Pogoda - poziom podstawowy

Efekt cieplarniany i ogólna cyrkulacja atmosfery

Globalne ocieplenie jest już faktem, ponieważ człowiek, w wyniku swej działalności gospodarczej, dostarcza do atmosfery tzw. gazy cieplarniane. Przykładem takiego gazu jest dwutlenek węgla (CO₂). Występowanie efektu cieplarnianego jest konieczne dla istnienia życia na naszej planecie. Dlatego dwutlenek węgla znajduje się w atmosferze ziemskiej już od milionów lat. Nieco mniej było go w czasie zlodowaceń, więcej podczas okresów cieplejszych. Taki cieplejszy okres mamy teraz, już od około 10 000 lat. Ale obecnie, w ostatnich dwóch wiekach, w atmosferze znajduje się nie tylko naturalny CO₂ (ilustracja poniżej - po lewej stronie). Także człowiek dostarcza do atmosfery coraz więcej dwutlenku węgla. Kliknij znaki "?", znajdujące się po prawej stronie na poniższej ilustracji, aby zobaczyć przykłady - źródła dodatkowego CO₂ w atmosferze.

Dodatkowy CO₂ w atmosferze
autor: Hemera "Big Box of Art"
animacja: Julia Heres

W emisji dodatkowych ilości gazów cieplarnianych, takich jak CO₂ duże znaczenie mają: samochody, gospodarstwa domowe, elektrownie i przemysł. Gazy cieplarniane powodują wzrost temperatury powietrza w troposferze, w wyniku pochłaniania promieniowania cieplnego (podczerwonego), emitowanego z powierzchni Ziemi, a następnie wypromieniowywania go, częściowo w kierunku ziemi. Zjawisko to ogranicza emisję energii z powrotem do przestrzeni kosmicznej.

Skutkiem tego jest wzrost ilości energii w troposferze, blisko powierzchni Ziemi.

Co się dzieje dalej?

Wzrost temperatury
autor: Julia Heres, Nurnberg, Niemcy

Skutek: Następuje wzrost średniej temperatury na Ziemi.

Zanim wykonasz dalszą część ćwiczenia - wydrukuj sobie potrzebny materiał (PLIKI DO POBRANIA na dole strony).

Spróbuj samemu przewidzieć co się stanie!

Zakładamy, że unoszenie się ciepłego powietrza w okolicach równika staje się bardziej intensywne.

Spróbuj narysować, na wydrukowanym arkuszu, wpływ tego zjawiska na komórki Hadleya! Co się może stać?

Komórki cyrkulacyjne Hadleya
Objaśnienia: polar easterlies - polarna strefa przeważających wiatrów wschodnich, polar front - front polarny, westerlies - wiatry zachodnie, trade winds - pasaty, Equatoreial low - równikowy pas niskiego ciśnienia, Hadley cells - komórki Hadleya.
źródło: NASA
zmodyfikowany przez: Julia Heres, Nurnberg, Niemcy

Ilość unoszonego powietrza zwiększa się.
To wymusza wzmożone krążenie tego powietrza w komórkach Hadleya.

Jak zmienia się przepływ powietrza w komórkach cyrkulacyjnych Hadleya?

Rozwiązanie:

Przypuszczalnie krążenie powietrza w obrębie komórek Hadleya zwiększy swój południkowy zasięg. Podzwrotnikowa strefa podwyższonego ciśnienia może zacząć obejmować obszary coraz wyższych szerokości geograficznych, gdzie dotychczas panował klimat bardziej wilgotny.

Opadające masy powietrza są suche. Może to spowodować pustynnienie obszarów położonych w wyższych szerokościach geograficznych, gdzie obecnie panuje klimat bardziej wilgotny. Aby sprawdzić, czy prawidłowo zaznaczyłeś komórki Hadleya, spójrz na odpowiedź (PLIKI DO POBRANIA: Rozwiązanie).

Teraz spójrz na "normalny" układ komórek cyrkulacyjnych Hadleya w obszarze międzyzwrotnikowym (animacja na początku tej strony) i porównaj go z narysowanymi przez Ciebie "dużymi" komórkami.

Wzmożone krążenie powietrza może mieć dalsze skutki.

Wyobraź sobie, że masz długie włosy i właśnie umyłeś głowę. Spieszysz się.
Do wysuszenia włosów używasz suszarki.
Możesz ustawić suszarkę na silny strumień powietrza albo słaby.
Zwykle używasz słabego strumienia, ale teraz musisz szybko wysuszyć włosy, więc ustawiasz na silny strumień.
Co się dzieje?

To samo dzieje się już w przyrodzie.

W obszarze międzyzwrotnikowym zwiększa się prędkość wiatrów występujących w górnej troposferze oraz tych przy powierzchni Ziemi (pasaty).
Nie jest wykluczone, że również monsun azjatycki zwiększy swoją siłę, a skutki jego oddziaływania już znasz.

Skutki ulewnych deszczy, np. monsunowych
Źródło: Hemera "Big Box of Art"

Skutki zmiany intensywności krążenia powietrza w komórkach Hadleya nie ograniczają się jedynie do obszaru, w którym to krażenie zachodzi.

Spójrz ponownie na animację przedstawiającą komórki cyrkulacyjne Hadleya.

Jakie następstwa będzie miało wzmożenie cyrkulacji powietrza w tych komórkach, na krążenie powietrza w regionach polarnych na naszej planecie?

Źródło: Hemera "Big Box of Art"

Cóż, prawdopodobnie doprowadzi to do występowania np. silniejszych, niż do tej pory burz.
Co w takim razie możemy zrobić?

Źródło: Hemera "Big Box of Art"

Czytając teksty Encyklopedii poznałeś kilka możliwości, jak zapobiegać globalnemu ociepleniu.

Spróbuj ograniczyć niepotrzebne zużycie energii.

Uratuj nasz świat.

PLIKI DO POBRANIA:

Rozwiązanie

O tej stronie:

Autor: Dr Y. Schleicher - University of Nürnberg - Niemcy
Rezenzent dydaktyczny: Prof. dr H. Schrettenbrunner, J. Heres - University of Nürnberg - Niemcy
ostatnia zmiana: 2003-10-29
Tłumaczenie na język polski: Dr Anita Bokwa, mgr Paweł Jezioro, Ewa Wala, Uniwersytet Jagielloński, Kraków