Melegszik-e a Földünk?

Átírás

1 Melegszik-e a Földünk? Érvek és ellenérvek a fenntartható fejlődés, globális felmelegedés témakörben Dr. Aszódi Attila, Boros Ildikó BME Nukleáris Technikai Intézet Szervező: 1

2 Ózonlyuk, globális felmelegedés Az emberi tevékenység kihat a légköri folyamatokra, és globális következményekkel jár Jelenség: Ok: Hatása: Intézkedés: Ózonlyuk Hűtőkben, légkondicionálókban használt CFC-k Bőrrák gyakorisága nő 1987: Montreal-i egyezmény Globális felmelegedés Ipar, közlekedés, energetika által kibocsátott üvegházgázok Radikális éghajlati változások 1997: Kiotói egyezmény Eredmény: A légköri CFC-koncentráció növekedése megállt, teljes regenerálódás 2050-re????? 2

3 Az ózonlyuk problémája 3

4 Az ózon (O 3 ) A troposzférában az ózon ártalmas légszennyező, szerepe van a szmog kialakulásában A sztratoszférában található ózonréteg azonban létfontosságú, mivel a Nap ultraibolya sugárzásának legfőbb elnyelője Az ózonréteg vastagsága legnagyobb a sarkokon, legkisebb az Egyenlítőnél 4

5 Az ózon (O 3 ) Keletkezése: az UV-sugárzás hatására széteső O 2 -ből O 2 + hv O + O O + O 2 O 3 Bomlása: szintén az UV-sugárzás hatására O 3 + hv O 2 + O Normális esetben a két folyamat egyensúlyban van, az ózon koncentrációja állandó (kb. 300 DU - Dobson Unit) a sztratoszférában. O 2 O 3 5

6 Az ózonréteg elvékonyodása 1985: az Antarktisz felett a légkör ózon-koncentrációja a korábbi szint kétharmadára csökkent. 1994: a légköri ózonkoncentráció az Antarktisz felett már csak 50%-a a 60-as években mértnek A főbűnös: a CFC-k (klórozott fluor-karbonok). Ózonkoncentráció az Antarktisz felett 6

7 Az ózonréteg elvékonyodása A CFC-k a sztratoszférába jutnak, ahol az UVsugárzás hatására elbomlanak. Az így keletkező szabad klór reagál az ózonnal: Cl + O 3 ClO + O 2 ClO + O Cl + O 2 A végeredmény: egy lerombolt ózon-molekula, és egy klóratom, ami újra szabad, újra reagálhat. A CFC-k eredete: Hűtőgépekben, légkondicionálókban hűtőfolyadék Dezodorok hajtógáza 7

8 Az ózonréteg elvékonyodása Az ózonkoncentráció változása a Déli-sark felett 8

9 A Montreal-i egyezmény 1987, Montreal: nemzetközi egyezmény az ózonréteg védelmében: 1998-ra felére kell csökkenteni a CFC-k előállítását a világon. Az egyezmény nem hozta meg a kívánt hatást: 1992-re az ózonlyuk már az északi félteke sűrűn lakott területei fölött is észlelhető 1992, Koppenhágai módosítás: a CFC-k gyártásának teljes leállítása 1995-ig a fejlett országokban. Eredmény: a sztratoszféra szabad klór koncentrációjának növekedése teljesen megállt, a következő években lassú csökkenés várható 9

10 A Montreal-i egyezmény Eredmény: az ózonlyuk növekedése lelassult, teljes regenerációját 2050-re jósolja a WMO (az ENSZ meteorológiai szervezete) Az ózonlyuk nagyságának változása Megfelelő szabályozással ilyen, globális problémákat is meg lehet oldani! 10

11 A globális felmelegedés 11

12 Globális felmelegedés Nincs közvetlen összefüggésben az ózonréteggel! A tények: A Föld átlagos felszíni hőmérséklete 0,6 o C-szal nőtt a XX. század során 1861 óta az 1990-es volt a legmelegebb évtized Az 50-es évek vége óta a globális átlaghőmérséklet évtizedenként 0,1 o C-szal nőtt a légkör alsó 8 km-ében 12

13 Globális felmelegedés Visszahúzódó gleccser az Alpokban 13

14 A tények: Globális felmelegedés A hótakaró átlagos kiterjedése a 60-as évek vége óta 10%-kal csökkent az északi félteke tavai és folyói átlagosan két héttel rövidebb időre fagynak be. A XX. században m-rel nőtt a tengerek vízszintje. Globális felmelegedés, vagy természetes változás? A jégtakaró olvadása 14

15 Az üvegházhatás A földi széndioxid-koncentráció változása 15

16 Globális felmelegedés A bizonyítékok azt sugallják, hogy a globális klímán láthatóak az emberi beavatkozás jelei. IPCC a WMO és az UNEP közös szakértői testülete 16

17 Az üvegházhatás fizikai alapjai A Nap szabad szemmel is látható sugárzása csaknem akadálytalanul éri el a Föld felszínét. A felmelegedő felszín ezt infravörös sugárzás formájában bocsátja vissza a világűr felé. 17

18 Az üvegházhatás fizikai alapjai Ez az a hullámhossztartomány (4-20 µm), amelyben egyes légköri nyomgázok jelentős sugárzáselnyelő képességgel rendelkeznek. Ilyenek például: a vízgőz (H 2 O), a szén-dioxid (CO 2 ), a metán (CH 4 ), a dinitrogén-oxid (N 2 O), a CFC-k, vagy az ózon (O 3 ) Antropogén forrás: Energetika, közlekedés Energetika, közlekedés Mezőgazdaság, gázipar Ipar, közlekedés Hűtők, légkondik Ipar, közlekedés 18

19 Az üvegházhatás fizikai alapjai A főbb üvegházgázok, és eredetük 19

20 Globális felmelegedés A főbűnös: a szén-dioxid Fosszilis erőművek, közlekedés, intenzív mezőgazdaság Fő kibocsátók az iparilag fejlett országok A világ legnagyobb széndioxid-kibocsátói 20

21 Globális felmelegedés A szén-dioxid körforgása 21

22 Globális felmelegedés A fontosabb, emberi eredetű üvegházgázok: 1750 óta 31%-kal nőtt a légköri CO 2 -koncentráció Az elmúlt 20 évben évente 0,4%-kal nő a légköri CO 2 - koncentráció A metán légköri koncentrációja 151%-kal emelkedett 1750 óta, növekedési üteme a 90-es években lelassult. A N 2 O légköri koncentrációja 17%-kal nőtt 1750 óta, és jelenleg gyorsuló ütemben növekszik. 22

23 Globális felmelegedés A hőmérséklet és csapadék változása a Földön a következő 200 évben (A globális felmelegedés előrejelzése számítógépes éghajlati modell segítségével.) 23

24 Globális felmelegedés A széndioxid-kibocsátás, a széndioxid-koncentráció, a kéndioxid-koncentráció, a globális átlaghőmérséklet, és a tengerszint-emelkedés várható alakulása különböző forgatókönyvek szerint 24

25 Globális felmelegedés A globális átlaghőmérséklet várható változása különböző forgatókönyvek szerint az IPCC jóslata 25

26 Globális felmelegedés A várható tengerszint-emelkedés különböző forgatókönyvek szerint az IPCC jóslata 26

27 Globális felmelegedés A globális felmelegedés hatásai: betegségek, járványok (pl. malária, kolera) melegebb éghajlat esetén nagyobb területen terjedhetnek el bizonyos kórokozók, ill. hegységekben magasabbra húzódhatnak a betegségeket terjesztő rovarok, rágcsálók élettere jelentősen megnő koralltelepek pusztulása erdőtüzek gyakorisága jelentősen megnő gyakrabban érik el a hurrikánok Amerikát a Broecker-áramlat leállása 27

28 Globális felmelegedés A Broecker-áramlás leállása Broecker megfigyelte, hogy az elmúlt évben nagyon gyors, drasztikus éghajlatváltozások történtek, az utóbbi évben az éghajlat azonban stabilan enyhe. Feltételezte, hogy globális vízkörzési folyamatok játszhatnak szerepet az éghajlat ilyen változásaiban. 28

29 Globális felmelegedés A Broecker-áramlás leállása Broecker-áramlás: globális szállítószalag, az Atlanti- és a Csendes-óceánt összekötő vízkörzés hajtóereje a sótartalom- és hőmérsékletkülönbség Északi atlantióceáni szakasza a Golf-áramlás Leállhat, ha túl sok édesvíz kerül bele (Észak-Amerikai folyók vízhozam-növekedése, sarki jég olvadása, csapadékmenynyiség növekedése.) 29

30 Globális felmelegedés A Broecker-áramlás leállása Broecker szerint a múltban ciklikusan lejátszódott a következő folyamat: Broecker-áramlás megindul Éghajlat felmelegedése Jégtakaró visszahízik Sarki jégtakaró részleges megolvadása Nagy mennyiségű édesvíz kerül a Broecker-áramlásba Broecker-áramlás leáll Atlanti medence átlaghőmérséklete o C-szal lecsökken 30

31 Globális felmelegedés A Broecker-áramlás leállása Ez az oszcilláció azonban éve leállt, a Broeckeráramlás folyamatosan működik, azóta egyenletesen enyhe a globális éghajlat. A globális felmelegedés hatására azonban újra bekövetkezhet a Broecker-áramlás leállása. Regionális lehűlés Észak-Amerikában, Európában 31

32 Globális felmelegedés Magyarországon A Broecker-áramlás leállása nélkül: Az elemzések szerint Magyarország éghajlata a globális felmelegedés következtében melegebb és szárazabb lesz. A felmelegedés mértéke eleinte meghaladja az északi félteke átlagos felmelegedésének mértékét. a csapadék éves eloszlása: télen növekedés, nyáron csökkenés a téli felmelegedés erősebb a nyárinál Hőmérséklet-változás az északi féltekén ºC + 1 ºC + 2 ºC + 4 ºC Magyarország (nyár) +1 ºC ºC + 2 ºC + 4 ºC Magyarország (tél) ºC ºC + 3 ºC + 6 ºC Magyarország (éves csapadékmennyiség) (mm) bizonytalan

33 Globális felmelegedés Magyarországon Hatása a hazai mezőgazdaságra: nyáron az aszály veszélye növekszik, télen pedig az árvizeké; a legaszályosabb területeken már most is észlelhető a talajvíz szintjének jelentős süllyedése (akár 3 m 1956 óta!); jelentősen romlanak a búza és a burgonya termesztési feltételei; hazai erdők elsztyeppésedése 33

34 A Kiotói Egyezmény 1992, Rio de Janeiró-i Föld-csúcs: globális környezeti veszélyekkel kell szembenézni. Mára már kb. 175 állam fogadta el az alapdokumentumot, az ENSZ Éghajlatváltozási Keretegyezményét. A követelmény: az üvegházhatású gázok kibocsátásának 1990-es szinten tartása 2000-ben. 34

35 A Kiotói Egyezmény 1997, Kyoto: a Kiotói Egyezmény elfogadása Követelmény: az üvegházhatású gázok (ÜHG) kibocsátásának csökkentése minimum 5,2 %-kal az 1990-es szint alá a közti időszakra (ún. első teljesítési időszak ) USA: 7%, EU: 8%, Japán: 6%, Magyarország: 6% (A hazai üvegház potenciál kb. kétharmada a fosszilis tüzelőanyagokból származik, ezért az energetikai ágazat jelentős szereplő. ) ÜHG: CO 2, metán, CFC-vegyületek Az USA azonban nem ratifikálta! 35

36 Mi lehet a megoldás? Rövid időn belül jelentősen csökkenteni kell az üvegházgázok (elsősorban a szén-dioxid kibocsátását)! Közlekedés: hidrogén meghajtású kisautók elterjesztése (a hidrogéntermeléshez is rengeteg tiszta energia kell!) 36

37 Mi lehet a megoldás? Energetika: fosszilis energiatermelés csökkentése A különböző energiatermelési módok szén-dioxid kibocsátása 37

38 Mi lehet a megoldás? Megújuló energiaforrások Atomenergia 38