Systeem aarde en het klimaat Wolfgang Schlager

Vergelijkbare documenten
klimaatverandering en zeespiegelstijging Klimaatverandering en klimaatscenario s Achtergronden Prof Dr Bart van den Hurk

Samenvatting (Summary in Dutch)

Eindexamen aardrijkskunde vwo 2008-II

Prof. Gerbrand Komen. (ex-) Directeur Klimaatonderzoek KNMI. 12 Maart 2009 NNV Sectie Energie en Klimaat

Klimaatverandering. Klimaatverandering. Klimaatverandering. Klimaatverandering. Klimaatverandering Klimaatverandering

Klimaatverandering en klimaatscenario s in Nederland

Het klimaat, broeikasgassen en wij...!

Klimaatmodellen. Projecties van een toekomstig klimaat. Wiskundige vergelijkingen

Geologische tijdschaal. AK 4vwo vrijdag 31 oktober. 11 Het klimaat door de tijd. inhoud

Sessie 1 Inleiding plaattektoniek

Determineren van gesteente

KLIMAATVERANDERING. 20e eeuw

Klimaat(les)marathon. Leren voor en over het klimaat

Koolstof wordt teruggevonden in alle levende materie en in sedimenten, gesteenten, de oceanen en de lucht die we inademen.

Is er een point of no return in klimaatverandering? Henk A. Dijkstra, IMAU, Departement Natuuren Sterrenkunde, Universiteit Utrecht

tijdreeksen voor de toekomst

Recente variaties in de temperatuur van het oceaanwater. Henk Dijkstra Instituut voor Marien en Atmosferisch Onderzoek Universiteit Utrecht

Zeespiegelmonitor 2018

NNV-bestuursstandpunt over de samenhang tussen klimaatverandering en energiegebruik

Klimaatverandering. Urgentie in Slow Motion. Bart Verheggen ECN

The Day After tomorrow... Waarom wachten

Reis naar het middelpunt der Aarde

KNVWS Delft. Overzicht

Klimaat Services. Opzet presentatie

Aarde: De aarde als natuurlijk systeem; samenhangen en diversiteit

Energiebalans aarde: systeemgrens

Wat zit er in de aarde en wat beweegt haar. Jacob T. Fokkema

WISB134 Modellen & Simulatie. Lecture 5 - Scalaire recursies (deel 2)

De KNMI 14 klimaatscenario s Ontwikkelingen De scenario s Voorbeelden

De club van Rome had toch gelijk!

Klimaat in de 21 e eeuw

Klimaatverandering. Opzet presentatie

Planetaire Samenstanden en Aardbevingen door Frank Hoogerbeets

Practicum: Hoezo Zeespiegelstijging?

Het karakter en de oorzaken van het 8.2 ka klimaatevent: Een vergelijking van resultaten van een gekoppeld klimaatmodel en paleoklimaatreconstructies

Samenvatting. Holocene klimaatvariabiliteit in de Noord-Atlantische regio: numerieke simulaties in vergelijking tot reconstructies.

klimaatverandering Planet

Het Klimaatdebat. 09/01/2013 Bart Strengers

Klimaatverandering in internationaal perspectief

23/11/2018. Hoelang is Hol-(Zee)land nog houdbaar?

Kunnen we variaties in het klimaatsysteem begrijpen en voorzien?

Klimaatverandering Wat kunnen we verwachten?

Scenario s voor zeespiegelstijging. Caroline Katsman TU Delft / Vloeistofmechanica

Eindexamen aardrijkskunde oud progr vwo I

Aardwetenschappen volgens het Systeem Aarde

Koolstofcyclus in de zee. Stefan Schouten. NIOZ is part of the Netherlands Organisation for Scientific Research (NWO)

Samenvatting (Summary in Dutch)

Den Haag aan zee of in zee?

Biogene Mineralen een nieuwe kijk op mineraalevolutie

Dolende Geografische Polen. prof. dr Bert Vermeersen

Klimaatveranderingstand. wetenschap. Prof Wilco Hazeleger

De Aarde Zweet, Leuven 28 november IPCC voorspelt klimaatverandering en verdere zeespiegelstijging. Hoe erg is dat? December 1,

Samenvatting Aardrijkskunde H1 paragraaf 6t/m 14

Centrale vraagstelling Hoe organiseer je een expeditie naar de Zuidpool om het hitterecord van 55 miljoen jaar geleden te kunnen onderzoeken?

Inleiding tot de dynamica van atmosferen Krachten

Signalen van klimaatveranderingen

Werkblad:weersverwachtingen

Kansverwachtingen. De atmosfeer als chaos:

Van klimaatscenario's naar klimaatverwachtingen: hoe betrouwbaar zijn klimaatmodellen? Geert Jan van Oldenborgh

Les Koolstofkringloop en broeikaseffect

Samenvatting Klimaatsverandering en gletsjers

Aansluiting op het actuele curriculum (2014)

Praktische opdracht Aardrijkskunde De aarde van binnen en de gevolgen daarvan

KNMI 06 klimaatscenario s

Daarbij stierven 200 duizend mensen.

Het maken van een weersverwachting: de begintoestand

Chaos uit de automaat

Nederlandse samenvatting

GEO Ecozones vervolg Systemen. Vandaag

De klimaatverandering: fabel of pure ernst?

Mexico kan het schudden

Examen Inleiding Atmosfeer 8 mei 2014 EXAMEN INLEIDING ATMOSFEER. 8 mei 2014, 13:30-16:30 uur

Aardrijkskunde inhouden (PO-havo/vwo)

Gevolgen IJsafsmelting Poolgebieden voor Zeespiegelrijzing. Bert Vermeersen

BEWEGENDE AARDE: KWARTET

De voorspelbaarheid van klimaatverandering is begrensd

Klimaatverandering: Angst voor de Apocalyps? Feiten en verwachtingen

1. Waarnemingen van klimaatverandering

Basiscursus Sterrenkunde. Sterrenwacht Tweelingen, Spijkenisse 1 Mei 2019

Samenvatting Aardrijkskunde H.2 tot paragraaf 8

Practicum: Hoezo Zeespiegelstijging?

Vervolgens wordt ook ingegaan op de hypothese dat patronen in fenotypische plasticiteit adaptief kunnen zijn. De eerste vraag was of natuurlijke

HET BROEIKASSEFFECT / DE STRALINGSBALANS / OPWARMING AARDE

Tipping points on ice Een Geo Future Module over landijs

IJSLAND. Dr. Bernd Andeweg Aardwetenschappen Vrije Universiteit amsterdam

Correlatie: Kerndoelen W T - Curriculum Noord-Amerika - Mad Science Nederland. Amerikaans Curriculum. Wetenschappelijk onderzoek doen

De KNMI 14 klimaatscenario s Neerslag en neerslagextremen

4 juli blauw. Toelatingsexamen arts en tandarts. Informatie verwerven en verwerken (IVV) STILLEESTEKST 2

Eekhoutcentrum Vliebergh. Wegwijzers voor Aardrijkskunde

Klimaatverandering. Opzet presentatie

Bepaling van de primaire impacten van globale klimaatsveranderingen

Oceaancirculatie en klimaat

Over opwarming van de aarde, klimaatonzin en CO 2

Unificatie. Zwakke Kracht. electro-zwakke kracht. Electriciteit. Maxwell theorie. Magnetisme. Optica. Sterke Kracht. Speciale Relativiteitstheorie

Zeeniveau Waarnemingen door School at Sea a/b Regina Maris

Scenario s voor zeespiegelstijging Hoe komen ze tot stand en hoe (on-)zeker zijn ze?

Het integreren van ijsbergvariabiliteit in het klimaatsysteem met behulp van het iloveclim klimaatmodel

NIVE masterclass Kansen van duurzaam ondernemen

Eindronde Natuurkunde Olympiade 2018 theorietoets deel 1

Krachten van de natuur hoofdstuk 1B4

Transcriptie:

Systeem aarde en het klimaat Wolfgang Schlager Kennis van de aarde als systeem van lagen en kringlopen nu uitstekende basis voor aardwetenschappelijk onderwijs en voorspellingen Meten is weten Guessing from incomplete data is a professional requirement of geologists H.H.Hess, ca. 1960 Patronen-herkennen op aardoppervlak A. Wegener ~1925 Continenten passen langs 1000 m lijn E. Suess ~ 1900 Atlantische/Pacifische marges NASA, USGS Lagen van de aarde typische kringlooptijden atmosfeer 10 0 j. biosfeer: bereik met leven in atmosfeer, oceaan en vaste aarde GAIA hypothese mantel + korst 10 8 j. kern?? oceaan 10 3 j. Massa s in beweging door zon, nucleaire processen, gravitatie. Uitwisseling van energie en materie tussen lagen systeem aarde 1

Klimaatzones expressie van circulatiecellen in de atmosfeer K Klimaatzones in de aard-geschiedenis traceerbaar Europa-Azie Afrika 2

Ouderdom van de korst, spreidingsruggen, subductiezones: getuigen van de kringloop in korst en mantel subductie spreidingsrug 0.0 67.7 131.9 180 Ma Cenozoicum Krijt Jura Müller et al. 1997 Kringloop in mantel en korst Variatie in snelheid van aardbevingsgolven documenteert subductie van de Farallon plaat (blauw) tot de onderste mantel diepzeetrog discontinuiteiten -0.5% + 0.5% relatieve snelheid P-golven kern-mantel grens Van der Hilst et al. 97 Spreidingsruggen koelingssystemen en ionenwisselaars Hydrothermale oplossingen rijk aan K en Ca arm aan Mg en SO 4 zeewater zeewater Tijdens snelle spreiding meer K, Ca, minder Mg, SO 4 in zeewater 3

Magneetveld van de aardkern beschermd tegen cosmische straling en maakt leven mogelijk Mars had magneetveld in het verleden! Wikipedia, 2007 VOORSPELLEN Systeem concept bevordert voorspelling door gedetailleerd onderzoek van alle relevante onderdelen Vulkanen verbinden vaste aarde en atmosfeer Mt. St. Helens, 1980/05/17 4

Mt. St. Helens, 1980/05/18 Verleden documenteren, continu meten -- goed voorspellen Voorspelling: sediment-architectuur vs. vogel-anatomie Schlager, 2000, modif. NIET-LINEAIRE DYNAMICA AND CHAOS --- In dynamische systeem-analyse betekent: -- deterministisch: maar EEN ding kan in de volgende stap gebeuren; -- random: alles wat ooit in het systeem kan gebeuren, kan in de volgende stap gebeuren; -- chaotisch: het systeem is deterministisch maar exacte voorspelling vereist bijna oneindig precieze kennis van de tegenwoordige toestand; (niet-lineaire componenten in de toestandsvergelijkingen). Lorenz 1993,3-8 --- Vele onderdelen van het systeem aarde zijn chaotisch, b.v. -- sedimentatie/erosie, -- weer en klimaat. 5

Niet-lineaire processen bemoeilijken voorspelling in systeem aarde: minuscule oorzaken - grote, onvoorspelbare effecten Voorbeeld: glijplank in buckelpiste 6 planken, startverschil 1 mm 60 m kruisende sporen! vele tipping points voor planken E. Lorenz (1993) 30 m De Lorenz vergelijkingen voor een waterpan een zeer eenvoudig weer systeem intensiteit van de convectie temperatuurverschil tussen opstijgend en dalend water afwijking van lineair verticaalprofiel niet-lineair gedrag door xy, sinx, x 2 etc constanten voor belangrijke eigenschappen van het systeem Lorenz vergelijkingen produceren onregelmatige oscillaties (hier aangetoond voor variabele y) 6

Geneeskunde systeemwetenschap par excellence Instrumenten en geneesmiddelen uit natuur- en scheikunde desondanks: arts expert voor systeem mens Aardwetenschappers - experts voor systeem aarde KLIMAAT-VERANDERING --- Klimaat = wisselwerking atmosfeer-biosfeer-oceaan-landoppervlak + zon --- Atmosferische circulatie varieert op vele schalen (vaak chaotisch): weer klimaat >30 j. --- Geologen reconstrueren meestal in domein 10 2 10 8 yr, ziektegeschiedenis belangrijk voor voorspelling!! Basis voor klimaat-onderzoek (Gleick et al. 2010): well established theories often spoken of as facts....fame still awaits anyone who could show these theories to be wrong. Aardwetenschappers: zelf beeld vormen! per jaar: ~1.2% van CO 2 -massa atmosfeer 7

Atmosferisch CO 2 natuurlijk verloop en toekomst scenario s luchtbellen in ijskernen Karl et al. 2009 Global Climate Change Impact Temperatuur aardoppervlak 1000 2100 geen evenwicht temperatuur - CO 2 bij emissie=0 temperatuur = +0.6 0 Natl.Res.Council, 2006; IPCC, 2007 Aardse ziektegeschiedenis: van 40ka naar 100ka ijstijden (Mid-Pleist. Transition) Ice cores Ice volume Severinghaus et al.2010 EOS 8

Frequentiespectrum van zeespiegel 0-900000 j. BP Frequentie (%) top 5% heden Zeespiegel (m) diepste 5% Groenland s ijskap in laatste interglaciaal Figure 6.6 Witte punten ijs aanwezig Scenario voor anthropogeen broeikaseffect? (zeespiegel ca. +3m) IPCC 2007 chapt.6 Wikipedia after Hoyt & Schatten, Solar Phys. 1998 9

Energie van de zon en temperatuur aardoppervlak Karl et al. 2009 Global Climate Change Impact Grootste ozongat ooit sept. 2006 Anthropogeen effect door CFK s Wikipedia 2010/01 Chloorfluorkoolstoffen (CFK s) in atmosfeer Yes, we can!! trend verandert door mondiale maatregelen Wikipedia 2011 10