|
NAUKA O KLIMACIE
POPKIEWICZ M. KARDAŚ A. MALINOWSKI S. wydawnictwo: GAB , rok wydania 2019, wydanie Icena netto: 73.00 Twoja cena 69,35 zł + 5% vat - dodaj do koszyka Nauka o klimacie
Globalne ocieplenie to temat bardzo „gorący”, wywołujący emocje i ożywione
dyskusje: od rozmów w gronie znajomych po wystąpienia polityków w ogólnopolskich
mediach. W dyskusjach tych napotkać można wiele niezrozumienia, wyobrażeń odległych
od stanu wiedzy naukowej i mitów klimatycznych, wypowiadanych z niezmąconą pewnością
siebie na zasadzie „na czym jak na czym, ale na klimacie to każdy się zna”.
Nauka o klimacie – jak każda dziedzina współczesnej nauki – jest bardzo
rozbudowana i kompetentne wypowiadanie się w jej zakresie wymaga sporej wiedzy.
Znajdziemy ją w „Nauce o klimacie”, zgrabnie łączącej przystępną formę
książki popularnonaukowej z poziomem merytorycznym podręcznika akademickiego.
1. WPROWADZENIE
1.1. KLIMATYCZNE KONTROWERSJE 1 METODA NAUKOWA
Stanowisko nauki na temat obecnej zmiany klimatu i jej przyczyn. Metoda naukowa,
literatura recenzowana i wiarygodność informacji.
1.2. KLIMAT WCZORAJ I DZIŚ
Wprowadzenie: zmiany klimatu w przeszłości i obecna zmiana na ich tle - zmiany
temperatury, stężeń gazów cieplarnianych.
2. MASZYNA KLIMATYCZNA
2.1. BILANS ENERGETYCZNY
Pojęcie bilansu energetycznego i konsekwencji zaburzenia równowagi energetycznej.
2.2. PROMIENIOWANIE
Przekaz energii przez promieniowanie. Ciało doskonale czarne, prawa Plancka,
Stefana-Boltzmanna i Wiena. Własności absorpcyjno-emisyjne różnych rodzajów
powierzchni, ciało doskonale szare. Cechy charakterystyczne promieniowania słonecznego i
promieniowania termicznego Ziemi.
2.3. ALBEDO
Zdolność odbijania promieniowania przez ciało oraz jej znaczenie dla bilansu
energetycznego planety.
2.4. TEMPERATURA EMISYJNA PLANETY
Równowaga energetyczna planety i określanie temperatury planety na podstawie obserwacji
jej promieniowania.
2.5. EFEKT CIEPLARNIANY - MODEL SZYBY
Rozróżnienie temperatury emisyjnej i temperatury powierzchni Ziemi, efekt cieplarniany.
Proste oszacowanie efektu cieplarnianego na podstawie tzw. modelu szyby.
2.6. TERMICZNA STRUKTURA ATMOSFERY
Struktura atmosfery ziemskiej i sposoby transportu energii w atmosferze. Zmiany
temperatury wraz z wysokością. Rola pary wodnej.
2.7. ZMIANA STRUMIENIA PROMIENIOWANIA SŁONECZNEGO
Zmiany strumienia docierającego do Ziemi promieniowania słonecznego: ich przyczyny,
wielkość i skale czasowe. Pojęcie wymuszenia radiacyjnego.
2.8. GAZY CIEPLARNIANE I ICH CECHA
Gazy cieplarniane - przegląd, mechanizm działania, występowanie w atmosferze.
2.9. WPŁYW GAZÓW CIEPLARNIANYCH NA WIDMO PROMIENIOWANIA ZIEMSKIEGO
Wpływ gazów cieplarnianych na widmo promieniowania termicznego planety, jej bilans
radiacyjny i temperaturę powierzchni.
2.10. ZMIANY KONCENTRACJI GAZÓW CIEPLARNIANYCH A TRANSPORT ENERGII
Wpływ zmian koncentracji gazów cieplarnianych w atmosferze na widmo promieniowania długofalowego
opuszczającego planetę i jej bilans radiacyjny. Ocieplanie troposfery i ochładzanie
wyższych warstw atmosfery przy wzroście stężeń gazów cieplarnianych.
2.11. CHMURY
Rola chmur w kształtowaniu albedo planety i efekcie cieplarnianym. Wpływ promieniowania
kosmicznego na zachmurzenie.
2.12. AEROZOL
Znaczenie aerozolu atmosferycznego w bilansie energii. Bezpośredni i pośredni efekt
aerozolowy. Aerozole wulkaniczne.
2.13. BILANS ENERGETYCZNY ZIEMI
Regionalny bilans energii, transport energii z rejonów międzyzwrotnikowych do polarnych.
2.14. GLOBALNA CYRKULACJA ATMOSFERYCZNA I STREFY KLIMATYCZNE
Komórki cyrkulacji atmosferycznej: równikowa (Hadleya), polarna i strefy szerokości
umiarkowanych (Ferrela). Prądy strumieniowe na granicach komórek. Lokalne efekty
klimatyczne związane z rozmieszczeniem oceanów i lądów oraz rzeźbą terenu.
2.15. OCEANY
Rola oceanów w kształtowaniu klimatu. Cyrkulacja termohalinowa: podstawy działania,
wpływ na klimat, konsekwencje zmian cyrkulacji dla klimatu. Krótkoterminowe oscylacje
oceaniczne El Nino-La Nina, PDO, AMO.
2.16. SZYBKI CYKL WĘGLOWY
Rezerwuary i przepływy węgla w środowisku: atmosfera, oceany, biosfera, gleba, wieczna
zmarzlina i hydraty metanu. Dwutlenek węgla i metan w szybkim cyklu węglowym.
2.17. SPRZĘŻENIA W SYSTEMIE KLIMATYCZNYM ZIEMI
Sprzężenia dodatnie i ujemne w ziemskim systemie klimatycznym: zmiany rozmiaru czap
polarnych, zmiany zachmurzenia i działanie pary wodnej. Sprzężenia w szybkim cyklu
węglowym w oceanach i na lądach.
2.18. WOLNY CYKL WĘGLOWY I TERMOSTAT WĘGLOWY
Wolny cykl węglowy: wulkany, wietrzenie skał, formowanie osadów węglanów. Działanie
termostatu węglowego i jego rola w stabilizowaniu klimatu Ziemi.
2.19. IMPULS WĘGLOWY
Los szybko wyemitowanej do atmosfery dużej porcji dwutlenku węgla.
Wpływ na klimat, rozprzestrzenianie się po innych rezerwuarach węgla, procesy stopniowo
usuwające nadwyżkę dwutlenek węgla z szybkiego cyklu węglowego.
2.20. CZUŁOŚĆ KLIMATU
Pojęcie czułości klimatu w różnych skalach czasowych. Rola sprzężeń zwrotnych.
Metody określania czułości klimatu: modele komputerowe, badania paleoklimatyczne,
pomiary instrumentalne. Podsumowanie.
2.21. CZUŁE PUNKTY SYSTEMU KLIMATYCZNEGO
Lodowce, lądolody, rafy koralowe, cyklony - podstawy funkcjonowania i wpływ zmiany
klimatu.
2.22. PODSUMOWANIE
3. ZMIANA KLIMATU W HISTORII ZIEMI
3.1. EPOKI LODOWE
Cykle epok lodowych i ich mechanizm. Rola wymuszeń orbitalnych i sprzężeń w ziemskim
systemie klimatycznym. Holocen. Zmiany poziomu morza podczas maksimum epok lodowych i
interglacjałów.
3.2. DALEJ WSTECZ W CZASIE
Zmiany klimatu w kenozoiku. Rola termostatu węglowego i innych czynników.
3.3. PALEO-EOCEŃSKIE MAKSIMUM TERMICZNE (PETM)
Epizod hipertermiczny sprzed 56 milionów lat. Przebieg, przyczyny, następstwa i
niepewności.
3.4. WIELKIE WYMIERANIA
Okresy wielkich wymierań w historii Ziemi - obserwacje, przyczyny, przebieg,
konsekwencje. Rola wulkanów i ich emisji.
3.5. ZIEMIA-ŚNIEŻKA
Wejście Ziemi w stan (prawie?) całkowitego pokrycia lodem. Procesy prowadzące do
wejścia i wyjścia z tego stanu.
3.6. PODSUMOWANIE
4. OBECNA ZMIANA KLIMATU
4.1. ŚWIAT PALIW KOPALNYCH
Emisje dwutlenku węgla w epoce przemysłowej: spalanie paliw kopalnych, wylesianie,
produkcja cementu. Światowe źródła energii, rola ropy, węgla i gazu. Emisje dwutlenku
węgla a zużycie energii i PKB. Globalne i regionalnie zmiany emisji.
4.2. ZABURZONY CYKL WĘGLOWY
Znaczenie antropogenicznych emisji dwutlenku węgla dla cyklu węglowego. Zmiany w cyklu
węglowym: atmosfera, oceany, ekosystemy lądowe.
4.3. INNE GAZY CIEPLARNIANE
Obserwowane zmiany koncentracji metanu, tlenków azotu i gazów przemysłowych. Równoważnik
emisji dwutlenku węgla. Zestawienie wpływu antropogenicznych źródeł emisji i gazów
cieplarnianych na zmianę klimatu.
4.4. ZMIANA BILANSU RADIACYJNEGO ZIEMI
Wpływ antropogenicznych emisji gazów cieplarnianych, aerozoli (efekt bezpośredni i
pośredni), zmian użytkowania terenu i innych czynników na bilans radiacyjny planety w
zestawieniu z czynnikami naturalnymi. Obserwacje zmian widma i strumienia promieniowania długofalowego.
4.5. BILANS ENERGETYCZNY ZIEMI: GDZIE PRZYBYWA ENERGII?
Zmiany energii skumulowanej w ziemskim systemie klimatycznym: atmosfera, oceany, lądy,
lodowce, pomiary in-situ i satelitarne. Bilans i nierównowaga radiacyjna.
4.6. FLUKTUACJE WZROSTU TEMPERATURY
Wpływ czynników szybkozmiennych na zmiany średniej temperatury globalnej: aktywność
słoneczna, oscylacje oceaniczne, wulkany. Zestawienie czynników naturalnych i
antropogenicznych.
4.7. OBSERWACJE I NIEKTÓRE KONSEKWENCJE ZMIANY KLIMATU
"Globalne ocieplenie" a "Zmiana klimatu". Wzrost temperatury i
przesuwanie się stref klimatycznych, zmiany w Arktyce, lód morski wokół Antarktydy,
topnienie lodowców i lądolodów, wzrost poziomu morza, zakwaszanie się oceanów, zmiany
w występowaniu huraganów, spadek temperatury górnych warstw atmosfery, koszty
gospodarcze.
4.8. KLIMATYCZNE KONTROWERSJE
W jakim stopniu antropogeniczne emisje gazów cieplarnianych, a w szczególności
dwutlenku węgla ze spalania paliw kopalnych, są przyczyną obecnej zmiany klimatu.
Przegląd dowodów i weryfikacja wcześniejszych prognoz klimatologów.
4.9. PODSUMOWANIE
5. PROGNOZA NA PRZMSZŁOŚĆ
5.1. ODPOWIEDŹ KLIMATU NA EMISJE GAZÓW CIEPLARNIANYCH
Oszacowanie ocieplenia wynikającego z wprowadzenia do szybkiego cyklu węglowego
określonej ilości dwutlenku węgla. Kluczowe znaczenie emisji skumulowanej.
5.2. POTENCJALNA PULA EMISJI
Ilość możliwych do wydobycia i spalenia paliw kopalnych: rezerwy i zasoby.
5.3. SCENARIUSZE EMISJI I ZMIANM KLIMATU
Scenariusze emisji i zmiany klimatu - dwutlenek węgla i inne gazy cieplarniane. Budżet
węglowy i jego rozmiar dla różnych scenariuszy.
5.4. ZMIANY W CYKLU WĘGLOWYM
Sprzężenia cyklu węglowego w obliczu ocieplenia klimatu: tajanie wieloletniej
zmarzliny, efekt nawożenia roślin dwutlenkiem węgla, lasy tropikalne, hydraty metanu.
5.5. SKUTKI OCIEPLANIA SIĘ KLIMATU
Prognozowane skutki ocieplania klimatu: przesuwanie się stref klimatycznych, zmiany
temperatury i opadów, wzrost poziomu morza, wpływ na bezpieczeństwo żywnościowe,
wymieranie gatunków i inne. Punkty krytyczne systemu klimatycznego. Konsekwencje dla
Polski. Perspektywy na nową epokę lodową.
5.6. CZARNE SCENARIUSZ
Czego możemy się spodziewać, kontynuując rozwój oparty na paliwach kopalnych: wpływ
wysokich stężeń dwutlenku węgla na inteligencję, groźne dla życia temperatury,
migracje i inne. Scenariusz wysokich emisji w kontekście dawnych zmian klimatu i wielkich
wymierań. Scenariusz Wenus?
5.7. GEOINŻMNIERIA
Inżynieria klimatu w skali planetarnej. Technologie usuwania węgla z szybkiego cyklu
węglowego: wychwyt i magazynowanie dwutlenku węgla, zalesianie, bioenergia z wychwytem
dwutlenku węgla, biowęgiel, przyspieszenie oceanicznej pompy biologicznej, sztuczne
drzewa, sztuczny termostat węglowy. Technologie zmniejszania strumienia energii
słonecznej: przesłony w kosmosie, rozpylanie aerozoli w stratosferze, wybielanie chmur,
zwiększenie albedo powierzchni Ziemi.
5.8. PRÓG 2C
Pochodzenie progu "niebezpiecznej zmiany klimatu". Przełożenie progu 2řC na
dostępny budżet węglowy. Ujemne emisje. Niezbędne zmiany w emisjach z energetyki i
przemysłu oraz rolnictwa. Kwestia podziału budżetu węglowego.
5.9. Z POLSKIEJ PERSPEKTYWY
Polskie trendy emisji gazów cieplarnianych. Dotychczasowe redukcje. Kwestia polskich złóż
węgla.
5.10. DROGA DO PRZESZŁOŚCI
Efektywność energetyczna i czyste źródła energii. Stosowanie zasady
"zanieczyszczający płaci". Wnioski końcowe.
6. MATERIAŁY DODATKOWE
6.1. HISTORIA BADAŃ KLIMATU
Badania klimatu od XVIII wieku do współczesności - ciągłość badań naukowych.
6.2. BADANIE KLIMATU - TERAŹNIEJSZOŚĆ I NIEDAWNA PRZESZŁOŚĆ
Metody badania klimatu: pomiary temperatury na lądach i homogenizacja danych, pomiary
temperatury na oceanach i w ich głębinach, pomiary satelitarne, inne współczesne
narzędzia i metody pomiarowe
6.5. BADANIE KLIMATU - PALEOKLIMAT
Metody badania dawnego klimatu: zapisy historyczne, zasięg lodowców, słoje drzew,
izotopy, rdzenie lodowe, niebieski lód, resztki nieorganiczne w osadach oceanicznych,
odwierty głębinowe, nacieki jaskiniowe, aparaty szparkowe, pyłki oraz pozostałości
roślinne i zwierzęce na lądach, resztki organiczne w osadach oceanicznych, koralowce,
paleozole i inne.
6.4. ŹRÓDŁA KONTROWERSJI W KWESTII ZMIANY KLIMATU
Zmiana klimatu jako wyzwanie społeczne, psychologiczne i gospodarcze. Przemysł
sfabrykowanych wątpliwości. Tragedia wspólnego pastwiska. Psychologia zmiany klimatu.
Dyskontowanie przyszłości.
6.5. MITY KLIMATYCZNE - INSTRUKCJA OBSŁUGI
Mechanizmy powstawania mitów klimatycznych. Przykłady mitów i sposoby ich wyjaśniania.
6.6. POCHŁANIANIE I EMISJA PROMIENIOWANIA PRZEZ GAZY
Podstawy fizyczne pochłaniania i emisji promieniowania przez gazy.
6.7. MODELE NUMERYCZNE
Podstawowe informacje o modelach klimatu: elementy składowe, zasady działania, ewolucja.
Modelowanie pogody a modelowanie klimatu. Ograniczenia modeli i ich wiarygodność z
punktu widzenia symulowania dawnego klimatu i jego przyszłych zmian.
6.8. ŹRÓDŁA DANYCH KLIMATYCZNYCH
ODPOWIEDZI DO ZADAŃ
BIBLIOGRAFIA
SPIS ILUSTRACJI
544 strony, Format: 20.5x22.8, oprawa twarda
Po otrzymaniu zamówienia poinformujemy, czy wybrany tytuł polskojęzyczny lub
anglojęzyczny jest aktualnie na półce księgarni.
|