličina naselja (veća naselja su ugroženija)

• najveće opasnosti dolaze od:

a) suše – nedostatak pitke, komunalne i industrijske vode

b) mjestimičnih poplava i klizanja zemljišta koji su posljedica porasta intenziteta

oborina

c) izdizanja morske razine i olujnih valova

• poplave su problem u gradovima s neadekvatnom infrastrukturom za odvodnju

• ubrzana urbanizacija je prijetnja rizičnim područjima

• učinci klimatskih promjena na financiranje i fin. institucije

Utjecaji klimatskih promjena na industriju

• promjene u atmosferskim koncentracijama stakleničkih plinova i aerosola,

površinskom pokrovu i Sunčevu zračenju mijenjaju energetsku ravnotežu

klimatskog sustava

• globalne emisije stakleničkih plinova izazvane ljudskom aktivnosti porasle su 70%

u razdoblju između 1970. i 2004. godine

• s velikom se sigurnošću može reći da je zatopljenje dijelom posljedica ljudskih

aktivnosti nakon 1750. godine

• najranjivije industrije su one koje se nalaze duž obala i poplavnih riječnih dolina,

posebice uz područja u kojima se odvija ubrzana urbanizacija

• u područjima gdje ekstremne vremenske prilike postanu intenzivnije i učestalije

povećat će se ekonomski i društveni troškovi vezani uz njih

• neke od posljedica su: nestašice vode za industriju te smanjeni potencijal

dobivanja energije, poremećaji u naseljavanju, trgovini, pa i prijevozu sirovina i

proizvoda

• siromašne zajednice mogu biti posebno ranjive, naročito one koje se nalaze u

područjima visokog rizika

• ograničenija sposobnost prilagodbe i velika ovisnost o resursima osjetljivim na

promjene klime, kao što su voda i hrana