Klima i klimatski sustav

 

-Scientific America

„Suvremeno društvo može biti prilično sigurno u jedno : MI DANAS namještamo termostat za tisućljeće koje slijedi .Dio CO2 koji danas stvaramo kroz izgaranje fosilnih goriva  kružiti će atmosferom  i zadržavati toplinu  tisućama godina u budućnost.

Trebali bi , stoga voditi razgovore o tome  kakav planet dugoročno želimo, a ne  o tome događaju li se klimatske promjene (a događaju se )  ili tko je kriv ( MI smo krivi )“

                                                                                                                    

Davne 1968. na Generalnoj skupštini Ujedinjenih naroda, po prvi put se globalno raspravlja o pitanjima zaštite životne okoline, a UNESCO organizira Međuvladinu konferenciju o racionalnom korištenju i zaštiti biosfere.

Meteorologija nam objašnjava da u matematičkim modelima za prognozu vremena i minimalno odstupanje naizgled beznačajnih parametara može dati neočekivan rezultat. Takvo ponašanje poznato je u teoriji kaosa kao efekt leptira (butterfly effect): mahanje leptira krilima na jednom kraju svijeta može prouzročiti olujno nevrijeme na drugom kraju.

Svi smo svjedoci ogromnih materijalnih razaranja i neprocjenjivih gubitaka ljudskih života koje je ovih dana prouzročio uragan Irma na tlu SAD-a ,  Karipskog otočja  Kubi .

Serija uragana, koji se kreću s Atlantika prema kopnu, uobičajena je za ovaj dio godine, ali njihova razorna moć, postaje sve veća.

Znanstvenici tu pojavu pripisuju porastu temperature.

Klimatolog Mirko Orlić kaže da postoje tri parametra koja opisuju uragane.

Jedan je njihova učestalost pojavljivanja, i do sada se nije uspjela povezat s temperaturom.

Preostala dva parametra, a to je jačina uragana (brzina vjetra) i njegovo trajanje se mogu povezat s temperaturom"

Dakle, uz veću temperaturu dolaze snažnije, opasnije i dugotrajnije oluje.

Klimatolozima je potrebno najmanje 30 godina kako bi prepoznali i utvrdili uzorak koji se ponavlja. Ostaje pitanje ima li ovaj planet toliko vremena?

Što je klima ?

Klima u užem smislu predstavlja prosječne vremenske prilike izražene pomoću srednjaka, ekstrema i varijabilnosti klimatskih veličina u dužem, najčešće 30-godišnjem razdoblju. Klimatske veličine su primjerice prizemna temperatura zraka, oborina i vjetar.

Na globalnoj razini približno 30% Sunčevog zračenja (kratkovalno zračenje) koje dolazi do Zemlje reflektira se na oblacima, na česticama u atmosferi (aerosol) i na površini Zemlje u međuplanetarni prostor, dok preostalo zračenje apsorbiraju Zemljina površina i, manjim dijelom, atmosfera (npr. ozon u stratosferi).

Apsorpcijom kratkovalnog Sunčevog zračenja, površina Zemlje se zagrijava i zrači nazad u atmosferu, a to povratno zračenje se odvija u dugovalnom dijelu spektra. Dio dugovalnog zračenja apsorbira atmosfera i zrači nazad prema površini, a dio odlazi izvan nje.

Klima nekog područja također je određena :

-atmosferskom cirkulacijom,

-nadmorskom visinom,  

-međudjelovanjem atmosfere i oceana (i morskog leda),

-međudjelovanjem atmosfere i tla čije karakteristike poput albeda (omjer odbijene i dolazne Sunčeve energije na nekoj površini a izražava se u postocima),

- vlažnosti tla i vegetacije

Klima se u širem smislu odnosi na srednje stanje klimatskog sustava koji se sastoji od niza komponenata i njihovih međudjelovanja.

Statistički značajne promjene srednjeg stanja ili varijabilnosti klimatskih veličina koje traju desetljećima i duže, nazivaju se klimatskom promjenom.

Prirodna varijabilnost klime može biti uzrokovana i vanjskim čimbenicima :

-primjerice velikom količinom aerosola izbačenog vulkanskom erupcijom u atmosferu

-promjenom Sunčevog zračenja koje dolazi do atmosfere i Zemljine površine.

Osim navedenih prirodnih varijacija klime, od velikog interesa su i promjene klime izazvane ljudskim aktivnostima (antropogeni utjecaj na klimu) kojima u atmosferu dolaze plinovi staklenika, a oni imaju ključnu ulogu u zagrijavanju atmosfere

20170912 klima

 

 

Zagrijavanje atmosfere i efekt staklenika

Prirodno zagrijavanje atmosfere odvija se na način da atmosfera, uključujući oblake, apsorbira dugovalno zračenje površine Zemlje te ga emitira u svim smjerovima. Dio tog zračenja koji je usmjeren prema površini Zemlje, uzrokuje daljnje zagrijavanje te površine i donjeg sloja atmosfere, što se naziva efektom staklenika.

Među najvažnijim plinovima koji se prirodno nalaze u atmosferi i koji apsorbiraju dugovalno zračenje Zemlje te ih stoga nazivamo plinovima staklenika su :

-vodena para

-ugljikov dioksid (CO2)

-metan (CH4)

-dušikov oksid (N2O)

-ozon (O3).

Utjecaj čovjeka na klimu naglo je povećan u drugoj polovici 18. stoljeća s početkom industrijske revolucije. Sagorijevanjem fosilnih goriva, urbanizacijom, sječom šuma i razvojem poljoprivrede, došlo je do promjene kemijskog sastava atmosfere, odnosno, do povećanja koncentracije plinova staklenika u atmosferi u odnosu na predindustrijsko doba (prije 1750. godine).

Od početka industrijalizacije do danas, značajno su se povećale koncentracije ugljikovog dioksida, metana, dušikovog oksida i halogeniziranih ugljikovodika (engl. halocarbons) u atmosferi, što je uzrokovalo jači efekt staklenika i veće zagrijavanje atmosfere od onog koje se događa prirodnim putem.

U posljednjih 100 godina u razdoblju 1906-2005 linearni porast globalne prizemne temperature zraka iznosio je 0.74*C. Promatra li se posljednjih 50 godina tog razdoblja, porast je bio gotovo dvostruko veći nego u cijelom 100-godišnjem razdoblju, te još veći u posljednjih 25 godina čemu je pridonijela činjenica da su, od kad postoje instrumentalna mjerenja temperature zraka (1850. godina), najtoplije godine bile 1998. i 2005., a zatim 2002., 2003. i 2004. godina.

Zatopljenje na Zemlji je globalnog karaktera, ali nije jednoliko u svim dijelovima Zemlje.

Tako je zagrijavanje kopnenih masa veće od zagrijavanja oceana, osobito u razdoblju nakon 1970. godine. Stoga je, zbog raspodjele kopna i mora na Zemlji, zagrijavanje jače izraženo na sjevernoj nego na južnoj hemisferi s dvostruko većim povećanjem prosječne temperature zraka na Arktiku u odnosu na globalno zatopljenje unazad 100 godina…

Promjene temperature zraka u 21. stoljeću

20.08.2013.g. NASA je objavila da je 2012. bila deveta najtoplija godina. Od 10 najtoplijih sve osim jedne bile su nakon 2000. godine, što, kažu stručnjaci, pokazuje alarmantan trend globalnog zatopljenja izazvanog stakleničkim plinovima. U SAD-u je 2012. bila najtoplija ikada, a oboreno je 3,527 mjesečnih rekorda.

Predviđeni porast temperature zraka u 21. stoljeću globalnog je karaktera pri čemu se najveće zatopljenje može očekivati nad kopnom i u visokim zemljopisnim širinama sjeverne hemisfere zimi. Amplituda zatopljenja najmanja je nad oceanima na južnoj hemisferi.

Vrlo je vjerojatan porast oborine u tropskom Pacifiku i u visokim zemljopisnim širinama, dok se smanjenje oborine očekuje u većini kopnenih suptropskih područja.

Postoji tendencija porasta ekstremnih dnevnih količina oborine čak i u područjima u kojima projekcije daju smanjenje ukupne količine oborine.

Za područje Europe sredinom 21. stoljeća (2041-2070) očekuje se porast prizemne temperature zraka u odnosu na temperaturu u klimi 20. stoljeća (1961-1990).

Zimi (prosinac-veljača) je predviđeno zatopljenje najveće u sjeveroistočnoj Europi (više od 3°C), dok je ljeti (lipanj-kolovoz) područje najvećeg porasta prizemne temperature zraka južna Europa gdje na Pirinejskom poluotoku temperature mogu biti više i za 4°C .

Već je početkom 2013.g. bilo jasno da se promjene uvelike događaju.

Jeruzalem je zahvatila snježna oluja, u Australiji su temperature potukle sve rekorde, toplinski val zahvatio je i Brazil, a u Kini je neobično zahladilo. Kako je 2013. počela,bilo je  očito je da će se ponoviti klimatski scenarij iz 2012g. kojoj nije nedostajalo ekstrema.

Jeruzalem je zahvatila snježna oluja sa  20-ak cm snijega, najviše u posljednjih 20 godina. U Australiji se bilježe temperaturni rekordi koji su naveli znanstvenike da dodaju dvije nove boje na svoje karte – ljubičastu za temperature iznad 50 stupnjeva Celzijevih te ružičastu za one iznad 52°C . Istovremeno je na sjeveru Europe i istoku SAD-a vladalo gotovo proljetno vrijeme, a u Tokiju je palo 8 cm snijega što je skoro pola ukupne godišnje količine. U Kini se prosječna temperatura spustila na oko -4°C, najniže u posljednja tri desetljeća, a u Zagrebu je na opservatoriju Grič u ponedjeljak izmjereno čak 57 centimetara snijega, što je, prema podacima DHMZ-a najviša visina izmjerena u mjesecu siječnju od 1861. godine, otkad se provode mjerenja. U Brazilu su zbog vrućina i suša po prvi put u deset godina uvedene restrikcije struje, a temperature u Rio de Janeiru dosegnule su rekordna 43°C.

Planet izbačen iz ravnoteže

'Planet je izbačen iz ravnoteže, više energije ulazi nego što izlazi', upozorio je James Hansen direktor NASA-inog Instituta za svemirska istraživanja Goddard zaključivši kao se sada sa sigurnošću može predvidjeti da će ovo desetljeće biti još toplije od prethodnog.

Meteorolog Jeff Masters iz Weather Undergrounda kaže da bi 2013. u SAD-u mogla biti gora od 2012. s još većim vrućinama, sušama i štetama koje će se mjeriti u desecima milijardi dolara

Skupina od 240 američkih znanstvenika u petak je objavila otvoreno pismo kojim je upozorila sugrađane da su učestalost i trajanje ekstremnih uvjeta jasni znaci klimatskih promjena.

Vremenski ekstremi već uzimaju svoj danak, osobito u poljoprivredi i energetici. Stručnjaci ističu da smo imali sreće što krajem prošle godine nije nastupio El Nino, kako se očekivalo, jer bi temperature u Australiji bile još više.

'Ljeta su duža i toplija, a razdoblja ekstremnih vrućina traju duže nego što to itko među Amerikancima pamti', napisali su. 'Zime su uglavnom kraće i toplije. Kiše su obilnije, međutim, u mnogim krajevima u međuvremenu vladaju duža razdoblja suša.'

Mediteran kakvog ste nekoć poznavali više nikada neće biti isti. Prema najnovijoj studiji koju su proveli stručnjaci Instituta za buduće tehnologije, institucije koja djeluje pod pokroviteljstvomEuropske Komisije, Mediteranu slijede još toplija i suša ljeta.

To će dovesti ne samo do velike ekonomske štete u turizmu, već i do razornih suša, požara i nestanka pojedinih biljnih i životinjskih vrsta.

S druge strane, na visokim će temperaturama profitirati zemlje europskog sjevera.

Iako je i Hrvatska mediteranska zemlja, studija je svrstava u skupinu sa Slovačkom i Austrijom, koje bi mogle profitirati zbog produljenog trajanja sezone, no utjecaj povećanih temperatura i požara u sredini ljeta, u špici sezone, mogao bi s druge strane imati negativan utjecaj na nas.

Užareno Sunce Mediterana turisti će zamijeniti nešto umjerenijim temperaturama ljeta provedenog u planinama. Latvia, Estonia, Slovenija i Slovačka samo su neke od zemalja koje će profitirati globalnim zatopljenjem, projiciraju budućnost znanstvenici u studiji koju je objavila Europska komisija.

Ljeto više neće biti što je nekoć bilo, vrijeme za godišnje odmore. Autori studije Salvador Barrios i Juan Ibanez Rivas napominju i kako će turisti u budućnosti izbjegavati vruće mjesece, pa će na godišnje radije odlaziti u jesen ili proljeće.

Prema projekcijama će zbog pada dobiti od turizma, zemlje Mediterana do 2100. godine gubiti i do 0,45 % BDP-a godišnje.

Lokalno lice globalnih klimatskih promjena

Prema istraživanjima britanskih i američkih znanstvenika u kontekstu  globalnih klimatskih promjena osobito su ugrožene veće urbane aglomeracije.

Zbog guste gradnje, korištenja građevinskih materijala koji akumuliraju toplinu, razvijanja prometnica, manjka zelenih površina i zagađenja zraka zbog gustog prometa, gradovi već danas  bilježe temperature  6-10 *C više u odnosu na okolna područja.

Promjene klime u gradovima - u kojima živi 72 posto europskog stanovništva - manifestiraju se, među ostalim, sve brojnijim i raširenijim urbanim toplinskim otocima, kako se nazivaju zone unutar gradova - stambene, industrijske, uz prometnice... - na kojima je temperatura, osobito u vrijeme toplinskih valova, dodatno viša od dva, pa do više od 12* C.

U svjetlu svega navedenog realna očekivanja kažu da će temperature u Londonu  do 2020 g. doseći one s područja južne Francuske .

Kakvo je unutar globalnih klimatskih promjena lokalno lice SDŽ i kako ćemo te promjene osjetiti na vlastitoj koži, dijelom je skicirano radom “Određivanje površinske temperature tla urbanog područja metodom daljinske detekcije” troje splitskih autora, znanstvenika Tee Duplančić Leder, Nenada Ledera i Željka Hećimovića.

Autori su koristili besplatne podatke satelita Landsat, tj. snimke razlučivosti do 100 m .

Pokazalo se, također, da i Split, odnosno njegovo šire područje, ima svoje urbane toplinske otoke na kojima su temperature tla i zraka veće nego na okolnom području.

Prema satelitskim podacima iz srpnja 2015. godine površinske temperature za metropolitansko područje Splita iznosile su od 22,97 do 53,49 stupnjeva, a nekoliko lokacija izdvajalo se po visokim temperaturama: pokazalo se, recimo, da je sjeverni, posebno sjeverozapadni dio splitskog poluotoka - koji se poklapa s područjima Lore, Stinica, Kopilice, Brodarice, Brda - znatno topliji od južnog dijela grada (iako se na satelitskoj snimci snažno žare i područja Varoša i centra grada), zahvaljujući tome što južni dio rashlađuje vjetar “smorac”. Izrazito su velike temperature bile na području škvera i Sjeverne luke - između 40 i 50 stupnjeva, i to već ujutro.

Na satelitskim snimkama vidljivo je, zatim, da je centar Trogira i donjih Kaštela znatno topliji od centra Splita, čemu bi razlog mogao biti gusta gradnja i nedostatak zelenih površina. Snimke pokazuju da se žare i područja oko velikih prometnica, posebno autocesta koje također čine toplinske otoke.

Mnoge velike svjetske metropole odavno se spremaju na klimatske promjene prilagođavajući im se korištenjem novih materijala u gradnji i povećanjem vegetacije kako bi zadržali niže temperature i povećali vlažnost i čistoću zraka.

Vancouver je, na primjer zasadio dodatnih 150.000 stabala i osigurao da svatko u tom gradu živi najviše pet minuta udaljen od prirode. No nama je bliži primjer Ljubljane, Zelene prijestolnice Europe za 2016. godinu, koja je na put do te titule krenula prije deset godina, kad je predstavljena seriozno osmišljena vizija grada do 2025. Već sad Ljubljana ima 542 kvadratna metra javnih zelenih površina po stanovniku, a 560 kad se ubroje i privatne zelene površine.

Koliko su Slovenci daleko odmakli u nastojanju da grad učine što ugodnijim i zdravijim za život, najbolje ilustrira podatak da Svjetska zdravstvena organizacija preporučuje barem devet "kvadrata" zelenila po glavi stanovnika.

Prema podacima iz splitskog komunalnog poduzeća “Parkovi i nasadi”, urbano područje grada ima sveukupno oko 15 “zelenih kvadrata” po stanovniku, odnosno 30 ako se u računicu ubaci i površina Marjana. Točan omjer bit će poznat kada bude dovršen Katastar zelenila na kojemu se radi već godinu i pol dana.

Dok se na to čeka, stručni tim Parkova i nasada izradio je nultu Strategiju razvoja zelenila na području grada Splita, shvaćajući, među ostalim, važnost takvog dokumenta i uloge zelenih površina u "rashlađivanju" grada i ublažavanja efekta urbanih toplinskih otoka. Strategija će biti objavljena u lipnju, no u ovom komunalnom poduzeću drže da je okosnica Strategije i njezin najvažniji element - zaštita postojećeg zelenila, barem za početak .

Vratimo se na globalnu razinu

1988 g. osnovan je UN-ov međunarodni panel za klimatske promjene(IPCC) koji se smatra najvećim globalnim autoritetom za klimatske promjene pa mnoge zemlje širom svijeta i EU nastoje uskladiti svoje politike u razvoju tehnologija  sa njihovim izviješćima.

IPCC je 2007 g. podijelio Nobelovu nagradu za mir sa All Goreom .

Dobar primjer je administracija  gradonačelnika NY Blomberga  koja je na temelju izviješća IPCC-a uvela planiranje rizika za grad i započela promociju hibridnih taksija , zelenih krovova i drugih ekoloških projekata.

Otapanjem arktičkih područja u atmosferu bi se mogle osloboditi goleme količine metana što bi pak moglo imati zastrašujuće gospodarske posljedice za cijeli svijet, upozoravaju znanstvenici

Znanstvenici već niz godina upozoravaju na probleme koje bi moglo uzrokovati oslobađanje metana koji se nalazi u velikim koncentracijama u vječno zaleđenim arktičkim tundrama i u ledenoj morskoj vodi.

Neke ranije studije već su potvrdile ove crne slutnje. Naime, pokazalo se da se s nestajanjem ledenog pokrova vode u Istočnom sibirskom moru zagrijavaju i oslobađaju metan koji se na nekim mjestima diže i po tisuću metara uvis.

Metan je moćan staklenički plin iako u atmosferi traje manje od deset godina. Prema klimatskom modelu utvrdili su da bi posljedice klimatskih promjena poput poplava, porasta razina mora, šteta u poljoprivredi te zdravstvenih problema stajali oko 60 trilijuna dolara.

U svojem radu autori upozoravaju da je izuzetno važno da svjetski čelnici ozbiljno razgovaraju o implikacijama oslobađanja metana te što bi se moglo učiniti da se katastrofalne posljedice spriječe. Naime, nove procjene u izravnoj su koliziji s nekim drugim projekcijama prema kojima bi otapanje Arktika trebalo olakšati eksploataciju nekih resursa koji se ondje kriju. Smatra se da se ondje nalazi oko 30 posto svjetskih rezervi plina te oko 13 posto nafte. Prema Lloydsu ulaganja u Arktik kroz deset godina mogla bi dosegnuti oko 100 milijardi dolara. Nova studija, međutim, pokazuje da bi prihodi kompenzirali tek djelić šteta koje bi izazvalo oslobađanje metana koje bi nastupilo kroz 15 do 35 godina s porastom temperatura od 2°C.

Što možemo očekivati od klime u Europi do 2050.g.

­--Prije svega s globalnim zatopljenjem možemo očekivati češće ekstreme – visoke temperature i toplinske udare. Oni će se najsnažnije očitovati na jugu koji će se zagrijavati brže od europskog prosjeka. Samo u toplinskom valu 2003. godine u Europi je umrlo oko 35.000 ljudi, uglavnom starijih. No ovaj će problem zapravo biti izraženiji na europskom sjeveru jer su mediteranski gradovi svojom organizacijom i arhitekturom, s uskim sjenovitim ulicama, brojnim vrtovima i relativno malim prozorima, bolje pripremljeni za velike vrućine. Neki stručnjaci preporučuju da se arhitektura sjevera već sada počne prilagođavati toplijem svijetu.

--U cijeloj Europi bit će više poplava, no one će najviše pogoditi sjeverne zemlje koje će se morati suočiti s brzim porastom razina mora uzrokovanim otapanjem Arktika. Plimni valovi izazvani olujama bit će viši, a niska priobalna područja će nestati. Neki dijelovi Europe morat će braniti svoje obale na sličan način kako to već desetljećima čini Nizozemska, a gradske vlasti  će morati izglasati  smanjenje površine pod betonom kako bi se pospješilo upijanje većih količina padalina.

--Neki izvori energije mogli bi biti ugroženi. Osobito se to odnosi na hidrocentrale koje će do 2050. dobivati dovoljno vode zimi, ali ne i ljeti. Nuklearne elektrane će ostati pouzdani izvori energije bez značajnijih emisija stakleničkih plinova, međutim, mnoge od njih smještene su uz obale radi dostupnosti vode pa će biti osjetljive na podizanje razina mora.

-- Proizvodnja hrane postat će otežana u zemljama juga gdje će suše biti učestalije, a na sjeveru zbog poplava i oluja. Mediteranske zemlje morat će odustati od uzgoja nekih biljaka jer će klima za njih biti jednostavno previše vruća da bi proizvodnja bila isplativa. Poljoprivrednici će se morati preorijentirati na sorte otporne na suše. Siromašne zemlje jugoistoka poput Rumunjske, Bugarske, Turske i balkanskih bit će osobito ugrožene, međutim, ako pripreme dobre sustave navodnjavanja mogle bi čak postati prave europske žitnice.

--Gospodarska kriza već je bacila Europu na koljena. S klimatskim promjenama ona će postati još ozbiljnija. Bogate zemlje nekako će se moći nositi s problemima – primjerice moći će ulagati u morske brane, sustave navodnjavanja i obrane od poplava, međutim, one siromašnije neće. Zbog toga će razlike koje već danas postoje u budućnosti postati još veće. Mediteranske zemlje poput Hrvatske bit će osobito ranjive, ne samo zato što su već sada dublje u krizi već i zbog toga što se u gospodarstvu više oslanjaju na poljoprivredu i turizam. One će za preživljavanje morati pronaći nove grane privrede.

Tko preživi , pričat' će . 

Dodatne informacije