Energia s krnyezet Klma s energia tnyek ktelyek

Energia és környezet Klíma és energia: tények, kételyek és kilátások /28 © Gács Iván

Mottó: „A probléma tudományos része a laikus nagyközönség és a politikusok számára ma valószínűleg sokkal világosabbnak tűnik, mint a témával foglalkozó … kutatók számára. ” (Czelnai Rudolf akadémikus, meteorológus) „A legsúlyosabb hiba, ha a tények megismerése előtt kezdünk el elméleteket gyártani. Biztos, hogy a tényeket kezdjük majd el hozzáigazítani az elmélethez, pedig éppen fordítva kellene eljárni. ” (Sherlock Holmes mondja dr. Watsonnak) 2/28 © Gács Iván

Hőmérséklet történet }oxigén tartalmú légkör kialakulása 3/28 © Gács Iván

Würm Homo erectus H. presapiens Riss A Föld átlaghőmérséklete az utolsó 1 millió évben H. erectus paleohungaricus (Vértesszőlős) 4/28 © Gács Iván

A Föld átlaghőmérséklete az utolsó 100. 000 évben Würm jégkorszak H. presapiens H. Sapiens Neanderthalensis H. Sapiens (cromagnoni ember) 5/28 © Gács Iván

6/28 © Gács Iván Mátyás király honfoglalás Róma alapítása időszámítás kezdete Hettiták Mükéné, Kréta Egyiptom Mezopotámia Babilon Tassili hegység A Föld átlaghőmérséklete az utolsó 10. 000 évben

Üvegházhatás v üvegházhatású gázok: rövidhullámú sugárzást átengedik hosszúhullámú sugárzást elnyelik v H 2 O, CO 2, N 2 O, O 3, CH 4, freonok (Földfelszín átlaghőmérséklete 288 K, gázburok nélkül kb. 252 -255 K lenne) v jelenlegi hatás: kb. 33 -36 K 7/28 © Gács Iván

Átlagos hőáramok a légkörben egyéb gázok ≈ 1 -1, 5°C CO 2 ≈ 2 -3°C H 2 O ≈ 30°C 8/28 Összesen ≈ 33 -35°C © Gács Iván

A legfontosabb üvegházhatású gázok * ppb=10 -6 ppm ** Gt/év 9/28 Relatív hatás: egy molekula hányszor akkora hatást fejt ki, mint egy CO 2 molekula. Hozzájárulás: szerep a 2000 -ig bekövetkezett üvegházhatás növekedésben. E gázok összes részesedése kb. 96% © Gács Iván

Üvegházhatás, veszélyek általános felmelegedés sarki jég, gleccserek olvadása tengerszint emelkedése meteorológiai zónák átrendeződése erős meteorológiai jelenségek (? ) 10/28 © Gács Iván

CO 2 és hőmérséklet kapcsolata r ö S 11/28 k e f f e © Gács Iván s tu 1. T növekedés megáll, CO 2 tovább nő 2. T csökkenni kezd, CO 2 nem 3. CO 2 csökkenni kezd (15 000 évvel később) 4. a CO 2 csúcs kb. 10 000 évet késik

Kétség: Ez a 35… 40 év nem illik bele a trendbe A földi légkör CO 2 koncentrációjának és hőmérsékletének változása 12/28 © Gács Iván

Légköri CO 2 koncentráció 13/28 © Gács Iván

2010 -től korrigált trend 450 400 350 havi mért korrigált extrapolált 300 250 2016. okt. 150 100 50 0 2010 14/28 extrapoláció 2015. márciusból 2012 2014 © Gács Iván 2016 2018

Széndioxid koncentráció növekedése – de mitől? Antropogén növekmény Gt/év 15/28 ppm +5% © Gács Iván +45%

Esőerdők területének csökkenése (kb. 2005) 4% 16/28 6% © Gács Iván

Erdőterület változás 1990 -2000 Ø Afrika Ø Kongó Ø Szudán Ø Ázsia -8% -4% -1% Ø Indonézia Ø Európa Ø Dél-Amerika -2% -12% +1% Ø Brazília Ø Argentína Ø Világ Forrás: -4% -8% -2% A trópusi esőerdők területe jelenleg évi 300 -350 ezer km 2 rel csökken. Ha ez az ütem nem csökken, a jelenlegi kb. 18 millió ezer km 2 -nyi esőerdő 50 éven belül elfogy Facts about the rainforest, http: //www. savetherainforest. org/ 17/28 © Gács Iván State of the World’s Forests 2005, FAO Forestry Department

Ok okozati kapcsolat (mi okozza a 100 000 évenkénti ciklusokat) • Az okozat nem előzheti meg időben az okot. • Ha a széndioxid az ok: – mi okozza a széndioxid koncentráció ciklikus változását? ? – hogyan hat a széndioxid koncentráció a hőmérsékletre? üvegházhatás • Ha a hőmérséklet az ok: – mi okozza a hőmérséklet ciklikus változását? Broecker konvejor – hogyan hat a hőmérséklet a széndioxid koncentrációjára? sör effektus (gázok oldhatósága) 18/28 © Gács Iván

1. teória: a széndioxid az ok Az elmúlt 200 év gyors változásaira valószínűsíthető ez a kapcsolat, de: • 100 000 éves léptékben miért előzi meg a hőmérséklet változás a széndioxid koncentráció változását? • mi okozta a széndioxid koncentráció ciklikus változását? 19/28 © Gács Iván

2. teória: a hőmérséklet az ok A széndioxid koncentráció változását a oldhatóság hőmérsékletfüggése okozza. • Kevesebb ellentmondás. • Nem magyarázza az utolsó századokat. • Az újabb jégkorszak bekövetkezése elkerülhetetlen! • Az emberi tevékenység meggyorsíthatja a természetes folyamatokat. 20/28 © Gács Iván

2. teória: a hőmérséklet az ok 21/28 © Gács Iván

2. teória: a hőmérséklet az ok Broecker-conveyor: • felszíni áramlás: Indiai Óceánról Afrikát megkerülve, Közép-Amerikát érintve Észak-atlanti (Golf-) áramlat, az Egyenlítő környékén erős párolgás, só koncentráció növekedés • lesüllyedés: a sós víz a sarki jég olvadásának hatására kis sótartalmú környezetbe kerül, nehezebb, mint a környezete • mélységi áramlás: Atlanti Óceán a süllyedés körzetében délre lejt, a víz az Antarktisz körüli gyűrűbe kerül, az Indiai és Csendes Óceánban jut a felszínre. 22/28 © Gács Iván

Felszíni és mélységi áramlások az óceánok térségében 23/28 © Gács Iván

Broecker-conveyor elmélet Ciklikusság: • Arktisz jege a hőszállítás miatt olvad, majd elfogy, • a lesüllyedés elmarad, a konvejor leáll, • hőmérséklet átbillenés, sarkvidék lehűl, • jég gyarapodás a sarkvidéken, • beáll a dinamikus egyensúly (gyarapodás – olvadás), • az olvadás hatására újraindul a lesüllyedés, • megindul a vízkörzés, újabb hőmérséklet átbillenés, • fogyásnak indul a jég, 24/28 © Gács Iván

Az elmúlt néhány ezer év 25/28 © Gács Iván

Kibocsátás csökkentési lehetőségek • Versenyképes technológiák (nem kell támogatás) – Ha egy eljárás a jelenlegiekkel versenyképes: nincs többletköltség – Ha versenyelőnye van: negatív költség (pl. atom- és vízenergia) • Határesetek (minimális ösztönzési igény lehet) – – energiahatékonyság javítása kapcsolt energiatermelés energiaátalakítás hatásfok javítása tüzelőanyag váltás (? ) • Nem áll meg a maga lábán (támogatás szükséges) – fejlesztési támogatást igényel (gazdaságossá válhat) – alkalmazási támogatást igényel (nem gazdaságos és nem is válik azzá) 26/28 © Gács Iván

Mit hozhat a jövő? Párizsi tárgyalások (2016) dilemmája: 1, 5 vagy 2°C felmelegedés legyen 2100 -ig? 27/28 © Gács Iván

Következtetések 1. A klímaváltozás az emberiségre leselkedő legnagyobb veszély – ha valódi veszély. 2. Ismereteink bizonytalanok, elsősorban a tudásszintet kell növelni (kutatás!). 3. A jelenlegi trend semmi esetre sem folytatható (fenntartható fejlődés, elővigyázatosság elve!). 4. Csökkenteni kell a fajlagos energiaigényességet és a fajlagos CO 2 kibocsátást, az alacsony karbon intenzitású energetikai technológiákat kell fejleszteni. 5. Azokat a megoldásokat kell támogatni, amelyek a fentiek hosszútávú megoldását hatékonyan szolgálják. 6. A nyelőkkel is foglalkozni kéne 28/28 © Gács Iván