1 / 29

GLOBE

GLOBE. dr Krzysztof Markowicz Koordynator badań atmosferycznych w Polsce. Obieg wegla. Cwiczenia (linki) Zdjecia satelitarne –dane – obrazy Co to jest model ? Przykłady- iSEE demo Cwiczenie z danymi – np. CO2 a zmiany klimatu. Obieg węgla w przyrodzie. Obieg węgla w przyrodzie.

clea
Download Presentation

GLOBE

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript


  1. GLOBE dr Krzysztof Markowicz Koordynator badań atmosferycznych w Polsce

  2. Obieg wegla • Cwiczenia (linki) • Zdjecia satelitarne –dane – obrazy • Co to jest model ? Przykłady- iSEE demo • Cwiczenie z danymi – np. CO2 a zmiany klimatu.

  3. Obieg węgla w przyrodzie

  4. Obieg węgla w przyrodzie • To biochemiczny cykl w którym węgiel jest wymieniany pomiędzy biosferą, geosferą hydrosferą oraz atmosfera.

  5. Globalny bilans węgla w przyrodzie

  6. Czego dotyczy projekt? • Głównym zadaniem projektu jest przeniesienie badań polowych nad ekosystemem do warunków szkolnych. • Uczniowie będą zbierać dane z najbliższego otoczenia szkoły wykorzystując wcześniejsze protokoły: fenologiczny, pokrycia terenu, glebowy łącznie z nowymi protokołami obejmującymi rozwój ekosystemu oraz zmian w nim zachodzących oraz defoliacje. • Dodatkowo, uczniowie będą mogli rozszerzyć metody badania środowiska o nowe techniki obejmujące modelowanie obiegu węgla w skali lokalnej i globalnej oraz metody teledetekcyjne.

  7. Cel projektu • Edukacja – dlaczego węgiel jest ważnym składnikiem ekosystemu, jak wygląda jego obieg w tym systemie. • Poznanie technik badawczych stosowanych do badania obiegu węgla. • Podniesienie swojego krytycznego spojrzenia na problemy środowiska naturalnego. • Poznanie natury badań naukowych

  8. Skąd zainteresowanie obiegiem węgla w przyrodzie? • Węgiel jest jednym najczęściej występujących pierwiastków w przyrodzie. Około 50% węgla związane jest z fauną oraz florą. • Węgiel występuje również na powierzchni ziemi, w atmosferze, w oceanach i podlega cyklowi pomiędzy wymienionymi elementami środowiska naturalnego. • Obieg węgla ma ogromny wpływ na Ziemie zarówno w skali lokalnej jak i globalnej. Wpływa na klimat ,jest kluczowym czynnikiem utrzymujący ekosystem w stanie równowagi. • W skali lokalnej odgrywa istotną role w procesach wzrostu oraz akumulacji jak również zaniku i obumierania roślinności. • W skali globalnej węgiel występujący w związkach tlenowych (CO2) jest głównym gazem cieplarnianym odpowiedzialny za zmiany klimatyczne.

  9. Kto może uczestniczyć w projekcie? • Ze względu na globalny efekt obiegu węgla głównym celem projektu jest umożliwienie całej społeczności GLOBE uczestniczenie w projekcie. • Program będzie rozwijany i testowany w USA a następnie przekazywany możliwie najszerszej grupie nauczycieli GLOBE oraz szkół nie będących w GLOBE. • Projekt jest nastawiony na uczniów gimnazjów oraz liceów jednak będzie szereg zadań możliwych do wykonania dla uczniów o poziomie podstawowym.

  10. Jakie badania uczniowie będą wykorzystywać ? • Będą gromadzić dane z: pokrycia tereny, biometrii, fenologii, charakterystyki liści. • Mogą również wykorzystywać dane atmosferyczne (temperatura i opady) oraz własności gleb. • Uczniowie będą analizować i porównywać zgromadzone dane z wcześniejszymi wynikami lub z innymi szkołami. • Uczniowie będą wykorzystywać modele oraz metody teledetekcyjne do analizy danych z różna rozdzielczością czasowo-przestrzenna. Na tej podstawie będą starali się odpowiedzieć na szereg pytań związanych z wpływem obiegu węgla na ekosystem.

  11. Wymagania technologiczne • Komputer • Internet • Microsoft Excel lub podobny

  12. Zmiany koncentracji gazów cieplarnianych Krzysztof Markowicz kmark@igf.fuw.edu.pl

  13. Efekt cieplarnianyZmiany koncentracji CO2 Krzysztof Markowicz kmark@igf.fuw.edu.pl

  14. Zmiany temperatury w ostatnim tysiącleciu – mała epoka lodowa Krzysztof Markowicz kmark@igf.fuw.edu.pl

  15. GLOBE conference 2005, J. Albrechtova & B.N.Rock

  16. Główne elementy projektu • Modelowanie • Eksperymenty polowe (w terenie) • Eksperymenty laboratoryjne ( w klasie) • Teledetekcja (badania satelitarne)

  17. Model oraz modelowanie • Model to uproszczony opis rzeczywistości (np. smuga zanieczyszczeń) • Modelowanie to użycie języka matematyki i fizyki do opisania zachowania jakiegoś układu (np. rozprzestrzenianie smugi zanieczyszczeń)

  18. http://www.iseesystems.com/softwares/player/iseeplayer.aspx http://serc.carleton.edu/files/usingdata/accessdata/workshop07/biomassaccumulation2.3.zip

  19. Modelowane zmiany klimatu w obecnym stuleciu Krzysztof Markowicz kmark@igf.fuw.edu.pl

  20. Modelowanie obiegu węgla a zmiany klimatu • Modele obiegu węgla są wykorzystywane w modelach klimatycznych. Używane są do badania wymiany węgla pomiędzy oceanami atmosfera a biosfera i do oszacowania koncentracji CO2. • Modele te są obarczone znaczącymi błędami. Mimo to pokazują dodatnie sprzężenie zwrotne pomiędzy temperatura a koncentracją CO2.

  21. Atmosfera • Węgiel w atmosferze występuje głównie w formie dwutlenku węgla. • Mimo że jego koncentracja sięga około 0.04% (molowo) odgrywa istotną role gdyż jest gazem cieplarnianym. Jest odpowiedzialny za obserwowane globalne ocieplenie. • Węgiel uwalniany jest do atmosfery: (1) w procesach fotosyntezy (2) na powierzchni oceanów (w kierunku biegunów woda staje się chłodniejsza przez co CO2staje się bardziej rozpuszczony w wodzie i tworzy się kwas węglowy. Proces ten jest połączony z globalna cyrkulacją termohalinową transportującą gęstą wodę powierzchniową do niższych warstw oceanów). Gdy woda staje się cieplejsza rozpuszczony CO2jest emitowany do atmosfery (skala czasowa tego procesu jest mniejsza niż 100 000 lat). (3) w przypowierzchniowych warstwach wody (obszary wysokie produktywności biologicznej) • (4) wietrzenie skał

  22. Emisja CO2 do atmosfery cd • (5) erupcje wulkaniczne • (6) spalanie związków organicznych (przemysł, transport) • (7) produkcja cementu

  23. Oceany • Zawierają około 36000 GT węgla głównie w formie jonów wodorowęglanów • Nieorganiczny węgiel jest istotnym składnikiem wchodzącym w reakcje w wodzie. Kontroluje pH wody. • Węgiel podlega wymianie między oceanem a atmosferą. Jest on uwalniany do atmosfery w obszarach upwellingu (prądów wznoszących) zaś transportowany z atmosfery do oceanu w rejonie downwelling (prądów opadających). • W momencie transportu do oceanu zachodzi reakcja tworząca kwas węglowy CO2 + H2O ⇌ H2CO3 Przebiega ona zarówno w przód jak i w tył przez co ustala się stan równowagowy. • Reakcją kontrolującą pH jest H2CO3 ⇌ H+ + HCO3−

  24. Present day" (1990s) sea surface dissolved inorganic carbon concentration (from the GLODAPclimatology)

  25. Biosfera • Zawiera około 1900 GT węgla będącego częścią życia na Ziemi. • Najwięcej węgla uwalniane jest w procesach oddychania. W warunkach tlenowych zachodzi reakcja: C6H12O6 + 6O2 → 6CO2 + 6H2O w przypadku beztlenowym uwalniany jest metan. • Znaczący wkład wnosi emisja związana ze spalaniem biomasy. • Węgiel podlega cyklowi w obrębie samej biosfery.

More Related