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Clima e cambiamenti climatici Carlo Pona ENEA.  Le osservazioni:  Temperatura  Composizione atmosfera  Livelli dei mari  Ghiacci  Uragani.

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1 clima e cambiamenti climatici Carlo Pona ENEA

2  Le osservazioni:  Temperatura  Composizione atmosfera  Livelli dei mari  Ghiacci  Uragani

3 Temperatura media globale Negli ultimi 1000 anni (emisfero nord) Variazioni della temperatura media superficiale Anomalie in °C rispetto alle media Negli ultimi 140 anni Anomalie in °C rispetto alle media Negli ultimi 1000 anni + 0,4°C (2002) 1910

4 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, Temperature medie superficiali relative al (°C) Anomalie della Temperatura. Locale. + caldo + freddo

5 Temperatura superficiale dei mari Mar Mediterraneo Oceano indiano Pacifico Occidentale Nord Atlantico + 1,3 °C Oceani Bacini chiusi

6  Le osservazioni:  Temperatura  Composizione atmosfera  Livelli dei mari  Ghiacci  Uragani

7 Ciclo stagionale Atmosfera: CO2 osservazioni fatte alle Hawaii

8 La concentrazione atmosferica di CO 2 e CH 4 nel 2005 è di gran lunga superiore a quella naturale degli ultimi anni!!! Atmosfera: CO 2, CH 4 CO 2 CH 4

9 Atmosfera: CO 2, CH 4 ingrandimento ultimi 150 anni CO2: da 270 a 380 ppm + 40% CH4: da 600 a 1700 ppm + 183% Ultimi 150 anni!!

10  Le osservazioni:  Temperatura  Composizione atmosfera  Livelli dei mari  Ghiacci  Uragani

11 livello medio del mare boe satellite + 20 cm La causa? Dilatazione termica e scioglimento dei ghiacci

12  Le osservazioni:  Temperatura  Composizione atmosfera  Livelli dei mari  Ghiacci  Uragani

13 Estensione ghiacci Artici Settembre 1979 Settembre 2003

14 ghiaccio artico Settembre 2007: minimo storico mai rilevato!! - 38%

15 -90% La neve si scioglie sul Kilimanjaro

16  Le osservazioni:  Temperatura  Composizione atmosfera  Livelli dei mari  Ghiacci  Uragani

17 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

18  Un passo indietro:  Le variazioni naturali del clima  astronomiche  terrestri  umane

19 Che cos’è il clima ? Il termine Clima deriva dal greco antico “klima” (=inclinazione) coniato da Hipparco di Nicea ( AC)

20 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.

21 Clima e Tempo Tempo meteorologico e Clima nel linguaggio comune vengono spesso confusi; dal punto di vista scientifico invece, i loro significati sono ben distinti.

22 Clima 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).

23 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.

24 L’equilibrio energetico e l’effetto serra naturale

25  Un passo indietro:  Le variazioni naturali del clima  astronomiche  terrestri  umane

26 Cause astronomiche di variazione dell’energia entrante Rotazione della Galassia periodicità Milioni di anni Eccentricità dell’orbita terrestre : periodicità da 96 a anni Precessione degli equinozi Inclinazione asse terrestre: 23.44° (21,5° °) Da anni Obliquità dell’orbita Periodicità circa anni Attività solare (macchie) Periodicità circa 11 anni

27 Variazioni Astronomiche (lungo periodo)

28 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)

29  Un passo indietro:  Le variazioni naturali del clima  astronomiche  terrestri  umane

30 Cause interne di variazione dell’energia uscente (di lungo periodo) Orogenesi Formazione delle catene montuose (centinaia di milioni di anni). Modifica la circolazione delle correnti aeree, l’albedo. Epirogenesi Deriva dei continenti e tettonica (centinaia di milioni di anni). Modifica l’albedo, la circolazione oceanica e il trasporto di calore dall’equatore ai poli. Vulcanismo Polveri e aerosol riducono provocano un raffreddamento terrestre. Le emissioni di gas provocano invece un riscaldamento che, spesso, viene bilanciato dal raffreddamento.

31 Cause interne di variazione dell’energia uscente (fluidodinamiche e chimico-fisiche) circolazione oceanica Gli 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 atmosferica Regola 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.

32  Un passo indietro:  Le variazioni naturali del clima  astronomiche  terrestri  umane

33 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.

34 Emissioni globali di carbonio 2005: Emissioni Globali 7 GtC = 26 GtCO : Assorbimenti Globali 3 GtC = 11 GtCO 2 Uso di combustibili fossili (petrolio, gas, ecc.) Cambio d’uso dei suoli (deforestazione, agricoltura, cementificazione)

35 Inserire tabella GWP dei vari gas I principali gas-serra

36 Italia 9 tonnellate a testa USA 20 tonnellate a testa Mali 0,1 tonnellate a testa

37  Cosa ci aspetta in questo secolo  Cosa dicono le simulazioni

38 (BP 1950) CO 2 Concentration (ppmv ) Non è mai stato così alto negli ultimi anni CO 2 in atmosfera nel 21° secolo Proiezione 2100 (IPCC) Oggi

39 Temperatura terrestre emisfero nord, proxy; globali, strumentali; proiezioni SRES Ipotesi migliore: +1,6 °C Ipotesi peggiore: +6,1 °C

40 Estensione ghiacci Artici al minimo stagionale proiezione a fine secolo

41 Produzione di cereali. Confronto 2060/oggi Paesi sviluppati Paesi in via di sviluppo Totale mondo

42 Cambiamento climatico e malaria oggi 2050

43 Rifugiati climatici Delta dei fiumi Piccole isole Coste Desertificazione Uragani Scioglimento dei ghiacci


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