METEOROLÓGIA. alapkurzus Környezettudományi BsC alapszakos hallgatóknak. Bartholy Judit, tanszékvezető egyetemi tanár

Átírás

1 METEOROLÓGIA alapkurzus Környezettudományi BsC alapszakos hallgatóknak Bartholy Judit, tanszékvezető egyetemi tanár ELTE TTK - METEOROLÓGIAI TANSZÉK

2 A MAI ÓRA VÁZLATA 1. BSc KÉPZÉS / SPECIALIZÁCIÓ 2. TEMATIKA 3. ÉGHAJLATVÁLTOZÁS ELŐADÁS

3 HOGYAN LEHETEK METEOROLÓGUS???

4 METEOROLÓGIA I. évfolyam Környezettudomány BSC I. félév Tematika

5 Tematika/1 1. A meteorológia egyetemes története, tudományközi helyzete, a hazai meteorológia fejlődése (tankönyv). 2. A változó éghajlat problematikája. 3. A légkör jelenlegi összetétele és vertikális szerkezete. 4. A légköri sugárzástan alaptörvényei. A légkörön áthaladó sugárzás gyengülése. 5. A légkör üvegházhatás, üvegházgázok koncentrációja, azok változásai. A globális felmelegedés. 6. A szoláris éghajlat, a légkör energiamérlege. 7. A légkör alapvető állapothatározói, a légköri termodinamika alapjai. A meteorológiában alkalmazott különbözõ hõmérsékleti fogalmak. 8. A légkörben ható erők, egyensúlyi mozgások a légkörben. 9. A légköri sztatika, a geopotenciál fogalma.

6 Tematika/2 10. A felhő és csapadékkeletkezés mikrofizikája. 11. Alapvető felhő és csapadékfajták. 12. A különböző skálájú légköri folyamatok. 13. Az általános cirkulációs modellek fejlődése. 14. A polárfront-elmélet, jet-stream-ek, a légtömegek fogalma. 15. A légköri frontok. 16. Légköri optika. 17. Légköri elektromosság. 18. Megújuló energiaforrások felhasználási lehetőségei.

7 A GLOBÁLIS KLÍMAVÁLTOZÁS KÉRDÉSEI ÉS VÁRHATÓ REGIONÁLIS HATÁSAI Bartholy Judit ELTE - METEOROLÓGIAI TANSZÉK

8 VÁLTOZÓ ÉGHAJLAT: TÉNYEK

9 A globális átlaghőmérséklet alakulása, (IPCC, 2001 nyomán)

10 Globális hőmérsékleti trendek: (fenn) (lenn) (IPCC, 2001 nyomán)

11 A globális átlaghőmérsékletek változása, / (referencia időszak) (NASA, 2009 nyomán) Hőmérsékleti anomália ( o C)

12 A globális melegedésre utaló megfigyelések - A kontinentális jégtakaró 10%-kal csökkent - Tavaszi hóolvadás korábban indul - Folyók, tavak jege korábban kezd olvadni - Az Északi Sark körzetében a jég elvékonyodott, kiterjedése nyáron 10-15%-kal csökkent - Magashegységek gleccserei visszahúzódnak - A vegetációs időszak megnövekedett - Virágzási időszak korábbra tolódott - A költöző madarak tavasszal korábban érkeznek - Élőhelyek magasabb szélességek felé tolódnak - Áramlási rendszerek módosultak (trópusokon, nyugatias szelek övében)

13 A Rhone-gleccser visszahúzódása az Alpokban Gesellshaft für ökologische Forschung

14 ÉGHAJLATVÁLTOZÁSOK A MÚLTBAN

15 Antarktiszi jégfurat minta (Dome C) évre visszamenőleg Nature

16 Az elmúlt 425 ezer év eljegesedési periódusai: a hőmérséklet és a szén-dioxid koncentráció változásai

17 ÉGHAJLATVÁLTOZÁSOK OKAI: TERMÉSZETES ÉS ANTROPOGÉN EREDETŰ

18 Az üvegházhatású gázok hozzájárulása a 33 o C-os földi átlaghőmérséklet többlethez

19 Az üvegházgázok hozzájárulása a globális melegedéshez

20 Fontosabb üvegházgázok koncentrációjának változása a légkörben ( )

21 Évek 2005 előtt Évek 2005 előtt Légköri üvegházgázok mennyiségének változása jégfurat minták és műszeres mérések alapján évre visszamenően Forrás: IPCC, 2007 Dinitrogén-oxid [ppb] Metán [ppb] Szén-dioxid [ppm] Sugárzási kényszer [W m -2 ] Sugárzási kényszer [W m -2 ] Sugárzási kényszer [W m -2 ]

22 A szén-dioxid és a metán antropogén forrásai

23 A sugárzási hatások megváltozása között (IPCC, 2001 nyomán)

24 AZ ÉGHAJLAT: MODELLEZÉSE

25 Az éghajlati rendszer elemei

26 Az éghajlati modellek Fizikai törvények alapján matematikai formulákkal leírják: - a légkör, az óceán mozgását, hőmérsékletét, sűrűségét és nyomását - a hidrológiai ciklust - a krioszféra keletkezését/olvadását - a felhőképződési és disszipációs folyamatokat - a földfelszín hőmérsékletét, albedóját, nedvességét

27 A modelezett és mért hőmérsékletváltozások összehasonlítása, (IPCC, 2001 nyomán)

28 Globális és kontinentális hőmérsékletváltozás becslése a XX. században Globális Globális szárazföld Globális óceán Hőmérséklet anomália [ C] Hőmérséklet anomália [ C] Hőmérséklet anomália [ C] Hőmérséklet anomália [ C] Hőmérséklet anomália [ C] Hőmérséklet anomália [ C] Hőmérséklet anomália [ C] Hőmérséklet anomália [ C] Hőmérséklet anomália [ C] Észak-Amerika Évek Dél-Amerika Évek Európa Évek Afrika Évek Ázsia Évek Ausztrália Évek időszak Mért: Modellezett: csak természetes (vulkán, nap) csak antropogén tényezők Forrás: IPCC, 2007

29 ÉGHAJLATI FORGATÓKÖNYVEK

30

31 ÉGHAJLATI JÖVŐKÉP

32 A GLOBÁLIS ÉGHAJLATVÁLTOZÁS ALAPSZCENÁRIÓI: A1, A2, B1, B2 (IPCC, 2001)

33 A globális átlaghőmérséklet változása között és várható menete a XXI. században (IPCC, 2001 nyomán)

34 Forrás: IPCC, 2001 A XXI. századra várható melegedés mértéke különböző szcenáriók esetére Globális felszíni melegedés [ C] Állandó légkör összetétel XX. század IPCC 2001 fenn IPCC 2007 lenn Forrás: IPCC, 2007

35

36 A globális éves csapadék megváltozása 2100-ra (Referencia-időszak: ) (IPCC, 2001 nyomán)

37 SZÉLSŐSÉGES ÉGHAJLATI ESEMÉNYEK GYAKORISÁGA

38 A hőmérsékleti átlag és változékonyság növekedésének alapsémái (IPCC, 2001 nyomán)

39 Éghajlati katasztrófák okozta károk a világ bruttó nemzeti termékéhez viszonyítva

40 A fagyos napok számának (T min <0 C) megváltozása között (IPCC, 2001 nyomán)

41 A hőhullámok hosszának megváltozása, (ECAD, 2002)

42 Az évi csapadékösszeg trendje a Kárpát-medence térségében,

43 Légifelvétel a 2000-es tiszai árvízről Vizy Zsigmond, VITUKI

44 Az extrém csapadékú napok (R>20mm) számának megváltozása

45

46 GYORS LEFOLYÁSÚ ÉGHAJLATVÁLTOZÁSOK ESÉLYE

47 A Golf-áramlat délnyugatias hőszállítása (modell szimuláció - 2 év) (Sawdey et al., 1995)

48 Az óceáni szállítószalag

49 (R. Curry nyomán) Az Atlanti-óceán északi és trópusi vizeinek sótartalom változása között

50 Az Északi-Atlanti térség vízáramlásának erőssége, S. Rahmstorf (CLIVAR) nyomán

51 (CLIVAR nyomán) A hőmérséklet megváltozása az óceáni cirkuláció felbomlása után