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Alfredo Lavagnini Istituto di Scienze dellAtmosfera e del Clima, ISAC – CNR, Roma Open Day: Roma – 21 Marzo 2007 Il clima sta.

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Presentazione sul tema: "Alfredo Lavagnini Istituto di Scienze dellAtmosfera e del Clima, ISAC – CNR, Roma Open Day: Roma – 21 Marzo 2007 Il clima sta."— Transcript della presentazione:

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2 Alfredo Lavagnini Istituto di Scienze dellAtmosfera e del Clima, ISAC – CNR, Roma a.lavagnini@isac.cnr.it Open Day: Roma – 21 Marzo 2007 Il clima sta cambiando. Cosa dobbiamo aspettarci?

3 Cosa ne sarà del nostro bel pianeta?

4 … una volta si diceva che sarebbe stato così

5 … oggi invece che diventerà così

6 vi ricordate l estate 2002 ?

7 e invece l estate 2003 ?

8 e invece in questi giorni ?

9 quali le cause ? quali le cause ? cicloni tropicali effetto serra buco dellozono riscaldamento globale attività umane No ! Si !

10 Temperatura dell aria o del mare Pressione Umidit à Vento Precipitazioni Irraggiamento solare Spessore dei ghiacciai …… Lo studio della evoluzione di queste grandezze nel breve periodo (ore o giorni): Meteorologia (studio del Tempo) Lo studio della evoluzione di queste grandezze nel lungo periodo (decine, centinaia, … milioni di anni): Climatologia (studio del Clima) Variabili Meteorologiche e climatiche

11 Apriamo una finestra su alcuni cambiamenti climatici del passato e vediamone gli aspetti pi ù importanti il Tempo è sempre stato cos ì mutevole o lo è diventato perch è sta cambiando il Clima ? Apriamo una finestra su alcuni cambiamenti climatici del passato e vediamone gli aspetti pi ù importanti Il Passato racconta … E la prima volta che il Clima cambia? NO

12 Ultima glaciazione: -18.000 – 8.000 anni - 18.000 anni: la calotta glaciale arriva alla latitudine di Londra (spessore 1 Km) -11.000 anni: il livello del mare si è sollevato di circa 100 metri (dovuto al disgelo) -9.000 anni: la Manica è invasa dalle acque -8.800 anni: Il Mar del Nord invade il Baltico -8.000 anni: il Mediterraneo supera i Dardanelli e il Bosforo e crea il Mar Nero e il Mar DAzof DURATA: 10.000 ANNI

13 -6 milioni di anni – Esempio di cambiamento regionale: E scomparso il Mediterraneo Nel Mediterraneo levaporazione è superiore alla precipitazione e allapporto fluviale Il deficit è coperto dallAtlantico Chiuso lo Stretto di Gibilterra (profondo solo 320 m), il Mediterraneo evapora in 2000-3000 anni -5.3 milioni di anni, si frattura lo Stretto di Gibilterra, il Mediterraneo si ricostituisce DURATA: MIGLIAIA DI ANNI

14 -65 milioni di anni – La estinzione di massa più nota: quella dei dinosauri In questepoca si estinguono tutti i grandi rettili marini e volanti e quasi tutti quelli terrestri Tre eventi di impatto climatico notevole: 1) la caduta di un asteroide di circa 10 Km di diametro 2) una intensa ripresa dellattività tettonica (circa un mil. di Km3 di lave basaltiche in India 3) il livello del mare si abbassa di 240 m circa DURATA: ? INNESCO VIOLENTO

15 -250 milioni di anni – Una estinzione ancora più grande Lasciano il mondo dei vivi tra l80% e il 90% delle specie (estinzione marina stimata al 96%) Lorigine? Probabilmente astronomica, ma non solo. La regressione marina di 250 metri alimenta lipotesi di contrazione delle dorsali oceaniche Il cataclisma è tale che la vita latita per 20 milioni di anni! Gli succede un clima caldo e secco. Scompaiono le flore di palude, si sviluppano i deserti DURATA: ? MILIONI DI ANNI

16 Cause dei cambiamenti climatici Astronomiche Non ricorrenti: meteoriti, passaggio di una nube stellare Cicliche: variazione dei parameti orbitali terestri Endogene Attività geologica: vulcani, terremoti, inversione del Campo Magnetico Terrestre, deriva dei continenti, spostamento dellasse terrestre Attività Biologica: le piante e...... luomo

17 Varie posizioni della Terra lungo la propria orbita (leclittica)

18 Le 3 cause astronomiche cicliche variazione della eccentricità dellorbita terrestre 0 - 6% (oggi 1.67%), lanalisi spettrale mostra una periodicità doppia: 100.000 e 400.000 anni variazione dellinclinazione dellasse terrestre; nellultimo milione di anni: 25.5°-21.9° (oggi 23.45°); la periodicità è di 41.000 anni precessione assiale o astronomica (tipico della trottola), con periodicità 26.000 anni che conduce ad una periodicità climatica di 23.000 e 19.000 anni.

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20 GHIACCIO CONTINENTALE Le calotte di ghiaccio racchiudono la storia dettagliata di tutti gli eventi climatici che sono avvenuti nellultimo milione di anni, e le probabili cause che li hanno determinati

21 50.000 anni - 100.000 anni - 200.000 anni - 300.000 anni- 500.000 anni - 700.000 anni - 900.000 anni - - 500 - 1000 - 1500 - 2000 - 2500 - 3000

22 Concentrazioni di gas registrate nelle carote di ghiaccio dellAntartide su un periodo di 420.000 anni. E evidente la stretta e diretta correlazione fra temperatura, CO 2 e CH 4, tipica di un sistema che si auto regola. IL CLIMA STA CAMBIANDO? IL PASSATO RACCONTA……….

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24 400350300250200150100500 T°C CO 2 ppm 300 200 +5 -9 250 0 migliaia di anni

25 L immagine mostra l andamento della temperatura media del pianeta. A partire dal 1900 la temperatura aumenta velocemente, interrompendo una tendenziale diminuzione che seguiva il ciclo naturale dei periodi glaciali ed interglaciali.

26 100% = 1327 watts/m 2 55% 4% 51% VAPOR DACQUA GAS SERRA DI ORIGINE NATURALE GAS SERRA DI ORIGINE ANTROPICA 51%

27 Principali cambiamenti in atto Temperatura. Nellultimo secolo + 0.6°C +/- 0.2°C. Negli ultimi decenni: +0.2°C per decennio Precipitazioni. Aumento alle medie e alte latitudini, calo (maggiore siccità) nelle regioni tropicali e subtropicali. Ghiacciai. Sgretolamento della piattaforma antartica; riduzione (notevole negli ultimi anni) dei ghiacci artici. I ghiacciai europei hanno perso dal 1850 ad oggi il 50% del proprio volume.

28 Principali cambiamenti in atto Alluvioni ed inondazioni. In Europa 238 alluvioni disastrose negli ultimi 25 anni. Sono cresciute in numero ed in costo dei danni rispetto al passato, ma non in termini di vite umane. Livello del mare. Aumento da 10 a 25 cm nellultimo secolo, maggiore nelle zone equatoriali che nelle polari e nei mari chiusi più che nei mari aperti. Stagioni vegetative. In Europa il ciclo vegetativo è aumentato di circa 10 giorni dal 1962 al 1995. Portata dei fiumi. Aumentata fino al 50% nei fiumi che si gettano nel Baltico; leggermente aumentata per i fiumi che finiscono in Atlantico. Al contrario, per i fiumi che sboccano nel Mediterraneo la portata è diminuita dal 10% al 50%.

29 Luomo contribuisce a riscaldare il Pianeta con la produzione di CO 2 Da circa 200 anni, luso di combustibili fossili inverte il processo che le piante hanno operato nel corso di milioni di anni: si consuma O 2 e si produce CO 2 Il flusso aggiuntivo denergia dovuto allaumento di CO 2 verificatosi dal 1860 ad oggi è di circa 2.6 W/m 2 (la costante solare è circa 1360 W/m 2 ). Nonostante che (per fortuna) circa il 50% delle emissioni vengono assorbite dagli oceani (e non si sa fino a quando), luomo ha acceso sulla Terra una nuova fonte di calore, che è cresciuta dal 1860 ad oggi, ed ora vale quasi il 2% di quella media solare.

30 Livelli e persistenza di alcuni gas-serra

31 Contributo alle emissioni nellanno 1995

32 Previsioni : Cambiamenti Rapidi del clima un aumento di temperatura compreso fra 1,4 a 5,8 gradi in questo secolo (previsione al meglio: 2°) variazioni nel clima regionale desertificazione di grandi estensioni di territorio un aumento del livello marino Lo IPCC (Intergovernmental Panel on Climate Changes) prevede: modificazioni del regime delle piogge un aumento della frequenza ed intensità delle tempeste

33 … 50 anni di Uragani

34 Perché un aumento degli eventi estremi

35 Le regioni artiche assumono la massima importanza nella forma- zione di acque fredde oceaniche di fondo. Queste assorbono una enorme quantità di CO 2 e la trasportano sul fondo degli oceani dove rimane seppellita per secoli. Questo meccanismo è fonda- mentale per il controllo delleccesso di questo gas-serra.

36 Come cambia il clima: ENSO

37 IL PROBLEMA DELLA PRECIPITAZIONE Luomo, contribuendo al cambiamento climatico, incrementa gli eventi estremi Per di più, occupa il territorio mostrando di non conoscere le regole del clima

38 IL PROBLEMA DELLA PRECIPITAZIONE Il risultato. Nelle due immagini sottostanti vediamo gli effetti di una catastrofe naturale o di un atto di stupidità? 24th September 1962 Flood Event. Barcelona Metropolitan Area: more than 800 deaths only by a 3-hours torrential rainfall

39 Quali azioni? Due strategie: 1) mitigazione Ridurre la produzione di CO 2 riducendo il consumo dei combustibili fossili attraverso un uso + razionale dellenergia e diversificando le fonti energetiche. Il che significa: Abitazioni + coibentate + energie rinnovabili + biocarburanti + trasporti pubblici e – trasporti privati - sprechi

40 Quali azioni? Due strategie: 1) mitigazione Nel protocollo di Kyoto (ratificato da 141 Paesi) sè fissata la riduzione netta delle emissioni di gas-serra che ciascun Paese firmatario dovrà conseguire entro il 2012, rispetto al 1990. Dovrà essere complessivamente del 5.2%, ma sarà del 3.4% se gli USA persisteranno nella loro posizione di non firmare. Limpegno dellItalia è del 6.5%. Ma dal 1990 al 2002 lItalia ha aumentato le emissioni del 9%. Ciò significa che, per attuare il protocollo di Kyoto, dovrà ridurle di oltre il 15% entro il 2012.

41 Denmark

42 Future: Offshore In Europe, not much more space is available on-shore Offshore resource is higher, and fluctuates less Large wind power plants possible (>3GW!) Vindeby, South Denmark

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44 Quali azioni? Due strategie: 2) adattamento Conoscere il grado di vulnerabilità dellambiente e del territorio quale esso è, indipendendemente dal cambiamento in atto. Valutare come tale vulnerabilità evolve o viene modificata in relazione ai prevedibili scenari futuri di cambiamento del clima. Analizzare le possibili opzioni di intervento per ridurre i nuovi rischi che si generano per laccresciuta vulnerabilità e per prevenire o ridurre i danni.

45 Grazie per lascolto….

46 Come cambia il clima: ENSO

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48 O3O3

49 Principale cambiamento climatico dovuto alla vegetazione Con la fotosintesi clorofilliana, le piante assorbono CO 2, utilizzano il C per la crescita vegetale e liberano O 2 (le prime cellule eucariote iniziano circa -2.5 Miliardi di anni) LO 2 si diffonde anche in stratosfera (a circa 30- 60 Km di altezza); lO 3 ha un notevole picco di assorbimento nellultravioletto e rimuove la componente ultravioletta della radiazione solare Gli esseri viventi, protetti dallo schermo dozono, iniziano ad uscire dal mare e a popolare le terre emerse (-500 -450 Milioni di anni ).

50 Ultima glaciazione: estensione della calotta polare 18.000 anni or sono

51 VARIABILITA CLIMATICA CONOSCIUTA Alternanza deI cicli glaciali Provocate da fattori astronomici, spiegati dalle variazioni cicliche dei parametri orbitali della Terra rispetto al Sole

52 Potenzialità dei gas-serra Se si fa un bilancio energetico tra la quantità di calore che la terra assorbe dal Sole e quella che riemette per irraggiamento, si trova che la temperatura media della superficie terrestre è di -18°C. Essa è invece, in media, di circa +15°C.


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