Polaris 4: De hete adem van het klimaat volledig PDF

0 Intro  -270°C wordt -18°C dankzij de zon (omzetting energie uit zonnestralen) -18°C wordt +15°C dankzij het natuurlijk broeikaseffect  1 Hoe regelt de aarde haar temperatuur? Om te begrijpen waarom het klimaat verandert, moet je eerst weten hoe de aarde haar temperatuur regelt. ...

0 Intro  -270°C wordt -18°C dankzij de zon (omzetting energie uit zonnestralen) -18°C wordt +15°C dankzij het natuurlijk broeikaseffect  1 Hoe regelt de aarde haar temperatuur? Om te begrijpen waarom het klimaat verandert, moet je eerst weten hoe de aarde haar temperatuur regelt.  1 Hoe regelt de aarde haar temperatuur? 2 Stap__ De aarde en de atmosfeer zetten de niet- gereflecteerde straling om in warmte. 4 Stap__De aarde en de atmosfeer stralen de warmte terug uit naar de ruimte. 1 Stap__De zon straalt. Een belangrijk deel van die straling is kortgolvige lichtstraling. Die dringt door tot de onderste laag van de atmosfeer en de aarde. Een gedeelte daarvan wordt gereflecteerd. 3 Stap__Broeikasgassen absorberen die warmte en stralen ze terug uit. Daardoor wordt de onderste laag van de atmosfeer opgewarmd.  1 Hoe regelt de aarde haar temperatuur? Zonder natuurlijke broeikasgassen zou de atmosfeer sneller warmte verliezen, waardoor de gemiddelde temperatuur in de onderste lagen van de atmosfeer -18 °C zou bedragen. Door het natuurlijke broeikaseffect is die nu 15 °C.  1 Hoe regelt de aarde haar temperatuur? Welke twee broeikasgassen komen van nature het meeste voor in de atmosfeer? waterdamp (H2O) en koolstofdioxide (CO2)  1 Hoe regelt de aarde haar temperatuur? Welk verband is er tussen de temperatuur van de onderste laag van de atmosfeer van de aarde en de concentratie van broeikasgassen Bij een hogere concentratie broeikasgassen is er een hogere temperatuur. 1 Hoe regelt de aarde haar temperatuur? De uitgaande energie is de som van de gereflecteerde inkomende energie en de uitgaande warmte. De verhouding tussen uitgaande en inkomende energie in die straling noemen we de stralingsbalans.  1 Hoe regelt de aarde haar temperatuur? Vergelijk de hoeveelheid inkomende en uitgaande straling aan de top van de atmosfeer. Er is evenveel inkomende als uitgaande straling. uitgaande inkomende uitgaande (gereflecteerde zonne-energie warmte ) zonne- energie  1 Hoe regelt de aarde haar temperatuur? Wat is het gevolg voor de temperatuur van de atmosfeer als er evenveel energie (straling) toekomt als er weer vertrekt naar de ruimte? ☐ De temperatuur stijgt. ☐ De temperatuur daalt. X ☐ De temperatuur blijft dezelfde. 1 Hoe regelt de aarde haar temperatuur? WAT HEB IK DEZE LES ONTDEKT? ? 2 Waarom warmt de atmosfeer op?  2 Waarom warmt de atmosfeer op? Als de hoeveelheid inkomende energie die de atmosfeer binnenkomt, en de som van de hoeveelheid gereflecteerde energie en warmte die de atmosfeer terug verlaten, gelijk zijn, dan is de stralingsbalans in evenwicht en blijft de temperatuur constant.  2 Waarom warmt de atmosfeer op? Maar meetgegevens tonen aan dat de temperatuur van de onderste laag van de atmosfeer de laatste tientallen jaren gestegen is.  2 2.1 De stralingsbalans wordt verstoord Wat is het gevolg van EXTRA broeikasgassen voor het natuurlijke broeikaseffect en de temperatuur op aarde? We stoten bijvoorbeeld extra CO2 uit, waardoor het natuurlijke broeikaseffect versterkt wordt. Daardoor stijgt de temperatuur. De stralingsbalans is niet meer in evenwicht.  2 2.2 Evolutie en herkomst van broeikasgassen Als de stralingsbalans uit evenwicht is door de extra uitstoot van broeikasgassen, blijft er meer warmte in de atmosfeer. Dit wordt het versterkte broeikaseffect genoemd. Hierdoor stijgt de temperatuur van de atmosfeer.  2 2.2 Evolutie van de uitstoot van broeikasgassen Hoe evolueerde de CO2-uitstoot sinds 1750 tot nu? Er is weinig uitstoot tot 1850, dan een lichte stijging en sinds 1930 een sterke stijging. Vanaf 1850 in hoge- Inkomenslanden (nu daling). Vanaf 1950 in lage- Inkomenslanden.  2 2.3 Herkomst van broeikasgassen Welke drie economische sectoren stoten de meeste broeikasgassen uit? energieproductie, land- en bosbouw, industrie CO2 door verbranding fossiele brandstoffen Methaan door veeteelt  2 2.3 Herkomst van broeikasgassen Hoe verklaar je dat? Zet een + of een – bij elke relatie. + + + + + + + is een versterkend effect - is een afzwakkend effect + en – zijn geen waardeoordelen niet goed of slecht  2 2.4 Verband tussen CO²- uitstoot en ontwikkeling Welke drie landen hebben in totaal sinds 1750 het meeste CO2 uitgestoten, en hebben dus het meeste bijgedragen aan de klimaatopwarming? [B10] Verenigde Staten, Rusland, China  2 2.4 Verband tussen CO²- uitstoot en ontwikkeling Kennen deze landen ook de grootste temperatuurstijging? Hoe verklaar je dat? Nee, winden verspreiden de CO2 over heel de aarde.  2 2.4 Verband tussen CO²- uitstoot en ontwikkeling Welk verband is er tussen inkomen en CO 2-uitstoot per inwoner? [B9] hoe hoger het inkomen, hoe meer CO 2-uitstoot 2 2.4 Verband tussen CO²- uitstoot en ontwikkeling Meer industrialisatie = meer uitstoot Meer mensen = meer uitstoot correlatie tussen gemiddeld inkomen en uitstoot Moeten volgens jou landen met lage inkomens zich even hard inzetten om hun CO2-uitstoot in te perken als landen met hoge inkomens? Waarom? 2 2.5 Global warming potential Niet elk broeikasgas draagt even sterk bij tot de opwarming. Global Warming Potential Aardopwarmingsvermogen Vergelijkt opwarmingsvermogen van 1 kg gas met 1 kg CO² / 100 jaar GWP hangt dus van hoeveel warmte een gas kan vasthouden maar ook van hoe lang een stof in de atmosfeer blijft.  2 2.5 Global warming potential Welk broeikasgas heeft het hoogste GWP? gefluoreerde gassen 2 2.5 Global warming potential  2 2.5 Global warming potential Welk broeikasgas heeft het laagste GWP? 1 CO2 molecule heeft een kleine bijdrage Maar CO2 komt in hoge concentraties voor (er is er heel veel van) Dus toch een sterke bijdrage aan opwarming!  2 2.5 Global warming potential Welk broeikasgas heeft het hoogste GWP? gefluoreerde gassen Beperkte impact op opwarming omdat er gelukkig weinig ‘parts per million’ zijn. 2 2.5 Global warming potential Het CO²-equivalent = hoeveelheid CO² die hetzelfde effect zou hebben als een gas. massa van het gas vermenigvuldigen met GWP 1 ton CH4 = 25 ton CO²  2 2.6 Klimaatscenario’s van het IPCC Het IPCC (Intergovernmental Panel on Climate Change) is een groep deskundigen die in opdracht van de VN (Verenigde Naties) oorzaken en gevolgen van klimaatverandering bestudeert. Het publiceert regelmatig rapporten waarin verschillende scenario’s van klimaatverandering opgenomen zijn.  2 2.6 Klimaatscenario’s van het IPCC Welke evolutie in de temperatuur voorspelt het IPCC in de 21ste eeuw? Kruis de juiste stellingen aan. ☐ In woestijnen koelt het af. X Land warmt meer op dan water. ☐ X De poolgebieden warmen meer op dan andere ☐ plaatsen. 2 2.6 Klimaatscenario’s van het IPCC Klimaatscenario = model dat systeem Aarde (bijvoorbeeld temperatuurverandering) nabootst SSP scenario: Shared Socioeconomic Pathways Welk pad kiezen we samen? 2 2.6 Klimaatscenario’s van het IPCC 2 2.6 Klimaatscenario’s van het IPCC Als we vandaag stoppen blijven de broeikasgassen die al werden uitgestoten nog een tijd in de atmosfeer 2 Waarom warmt de atmosfeer op? WAT HEB IK DEZE LES ONTDEKT? 2 Waarom warmt de atmosfeer op? (p18) WAT HEB IK DEZE LES ONTDEKT? ? 3 Welke gevolgen heeft klimaatverandering? Ideetjes? 3 3.1 Zeespiegelstijging Op welke drie manieren zorgt klimaatopwarming voor het stijgen van de zeespiegel? Hoe snel steeg de zeespiegel gemiddeld de laatste jaren?  3 3.1 Zeespiegelstijging Op welke drie manieren zorgt klimaatopwarming voor het stijgen van de zeespiegel? Gletsjers en ijskappen smelten en het smeltwater komt in zee terecht. Gletsjers/ ijskappen breken af en komen in zee terecht. Water zet uit door de opwarming. (0,02%/graad zeewater 20°C) Hoe snel steeg de zeespiegel gemiddeld de laatste jaren? ongeveer 4 mm/jaar 3 3.1 Zeespiegelstijging Voorbeeld Groenland Landijs smelt weg  3 3.1 Zeespiegelstijging Wat is het verschil tussen zee-ijs en landijs? Landijs bestaat uit ijskappen en gletsjers die op continent liggen. Zee-ijs drijft in polaire gebieden op de zeeën en oceanen. Wel stijging zeespiegel door Bevroren zeewater (volumetoename smelten landijs van 10%); Geen stijging zeespiegel 3 3.1 Zeespiegelstijging  3 3.1 Zeespiegelstijging Hoeveel zal de zeespiegel in 2100 gestegen zijn ten opzichte van de periode 1995-2014 volgens het SSP 5-8.5-scenario? tot 1 meter Verwachte zeespiegel- stijging voor 2100 ten opzichte van 1995-2014  3 3.1 Zeespiegelstijging Vanaf welke zeespiegelstijging ligt jouw omgeving onder zeeniveau? [floodmap.net] Stap 1 Ga naar de website. Stap 2 Navigeer op de kaart naar jouw omgeving. Zoem in. Stap 3 Pas aan de linkerkant het zeeniveau aan. Wanneer staat jouw huis onder water? Stap 4 Zoom uit, welke streken staan nu ook onder water? 3 3.2 Ontdooien van de permafrost Permafrost = permanent bevroren bodem 3 3.2 Ontdooien van de permafrost Permafrost = permanent bevroren bodem Bevriest enkel in winter. Dieper door opwarming dus minder permafrost 3 3.2 Ontdooien van de permafrost Waar op aarde komt de permafrost voor? Op land, langs en ten noorden van de noordpoolcirkel. Op grote continenten ook verder naar het zuiden.  3 3.2 Ontdooien van de permafrost Welke gevolgen heeft de klimaatverandering en het ontdooien van de permafrost voor het leven in deze gebieden? Dronken bos  3 3.2 Ontdooien van de permafrost Ontdooien permafrost door opwarming versterkt de opwarming = positieve terugkoppeling (geen waardeoordeel) X X X X  3 3.2 Ontdooien van de permafrost f Door klimaatopwarming zal het ontdooien van de permafrost leiden tot X verdere temperatuurstijging ☐ ☐ temperatuurdaling X X X X  3 3.3 Verandering van het albedo Het albedo is het percentage van de zonne- instraling dat gereflecteerd wordt door de aarde, wolken en de atmosfeer. Gereflecteerde lichtstraling van de zon, kan door het aardoppervlak niet worden omgezet in warmtestraling. 3  3 3.3 Verandering van het albedo Hebben onderstaande plaatsen of ze een hoog, middelmatig of laag albedo hebben. laag hoog laag  3 3.3 Verandering van het albedo Door klimaatopwarming zal het ontdooien van de permafrost leiden tot X verdere temperatuurstijging ☐ ☐ temperatuurdaling X X X X X X X 3 3.4 Verschuiving van klimaat- en vegetatiezones Klimaat is een combinatie van temperaturen en neerslag. De klimaatzones verschuiven, dus verschuift ook de vegetatie. Elk klimaat heeft zijn eigen vegetatie en elke vegetatie groeit alleen maar in dat klimaat. 3 3.4 Verschuiving van klimaat- en vegetatiezones 3 3.4 Verschuiving van klimaat- en vegetatiezones Boomgrens = de grens tussen waar bomen nog kunnen groeien en waar niet meer (te koud).  3 3.4 Verschuiving van klimaat- en vegetatiezones Boomgrens = de grens tussen waar bomen nog kunnen groeien en waar niet meer. Meer taiga Grens taiga en toendra 3 3.4 Verschuiving van klimaat- en vegetatiezones Boomgrens = de grens tussen waar bomen nog kunnen groeien en waar niet meer. Door opwarming dus meer bomen, dus meer CO² uit de lucht, dus minder CO² in de lucht, dus minder opwarming. Voorbeeld negatieve terugkoppelin g  AARDEW ERK X X X X X  3 3.5 Migraties van diersoorten door verschuiving van klimaatzones Bij een klimaatverandering zullen ook diersoorten zich aanpassen of mee migreren. 3 Welke gevolgen heeft klimaatverandering? WAT HEB IK DEZE LES ONTDEKT? 3 Welke gevolgen heeft klimaatverandering? (P25) WAT HEB IK DEZE LES ONTDEKT? ?