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I Cambiamenti Climatici e il Ciclo Idrologico
I Cambiamenti Climatici e il Ciclo Idrologico Erika Coppola Centro Internazionale di Fisica Teorica, Trieste Connessione tra il riscaldamento Globale e il ciclo idrologico Evapotranspiration Sublimation Snow Accumulation Mountain Front Recharge 1 Precipitation Snowmelt Runoff 3 Overland 2 flow 4 Interceptio Infiltration n Groundwater flow Evaporation Discharge Surface Runoff 3 Surfac e Runoff Discharge Recharge Fattori umani Aerosol atmosferico Emissioni di Gas Serra Attivita’ Vulcanica Il clima terrestre puo’ cambiare per cause naturali o cause legate alle attivita’ umane Uso del territorio Fattori naturali Variazioni della attivita’ solare e dell’orbita terrestre Variabilita’ Naturale (El Nino) Periodi glaciali ed interglaciali si sono succeduti a intervalli di circa 120.000 anni a causa di piccole variazioni nell’orbita terrestre Quello di cui siamo preoccupati sono le emissioni sempre maggiori di gas serra, cioe’ di gas che producono l”EFFETTO SERRA”. Irradiata nello spazio Radiazione dal sole Assorbita in atmosfera dai gas serra Nel 1896 Arrhenius calcolo’ che un raddoppio di CO2 porterebbe ad un riscaldamento di 5-6 ° C Radiazione infrarossa emessa dalla superficie La concentrazione di questi gas serra in atmosfera e’ aumentata vertiginosamente dall’ inizio della rivoluzione industriale e la teoria ci dice che questo dovrebbe portare ad un riscaldamento del clima Ma il clima si sta effettivamente riscaldando? Esistono molteplici evidenze che provano che stiamo assistendo ad un riscaldamento globale (Il 2010 e’ stato l’anno il piu’ caldo dal 1850) Period Rate 50 0.128±0.026 100 0.074±0.018 Years °/decade Gli andamenti della temperatura non sono geograficamente omogenei Andamento della temperatura media dal1979 al 2003 Scioglimento della calotta Artica 15 Settembre 1980 15 Settembre 2005 15 Settembre 2007 15 Settembre 2008 Scioglimento dei ghiacciai Pizzo Bernina, 1978 Pizzo Bernina, 2003 Alps Riscaldamento degli oceani Riscaldamento del Mediterraneo Riscaldamento globale degli oceani Aumento del livello del mare Il livello del mare globale si e’ alzato di circa 20 cm dal 1880 Altri cambiamenti osservati Intensificazione del ciclo idrologico Aumento delle intensita’ delle precipitazioni “Piove meno frequentemente Aumento di siccita’ e ma piu’ intensamente” ondate di calore IPCC-2007 Il riscaldamento del sistema clima e’ inequivocabile, come comprovato da osservazioni di aumento di temperatura globale atmosferica e oceanica, scioglimento di neve e ghiacci, e aumento del livello del mare globale Ma questo riscaldamento e’ effettivamente dovuto all’aumento dei gas serra in atmosfera? Molti studi hanno chiaramente riscontrato l’impronta umana sul riscaldamento globale in particolare dalla meta’ del 20mo secolo Solo considerando i gas serra si spiega il riscaldamento negli ultimi 50 anni Come si identifica “l’impronta” umana sul clima • other GHGs • aerosols • volcanic • solar • natural internal Climate models All Forcings Natural Forcings Impronta umana sul clima Solo quando si considera l’effetto dei gas serra da attivita’ umane si riesce a riprodurre il riscaldamento osservato negli ultimi 50 anni Il contributo umano al forcing radiativo dal 1750 e’ molto maggiore di quello naturale Cosa possiamo aspettarci per il futuro? Scenari futuri di emissioni e concentrazioni di gas serra (SRES-IPCC 2000) Emissione di CO2 Concentrazione di CO2 A2 A2 A1B B1 A1B B1 Piu’ di 20 modelli climatici globali da tutto il mondo sono stati usati pr simulare la risposta del clima a questi scenari Cosa ci dicono I modelli per il 21mo secolo Aumento della temperatura globale fino a 6 gradi Aumento del livello del mare fino a 60 cm Distribuzione geografica del cambiamento futuro di temperatura e precipitazione Il Mediterraneo e’ una “climate change Hot-spot” Temperature change DJF Precipitation change DJF Scenario A1B, 20 modelli, 2080-2099 INVERNO BOREALE Temperature change JJA ESTATE BOREALE INVERNO BOREALE Precipitation change JJA ESTATE BOREALE Proiezioni di cambiamenti climatici sull’Italia 10 modelli regionali, Scenario A2, 2070-2100 Temperatura Precipitazione Inverno Inverno Estate Estate Alcuni effetti previsti del riscaldamento globale dovuto all’aumento dei gas serra Aumento di fenomeni alluvionali Scioglimento dei ghiacci Espansione di alcune malattie infettive Veneto, 2010 Perdita di Biodiversita’ Innalzamento del livello del mare Aumento di siccita’ e ondate di caldo Estate 2003 Stiamo gia’ assistendo al nostro futuro climatico? Estate 2003 in Europa L’ondata di calore dell’estate 2003 in Europa ha causato circa 35000 morti, danni all’agricoltura per piu’ di 12 Miliardi di Euro ed incendi boschivi su vasta scala Stiamo gia’ assistendo al nostro futuro climatico? Agosto 2010 Un forte riscaldamento al di la’ del 21mo secolo potrebbe portare a cambiamenti semi-irreversibili Collasso della circolazione oceanica Knutti et al. (2003) Scioglimento dei ghiacci su Groenlandia e Antartico Occident. (aumento livello del mare > 12 m) Scomparsa della foresta Amazzonica Realta’ o fantascienza? 2002: Collasso della Larsen-B Ice Shelf Si puo’ fare qualcosa per rispondere al problema dei cambiamenti climatici? La risposta e’ si’. Il cuore del dibattito e’ su come ridurre le emissioni e quindi stabilizzare le quantita’ di gas serra in atmosfera ed il relativo riscaldamento globale al di sotto del “livello di pericolo”, oggi accettato come 2°C Questo e’ possibile a costi contenibili usando una molteplicita’ di strategie Efficienza energetica Riforestazione e cattura del CO2 Nucleare? Energie alternative Potenziale di riduzione di emissioni per diverse politiche di mitigazione Costo stimato per diverse “Target” di stabilizzazione di CO2 L’esempio della California Per Capita Electricity Sales (not including self-generation) (kWh/person) (2006 to 2008 are forecast data) 14,000 12,000 United States 8,000 California 6,000 France 4,000 W. Europe Spain 2,000 Portugal 2008 2006 2004 2002 2000 1998 1996 1994 1992 1990 1988 1986 1984 1982 1980 1978 1976 1974 1972 1970 1968 1966 1964 1962 0 1960 kWh/person 10,000 Recent emissions 0 Emissioni dall’uso di combustibili fossili 1850 1900 1950 2000 2050 2100 CO2 Emissions (GtC y-1) 10 9 8 7 Actual emissions: CDIAC Actual emissions: EIA 450ppm stabilisation 650ppm stabilisation A1FI A1B A1T A2 B1 B2 SRES (2000) growth rates in % y -1 for 2000-2010: 2006 2005 6 5 1990 A1B: 2.42 A1FI: 2.71 A1T: 1.63 A2: 2.13 B1: 1.79 B2: 1.61 Observed 2000-2006 3.3% 1995 2000 2005 2010 Le emissioni attuali sono in linea con il piu’ pessimistico degli scenari elaborati dall’IPCC nel 2000 Emissioni di gas serra nel 2004 La soluzione del problema richiede uno sforzo globale di cooperazione fra tutti i paesi Kyoto (1998) Bali (2007) Copenhagen (2009) Cancun (2010) Alcune considerazioni finali • Il problema del riscaldamento globale puo’ essere riassunto nella frase “Gestire l’inevitabile (adattamento) ed evitare l’ingestibile (mitigazione)”. Alcune considerazioni finali • Il problema del riscaldamento globale puo’ essere riassunto nella frase “Gestire l’inevitabile (adattamento) ed evitare l’ingestibile (mitigazione)”. • Nonostante le incertezze che la scienza deve ancora risolvere, le evidenze sono tali da non giustificare la mancanza di una azione rapida e decisa. Alcune considerazioni finali • Il problema del riscaldamento globale puo’ essere riassunto nella frase “Gestire l’inevitabile (adattamento) ed evitare l’ingestibile (mitigazione)”. • Nonostante le incertezze che la scienza deve ancora risolvere, le evidenze sono tali da non giustificare la mancanza di una azione rapida e decisa. • Putroppo quello dei cambiamenti climatici e’ diventato un problema fondamentalmente politico. Alcune considerazioni finali • Il problema del riscaldamento globale puo’ essere riassunto nella frase “Gestire l’inevitabile (adattamento) ed evitare l’ingestibile (mitigazione)”. • Nonostante le incertezze che la scienza deve ancora risolvere, le evidenze sono tali da non giustificare la mancanza di una azione rapida e decisa. • Putroppo quello dei cambiamenti climatici e’ diventato un problema fondamentalmente politico. • Dal punto di vista economico, la risposta ai cambiamenti climatici va vista come una opportunita’ (la green economy) e non una minaccia. Alcune considerazioni finali • Il problema del riscaldamento globale puo’ essere riassunto nella frase “Gestire l’inevitabile (adattamento) ed evitare l’ingestibile (mitigazione)”. • Nonostante le incertezze che la scienza deve ancora risolvere, le evidenze sono tali da non giustificare la mancanza di una azione rapida e decisa. • Putroppo quello dei cambiamenti climatici e’ diventato un problema fondamentalmente politico • Dal punto di vista economico, la risposta ai cambiamenti climatici va vista come una opportunita’ (la green economy) e non una minaccia. • La risposta ai cambiamneti climatici probabilmente verra’ dal basso e non dai governi. GRAZIE Connessione tra il riscaldamento Globale e il ciclo idrologico Siccita’ Saturated Vapor Pressure Riscaldamento t t+20 Temperatura Evaporazione Capacita di contenere acqua Umidita’ dell’ atmosfera Effetto serra ? Siccita’ ? Temperature oF Created by: Gi-Hyeon Park DOMANDA • A causa dell’effetto serra, il ciclo idrologico viene alterato e si possono avere sia lunghi periodi di siccita’ e sia cosa? Cos’altro serve per chiudere il ciclo idrologico?