18.07.2013 Views

Sončno sevanje in klima

Sončno sevanje in klima

Sončno sevanje in klima

SHOW MORE
SHOW LESS

Create successful ePaper yourself

Turn your PDF publications into a flip-book with our unique Google optimized e-Paper software.

II. NARAVNO OKOLJE<br />

2. <strong>Sončno</strong> <strong>sevanje</strong> <strong>in</strong> <strong>klima</strong><br />

1. SONČNO SEVANJE<br />

a) Pot sončnega sevanja<br />

b) Albedo<br />

c) Vlažnost<br />

d) Adiabatični procesi<br />

2. VPLIVI VRTENJA ZEMLJE<br />

a) Coriolisova sila<br />

b) Gibanje zračnih gmot<br />

c) Oceanski tokovi<br />

3. REGIONALNE KLIME<br />

a) Vpliv topografije<br />

b) Prisojna <strong>in</strong> osojna pobočja<br />

c) Inverzije<br />

d) Klima urbanih okolji<br />

4. MIKROKLIMA<br />

a) Klima blizu tal<br />

b) Vplivi vegetacije <strong>in</strong> tal<br />

c) Mikroklime <strong>in</strong> habitati<br />

II. NARAVNO OKOLJE<br />

2. <strong>Sončno</strong> <strong>sevanje</strong> <strong>in</strong> <strong>klima</strong><br />

Kateri so elementi naravnega okolja?<br />

svetloba, temperatura, vlaga <strong>in</strong> hranila.<br />

Kaj najmočneje vpliva na elemente naravnega okolja?<br />

<strong>Sončno</strong> <strong>sevanje</strong> vpliva direktno <strong>in</strong> <strong>in</strong>direktno na omenjene<br />

elemente.<br />

1. SONČNO SEVANJE<br />

Ali vsi deli Zemlje prejemajo enako količ<strong>in</strong>o sončnega<br />

sevanja?<br />

- neenakomerna porazdelitev sevanja na Zemlji:<br />

- polarna področja : tropi,<br />

- oblika terena<br />

- kroženje Zemlje okrog svoje osi <strong>in</strong> okrog Sonca<br />

Kakšne so posledice?<br />

-različno segrevanja ozračja => različno vreme => oblikovanje<br />

različnih klim<br />

Kaj je vreme <strong>in</strong> kaj je <strong>klima</strong>?<br />

vreme: gibanje zraka zaradi neenakomernega segrevanja<br />

površja <strong>in</strong> atmosfere<br />

<strong>klima</strong>: komb<strong>in</strong>acija povprečnih vrednosti temperature, vlage,<br />

padav<strong>in</strong> <strong>in</strong> vetra določenega področja za daljša časovna<br />

obdobja; rezultat vremena<br />

Št.l.: 2006/2007<br />

1<br />

2<br />

3<br />

1


Solarna konstanta,<br />

viš<strong>in</strong>a 83km<br />

50% prispe<br />

do površja<br />

(1376 W/cm2)<br />

1. SONČNO SEVANJE<br />

a) Pot sončnega sevanja<br />

H2O, CO2 , NH4 , O3 ,<br />

CFC, N2O, SO2 Sprememba energijskega spektra ob prehodu sončnega<br />

sevanja skozi atmosfero (izločitev UV sevanja)<br />

50% solarne konstante,<br />

ki prispe do površja<br />

Kaj je albedo?<br />

1. SONČNO SEVANJE<br />

a) Pot sončnega sevanja<br />

1. SONČNO SEVANJE<br />

b) Albedo<br />

Odboj sončnega sevanja od zemeljskega površja:<br />

(voda 2%, sneg 45-90%, gozd, travnik 5-30%, oblaki 90%)<br />

Kaj vpliva na albedo?<br />

Odbojnosti površ<strong>in</strong>e <strong>in</strong> vpadni kot sončnega sevanja:<br />

večji vpadni kot (zjutraj, zvečer oz. oddaljenost od ekvatorja<br />

<strong>in</strong> letni čas) = večji albedo<br />

Različna področja imajo različen albedo:<br />

tudra pozimi 85%, gozdna področja 46-50%, puščavska<br />

področja 18-19% => splošno od 50-60% na polarnih področjih<br />

<strong>in</strong> do 20-30% v tropih. ==> VPLIV NA VREME / KLIMO<br />

Zemlja: globalni albedo bolj odvisen od vplivov oblakov kot<br />

od značilnosti površja (kopno, morje)<br />

4<br />

5<br />

6<br />

2


ALBEDO<br />

…je razmerje med količ<strong>in</strong>o svetlobe, ki se je od telesa<br />

odbila, <strong>in</strong> količ<strong>in</strong>o na telo padajoče svetlobe; zavzema<br />

lahko vrednosti od 0 do 1.<br />

Zemeljsko površje je izpostavljeno različni količ<strong>in</strong>i sončnega obsevanja,<br />

odvisno od nagiba zemeljske osi <strong>in</strong> kroženja Zemlje okrog Sonca<br />

Enakonočje<br />

2. VPLIVI VRTENJA ZEMLJE<br />

b) Gibanje zračnih gmot<br />

Zimski solsticij<br />

2. VPLIVI VRTENJA ZEMLJE<br />

b) Gibanje zračnih gmot<br />

Dviganje segretega zraka v ekvatorialnem delu do stratosfere<br />

(temperatura ne pada več z viš<strong>in</strong>o, dvigajoči zrak ima ob stiku s stratosfero<br />

enako ali nižjo temperaturo = pokrovka), kopičenje zračne mase, širjenje<br />

proti severnemu <strong>in</strong> južnemu polu<br />

Idealno Različno segrevanje,<br />

vpliv vrtenja zemlje<br />

8<br />

9<br />

3


2. VPLIVI VRTENJA ZEMLJE<br />

b) Gibanje zračnih gmot<br />

Tropska konvergenčna cona (stik Hadleyevih celic): dvig zračnih mas<br />

<strong>in</strong> njen odklon na sever (poletje, rakov povratnik) <strong>in</strong> jug (zima,<br />

kozorogov povratnik): določa sušno <strong>in</strong> deževno dobo (mesto<br />

dvigovanja ima oblačno, deževno <strong>in</strong> nestabilno klimo)<br />

2. VPLIVI VRTENJA ZEMLJE<br />

c) Oceanski tokovi<br />

- Vpliv vetrov <strong>in</strong> Coriolisove sile na oblikovanje morskih tokov.<br />

- Transport ogromnih količ<strong>in</strong> senzibilne toplote proti severu <strong>in</strong> jugu.<br />

- Dva morska sistema: Atlantik <strong>in</strong> Pacifik<br />

- Kalifornijski <strong>in</strong> perujski hladni tok bogat s hranili(bogato morsko<br />

življenje) vendar je kont<strong>in</strong>entalnemu delu zaradi mrzle vode na voljo malo<br />

vlage = puščave ob obali Mehike, Južne Amerike, Kalifornije <strong>in</strong> Čila<br />

2. VPLIVI VRTENJA ZEMLJE<br />

c) Oceanski tokovi<br />

Razporeditev padav<strong>in</strong> na Zemlji določajo temperatura, vetrovi <strong>in</strong> morski<br />

tokovi<br />

4


;<br />

warm, dry w<strong>in</strong>ters<br />

NAOI+<br />

(North Atlantic Oscillation Index – NAOI)<br />

NAOI = SLP −<br />

1 SLP2<br />

( X SLP − X<br />

1,<br />

2 SLP )<br />

1,<br />

2<br />

SLP1<br />

, 2 =<br />

σSLP1<br />

, 2<br />

cold, wet w<strong>in</strong>ters<br />

• The NAO <strong>in</strong>dex - the difference of normalized sea-level<br />

pressure (SLP) between 2 stations situated close to the<br />

"centres of action" over Iceland and the Azores. Stykkisholmur<br />

(Iceland) is <strong>in</strong>variably used as the northern station, whereas<br />

either Ponta Delgada (Azores) Lisbon (Portugal) or Gibraltar<br />

are used as the southern station<br />

(Jones et al., 1997; http://www.cru.uea.ac.uk/cru/data/nao.htm)<br />

3. REGIONALNE KLIME<br />

NAOI-<br />

Makro<strong>klima</strong>: <strong>klima</strong> relativno velikega področja, ki jo določajo kroženje<br />

atmosfere <strong>in</strong> morskih tokovi na eni strani ter lokalna orografija na<br />

drugi.<br />

Kako opisujemo sprem<strong>in</strong>janje regionalne klime tekom letnih časov?<br />

<strong>klima</strong>tograf<br />

3. REGIONALNE KLIME<br />

a) Vpliv topografije<br />

<strong>klima</strong>tski diagram<br />

Oblika terena vpliva na vzorec padav<strong>in</strong>,spremembo temperature glede<br />

na nadmorsko viš<strong>in</strong>o <strong>in</strong> na razporeditev vegetacije.<br />

5


3. REGIONALNE KLIME<br />

b) Prisojna <strong>in</strong> osojna pobočja<br />

Prisojna pobočja izpostavljena močnejšemu sončnemu obsevanju =><br />

višja evaporacijo <strong>in</strong> povprečna temperatura => nižja vlažnost tal,<br />

poudarjeni ekstremi<br />

Mikro<strong>klima</strong> prisojnih pobočji je topla <strong>in</strong> suha (kserična), osojnih pa<br />

hladna <strong>in</strong> vlažna (mezična)<br />

3. REGIONALNE KLIME<br />

c) Inverzije<br />

Nočno ohlajanje tal povzroči nastanek jutranje megle (ko se zrak pri<br />

tleh dovolj ohladi (postane dovolj vlažen) => nastanek jutranje megle)<br />

Inverzija v dol<strong>in</strong>ah <strong>in</strong> vrtačah: ponoči ohlajen zrak drsi po pobočju v<br />

dol<strong>in</strong>o ali vrtačo kjer se kopiči => debel<strong>in</strong>a hladne plasti zraka se veča <strong>in</strong><br />

lahko pride do nastanka megle => vegetacijski obrat<br />

6


3. REGIONALNE KLIME<br />

d) Klima urbanih okolji<br />

Produkt morfologije mesta: absorpcija <strong>in</strong> <strong>sevanje</strong> dolgovalovnega<br />

sevanja je veliko večje kot v neurbanem prostoru => toplotni otok<br />

3. REGIONALNE KLIME<br />

e) Spremembe regionalne klime<br />

Role of Land-Surface Changes <strong>in</strong> Arctic Summer Warm<strong>in</strong>g,<br />

Chap<strong>in</strong> et al., SCIENCE VOL 310 28 OCTOBER 2005<br />

Fig. 1. (A) Spatial pattern of high-latitude surface<br />

summer (June to August) warm<strong>in</strong>g (<strong>in</strong> -C over 44<br />

years, 1961 to 2004) and (B) the temporal air<br />

temperature anomaly (deviation from the longterm<br />

mean) <strong>in</strong> Alaska.<br />

3. REGIONALNE KLIME<br />

e) Spremembe regionalne klime<br />

Fig. 3. Satellite record of temporal changes <strong>in</strong> (A)<br />

mean summer (June to August) cloud fraction<br />

[slope (S) = 0.0068, P 0 0.11] and optical depth<br />

(S 0 0.0201, P 0 0.5);<br />

(B) mean summer cloud radiative forc<strong>in</strong>g [net<br />

(S 0 –2.71, P 0 0.001), longwave (S = 1.02, P =<br />

0.05), and shortwave (S = –3.73, P 0 0.004)]; and<br />

(C) clear-sky summer broadband albedo (S = –<br />

0.0002; P = 0.6) and surface temperature (S =<br />

0.050, P 0 0.6) <strong>in</strong> arctic tundra on the North Slope<br />

of Alaska. Data for the Alaskan doma<strong>in</strong> are drawn<br />

from the panarctic data set of Wang and Key<br />

9


3. REGIONALNE KLIME<br />

e) Spremembe regionalne klime<br />

Role of Land-Surface Changes <strong>in</strong> Arctic Summer Warm<strong>in</strong>g,<br />

Chap<strong>in</strong> et al., SCIENCE VOL 310 28 OCTOBER 2005<br />

3. REGIONALNE KLIME<br />

e) Spremembe regionalne klime<br />

Arctic Climate Impact Assessment<br />

3. REGIONALNE KLIME<br />

e) Spremembe regionalne klime<br />

Arctic Climate Impact Assessment<br />

Changes <strong>in</strong> surface air<br />

temperature north of<br />

60ºN between the 1981–<br />

2000 basel<strong>in</strong>e and 2100<br />

as projected by the<br />

five ACIA-designated<br />

models forced with the<br />

- A2 (emissions scenario<br />

assumes global<br />

emphasis on susta<strong>in</strong>ed<br />

economic development)<br />

and<br />

- B2 (emissions scenario<br />

reflects a world that<br />

promotes environmental<br />

susta<strong>in</strong>ability) emissions<br />

scenarios.<br />

Fig. 18.1. Present<br />

and projected<br />

boundaries (by the<br />

end of 2100) of<br />

summer sea-ice<br />

extent, permafrost,<br />

and the treel<strong>in</strong>e.<br />

10


3. REGIONALNE KLIME<br />

e) Spremembe regionalne klime<br />

Climate change and the cetacean community of north-west Scotland,<br />

MacLeod et al., Biological Conservation 124 (2005) 477–483<br />

S<strong>in</strong>ce 1981 there has been documented<br />

<strong>in</strong>crease of 0.2–0.4 C per decade <strong>in</strong> local<br />

sea water temperatures.<br />

Fig. 1. The study area cover<strong>in</strong>g north-west<br />

Scotland used to <strong>in</strong>vestigate changes <strong>in</strong> cetacean<br />

community. This study area <strong>in</strong>cluded all western<br />

and northern coasts of the Scottish ma<strong>in</strong>land as<br />

well as all western and northern isles. Back ground<br />

shad<strong>in</strong>g: Water depths separated by 200, 500,<br />

1000, 1500, 2000 and 2500 m contours. White<br />

Arrow: position of monitor<strong>in</strong>g site (Handa Island)<br />

where cetacean presence was recorded between<br />

1987 and 1991. Black L<strong>in</strong>es: Transect l<strong>in</strong>es<br />

repeatedly covered by systematic surveys dur<strong>in</strong>g<br />

summer months <strong>in</strong> 2002 and 2003 us<strong>in</strong>g passenger<br />

ferries as platforms of opportunity. Latitudes are<br />

degrees north, longitudes are degrees west.<br />

.<br />

Cetacean belong<strong>in</strong>g to the Cetacea,<br />

an order of aquatic, chiefly mar<strong>in</strong>e<br />

mammals, <strong>in</strong>clud<strong>in</strong>g the whales and<br />

dolph<strong>in</strong>s.<br />

3. REGIONALNE KLIME<br />

e) Spremembe regionalne klime<br />

Climate change and the cetacean community of north-west Scotland,<br />

MacLeod et al., Biological Conservation 124 (2005) 477–483<br />

Table 1: Species<br />

recorded strand<strong>in</strong>g <strong>in</strong><br />

Scotland between 1948<br />

and 2003, with details<br />

of the year they were<br />

first recorded, their<br />

range of occurrences <strong>in</strong><br />

terms of water<br />

temperatures<br />

3. REGIONALNE KLIME<br />

e) Spremembe regionalne klime<br />

Climate change and the cetacean community of north-west Scotland,<br />

MacLeod et al., Biological Conservation 124 (2005) 477–483<br />

Fig. 2. Expected and actual accumulation curve of species diversity <strong>in</strong> north-west<br />

Scotland constructed from stand<strong>in</strong>gs records between 1948 and<br />

2003: solid l<strong>in</strong>e – actual accumulation curve for species; dashed l<strong>in</strong>e – expected<br />

accumulation curve based on model; solid arrows – actual first year of occurrence<br />

for three warm water species first recorded <strong>in</strong> north-west Scotland s<strong>in</strong>ce 1988;<br />

dashed arrows – median expected first year of occurrence for these warm species<br />

<strong>in</strong> 1000 Monte Carlo simulations.<br />

11


4. MIKROKLIMA<br />

a) Klima blizu tal<br />

Znotraj regionalne klime prihaja do velikih sprememb med<br />

posameznimi mikrolokacijami: klimo značilno za mikrolokacijo<br />

imenujemo mikro<strong>klima</strong>.<br />

Značilni ekstremi (podnevi višja <strong>in</strong> ponoči nižja od temperature merjene<br />

na standardni viš<strong>in</strong>i (1.83m)<br />

Kaj so glavni razlogi za nastanek ekstremov?<br />

Bilanca sevanja površja: - podnevi absorpcija <strong>in</strong> radiacija,<br />

- ponoči samo ohlajanje.<br />

Vlaga: - bolj ko so tla suha, večje je ohlajanje=> ni vlage za absorpcijo<br />

dolgovalovnega sevanja <strong>in</strong> njenega povratnega sevanja.<br />

4. MIKROKLIMA<br />

b) Vplivi vegetacije <strong>in</strong> tal<br />

Kakšni so vplivi vegetacije?<br />

Vegetacija vpliva na mikroklimo preko:<br />

- vplivov na smeri <strong>in</strong> jakosti vetra, evaporacije, vlažnosti, <strong>in</strong><br />

temperature površja tal => zmanjšuje temperaturni gradient.<br />

Barva <strong>in</strong> vlažnost tal vplivata na segrevanje <strong>in</strong> ohlajanje tal.<br />

4. MIKROKLIMA<br />

c) Mikro<strong>klima</strong> <strong>in</strong> habitati<br />

Mikro<strong>klima</strong> pogoji habitat <strong>in</strong> habitati se sprem<strong>in</strong>jano tako kot se<br />

sprem<strong>in</strong>ja mikro<strong>klima</strong>.<br />

Kateri dejavniki okolja igrajo najpomembnejšo vlogo pri:<br />

a) živalih?<br />

b) rastl<strong>in</strong>ah?<br />

Pri živali igra najpomembnejšo vlogo prava komb<strong>in</strong>acija vlažnosti <strong>in</strong><br />

toplote.<br />

Rastl<strong>in</strong>e izbirajo svoje rastišče predvsem glede na svetlobo, toploto,<br />

vlago <strong>in</strong> tla.<br />

12

Hooray! Your file is uploaded and ready to be published.

Saved successfully!

Ooh no, something went wrong!