Küresel İklim Değişikliğine Giriş
Prof. Dr. Levent Kurnaz
Boğaziçi Üniversitesi
Fizik Bölümü
Kompleks Sistemler Grubu
Derdimiz kimlerle??
• “İklim değişikliği yoktur, havalar hep böyle gidiyordu”
diyenlerle.
• “Üç beş yazı sıcak geçirdik diye fazla yaygara
koparıyorsunuz” diyenlerle.
• “Fena mı iliğimiz ısındı” diyenlerle.
• “Tarihte iklim değişiklikleri hep vardır, bu doğal bir
döngüdür” diyenlerle.
• “Hadi diyelim var, bana ne?” diyenlerle.
• “Biliyorum var ama ben ne yapabilirim?” diyenlerle.
Son bin yılın sıcaklık değişimi
IPCC
Intergovernmental Panel on Climate Change:
Mandate
The IPCC was established to provide the decision-makers and others interested in climate change with an
objective source of information about climate change. The IPCC does not conduct any research nor does it
monitor climate related data or parameters. Its role is to assess on a comprehensive, objective, open and
transparent basis the latest scientific, technical and socio-economic literature produced worldwide
relevant to the understanding of the risk of human-induced climate change, its observed and projected
impacts and options for adaptation and mitigation. IPCC reports should be neutral with respect to policy,
although they need to deal objectively with policy relevant scientific, technical and socio economic
factors. They should be of high scientific and technical standards, and aim to reflect a range of views,
expertise and wide geographical coverage.
Who they are
The IPCC is a scientific intergovernmental body set up by the World Meteorological Organization (WMO)
and by the United Nations Environment Programme (UNEP). Its constituency is made of :
• The governments: the IPCC is open to all member countries of WMO and UNEP. Governments of
participate in plenary Sessions of the IPCC where main decisions about the IPCC workprogramme are
taken and reports are accepted, adopted and approved. They also participate the review of IPCC Reports.
• The scientists: hundreds of scientists all over the world contribute to the work of the IPCC as authors,
contributors and reviewers.
• The people: as United Nations body, the IPCC work aims at the promotion of the United Nations human
development goals
Fourth Assessment Report
Most of the observed increase in global average temperatures
since the mid-20th century is very likely due to the observed
increase in anthropogenic greenhouse gas concentrations.
Cisimlerin verdiği ışınımın sıcaklık bağımlılığı
• Tüm sıcak cisimler ışırlar.
• Bu ışınımın frekansı sadece cismin
sıcaklığına bağlıdır.
• Cisim ısındıkça her dalga boyunda
verdiği ışınım da artar.
• Cismin sıcaklığı arttıkça yaydığı ışınım
spekturumunun tepe noktası daha
düşük dalga boylarına kayar.
• Cismin yaydığı ışınımın parlaklığı
cismin tüm yüzeyinden yaydığı ışınım
toplanarak bulunur.
• Parlaklık cismin sıcaklığının dördüncü
kuvveti ile artar.
Göremediklerimiz
Much of a person's energy is radiated away
in the form of infrared energy. Some
materials are transparent to infrared light,
while opaque to visible light (note the plastic
bag). Other materials are transparent to
visible light, while opaque or reflective to
the infrared (note the man's eyeglasses).
This is basically the reason for the
Greenhouse
Effect.
Greenhouses
are
covered with glass and just like the man’s
glasses, they let the visible light through,
but does not allow the infrared to pass (not
entirely correct, but we will assume this for
the moment).
Atmosferdeki gazlar ışınımın hangi dalga boyunu emer?
- Güneşten gelen ışınımın önemli
kısmı görünür ışıktır (visible).
- Atmosferimiz bu görünür ışığın
çoğunu geçirir.
- Güneşten gelen ışınımın
tehlikeli kısmı morötesidir (UV),
atmosferin üst tabakalarındaki
ozon gazı da bu tehlikeli ışınımın
dünyaya ulaşmasını engeller.
- Güneşten gelen ışınımın
kızılötesi (IR) kısmını da su
buharı, karbondiyoksit ve metan
elbirliği ile engellerler (bu kısım
bizim için zararlı değildir).
Peki karbondiyoksit zararsızsa sorun
nereden geliyor??
Dünya da sıcak bir nesne ve tüm
sıcak nesneler gibi ışınım yapar.
Bu ışınım aynı güneşin ışınımı
gibidir, ancak dalgaboyu farklıdır.
Karbondiyoksit ve su buharının sorunu
güneşin ışınımını geçirmemeleri değil
dünyanın ısınmasından dolayı geri yansıttığı
ışınımı geçirmemeleridir.
Dünyanın Enerji Muhasebesi
Sonuçta sera gazları faydalı mı yani??
Sera gazları olmasa dünyanın ortalama sıcaklığı -18 derece olacaktı. Sera gazları
sayesinde dünyanın ortalama sıcaklığı +15 dereceye çıktığı için dünyada bizim
bildiğimiz anlamda hayat olabiliyor.
Bir de unutmayın, esas sera gazı karbondiyoksit değil su buharı!!!
Peki sorun nerede??
Karbon
diyoksit
Metan
Karbon diyoksit artınca
dünyanın sıcaklığı artıyor
VEYA
Sıcaklık arttıkça karbon
diyoksit miktarı artıyor
İklimi oluşturan ilişkiler
İklimi oluşturabilecek etkilerin en önemlisi
güneştir
BUGÜN:
Güneş iklimi ciddi
biçimde etkileyebilir!!
Güneş lekeleri ve sıcaklıklar
The level of solar activity during the past 70 years is exceptional — the last
period of similar magnitude occurred over 8,000 years ago. The Sun was at a
similarly high level of magnetic activity for only ~10% of the past 11,400
years, and almost all of
the earlier high-activity periods
were shorter than the present
episode.
Milankovitch döngüsü
Eliptiklik:
Periyodu 100,000 sene
Eksen eğikliği:
Periyodu 41,000 sene
Presesyon:
Periyodu 26,000 sene
Bu etkilerin toplamı:
Yani buzul
çağlarının
sebebi
güneşteki
değişikliklerdir.
İklimi etkileyen faktörler (1750->2000)
Peki bizi gelecekte neler bekliyor?
Bunu bilebilmek için gelecekte sera gazlarının miktarlarındaki değişimleri
bilebilmemiz gerekiyor, ancak bu bilgiye ulaşmak imkansız olduğu için senaryolar
üretiyoruz.
IPCC: Intergovernmental Panel on Climate Change bu senaryoları hazırlıyor.
SRES: Special Report on Emission Scenarios – 40 değişik senaryo (IPCC 2001 ve 2007
raporlarında bu senaryolar kullanıldı)
Birkaç ana grubu var:
A1: Hızlı ekonomik büyümeye sahip, parçaları birbirine daha çok benzeyecek olan
gelişmiş bir dünya
A1F1:
Fosil yakıtlarına dayanan
A1B:
Her yakıt türünü eşit kullanan
A1T:
Fosil yakıtlarına yüklenmeyen
A2: Hızlı ekonomik büyümeye sahip, gelişmiş ama entegrasyonu daha az bir dünya
B1: Hızlı ekonomik büyümeye sahip, entegre ancak çevreye duyarlı bir dünya
B2: Hızlı ekonomik büyümeye sahip, gelişmiş ama entegrasyonu daha az ancak
çevreye daha duyarlı bir dünya
Karbon diyoksit emisyon senaryoları
Scenarios
25
20
A1B
A1T
A1F1
A2
B1
B2
IS92a
15
10
5
2000
2020
2040
2060
2080
2100
Simülasyon Modelleri
GCM1: 1970s
GCM2: 1980s
GCM: Global
Circulation Models
CGCM1/CGCM2: 1990s
Model Testleri
Gelecek için sonuçlar:
Daha iyi anlamamız için karşılaştıralım:
• Fig a of snth rep p 65
• Fig b
• Fig a synth p66
Senaryo sonuçlarına göre deniz seviyesinde
beklenen artış
Manyas Kuş Cenneti??
Before
After
Tanıdık geldi mi??
İşimizi biraz daha zorlaştırmak için
senaryolar diyor ki
Bu bizim için ne demek??
TÜM YAZI SUSUZ GEÇİREN
İSTANBUL’A 13 EKİM’DE 3 SAATTE
METREKAREYE 126 KG YAĞIŞ
DÜŞECEK DEMEK!!!
İş sadece buzla suyla kalsa iyi!
Bunlar daha iyi haberlerdi!!
Şimdi sıra kötü haberlerde!!
Bu akıntı durursa ne olur??
The Day After Tomorrow??
Biraz daha devam edelim:
Batı Antarktik buz
yığınının çökmesi her
zaman için ihtimal
dahilinde!
Deniz seviyesinde 4-6
metreye varan
yükselmeler görülebilir!
Son olarak:
• Bazı iklim modellerine göre kontrolden çıkan bir sera
etkisinin yeraltında hidrat şeklinde bulunan metan
gazını açığa çıkartması (Clathrate gun hypothesis)
Permiyan-Triassik soy tükenme olaylarına sebep
olmuştur. Sibirya tundralarının altındaki buzda saklı
olan bu hidratların erimesi ile karbon diyoksitden 21
kat daha kuvvetli bir sera gazı olan metan açığa
çıkacaktır.
• Permiyan-Triassik soy tükenme olayı, çoğu zaman
Büyük Ölüm diye de anılır, 251 milyon yıl önce
Permiyan ve Triassik jeolojik periodları arasında
gerçekleşmiş olan bir soy tükenme olayıdır. Bu olay
dünya tarihinin en önemli soy tükenme olayıdır ve bu
sırada tüm deniz canlı türlerinin %96’sı, tüm kara canlı
türlerinin de %70’i yok olmuştur.
Sonuç:
“İklim sistemi kızgın bir canavardır, biz de onu
sopalarla dürtüyoruz.”
Wallace Bröcker
Sabırla dinlediğiniz için teşekkürler!!