Dit document omvat een samenvatting van de HOC's van Global Change, gegeven door meerdere gastsprekers (titularis prof. Philippe Huybrechts), VUB-2022.
Climate Change: the physical science basis
1. Basics van het klimaatsysteem
Verschil weer en klimaat
Weer = atmosferische conditie, op een gegeven tijdstip en plaats
- Gaat over 1 component, nl. de atmosfeer: conditie atmosfeer op een bepaalde tijd/plaats
- Meetbaar via windsnelheid, vochtigheid, wolken, luchtdruk…
- Heel chaotische want atmosfeer is complex → “Lorenz butterfly”: “als een vlinder met zijn vleugels klapt in de
Amazone zou dit tot een storm kunnen leiden op een andere plaats
- Kan niet meer dan 10 tot 14 dagen voorspeld worden
Klimaat = gemiddelde van het systeem over een langere periode, meestal 30 jaar
- = de statistiek van het weer
- Makkelijker om te modelleren en projecteren
- Meerdere componenten: atmosfeer, oceaan, zeeijs…
5 componenten van het klimaat
- Atmosfeer: lucht boven ons
- Hydrosfeer: al het water op het wateroppervlak
- Biosfeer: al de levende organismen
- Litosfeer: korst waarop we leven
- Cryosfeer: al het bevroren water in zijn verschillende vormen op
aardoppervlak
➔ Interageren allen met elkaar
Het klimaatsysteem van de Aarde
Complex want dus verschillende interacties
Moet wetten van fysica gehoorzamen
- Conservatie van energie
- Conservatie van massa
- Conservatie van momentum
Dubbele pijlen = feedbacks
Stralingsbalans van de Aarde
Inkomende straling = uitgaande straling
➔ Conservatie van energie
- Links: inkomende straling
Q = straling van de zon
Alfa = albedo = fractie van inkomende zonnestraling die terug naar ruimte wordt gereflecteerd
- Rechts: straling van de Aarde naar de ruimte
Volgens Stefan Boltzmann wet: black body radiation
o: Boltzmann constante
e: emissie van de atmosfeer = maat voor broeikaseffect van de atmosfeer
o ongeveer 60% → licht dat naar buiten gaat
o 40% wordt geabsorbeerd door atmosfeer
T: gemiddelde globale temperatuur = de enige variabele
1 Luna Willems – Biologie – VUB 2021-2022
,Gemiddelde globale temperatuur
- Variabele
- Hoe T veranderen?
Q veranderen: meer/minder instraling
Albedo veranderen
Emissie veranderen = grootste effect
- Momenteel: 15°C
- Zonder epsilon, dus geen broeikaseffect → aarde wordt frozen Earth
want geen atmosfeer meer die thermale radiatie bijhoudt
Het broeikaseffect
- T Aarde zonder broeikaseffect: - 19°C
- T Aarde met broeikaseffect: + 15°C
Radiatie vanuit zon:
➔ Reflecteert
➔ Absorbeert door atmosfeer via broeikasgassen
➔ Straalt terug naar ruimte
Zonder atmosfeer = leven NIET mogelijk!
Absorptiespectrum van broeikasgassen
- Smooth lines : Plank curves van straling van de aardoppervlak
voor een specifieke T
- Sommige golflengtes gaan door zonder geabsorbeerd te
worden, anderen net wel
H2O absorbeert het meest
o Meest belangrijk broeikasgas, maar zit wel in
klimaatsysteem
CO2: absorbeerd enkel piek van curve
o Iets dat wij vooral toevoegen
O3 (ozon): maar een klein deel van spectrum
Waterdamp is een feedback, niet door de mens toegevoegd
➔ Hoe warmer de atmosfeer, hoe meer water het kan bevatten
Effect van CO2-concentratie verdubbeling
➔ Meer thermale radiatie wordt vastgehouden → uitgaande straling verlaagd → meer netto inkomende straling
➔ Balans wordt hersteld: T wordt verhoogd met maar 1,2°C = climate sensitivity
2 Luna Willems – Biologie – VUB 2021-2022
,2. Veranderingen in antropogene en natuurlijke drijfveren (Wat zijn de oorzaken?)
Veranderingen in atmosferische concentraties
- CO2: verbranding fossiele brandstoffen (kolen, olie, gas), productie van cement en ontbossing
- CH4 (methaan): agricultuur afval, koeien, rijst
- N2O: mest (livestock), door fertilizers te gebruiken (microben?)
➔ Door mensen gecontroleerd
➔ Vanaf 1800 beginnen stijgen
➔ Nu bijna +50% CO2!
➔ 2021: 415 ppm CO2
Heel uitzonderlijk: men moet minstens 2 miljoen jaar terug in tijd gaan om periode met meer dan 400 ppm
te vinden!
Vooral door verbranding fossiele brandstoffen
o Verbrandt in atmosfeer → zuurstof voor nodig → daalt dus ook!
Carbon cycle
o Antropogeen CO2 komt in atmosfeer terecht: 86%
o 46% blijft in atmosfeer zitten
o 31% gaat naar planten
o 23% in oceaan
o Onevenwicht van 0,4% → planten/oceanen kunnen niet bijbenen
Rol van aerosol
= zwevende deeltjes in lucht
- Andere drijfveer van klimaatverandering
- = air pollution: door biomassa en fossiele brandstoffen
te verbranden
- 2 effecten:
Stijging van reflectiviteit van Aarde: minder
geabsorbeerd
o Verstrooiing en absorptie van korte en lange
golflengtes
Verbetert de wolken
- Wel maar een korte levensduur: max paar jaar (i.t.t. broeikasgassen = eeuwen)
- Dus lijkt negatief te zijn, maar heeft dus positief effect
Radiative forcing of the climate
→ zon werd iets zwakker
3 Luna Willems – Biologie – VUB 2021-2022
, ➔ Meer een energieprobleem dan een klimaatprobleem want 71% van Antropogene activiteiten komt door
verbranding van fossiele broeikasgassen
Erna in veel mindere mate, elke rond 5%: cement, rijst, land-use, dierlijke mest…
3. Observaties van veranderingen in het klimaatsysteem: temperatuur
Stijging globale gemiddelde oppervlaktetemperatuur
- T van 1880 tot 2020: +1,1°C
- Sinds 1980 is elke decennium warmer dan vorige
- Warmste jaar in 2016 en 2020
- 20 vd 21 warmste jaren sinds 1880 allemaal in 21 ste eeuw!
- Op land grotere temperatuurstijgingen dan in oceaan → dus op land meer dan +1,1°C → daar: +2,5°C
(Brussel)
Hockey stick curve
- Hoe uitzonderlijk is deze temp. stijging? → laatste 2000 jaar niet gemeten
- Snelheid van stijging sneller dan ooit → hockey stick curve
- T wss hoogste sinds 125 000 jaar geleden
4. Hoe kunnen we het verklaren? Link tussen oorzaken en effecten?
➔ Bewijs nu dat veranderingen in atmosfeer door antropogene oorzaken zijn!
➔ D.m.v. modellen
➔ Het is onweerlegbaar dat mensen verantwoordelijk zijn!
Mensen (broeikasgassen + aerosol) en natuurlijke drijfveren op grafiek (zwarte lijn = T):
➔ +1,1°C komt duidelijk door mens (broei + aer) → want natuurlijke effecten alleen hebben GEEN netto effect
4 Luna Willems – Biologie – VUB 2021-2022
Voordelen van het kopen van samenvattingen bij Stuvia op een rij:
√ Verzekerd van kwaliteit door reviews
Stuvia-klanten hebben meer dan 700.000 samenvattingen beoordeeld. Zo weet je zeker dat je de beste documenten koopt!
Snel en makkelijk kopen
Je betaalt supersnel en eenmalig met iDeal, Bancontact of creditcard voor de samenvatting. Zonder lidmaatschap.
Focus op de essentie
Samenvattingen worden geschreven voor en door anderen. Daarom zijn de samenvattingen altijd betrouwbaar en actueel. Zo kom je snel tot de kern!
Veelgestelde vragen
Wat krijg ik als ik dit document koop?
Je krijgt een PDF, die direct beschikbaar is na je aankoop. Het gekochte document is altijd, overal en oneindig toegankelijk via je profiel.
Tevredenheidsgarantie: hoe werkt dat?
Onze tevredenheidsgarantie zorgt ervoor dat je altijd een studiedocument vindt dat goed bij je past. Je vult een formulier in en onze klantenservice regelt de rest.
Van wie koop ik deze samenvatting?
Stuvia is een marktplaats, je koop dit document dus niet van ons, maar van verkoper lunawillems1. Stuvia faciliteert de betaling aan de verkoper.
Zit ik meteen vast aan een abonnement?
Nee, je koopt alleen deze samenvatting voor €6,99. Je zit daarna nergens aan vast.
