clima e cambiamenti climatici carlo pona enea. le osservazioni: temperatura composizione...
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clima e cambiamenti clima e cambiamenti climaticiclimatici
Carlo PonaCarlo PonaENEAENEA
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Le osservazioni:
TemperaturaComposizione atmosfera
Livelli dei mariGhiacciUragani
Le osservazioni:
TemperaturaComposizione atmosfera
Livelli dei mariGhiacciUragani
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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
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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
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Temperatura superficiale dei mari
Temperatura superficiale dei mari
Mar MediterraneoMar Mediterraneo
Oceano indiano
Pacifico Occidentale
Nord Atlantico
+ 1,3 °C
Oceani
Bacini chiusi
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Le osservazioni:
TemperaturaComposizione atmosfera
Livelli dei mariGhiacciUragani
Le osservazioni:
TemperaturaComposizione atmosfera
Livelli dei mariGhiacciUragani
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Ciclo stagionale
Atmosfera: CO2osservazioni fatte alle Hawaii
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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
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Atmosfera: CO2,
CH4ingrandimento ultimi 150 anni
CO2: da 270 a 380 ppm
+ 40%
CH4: da 600 a
1700 ppm
+ 183%Ultimi 150 anni!!
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Le osservazioni:
TemperaturaComposizione atmosfera
Livelli dei mariGhiacciUragani
Le osservazioni:
TemperaturaComposizione atmosfera
Livelli dei mariGhiacciUragani
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livello medio del mare
boe
satellite
+ 20 cm
La causa?
Dilatazione termica e scioglimento dei ghiacci
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Le osservazioni:
TemperaturaComposizione atmosfera
Livelli dei mariGhiacciUragani
Le osservazioni:
TemperaturaComposizione atmosfera
Livelli dei mariGhiacciUragani
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Estensione ghiacci
Artici
Settembre 1979
Settembre 2003
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ghiaccio artico
Settembre 2007: minimo storico mai rilevato!!- 38%
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-90%
La neve si scioglie sul Kilimanjaro
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Le osservazioni:
TemperaturaComposizione atmosfera
Livelli dei mariGhiacciUragani
Le osservazioni:
TemperaturaComposizione atmosfera
Livelli dei mariGhiacciUragani
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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
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Un passo indietro:
Le variazioni naturali del clima
astronomicheterrestriumane
Un passo indietro:
Le variazioni naturali del clima
astronomicheterrestriumane
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Che cos’è il clima ?
Il termine Clima deriva dal greco antico “klima” (=inclinazione)
coniato da Hipparco di Nicea (190-120 AC)
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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.
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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.
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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).
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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.
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L’equilibrio energetico e l’effetto serra naturale
L’equilibrio energetico e l’effetto serra naturale
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Un passo indietro:
Le variazioni naturali del clima
astronomicheterrestriumane
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Le variazioni naturali del clima
astronomicheterrestriumane
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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
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Variazioni Astronomiche (lungo periodo)Variazioni Astronomiche (lungo periodo)
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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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Un passo indietro:
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.
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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.
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Un passo indietro:
Le variazioni naturali del clima
astronomicheterrestriumane
Un passo indietro:
Le variazioni naturali del clima
astronomicheterrestriumane
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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.
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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)
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Inserire tabella GWP dei vari gas
I principali gas-serra
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Italia
9 tonnellate a testa
USA
20 tonnellate a
testa
Mali
0,1 tonnellate a
testa
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Cosa ci aspetta in questo secolo
Cosa dicono le simulazioni
Cosa ci aspetta in questo secolo
Cosa dicono le simulazioni
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(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
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Temperatura terrestre1000-1861 emisfero nord, proxy; 1861-2000 globali, strumentali; 2000-2100 proiezioni SRES
Ipotesi migliore: +1,6 °C
Ipotesi peggiore: +6,1 °C
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Estensione ghiacci Artici al minimo stagionale
proiezione a fine secolo
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Produzione di cereali.
Confronto 2060/oggi
Paesi sviluppati
Paesi in via di sviluppo
Totale mondo
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Cambiamento climatico e malaria
oggi
2050
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Rifugiati climatici
Delta dei
fiumi
Piccole isole
Coste
Desertificazione
Uragani
Scioglimento dei ghiacci