KURZUS: Környezetvédelem

MODUL: XI. modul: Globális környezeti kihívások

28. lecke: A globális éghajlatváltozás okai

|  | Környezetünk számos jelenségének okát sokáig nem értette az emberiség, de a tudományos kutatásoknak és megfigyeléseknek köszönhetően napjainkra rá kellett ébrednünk emberi tevékenységeink közvetlen vagy közvetett szerepére a természet nagyfokú átalakításában. A természet válaszlépései globális problémákat gerjesztenek az atmoszférában (magasabb hőmérséklet, több szén-dioxid és több metán, megváltozó ózonpajzs), a hidroszférában (vékonyodó jégtakarók, olvadó gleccserek, eltűnő hósapkák, emelkedő tengerszint, csökkenő állóvízfelületek), a pedoszférában (degradálódó talajok, nagy területű talajszennyezések), a bioszférában (csökkenő erdőterületek, csökkenő biodiverzitás, terjedő invazív fajok) stb. Természeti erőforrásaink fokozódó kizsákmányolása óriási nyomást gyakorol Földünkre. Korábbi fejezeteinkben már számos környezeti problémát tárgyaltunk, most a globális éghajlatváltozás okait, jelenségeit és hatásait, valamint az ózonpajzs változásait részletezzük.
| Cél: A lecke célja, hogy a hallgató megismerje a globális éghajlatváltozás természetes és antropogén okait. A megszerzett ismeretek segítségével felismerje mindennapi életében és munkájában a globális klímaváltozást erősítő tevékenységeit, és érzékennyé váljon az ezek elleni megfelelő fellépésre.
| Követelmények: Ön akkor sajátította el megfelelően a tananyagot, ha képes
| saját szavaival elmagyarázni az éghajlat fogalmát, felsorolni az éghajlatot meghatározó fő tényezőket, megnevezni az éghajlatváltozással foglalkozó kormányközi testületet, felsorolni a globális éghajlatváltozás valószínűsíthető természetes okait, és elmagyarázni azok befolyásoló hatásait, saját szavaival elmagyarázni, hogy napállandó változásait okozó kozmikus hatások hogyan befolyásolják az éghajlatot, saját szavaival értelmezni az üvegházhatás jelenségét, megfogalmazni a légkör szén-dioxid tartalma és hőmérséklete közötti összefüggést, saját szavaival elmagyarázni a légköri aeroszolok hatását a levegő hőmérsékletére, saját szavaival elmagyarázni a vulkánok éghajlatmódosító hatásait, saját szavaival elmagyarázni a szárazföldek és a tengerek éghajlatmódosító hatásait, felsorolni a globális éghajlatváltozás valószínűsíthető antropogén okait, és elmagyarázni azok befolyásoló hatásait, felsorolni 6 darab üvegházhatású vegyületet illetve vegyületcsoportot, megnevezni, hogy hogyan változott az üvegházhatású gázok légköri koncentrációja a történeti idők folyamán, saját szavaival elmagyarázni a metánkoncentráció jövőbeli növekedésének lehetséges okait, saját szavaival elmagyarázni, hogy miért lép fel pozitív visszacsatolás a jeges területek olvadása és a hőmérséklet változása között, saját szavaival elmagyarázni, hogy a repülők és azok kondenzcsíkjai hogyan befolyásolják a légkör hőmérsékletét, értelmezni az aeroszolok hatását a levegő hőmérsékletére.
| Időszükséglet: A tananyag elsajátításához körülbelül 60 percre lesz szüksége.
| Kulcsfogalmak:
| éghajlat IPCC napállandó naptevékenység üvegházhatás albedó
| 1. Az éghajlat és változása
| Jegyezze meg az éghajlat fogalmát! Idézze fel, hogy eddigi tanulmányai és mindennapi élete alapján mit tud a globális klímaváltozásról, annak okairól és következményeiről!
| A Földünket körülvevő légkör állandó változásban van. A légkör fizikai állapotának változásait időjárásnak nevezzük. Az éghajlat egy földrajzi hely átlagos időjárása: egy adott helyen bizonyos fokú állandóságot mutat, s ezen belül játszódnak le az időjárási jelenségek. Az időjárás és az éghajlat elemei azonosak: napsugárzás, hőmérséklet, szél, csapadék. Az éghajlat azonban egy területen a légkör jóval hosszabb távon érvényes állapota, mint az időjárás (legalább 30 év). Egy nagyon összetett, kaotikusan viselkedő rendszer állapotának statisztikai leírása. Az éghajlat állapothatározói nemcsak a besugárzás, hőmérséklet, légnyomás, szél, páratartalom, csapadék, felhőzöttség átlagértékei, hanem a szélsőségek valószínűsége is.
| Az 1. táblázat az éghajlat meghatározó tényezőit foglalja össze.
| Tanulmányozza az 1. táblázatot, és gyűjtse ki az éghajlatot meghatározó fő tényezőket!
Az éghajlat meghatározó tényezői
1. táblázat
| Az elmúlt évezredekre jellemző stabil éghajlat napjainkban (az elmúlt évtizedeket tekintve) a változás jeleit mutatja (1. ábra).
| Tanulmányozza az 1. ábrát, és fogalmazza meg a hőmérsékletváltozás megfigyelhető trendjét!
A globális felszíni hőmérséklet eltérése az 1951-1980 időszak átlagához képest (NASA/GISS nyomán http://www.giss.nasa.gov/research/news/20100121/418335main_land-ocean-full.jpg)
1. ábra
| Az éghajlat globális megváltozása kapcsán az alábbi kérdések merülnek fel általában az emberekben:
| Változik-e a Föld éghajlata? Ha változik, milyen gyorsan? Természetes okokból változik, emberi hatásra vagy is-is? Milyen természetes okok lehetnek a háttérben? Milyen nem természetes okok lehetnek a háttérben? Lehet-e modellezni, és így előrejelezni az éghajlat változását?
| Ez a lecke igyekszik megadni a választ a fenti kérdésekre. Sokan vannak a kétkedők és a meggyőzöttek is - érveket és ellenérveket mindkét oldalon találunk (2. ábra). A jegyzet szerzőinek meggyőződése szerint az éghajlat globális megváltozása és annak hatásai napjainkban tudományosan alátámasztottak, de a fő kérdés ma már nem is az, hogy mennyiben okozza ezt az ember, és mennyit tehet a kiváltó okok csökkentéséért, hanem az, hogy hogyan tudunk alkalmazkodni a nyilvánvalóan megváltozó környezetünkhöz.
| Jegyezze meg, hogy minek a rövidítése az IPCC!
| Az Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC: Éghajlatváltozási Kormányközi Testület) néhány évente jelentéseket ad ki a globális klímaváltozásról. Ezekben a múlt és jelen tényeinek rögzítése mellett az egyre fejlettebb éghajlatváltozási modellek alkalmazásával különböző éghajlatváltozási forgatókönyveket adnak meg. A modellek bemenő paraméterei az egyes forgatókönyvek (szcenáriók) esetében különböznek (pl. nagyfokú kibocsátás-csökkentések várhatók vagy a kibocsátás a jelenlegiek szerint folytatódik stb.).
Kétkedők és meggyőzöttek (John Ditchburn rajza)
2. ábra
| 2. A globális éghajlatváltozás okai
| Gyűjtse ki a globális éghajlatváltozás valószínűsíthető természetes okait!
| Az éghajlatváltozás valószínűsíthető okai két nagy csoportra oszthatók: a természetes okokra és az emberi (antropogén) okokra.
| 2.1. A globális éghajlatváltozás valószínűsíthető természetes okai
| Tanulmányozza a 3. ábrát, és kövesse végig a Föld átlaghőmérsékletének változásait!
| A Föld éghajlata sosem volt állandó. A 3. ábrán nyomon követhető a Föld átlaghőmérsékletének feltételezett változása geológiai időléptékkel mérve. Millió éves időtávlatokat nézve az éghajlatot befolyásolták a Napból érkező sugárzás intenzitásának változásai (kozmikus hatások), a légkör összetevőinek változásai, a kontinensek vándorlásai, a kontinensek és tengerek méretének változása, a szárazföld belső területeinek tengerektől, óceánoktól való távolsága, a domborzat és annak változásai.
A Föld becsült átlaghőmérsékletének alakulása az elmúlt 100 millió évben. (A vízszintes tengelyen az idő logaritmikus skálán látható!)
3. ábra
| 2.1.1. Kozmikus hatások
| Gyűjtse ki és értelmezze, hogy a napállandó változásait okozó kozmikus hatások hogyan befolyásolják az éghajlatot!
| A Föld éghajlatát befolyásolja a napállandó (a Nap kisugárzott energiamennyiségének az a része, mely eléri a földi légkört), valamint az, hogy hogyan hasznosul a beérkező energia a földi szférákban. Ha ezek bármelyike megváltozik, akkor változik a Föld energiamérlege és ezzel éghajlata is. A Napból a Földre érkező sugárzás intenzitásának változásait a naptevékenység változásai, valamint a Föld keringési és pályaelemeinek változása okozza.
| A Napból érkező sugárzás csekély mértékű változása is jelentős éghajlatváltozást okozhat. A naptevékenységnek (a napfoltok és napkitörések elhelyezkedésének, számának és intenzitásának változása) van egy 11 éves, rövid periódusú ciklusa és egy hosszabb, 72-82,5 év között változó hosszú ciklusa is. A naptevékenységnek a 11 éves napciklusnál hosszabb távú változásai korrelációt mutatnak a földi átlaghőmérséklet változásaival. Az 1970-es évekig a Föld átlaghőmérsékletének változása és a naptevékenység szoros korrelációt mutatott, amiből az a következtetés vonható le, hogy a naptevékenység változása okozza a földi átlaghőmérséklet kisebb változásait. Ahogyan azt a 4. ábra mutatja, 1950 óta a Nap nem vált aktívabbá, a szoláris besugárzás nem növekedett, a kozmikus sugárzás intenzitásában nem következett be tartós változás, azonban a Föld átlaghőmérséklete emelkedik. Fentiek alapján a naptevékenység alakulása nem játszik szerepet az elmúlt fél évszázad hőmérsékleti növekedésében.
| Tanulmányozza a 4. ábrát, és figyelje meg a kozmikus sugárzás és a hőmérséklet alakulását az elmúlt 50 évben!
A galaktikus kozmikus sugárzás (GCR) intenzitásának (szürke vonal) összehasonlítása az átlagos földi hőmérséklettel (piros vonal) 1950-től napjainkig.
4. ábra
| A napfoltok száma kapcsolatban áll a Föld átlaghőmérsékletének alakulásával: napfoltminimumok idején csökken a földi átlaghőmérséklet. Csillagászati megfigyelések alapján a kis jégkorszakok időpontjában (pl. Európában a 13. század végén, a 15. században, a 17. század végén, lásd 29. lecke 5. ábra) napfoltszám-minimum volt megfigyelhető. A megfigyelések szerint a napfoltok száma jelenleg csökken, és a kutatók előrejelzése szerint egy újabb kis jégkorszak várható a 21. század közepétől, ami a mostani melegedés ellen fog hatni, de ez csak egy részét ellensúlyozza az antropogén eredetű felmelegedésnek, jelentősebb lehűlést nem okoz.
| A Föld pályája nem állandó: az excentricitása (a Föld ellipszis alakú pályájának lapultsága) kb. 92 ezer éves periódussal változik. Így a Nap-Föld távolság is változik, és a napközelben és naptávolban bekövetkező sugárzás-intenzitás közt különbség van. A Föld pályájának hajlásszöge (a forgástengely és a keringés síkja által bezárt szög) kb. 40 ezer éves periódussal változik 21,8 és 24,4 fok között, jelenleg 23,27 fok és csökken. A változás befolyásolja az egyes földrajzi övekre jutó sugárzás mértékét.
| 2.1.2. A légkör összetevőinek változásai
| Tanulmányozza az 5. ábrát az üvegházhatás megértéséhez! Elevenítse fel a Levegő és védelme modulban az üvegházhatású gázokról megszerzett ismereteit!
| A légkör jól átengedi a nagyrészt a látható fény hullámhossz-tartományába eső napsugárzást. A felszínre érkező sugárzás hosszú hullámú hősugárzássá alakul (Föld infravörös kisugárzása), aminek nagy részét a légkör egyes nyomgázai (üvegházgázok) elnyelik, majd kisugározzák (5. ábra). Emiatt hőtöbblet keletkezik, és megnő a felszínhez közeli hőmérséklet. A légkörnek ez a hővisszatartó, hőtároló szerepe az üvegházhatás. Az üvegházhatás nélkül 33 °C-kal alacsonyabb (-18 °C) lenne a Föld átlaghőmérséklete. A Föld légkörének összetétele a Föld kialakulásától kezdve jelentős változáson ment át (lásd 9. lecke). A légkört alkotó gázok különböző mértékben verik vissza ill. nyelik el a Napból érkező sugárzást, ezért az üvegházhatású gázok (ÜHG-k) (lásd 8. lecke) mennyisége és aránya befolyásolja az üvegházhatás mértékét. A légköri CO2 és vízgőz mennyiségének természetes változása hatással van a Föld éghajlatára.
A Föld sugárzási egyenlege. A légkör külső határára érkező napsugárzás (1) egy része visszaverődik, egy része elnyelődik a légkörben. A Föld elnyeli a felszínére érkező sugárzás nagy részét, majd hőként kisugározza, ennek a hosszúhullámú sugárzásnak jelentős részét a légkör elnyeli (üvegházhatás).
5. ábra
| Tanulmányozza a 6. ábrát, és fogalmazza meg a hőmérséklet és a szén-dioxid változása közti összefüggést!
A Föld átlaghőmérsékletének és a légkör szén-dioxid tartalmának változása az elmúlt 400 ezer évben (0: 2009).
6. ábra
| Az elmúlt 400 ezer évben a jégkorszak során a glaciálisok (jégkorszak) és interglaciálisok (jégkorszakok közötti időszakok) váltották egymást, és ahogyan az a 6. ábráról leolvasható, a CO2 koncentráció szintje együtt mozgott az átlaghőmérséklet változásával. A legújabb elemzések szerint a CO2 koncentrációja mintegy 800 éves késéssel követte az eljegesedések és a köztes melegebb időszakok váltakozását. Ebből az a következtetés vonható le, hogy akkoriban a CO2 szint változása nem oka, hanem következménye volt az éghajlatváltozásnak. Ebben a földtörténeti időszakban a CO2 az erősítő visszacsatolási rendszer része lehetett, azaz a kiváltó ok (vélhetően a Föld pályaelemeiben bekövetkező változások) után már jelentős mértékben hozzájárulhatott az éghajlatváltozáshoz. Az akkori változások üteme azonban töredéke a jelenleginek: a múltban 50 év alatt legfeljebb 1,5 ppm-et változott a CO2 koncentrációja, napjainkban azonban az elmúlt 50 évben 60 ppm-mel nőtt, elérve, sőt meghaladva a 400 ppm-et.
| Értelmezze a légköri aeroszolok hatását a levegő hőmérsékletére!
| A légköri aeroszolok hatása az üvegházhatású gázokéval ellentétes. Az aeroszolok apró részecskék, melyek főleg sókristályokból (amely a tengerek hullámzása miatt keletkezik), a szél által szállított apró talaj- és porszemcsékből, valamint vulkáni hamuból állnak. Az aeroszolok csökkentik a Föld felszínére eljutó napfény mennyiségét, így csökken a talajfelszín hőmérséklete. Hűtő hatásuk az aeroszolok okozta erőteljesebb felhőképződés miatt is érvényesül (a felhőkről visszaverődik a napsugárzás). A nagy erejű vulkánkitörések is éghajlati változásokat okoznak: csökkentik a hőmérsékletet. Ezt azonban nem a levegőbe kerülő hamu okozza elsősorban - az hetek alatt kimosódik -, hanem a felszabaduló kén-dioxid. A kén-dioxid a légkör nedvességtartalmával reagálva kénsavat képez, amely akár évekig megmaradó, aeroszol méretű szulfátszemcsékből álló felhőt képez. Ha a vulkánkitörési felhő eléri a sztratoszférát, akkor a kénsavas felhő a magas légköri áramlási rendszernek köszönhetően viszonylag gyorsan szétterül Földünkön, és lecsökkenti a Napból érkező sugárzást, és ezzel az alsóbb légrétegekben és a felszínen lehűlést idéz elő. Vulkánkitörések alkalmával CO2 is kerül a légkörbe, évente kb. 130-260 tonna, azonban ennek mennyisége messze elmarad az antropogén eredetű CO2 kibocsátástól, amely évente kb. 36 milliárd tonna. A legújabb kutatások szerint az arktikus területeken az olvadó jég eltűnése miatt fellépő felszíni nyomásváltozás miatt megnövekedhet a földrengések és vulkánkitörések száma.
| 2.1.4. Kontinensek és tengerek
| Gyűjtse ki a szárazföldek és a tengerek éghajlatmódosító hatásait! Értelmezze a növények és a jégtakaró szerepét az éghajlat módosításában!
| A Föld története során a kontinensek folyamatos mozgásban voltak: kiterjedésük és a Földgolyón való elhelyezkedésük is változott. A szárazföldek és a tengerek aránya jelentősen befolyásolja az éghajlatot. A víz fajhője magasabb, így nagyobb hőmennyiséget képes tárolni. A szárazföldek a növényborítottságukon keresztül befolyásolják az éghajlatot: a növények egyrészt megkötik a szén-dioxidot, másrészt az összefüggő növényzet albedója (sugárzás-visszaverő képessége) kisebb, mint a csupasz felszíné. A kontinensek növényborítottsága a kontinensvándorlásokkal együtt változott (lásd éghajlati övezetesség, hegységképződés stb.). A növények vegetációs idejének megfelelően az évszakok változásával a CO2 megkötő képességük is változik. A mérések alapján kimutatható, hogy az északi félteke nyarán az északi féltekén kb. 5 ppm-mel csökken a légkör szén-dioxid koncentrációja. Ugyanez figyelhető meg a déli féltekén, a déli félteke nyarán. A növények szén-dioxid megkötő képessége óriási jelentőségű. Az 1700-as évek óta az emberiség által a fosszilis szénforrások égetése miatt kibocsátott széndioxid mennyisége kb. 1,8×1012 tonna, azonban a légkörben az antropogén CO2 többlet kb. 0,9×1012 tonna körüli. Azaz az emberiség által kibocsátott széndioxid közel fele az idők során a természetes mechanizmusok (döntően a növényzet) útján megkötődött.
| Az éghajlatot a jég kiterjedése is befolyásolja: a fehér felület albedója nagy. Az albedó értéke azt adja meg, hogy a visszavert sugárzás hány százaléka a beesőnek. Minél nagyobb az albedó, annál Földre beérkező sugárzás annál nagyobb hányada verődik vissza a légkörbe, ami a felmelegedés ellen hat.
| A tengeráramlásokat a nagy földi légkörzés és az útjukba eső kontinensek mozgatják, illetve térítik el (7. ábra). Jelentős éghajlat-módosító hatásuk van. Az Egyenlítő környékén felmelegedett vizet áramlások juttatják el a Föld hidegebb, sarkvidéki pontjaira (óceáni vízkörzés), ahol jelentősen megváltoztathatják a klímát fűtő hatásukkal.
| Tanulmányozza a 7. ábrát, és figyelje meg, hogy a Föld mely részein jelent hűtő, és mely részein jelent fűtő hatást a tengeráramlás!
Az óceáni szállítószalag: a tengeráramlások rendszere.
7. ábra
| 2.2. A globális éghajlatváltozás valószínűsíthető antropogén okai
| Gyűjtse ki a globális éghajlatváltozás valószínűsíthető antropogén okait!
| 2.2.1. Az üvegházhatású gázok koncentrációjának változása
| Elevenítse fel a levegő és védelme modulban az üvegházhatású gázokról tanultakat! Tanulmányozza az 2. táblázatot, valamint a 8. ábrát, és figyelje meg, hogy hogyan változott az üvegházhatású gázok légköri koncentrációja a vizsgált időszakok alatt! Tekintse meg a NOAA (az USA tengerekkel és a légkörrel foglalkozó kutatóintézete) 4 perces kisfilmjét a légköri szén-dioxid koncentrációjának változásról! Figyelje meg az északi félteke és a déli sark szén-dioxid koncentrációjának ingadozásai közötti különbséget. Mi a fő különbség az ipari forradalom előtti és utáni trendek között?
| https://www.youtube.com/watch?v=t0dXjmoA0dw
| A legfontosabb üvegházhatású gáz a vízgőz. Ennek hatalmas mennyisége alig függ az emberi tevékenységektől, bár a növényzet és a felszín átalakítása, öntözés, jéggel borított felszínek változása stb. hatására nőhet az emberi befolyásoltság.
| A többi üvegházhatású gáz közül a szén-dioxid (CO2), a dinitrogén-oxid (N2O), a metán (CH4) természetes eredetű is lehet, míg a fluorozott szénhidrogének (HFC-k), a perfluor-karbonok (PFC-k), a kén-hexafluorid (SF6), az egyéb klór-flour-karbon vegyületek (CFC-k), a triklór-etilén (CH3CCl3), az ózon egyértelműen az emberi tevékenység hatására kerül a légkörbe (utóbbi másodlagos légszennyező, lásd 8. lecke). Az üvegházhatású gázok koncentrációjának növekedése az utóbbi néhány száz évben egyértelmű (2. táblázat, 8. ábra).
| 2012-ben a kiotói protokoll (CO2, CH4, N2O, HFC-k, PFC-k, SF6) és a montreáli jegyzőkönyv (CFC-k, HCFC-k és CH3CCl3) hatálya alá eső ÜHG-k összes légköri mennyisége 472 ppm CO2 egyenérték volt, ebből a CO2 392,6 ppm-mel részesedett. Az ÜHG-k légköri koncentrációjának növekedésével együtt jár a légkör hőmérsékletének növekedése. Az egyes ÜHG-k sugárzási jellegük és a légköri élettartamuk vonatkozásában különböznek egymástól.
A fontosabb üvegházhatású gázok antropogén hatású változása (a vízgőz nélkül).
2. táblázat
A fontosabb ÜHG-k koncentrációjának növekedése 1978-tól
8. ábra
| Gyűjtse ki és jegyezze meg a metánkoncentráció növekedésének lehetséges okait és veszélyét!
| Annak ellenére, hogy jelenleg a szén-dioxid 400 ppm koncentrációban, a metán pedig ehhez képest csak kb. 1,8 ppm koncentrációban van jelen a légkörben, a metán szerepe a felmelegedésben ennél jóval jelentősebb. A szén-dioxid jelenlegi többletkoncentrációja 1,66 W/m2 elnyelési többletet (üvegházhatást) okoz, miközben a metán 0,48 W/m2-t. Ez amiatt van, hogy 100 éves időskálán a metán a szén-dioxidhoz képest 23-szor erősebb üvegházhatású gáz (ennyivel több hosszúhullámú sugárzást nyel el). Tartózkodási ideje ugyan csak kb. tizede a széndioxidénak, ám mégis, e rövidebb tartózkodási ideje alatt jóval több hosszúhullámú sugárzást nyel el, mint a szén-dioxid száz év alatt. Emiatt a légköri metán mennyiségének alakulása az üvegházhatás szempontjából nagyon fontos. Különös jelentőségűvé teszi a metán kérdését az is, hogy a sarkvidéki tengerek mélyén, valamint a szibériai tundra területek fagyott altalajában (az ún. permafroszt rétegben) hatalmas mennyiségű metán található, metánhidrát ill. metán-klatrát (jégbe fagyott metán) formájában. A felmelegedés következtében a metán-hidrátból ill. klatrátból felszabaduló metán a légkörbe jutva további felmelegedést okoz, amely pozitív visszacsatolással, öngerjesztő folyamatként tovább erősíti a felmelegedést. Orosz tudósok becslése szerint 1400 milliárd tonna metán van kötve a sarkvidéken, miközben a légkör jelenlegi metán tartalma kb. 5 milliárd tonna. A kötött metán jelenleg kb. 0,5-1 millió tonna/év mennyiségben szabadul fel a felmelegedés miatt olvadó permafroszt rétegből, de a folyamat gyorsul. A sarkvidéki tengerek mélyén lévő metán-hidrát szintén nem stabil, a tengerek melegedésével a gáz-halmazállapotúvá vált metán kiáramlik. Fentiek alapján a légköri metánkoncentráció előrejelzése nagyon bizonytalan. Mindenesetre a jelenlegi 1800 ppb körüli koncentráció már most nagyon közel van a kutatók által megjelölt 1900-2000 ppb körüli határhoz, amely fölött a metán felszabadulása katasztrofális következményekkel járó öngerjesztő folyamattá válhat.
| 2.2.2. Az albedó változása
| Jegyezze meg, hogy hogyan változik az albedó a terület borításának különféle változásaival! Értelmezze, hogy miért pozitív visszacsatolás a jeges területek olvadása!
| Az emberiség okozta területhasználati változások (erdőirtás, mezőgazdasági területek növekedése, a földfelszín településekkel, utakkal, egyéb infrastruktúrával való lefedése stb.) az albedó megváltozásával járnak. Minél kisebb egy terület albedója, a talaj annál kevesebb napsugarat ver vissza a levegőbe, így az adott területen nagyobb melegedésre számíthatunk. Azaz ha az albedó, a visszasugárzás mértéke csökken, akkor a hőmérséklet emelkedik, és fordítva. A Föld átlagos albedója 39%, a friss hófelszíné 80-90%, a füves területeké 20-30%, az erdőé 5-10%. A jeges területek olvadása pozitív visszacsatolás: az olvadás az albedó csökkenésével jár, ami a további hőmérséklet emelkedés miatt további olvadást, azaz albedó csökkenést okoz.
| 2.2.3. A repülés okozta kondenzcsíkok szerepe
| Gyűjtse ki és értelmezze, hogy a repülők és azok kondenzcsíkjai hogyan befolyásolják a légkör hőmérsékletét!
| A repülők a kerozin elégetése miatt jelentős mennyiségű szén-dioxidot bocsátanak ki, azonban ez viszonylag alacsony arányt jelent a globális kibocsátásokon belül. Sokkal nagyobb problémát jelentenek a repülés során keletkező kondenzcsíkok. A kondenzcsíkok úgy viselkednek, mint a normál felhők. Magassági elhelyezkedésük alapján a fátyolfelhők közé lehet sorolni őket, és leginkább ezekhez is hasonlítanak, mivel miniatűr jégkristályokból állnak. Ha más felhők nem lennének az égen, a kondenzcsíkokból létrejött fátyolfelhők Európa közel 10 százalékát, Észak-Amerika keleti partjainak pedig közel 6 százalékát terítenék be. A kondenzcsíkok a földről visszavert hosszúhullámú sugárzást elnyelik, illetve visszaverik, így hozzájárulnak a légkör melegedéséhez. A mérések alapján lehetségesnek tartják, hogy napjainkban egy év alatt nagyobb mértékben járulnak hozzá a felmelegedéshez a csíkok, mint a légiközlekedés kezdete óta a repülőgépek által kibocsátott összes szén-dioxid.
| Egy másik kutatás eredménye szerint ugyanakkor a hajtómű-égéstermékek közül a szulfát-aeroszolok csökkentik a globális felmelegedést. Ezek visszaverik a napfényt, akárcsak egy jelentősebb vulkánkitörés miatt a légkörbe kerülő aeroszolok. Egyes elemzések szerint a szulfátaeroszol-jelenség jórészt ellensúlyozza a repülés káros hatásait, mások ezt cáfolják.
| 2.2.4. Aeroszolok
| Gyűjtse ki és értelmezze az aeroszolok hatását a levegő hőmérsékletére!
| Az emberi eredetű aeroszolok elsősorban a por, a korom, a szulfátok. Az aeroszolok visszaverik a napsugárzás egy részét, emiatt a földfelszínre érkező sugárzásmennyiséget csökkentik, azaz az üvegházhatással ellentétes hatást váltanak ki. Kivéve a korom aeroszolt, amely jelentős fényelnyeléssel rendelkezik, ezért melegedést okoz. A légkör aeroszoltartalma elsősorban az iparosodott területeken és azok tágabb környezetéhen magas, így ezeken a területeken gyengítik a legerősebben az üvegházgázok okozta felmelegedést. Az aeroszolok légkörbe kerülésével közvetlenül összefüggő, direkt hatás (sugárzásszórás és -elnyelés) összességében hűtő hatású.
| 2.3. Az éghajlatváltozásra ható jelenségek összefoglaló értékelése
| Tanulmányozza a 3. táblázatot, és jegyezze meg az éghajlatváltozásra ható jelenségeket, azok hatásait és veszélyességét!
| A 3. táblázat összefoglalja azokat a jelenségeket, trendeket, amelyek a közeli jövőben jelentős hatással lehetnek az éghajlat változására.
| Az éghajlatváltozás alakulására hatást gyakorló trendek (forrás: Hetesi et al., 2016)
Jelenség | Hatása, mennyisége | Kapcsolódó visszacsatolás | Veszélyesség
Naptevékenység változása | Jelenleg nincs, későbbiekben hűthet (-0,4-1 °C) | Negatív | Előnyös
Vulkáni tevékenység | Hűthet, ha növekszik a tevékenység | Negatív | Előnyös lenne
Növényzet megkötő hatása | Csökkenő hatás a fogyó erdők és az óceáni élőhelyek sérülése miatt | Negatív | Előnyös lenne, ha nőne
CO2 kibocsátás | Növekvő hatás, eddig +0,6 °C | Pozitív | Veszélyes
Metánkoncentráció növekedése | Növekvő hatás, fordulópont előtt áll, jelenleg +0,1-0,2 °C | Pozitív | Kiemelten veszélyes
3. táblázat

|  | Önellenőrző kérdések
| 1. Definiálja az éghajlat fogalmát!
| 2. Egészítse ki a mondatot! Az éghajlatváltozással foglalkozó nemzetközi kormányközi testület az , rövidítése .
| 3. Hogyan befolyásolják az éghajlatot a napállandó változásait okozó kozmikus hatások?
| 4. Mi az üvegházhatás lényege?
| 5. Egészítse ki a mondatokat! A légköri aeoszolok hatása az üvegházhatású gázokéval , a Föld felszínére eljutó napfény mennyiségét, így a talajfelszín hőmérséklete. Hatásukra felhő képződik. A legjelentősebb természetes eredetű aeroszolok a . Az antropogén aeroszolok elsősorban . Az aeroszolok a napsugárzást, emiatt . , a globális átlaghőmérsékletet tekintve összességében az aeroszolok hatásúak.
| 6. Hogyan módosítják az éghajlatot a tengeráramlások?
| 7. Soroljon fel legalább 6 üvegházhatású gáztt!
| 8. Válassza ki az igaz állításokat!
| A legfontosabb üvegház hatású gáz a vízgőz.
| A legfontosabb üvegház hatású gáz a szén-dioxid.
| A légkörben üvegházhatású gázok koncentrációjának növekedése a légkör hőmérsékletét növeli.
| Minden üvegházhatású gáz mennyiségét az emberi tevékenység jelentősen változtatja.
| A légkör jelenlegi szén-dioxid koncentrációja magasabb, mint amekkora az elmúlt 500 ezer évben bármikor lehetett.
| 9. Fogalmazza meg a légkör szén-dioxid tartalma és hőmérséklete közötti összefüggést!
| 10. Egészítse ki a mondatokat! A jeges területek olvadása visszacsatolásos folyamat, mivel a jég és hó eltűnésével az albedó , ami további hőmérséklet indukál, s további olvadáshoz vezet.
| 11. Mely állítások igazak a repülőgépek kondenzcsíkjaira?
| A repülők kondenzcsíkja csak esztétikai problémát okoz.
| A kondenzcsíkok bárányfelhőknek felelnek meg.
| A kondenzcsíkok Európa felett annak 10%-át lefedő fátyolfelhőnek felnek meg.
| Árnyékoló hatásuk miatt csökkentik a levegő hőmérsékletét.
| A kondenzcsíkok az üvegházhatáshoz hasonlóan hőmérséklet emelkedést okoznak.