Wybuch superwulkanu, upadek asteroidy, wojna nuklearna

Tylko te trzy zjawiska badane również w modelach klimatycznych przez naukowców, jak wybuch superwulkanu (Claudia Timmreck, 2012), upadek asteroidy (Curt Covey i in., 1994) i wojna jądrowa (Curt Covey, Stephen Schneider i Starley Thompson, 1984), mogą spowodować nieprzewidywalne zaburzenia klimatyczne do tego stopnia, że klimat zamiast się ocieplać będzie się schładzać.

Obecnie ciąg ocieplenia globalnego jest spowodowany naszą działalnością. Atmosfera ogrzewa się, przy wzroście corocznym koncentracji dwutlenku węgla w atmosferze 2,5 ppm, tylko dzięki nam. Spalając paliwa kopalne i wylesiając Ziemię, zwłaszcza lasy tropikalne, przyczyniamy się do tego, że nasz wpływ jest coraz większy.

Tylko kataklizm być może jest w stanie wszystko odwrócić. Kataklizm prowadzący do zmasowanego zapylenia atmosfery, które spowodowałoby drastyczne ograniczenie dopływu energii słonecznej do powierzchni Ziemi, a przyczyniłoby się do większego odbijania promieni słonecznych z powrotem w kosmos. Continue reading „Wybuch superwulkanu, upadek asteroidy, wojna nuklearna”

Zanikające produkty wietrzenia chemicznego i postępujące ocieplanie oraz zakwaszanie oceanów świata

Produkty wietrzenia chemicznego (jony Ca2+ i HCO3) powstały ze skał węglanowych (CaCO3) w reakcji chemicznej z absorbowanym z atmosfery dwutlenkiem węgla (CO2) i wodą (H2O) pochodzącą z wód gruntowych lub pobliskich rzek, w których z kolei powstają wspomniane zarówno jony wapnia Ca2+ (kationy), jak i jony wodorowęglanu HCO3 (aniony).

CaCO3 (s) + CO2 (g) + 2H2O (l) -> Ca2+ (aq) + 2 HCO3 (aq)

Gdy reakcje chemiczne przebiegają bez zakłóceń i nie brakuje jonów wapnia, to wody są w miarę umiarkowanie uzasadowione wokół pH grubo powyżej 8,1, choć w coraz większej liczbie tropikalnych wód oceanicznych zakwaszenie postępuje i pH obniżyło się tam już do granicy 8,1 pH. Zwłaszcza tak się stało wokół Wielkiej Rafy Koralowej u wybrzeży północno-wschodniej Australii (Lee Kump i in., 2009). Continue reading „Zanikające produkty wietrzenia chemicznego i postępujące ocieplanie oraz zakwaszanie oceanów świata”

Różnice i podobieństwa pomiędzy parą wodną a dwutlenkiem węgla w atmosferze Ziemi

Na Ziemi jest tak, że wszelkie pierwiastki i związki chemiczne są w takiej ilości aby mogły funkcjonować wszystkie sfery naszej planety (zbiorniki), takie jak atmosfera, hydrosfera, biosfera, litosfera. Abyśmy mogli bez zakłóceń żyć, nie może być ich ani za dużo ani za mało.

Co z tego, że pary wodnej na Ziemi tuż przy powierzchni Ziemi potrafi być nawet 100 razy więcej niż dwutlenku węgla, skoro to właśnie ten drugi gaz w pewnym sensie steruje procesami klimatycznymi na naszym globie. Obecnie koncentracja CO2 przekroczyła 400 ppm. W połowie XXI w. będzie to już 450 ppm, a pod koniec naszego wieku będzie to już 560 ppm, podwojenie stężenia CO2 od 1750 r, przy założeniu oczywiście scenariusza emisji antropogenicznych, business-as-usual (8.5 RCP – Representative Concentration Pathway). Continue reading „Różnice i podobieństwa pomiędzy parą wodną a dwutlenkiem węgla w atmosferze Ziemi”

Największe zmiany klimatu są na najwyższych szerokościach geograficznych oraz wysoko w górach

Na pewno byśmy oczekiwali tego aby lód topniał w takim tempie jak dawniej, ale to już jest niemożliwe. I to nie tylko w Arktyce, ale i również w Antarktyce. Nawet zatrzymanie całkowite emisji gazów cieplarnianych do atmosfery i do oceanu nic nie da. Procesy naturalne zostały też już uruchomione. Lodowce na Grenlandii i na Antarktydzie oraz w górach na całej kuli ziemskiej będą jeszcze przez kilka stuleci topnieć (Tim Barnett i in., 2005) i podnosić poziom oceanów i mórz na całym świecie (Robert Nicholls i Anny Cazenave, 2010).

Tak więc, lód będzie i tak coraz więcej topniał niż zamarzał. Ale jakbyśmy stali się proekologiczną cywilizacją, która całkowicie przeszłaby na odnawialne źródła energii, topniałby on znacznie wolniej. Temperatura i koncentracja dwutlenku węgla podnosiłaby się wciąż w górę co najmniej 2-3 dekady. Ale ten scenariusz jest chyba raczej niemożliwy. Jesteśmy zbyt mocno przywiązani do paliw kopalnych takich jak węgiel kamienny, brunatny, ropa naftowa, gaz ziemny, a ostatnio także piaski roponośne i łupki bitumiczne (Robert W. Howarth i Renee Santoro, 2011). Continue reading „Największe zmiany klimatu są na najwyższych szerokościach geograficznych oraz wysoko w górach”

Rosnąca z dekady na dekadę nadwyżka ciepła w atmosferze (troposferze) Ziemi

Przyrost koncentracji dwutlenku węgla (ppm – parts per million) w atmosferze Ziemi z 1980 r. do 2016 r. To znaczy ilość cząteczek CO2 (w ppm) na milion cząsteczek powietrza atmosferycznego

Według systematycznego monitoringu NOAA (National Oceanic and Atmospheric Adimnistration) w ciągu 36 lat (1980-2016) koncentracja dwutlenku węgla urosła aż o 64 ppm (parts per million – 64 cząsteczki dwutlenku węgla na 1 000 000 cząsteczek powietrza). Z 338.80 ppm w 1980 r. na 402.87 ppm w 2016 r. Continue reading „Rosnąca z dekady na dekadę nadwyżka ciepła w atmosferze (troposferze) Ziemi”

Obecnie nie grozi nam żadne poważne ochłodzenie klimatu w regionie północnoatlantyckim

Kiedy załamałaby się atlantycka południkowa cyrkulacja wymienna AMOC (Atlantic Meridional Overturning Circulation) nie mielibyśmy do czynienia z podobnym ochłodzeniem jak w Młodszym Dryasie (Younger Dryas) 12,8-11,65 tys. lat temu, ponieważ oceany są wielokrotnie cieplejsze dziś niż w tamtym okresie. Świat jest teraz co najmniej o 1-2 stopnie Celsjusza cieplejszy niż wówczas. Średnia roczna koncentracja dwutlenku w atmosferze wynosi dziś 402 ppm w Młodszym Dryasie było to około 270 ppm. A więc, ponad 132 ppm mniej niż dziś. Continue reading „Obecnie nie grozi nam żadne poważne ochłodzenie klimatu w regionie północnoatlantyckim”

Czułość klimatu – temperatura i koncentracja dwutlenku węgla w ostatnim maksimum glacjalnym, dziś i w połowie XXI wieku

Czułość klimatu to parametr, którym mierzymy reakcję systemu klimatycznego na działanie różnych czynników (nazywanych wymuszeniami). Wyrażamy go, jako zmianę temperatury w °C, następującą w wyniku wymuszenia mierzonego w W/m2. Standardowym wymuszaniem, dla którego podajemy czułość klimatu jest podwojenie się koncentracji dwutlenku węgla w atmosferze (z 280 ppm sprzed rewolucji przemysłowej do 560 ppm).

Przy założeniu takim, że nie będziemy mieli do czynienia z niespodziankami globalnymi jak:

– wybuch superwulkanu (nie na tyle dużego by doprowadzić do zagłady ludzkość i inne gatunki)

– uderzenie w naszą planetę małej asteroidy (nie na tyle dużej by zmieść nasz gatunek z powierzchni Ziemi)

– eksplozja bomby jądrowej (nie na tyle dużej by nas unicestwić) Continue reading „Czułość klimatu – temperatura i koncentracja dwutlenku węgla w ostatnim maksimum glacjalnym, dziś i w połowie XXI wieku”

Tworzenie i rozbijanie ozonu

Naturalnie w stratosferze ozon raz tworzy się, raz rozpada, zarówno pod wpływem fal ultrafioletowych (UV) ze Słońca, jak i samoistnie.

W pierwszym przypadku reakcje chemiczne są następujące:

3O2 + UV → 2 O3

Trzy cząsteczki tlenu pod wpływem UV przemieniają się w dwie cząsteczki ozonu stratosferycznego.

O3 + UV → O2 + O

Cząsteczka ozonu pod wpływem UV przekształca się w cząsteczkę i atom tlenu. Continue reading „Tworzenie i rozbijanie ozonu”

Ewolucja atmosfery

Efekt cieplarniany na Ziemi istnieje odkąd powstała atmosfera. 4 miliardy lat temu, w archaiku, atmosfera ta miała zupełnie inny skład, w której przeważały gazy cieplarniane. Właśnie metan, dwutlenek węgla i para wodna. Ale również w pierwotnej atmosferze naszej planety było dużo amoniaku  i wodoru. Nie było z pewnością w ogóle tlenu. Było to środowisko niezbyt przyjazne do życia takie jakie mamy dziś. Zresztą oprócz pierwotnych form bakterii (organizmów jednokomórkowych) jeszcze nie istniały żadne istoty wielokomórkowe. Nie istniały też bakterie, które by posiadały jądra komórkowe. Były to tzw. prokarionty. Zaliczamy do nich archeony (dawniej archebakterie) i eubakterie. Continue reading „Ewolucja atmosfery”

Pustynie i oceany – sztuczna równowaga pomiędzy warunkami suchymi a wilgotnymi względem dynamiki procesów ziemskich

Widoczne symptomy globalnego ocieplenia

Globalne ocieplenie charakteryzuje jedno. Anomalne wzrosty susz, upałów i pożarów przeplatane anomalnymi wzrostami nawalnych opadów, powodzi i podtopień oraz burz im coraz częściej towarzyszącym. Czy kiedykolwiek doczekamy się normalności w wielu regionach Ziemi? Raczej jest już dla nas za późno. Przynajmniej dla naszych pokoleń. Podkręciliśmy wzrost globalnej temperatury dzięki nieustannemu podkręcaniu wzrostu koncentracji gazów cieplarnianych w atmosferze w taki sposób, że rozchwialiśmy na tyle poważnie system klimatyczny, że będziemy mieli teraz do czynienia z powyższymi anomaliami przez bardzo długi okres czasu (Richard Alley i in., 2003). Continue reading „Pustynie i oceany – sztuczna równowaga pomiędzy warunkami suchymi a wilgotnymi względem dynamiki procesów ziemskich”