Curs 14 Variabilitate Si Riscuri Climatice 2013

  • Published on
    26-Oct-2015

  • View
    29

  • Download
    5

Embed Size (px)

Transcript

  • VARIABILITATE I RISCURI CLIMATICE

    1. Variaii climatice1.1. Tipuri de variaii climatice1.2. Variaiile de lung durat ale temperaturii aeruluiaerului1.3. Cauzele variabilitii climatice

    2. Riscuri climatice2.1. Clasificarea riscurilor2.2. Riscuri climatice n Romnia

  • 1. Variaii climaticeClima, definit ca o sintez a condiiilor de vreme pe perioade diferite, care cuprinde o serie de elemente cuantificabile (temperatur, precipitaii, vnt etc.), se afl ntr-o permanent modificare determinat de factori naturali i antropici. Aceast dinamic a climei se materializeaz printr-o serie de fluctuaii sau variaii, care pot fi regulate sau periodice (variaiile diurne i anuale determinate de micrile de rotaie i revoluie ale Pmntului), accidentale sau neperiodice de scurt durat (de la o zi la alta sau de la un an la altul), cauzate de modificri ale circulaiei aerului an la altul), cauzate de modificri ale circulaiei aerului troposferic, i neperiodice de lung durat (serii de ani) provocate de un ansamblu de cauze complexe. Toate aceste tipuri de variaii sunt ncadrate n conceptul de variabilitate climatic, concept foarte des folosit n climatologie i care red cu adevrat caracterul dinamic al climei. Variabilitatea climatic presupune o anumit abatere a climei, n ansamblul ei, sau numai a unui parametru climatic, n timp i spaiu, n raport cu o stare de referin (stare normal) rezultat din medierea parametrilor climatici pe o perioad mare de timp.

  • Cauzele variaiilor climatice au fost puse iniial pe seama modificrilor n aporturile de energie extern, solar, care modific circulaia general a atmosferei i, implicit, caracteristicile parametrilor climatici. Ulterior, prin considerarea atmosferei ca un sistem n care se manifest interaciuni i retroaciuni interne, s-a constatat c o variaie a unui parametru declaneaz o reacie n lan la nivelul altor parametri (ex.: schimbarea temperaturii atrage dup sine modificri n evaporaia apei, care la rndul ei influeneaz regimul nebulozitii i al precipitaiilor). Concepia actual referitoare la nebulozitii i al precipitaiilor). Concepia actual referitoare la sistemul terestru (geosistem) consider subsistemul atmosferei n interaciune cu celelalte subsisteme: hidrosfera, biosfera, litosfera, reliefosfera, criosfera (Ielenicz, 2000). Astfel, orice modificare la nivelul atmosferei va induce modificri i la nivelul celorlalte subsisteme, modificnd peisajul geografic n ansamblul lui. De asemenea, un rol tot mai accentuat n apariia variaiilor climatice este atribuit activitii umane, ca factor modificator al climei, prin efectul de ser antropic.

  • 1.1. Tipuri de variaii climaticeVariaiile climatice au fost descrise i analizate prin

    mijloace statistice, n vederea stabilirii intensitii, duratei, formei i caracterului lor n raport de normal (medie multianual). n studierea variaiilor climatice, una dintre marile probleme este alegerea scrii de timp. H.H.Lamb (1977) a propus o scar de timp alctuit din 9 clase, iar J. Shukla (1991) a ntocmit scara de timp prezentat n tabelul urmtor.

    Sunt cunoscute urmtoarele tipuri de variaii climatice: Sunt cunoscute urmtoarele tipuri de variaii climatice: - tendine - oscilaii - cicluri - anomalii - riscuri - schimbri

  • Tendinele climatice sunt variaii ntr-un singur sens, cresctor sau descresctor, a unor parametri climatici (de obicei se iau n studiu temperatura i precipitaiile) n raport de starea normal a climei. n funcie de aceste tendine, clima se poate nclzi sau rci i poate deveni umed sau uscat.

    Oscilaiile climatice sunt variaii alternante, care se repet cu o periodicitate destul de greu de precizat. Sunt cunoscute trei oscilaii principale: Atlanticului de Nord, Sunt cunoscute trei oscilaii principale: Atlanticului de Nord, Pacificului de Nord i Pacificului de Sud (ENSO), care au fost analizate n capitolul II, subcapitolul Interaciunea ocean-atmosfer.

    Ciclurile climatice (ciclicitate climatic) sunt variaii temporale care apar cu aceleai caracteristici ale fenomenelor climatice i se succed la intervale aproximativ egale (10,12,15 ani), cu revenire la situaia iniial.

  • Anomaliile climatice reprezint abateri pozitive sau negative fa de normal (media multianual) a unuia sau mai multor parametri climatici, cu diferite intensiti, frecvene i durate, calculate prin diferite criterii (ex.: anomalii termice, pluviometrice etc.).

    Riscurile climatice (catastrofe, calamiti) sunt variaii climatice (anomalii) foarte puternice, care au o potenialitate mare de a produce pagube, dezastre, mediului natural i activitii umane (ex.: secete mediului natural i activitii umane (ex.: secete prelungite, inundaii catastrofale, tornade, cicloni tropicali etc).

    Schimbrile climatice sunt variaii pe termen lung, cu abateri foarte mari ale parametrilor climatici fa de clima de referin, sau o succesiune de riscuri climatice, care imprim noii perioade caracteristici climatice total diferite de cele iniiale.

  • 1.2. Variaiile de lung durat ale temperaturii aeruluiCuprind variaiile climatice din timpuri geologice i istorice.

    tiina cunoaterii caracteristicilor i ndeosebi a variaiilor climatice din trecutul geologic al planetei Terra, prin reconstituirile ntreprinse cu ajutorul unor metode diverse, reprezint subramura climatologiei numit Paleo-climatologie, iar clima din trecutul ndeprtat al Pmntului se numete Paleoclim.

    Variaiile paleoclimeiReconstituirea climei din trecutul ndeprtat al Terrei (sute de mii i milioane de ani) s-a realizat folosindu-se tehnici i informaii din surse diferite: geologice, paleontologice, paleo-geografice, din surse diferite: geologice, paleontologice, paleo-geografice, geografice i fizico-meteorologice.

    Sursele geologice includ procesele de laterizare, silicifiere, sedimentare, ce au avut loc la nivelul litosferei, dar i formarea ghearilor i a depozitelor glaciare. Datorit informaiilor multiple pe care le cuprinde i ofer gheaa, ea a fost denumit de ctre unii cercettori principala paleoarhiv, deoarece formarea i meninerea ei este n strns legtur cu condiiile atmosferice. Ea ofer date despre compoziia gazelor atmosferice, existena izotopilor stabili i a celor cu origine extern, despre conductivitatea termic i, n general, despre toate proprietile ei fizice.

  • Sursele paleontologice cuprind, n principal, fosilele, aflate n diferite straturi geologice, care dau informaii asupra speciilor de plante i animale caracteristice unor perioade geologice, al cror mediu natural de via poate fi reconstituit prin relaia sistematic cu speciile actuale.

    Sursele paleogeografice i geografice ofer informaii asupra caracteristicilor rmurilor, altitudinii reliefului, configuraiei uscatului, micrilor de transgresiune i regresiune marine, care modific linia rmurilor etc. regresiune marine, care modific linia rmurilor etc.

    Sursele fizico-meteorologice cuprind informaii despre tendina temperaturii globale i a precipitaiilor, obinute prin datarea cu izotopi radioactivi a depozitelor sedimentare marine, continentale i glaciare, a diverselor fosile, a polenului, inelelor de cretere a copacilor. Pentru datri pn la 40.000 ani au fost folosii izotopii cu dezintegrare lent (C14), pn la 300.000 ani, metoda uraniu-thoriu, iar pentru 1.000.000 ani, metoda potasiu-argon.

  • Msurtorile efectuate asupra urmelor de gaze coninute n masa ghearilor polari au condus la existena unei variabiliti climatice naturale i a unei fluctuaii a gazelor cu efect de ser pe o perioad cu o vechime cuprins ntre 160.000 ani i 300.000 ani .Hr. i, de asemenea, aprecierea amplitudinii efectului de ser asupra schimbrii climei.

    Dintre toi parametrii climatici, variaia temperaturii aeruluidin timpuri geologice a fost pus n eviden prin tehnicile i mijloacele amintite anterior. n Pleistocen, oscilaiile temperaturii aerului au atins amplitudini de 4-5C, reprezentnd temperaturii aerului au atins amplitudini de 4-5C, reprezentnd extinderea sau retragerea ghearilor, perioade de glaciaii i interglaciaii. Aceste oscilaii s-au produs la nivel global, ipotez susinut i de ultimele cercetri din Antarctida, cauza principal fiind de ordin astronomic (variaia orbitei Pmntului).

    n acest sens, trebuie tiut c diferena termic dintre erele glaciare i cea actual este de numai 5C, iar riscul schimbrii radicale a climei planetei ncepe de la creterea temperaturii cu peste 1C, n situaia creterii continue a emisiilor gazelor cu efect de ser.

  • Variaiile temperaturii globale n perioade geologice. Sursa: Coughlan, Nyenzi, 1991, n Chiotoroiu, 1997

  • Variaiile seculare ale temperaturii aeruluiVariaiile temperaturii aerului din perioada istoric 1.000-1.900

    pun n eviden dou oscilaii mari: prima pozitiv, considerat perioada cald medieval, i a doua negativ, considerat mica glaciaie. O dat cu nceputul observaiilor instrumentale, dup 1850, s-au putut prezenta variaiile temperaturii aerului cu mai mult precizie, pe tot globul i pe cele dou emisfere, gradul de concordan al curbelor de variaie termic fiind evident. Aceste msurtori instrumentale au nceput n perioada n care suprafee mari de pe glob fuseser nceput n perioada n care suprafee mari de pe glob fuseser afectate de mica glaciaie. Se poate observa c n emisfera nordic unde uscatul este preponderent, au fost dou perioade de nclzire (curba de variaie are tendin pozitiv), de la nceputul deceniului 3 pn la nceputul deceniului 5, iar a doua din 1975 pn n prezent, ntre ele se intercaleaz perioada de rcire (curba de variaie are tendin negativ), creterea temperaturii (cu aproximativ 0,4-0,5C) fiind mai bine pus n eviden dect scderea.

  • Variaiile climei pot fi puse n eviden i prin analiza evoluiei cantitilor de precipitaii, ns acest indicator climatic, datorit repartiiei geografice neuniforme, strns legat de circulaia aerului troposferic, poate da informaii numai la nivel regional i local.

    Variaiile temperaturii globale n perioada istoric Sursa: Coughlan, Nyenzi, 1991, n Chiotoroiu, 1997

  • Variaia temperaturii medii globale deasupra uscatului i la suprafaa mrii.Sursa: J.T. Houghton, 1991, n Chiotoroiu, 1997

  • n Romnia, variaiile seculare (pe o perioad de 100-120 ani) ale temperaturii i precipitaiilor atmosferice au fost evideniate de diferii climatologi (t.M. Stoenescu, 1968, O. Neaca, 1980, Maria Colette Iliescu, 1991, 1995) prin folosirea, n special a metodei mediilor glisante, care elimin variaiile accidentale i pe cele de scurt durat.

    Alte metode folosite sunt abaterea medie ptratic a diferiilor parametri fa de normal, metoda anomaliilor diferiilor parametri fa de normal, metoda anomaliilor termice i pluviometrice calculate prin criteriul Hellman, metoda indicilor climatici: de Martonne, Palfai, Palmer, Rz (Topor), indicele standardizat de ploaie (ISP), etc. Din variaiile anuale ale temperaturii medii a aerului se evideniaz o tendin clar de cretere a acestora, iar din variaiile cantitilor anuale de precipitaii se desprinde tendina de scdere fa de normal n ultimele dou decenii ale secolului trecut.

  • Variaiile temperaturii medii anuale a aerului prin metoda mediilor glisante pe 10 ani. Sursa: Iliescu, 1992

  • 1.3. Cauzele variabilitii climaticeCauzele principale ale variabilitii climatice sunt puse tot mai

    mult, de ctre majoritatea cercettorilor, pe seama factorilor antropici. Acest lucru poate fi valabil numai dup revoluia industrial i, ndeosebi, n ultimele decenii ale secolului trecut. Dar ce se ntmpl cu variaiile climatice din perioadele geologice ale Pmntului, cror cauze s-au datorat? Desigur, unor cauze naturale. Deci, avnd n vedere datorat? Desigur, unor cauze naturale. Deci, avnd n vedere toate modificrile climatice despre care s-a vorbit, acestea se datoreaz att unor cauze naturale ct, mai ales, unor cauze antropice.

    Cauzele naturaleCauzele naturale se mpart n: extraterestre, astronomice,

    geologice i geografice.

  • Cele extraterestre ar fi datorate micrilor galactice, mai precis duratei diferite a micrilor de revoluie a Soarelui n jurul centrului galactic i variaiilor activitii solare. n activitatea solar exist mai multe cicluri: simplu, de 11 ani, dublu de 22 ani, ciclurile de lung durat de 80-90 ani i cel de 180 ani. Exist ipoteza, neverificat n prezent, c ciclicitatea perioadelor glaciare din Precambrian ar fi fost determinat de asocierea acestor dou cauze.

    Principalele cauze astronomice sunt: variaiile orbitei terestre,schimbarea axelor polare, variaia vitezei de rotaie a Pmntului. Variaia insolaiei i implicit a cldurii de la suprafaa terestr este considerat a fi rezultatul acestor cauze astronomice. Conform considerat a fi rezultatul acestor cauze astronomice. Conform teoriei lui Milankovic (1920), ntre variaiile orbitei terestre i cele ale climei, n special ale duratei de strlucire a Soarelui, exist o strns legtur. Dar, n acelai timp, aceast teorie nu este valabil n cazul formrii calotelor de ghea, care nu depind numai de factorul termic, ci i de circuitul apei, care este exclus (Chiotoroiu, 1997). Se consider, de asemenea, c schimbarea axei polilor ar sta la baza migrrii polilor geografici din regiuni, care n prezent se afl la latitudini inferioare, cu modificarea de rigoare a climei. n ceea ce privete variaia vitezei de rotaie a Pmntului, se consider c micorarea vitezei ar fi dus la nclziri, iar creterea acesteia la rciri ale climei.

  • Cauzele geologice i geografice includ: tectonica plcilor, erupiile vulcanice puternice i cutremurele cu magnitudinea 8-9 pe scara Richter, continentale i submarine, ca i impactul meteoriilor asupra Pmntului.

    Tectonica plcilor a avut influen asupra variabilitii climatice prin migrarea polilor, micrile eustatice de ridicare i coborre a uscatului i transgresiune i regresiune marin. De asemenea, micrile orogenetice au mpiedicat transportul de cldur i umiditate din aer ctre poli, cu consecine cldur i umiditate din aer ctre poli, cu consecine importante asupra limitei zpezilor i formrii calotelor de ghea. Erupiile vulcanice i impactul meteoriilor asupra scoarei terestre au avut i au ca rezultat creterea cantitii de praf din atmosfer, reducerea serioas a duratei de strlucire a Soarelui i a insolaiei, modificarea bilanului radiativ al Pmntului, care provoac scderea temperaturii sub normal. Vulcanismul i cutremurele submarine au un rol major n apariia unor anomalii ale interaciunii ocean-atmosfer.

  • Energia eliberat n timpul acestor evenimente este aa de mare (ex.: 810 25 ergi la erupia vulcanilor Tambora, 1815, Krakatoa, 1883, ambii din Indonez...