Geofag – viktig del av allmenndannelsen?

søndag 4 oktober 2009, kl. 15:11 | Publisert i Allmenndannelse, Geofag, Klima | 12 kommentarer
Stikkord: , ,

Den siste tiden har det vært flere alvorlige hendelser / naturkatastrofer, som alle inngår i geofaget – jordskjelv, tsunami, tyfoner – i tillegg til et kontinuerlig fokus på global oppvarming og klimaendringer. Steinar J. Olsen, gründer og daglig leder av Stormberg, blogger blant annet om klima. Tidligere i uken skrev han blogginnlegget “Ekstremvær ikke lenger så ekstremt”. I går fikk han følgende kommentar til dette innlegget: “Ekstremvær er en funksjon av AVKJØLING. Varmen skal ut av havene og dette skjer i hot spots. KlimaOPPVARMING skjer jevnt og skånsomt.” Min første tanke var: “Noen hadde trengt et kurs innen for geovitenskap”, og jeg hadde nesten lyst til å utfordre kommentarskribenten til å ta Geofag ved en videregående skole.

Klima, ekstremvær, klimakrise, global oppvarming, klimamodeller, tsunami – er alle begreper som vi møter i mediene daglig. Men vet “folk flest” hva som ligger i disse begrepene? Hvis man snakker om Newtons lover, eller termodynamikk, så vil de aller fleste si: “Uff, nei, fysikk og sånn, det har jeg aldri skjønt noe av, det er bare for spesielt interesserte.” Mens forståelse av mekanismer i atmosfæren, havene – klimasystemet, det er visst enkelt nok! At en klimamodell er en kompleks sammensetning av flere fysiske og kjemiske lover, det spiller tydeligvis ingen rolle når “folk flest” skal si om de “tror på” global oppvarming eller ikke. (Ja, Newtons – og termodynamikkens lover er alle essensielle i det komplekse klimasystemet)

Jeg mener ikke at alle og enhver må forstå den fulle kompleksiteten av eksempelvis en klimamodell (det er også langt utenfor læreplanmål i geofaget i den videregående skole). Men jeg har et sterkt ønske om at folk VET at klimasystemet er komplekst. Nå har nok ikke jeg nok lesere på bloggen min til at jeg kan bidra til en stor allmenndannelse til det norske folk, men kanskje noen av dere er interessert i små fagbolker om geofag?

I dag kommer en liten bolk om tropiske orkaner:

Tropisk uvær

Verdens største og mest ødeleggende uvær varer fra noen timer og opptil en måned, og de dannes over varme farvann i tropene (“Weather” – Crowder et al, 2000)

Tropiske orkaner, tyfoner og tropiske sykloner er de samme værfenomenene, de ulike navnene henger sammen med hvor i verden den tropiske orkanen oppstår. Vi kaller det en tropisk orkan i Nord-Amerika og ved de Vest-Indiske øyer, en tyfon når det oppstår i det nordvestlige Stillehavet vest for datolinjen, og en tropisk syklon i det indiske hav og ved Australia. Jeg kaller dem med fellesbetegnelsen tropisk orkan.

Hoveddrivkraften, eller energikilden, bak en tropisk orkan er fordampningsvarme. Havvann fordamper og stiger oppover. Vanndampen stiger, og tar med seg fordampningsvarmen – energien er bundet til vannets gassfase. I store høyder kondenseres vannet til små vanndråper (skyer) dannes, og energien (latent varme) frigis til omgivelsene. Denne prosessen er ikke særegen for dannelse av tropiske orkaner, dette skjer hver gang skyer dannes. Spørsmålet er blant annet hvor mye energi som frigis?

Forskning på tropiske orkaner og prosessen bak hvordan disse dannes pågår enda, men man har funnet seks generelle faktorer som er nødvendige for dannelsen av en tropisk orkan:

  1. Temperaturen i havoverflaten må være minst 26,5°C ned til et dyp på minst 50m.
  2. En rask avkjøling med høyden, slik at den latente varmen kan frigis til omgivelsene
  3. Høy luftfuktighet, som gjør det mulig at en forstyrrelse kan videreutvikles
  4. Svak vindskjæring. Det betyr at det ikke er store forskjeller i vindretninger og styrke oppover i høyden. En stor vindskjæring vil “blåse i stykker” forstyrrelsene i den begynnende tropiske orkanen.
  5. Avstand fra ekvator. Den tropiske orkanen trenger hjelp fra jordrotasjonen (Corioliskraften) for å få spiralbevegelsene i gang. Minste avstand fra ekvator er 500km, eller omtrent ±5° fra ekvator
  6. En eksisterende værforstyrrelse – eksempelvis et lavtrykk. En tropisk orkan er på mange måter en videreutvikling av en annen værforstyrrelse.

Hva så med tropiske orkaner i forhold til global oppvarming? Det finnes det dessverre ikke et enkelt svar på, siden dannelsen av en tropisk orkan i seg selv er såpass komplekst. Flere forskningsstudier (bl.a. Schiermeier, Nature 3.sep. 2008) viser til at orkanenes intensitet har økt de siste 30 årene. Det betyr at det ikke er konkludert med at antall tropiske orkaner har økt, men at de tropiske orkanene som oppstår er kraftigere og dermed forårsaker større skader.

Klimadebatt – CarboSchools

mandag 30 mars 2009, kl. 21:23 | Publisert i Geofag, Klima | Legg igjen en kommentar
Stikkord: , ,

I dag har jeg hatt med meg både Geofag 1 og Geofag 2 elever på klimadebatt på VilVitesenteret. Denne klimadebatten var i regi av EU-prosjektet CarboSchools der deltakende skoler i Bergen var invitert til å delta på debatten, altså en teknologi og forskningslære (TOF) klasse fra Katten, en TOF klasse fra Danielsen og Geofagelever fra Bjørgvin. Jeg valgte å ta med begge gruppene selv om det er Geofag 2 som deltar på CarboSchools i år. Neste skoleår vil det nemlig være elever fra årets Geofag 1 som fortsetter prosjektet.

Under debatten tok jeg noen notater, som gjerne blir stikkordpreget når jeg noterer direkte. I tillegg var debatten styrt av spørsmål fra salen, slik at temaene ikke nødvendigvis ikke kom opp i en logisk rekkefølge.

Klimadebatt mandag 30.mars 2009

Sted: VilVite-senteret

Debattpanel: Helge Drange (HD) og Tore Furevik (TF), begge fra UiB

Arrangør og ordstyrer: Eva Falck via CarboSchools, også UiB

HD viser en animasjon over hvordan temperaturanomaliene har endret seg på kloden siden 1880 og frem til i dag. Denne animasjonen viser tydelig hvordan de naturlige variasjonen dominerer først, og hvordan det etterhvert blir svært dominerende oppvarming i arktis.

temperatur1881

Husk på at når man sammenligner temperaturdata med middelverdier, så er middelperiode = 1960-1990

Veldig kaldt i russland i 1941/42 – viktig faktor for hvordan WW2 gikk.

To effekter: temperaturen øker nå relativt gradvis, skyldes i hovedsak menneskelige utslipp av klimagasser. I tillegg har vi naturlige variasjoner, for eksempel El Nino, La Nina.

Størst oppvarming over land + over Arktis. Dette viser målte data, og støtter dermed opp om modellresultatene.

Spørsmål: Vitenskapsfolk er beskyldt for å overdrive problemene for å skaffe penger til forskningen. Hvis man ser på tidligere data enn etter industriell revolusjon, har Norge vært varmere enn i dag. Hva sier dere til det?

Svar: Dette handler om jordens bane rundt solen, slik at disse variasjonene har man forklaring på. For 6-8000 år siden var det varme fuktige somre (større solinnstråling på nordlige halvkule sommerstid), og kaldere tørrere vintre. Isbreene var smeltet vekk. Dette var en lokal oppvarming, nå i dette århundre får vi en global oppvarming, og denne globale temperaturen har vi ikke hatt de siste 3,2 millioner år.
Menneskeheten har aldri opplevd dette tidligere, vil vi kunne overleve dette, vil våre arter kunne overleve.

Continue Reading Klimadebatt – CarboSchools…

ASE: Theoretical Methods for the Calculation of Global Warming Potentials

lørdag 10 januar 2009, kl. 14:02 | Publisert i Klima, Konferanser og kurs | Legg igjen en kommentar
Stikkord: , ,

Bilde av Ronald Reagen: Politikere – hva vet de om science? – 1979: 80% av forurensningen komemr fra planter og dyr. 1988: biler mer enn trær. 1966: et tre er et tre

 

Don quayle: 1988 ikke forurensningen, men det som er i luft og hav

 

Hydrocardigans don prescott

 

Outline:

  1. Greenhouse effect
    1. Radiation balance (ujevne fordelingen av solstrålingen på jordens overflate, samt utstrålingen fra jorden, som er mer jevnt fordelt).

                                                               i.      Ein=Fs(1-A)*Pi*R2

                                                             ii.      Eout=4*Pi*R2*s*Te4

  1.  
    1. Temperature of the earth

                                                               i.        Te = 256K (men global temp er 288K)

                                                             ii.      Fs = solar konstanten

  1. Earth and the planets
    1. Plot temperature against 1/r1/2

                                                               i.      Passer ikke for Venus, some r mye varmere

  1.  
    1. Electromagnetic spectrum.
    2. Greenhouse effect can happen because of difference in the radiation from the sun and from the sun
    3. Vibrating molecules – with music Muse

                                                               i.      Reason for temperature absorption

                                                             ii.      Interaction between temperature and vibration, electric field, frequencies (correct one)

                                                            iii.      Atmospheric warming

1.      vibrational energy is transferred to the surrounding molecules (CO2) og varmer atmosfæren

  1.  
    1. why venus hotter?

                                                               i.      965 000 ppm CO2

                                                             ii.      Atmosphere 93 times as dense

                                                            iii.      Why more CO2? Run-away-greenhouse effect

                                                           iv.      Water content – phase diagram for water is important

                                                             v.      Venus never reaches the point where you get water in liquid or solid, all vapour à greenhouse effect and hot

                                                           vi.      At hight temperatures CO2 is released from carbonates in the planetary crust

  1.  
    1. Temperature on earth – 256K or 288K?

                                                               i.      256K – balance between energy going in and energy going out

                                                             ii.      288K is greenhouse effect

1.      look at earthshine viewed from space – black body radiation from the earth

2.      remember CO2, O3 og H2O, stops some of it (not perfect graph)

  1. Carbon dioxide
  2. Particles in the atmosphere
    1. Studerer så strålingspådriv, sammenligner verdier for året 2000 med verdier for 1750
    2. Aerosols

                                                               i.      Reflects radiation

                                                             ii.      Absorbs radiation from the sun

                                                            iii.      Second organic aerosol: look blue, scatter radiation from the sun

  1. Ozone depletion
    1. Ozone in the lab

                                                               i.      Warm up ozone

                                                             ii.      Appelsinskall oppi, inneholder myrcene

                                                            iii.      Reagerer med terpenes (C10H16)

                                                           iv.      Reagerer med organiske forbindelser

  1.  
    1. Climate change and ozone depletion

                                                               i.      Ozonhullet 1987

                                                             ii.      KNMI/ESA

                                                            iii.      Cause of the ozone hole

1.      cold of the Antarctic vortex

2.      angular momentum is conserved (windspeed increases)

3.      low temperatures cause polar stratospheric clouds to form

a.       HCl + ClONO2 à Cl2 + HNO3

4.      sun comes up

a.       Cl2 is photolysed

b.      Fritt Cl bryter ned O3

5.      at high altitudes (low pressures) excited CO2 emits radiation leading to cooling, which may exacerbate the ozone hole problem

  1. Calculating global warming
    1. SF5CF3 – most potent greenhouse gas in the atmosphere
    2. Global warming potensials

                                                               i.      0,99x + 68.93 (men jeg vet ikke hva x er)

ASE: Climate Change – A Risky Business

lørdag 10 januar 2009, kl. 13:32 | Publisert i Geofag, Klima, Konferanser og kurs | Legg igjen en kommentar
Stikkord: , , ,

Dette viste seg å være et foredrag om klimamodellering, som egentlig ikke ga meg så veldig mye ny informasjon. Jeg klipper inn mine notater direkte, uten korrekturlesning…

Policy responses to cc: mitigation and adaptation

Problem w/adaptation or mitigation: need to know how much change

Effect of uncertainties in planning adaptation:

  • planning for highest à waste money
  • lowest prediction: jeopardize
  • procrastination

 

So how do we model the earths climate, what to predict? Why uncertain?

Future climate I determined by: natural variability (chaos)(ex: el nino, la nina, NAO); natural factors as solar radiation (can’t be forecasted), volcanoes (aerosols); emissions of greenhouse gases (power stations, livestock, rice, aircraft); how the climate system responses on the human activities (how clouds, ice, oceans respond to greenhouse heating)

Stages:

Emissions – scenarios from population, energy, economic models

Concentrations – carbon cycle and chemistry models

Heating effect – properties of the greenhouse gases

Climate change – climate gases

Impacts – impact models

A climate model:

Ocean divided into 20 layers (100kmx100km), soil into 5 layers, atmosphere into 19 layers (300kmx300km)

Halvveis: Endelig viser han forskjellene i de ulike modellene! Har brukt en halvtime på å snakke om modellering.

Why uncertain: kjenner ikke bidraget fra naturlig variabilitet, kjenner ikke hvor mye utslipp vi vil ha, og iallfall ikke hvordan responsen vil bli.

Usikkerheten er stor på regional skala (som om det var merkelig?)

 

Hvorfor usikkerhet?

Skyer: lave skyer avkjøler, høye skyer varmer klimaet – MEN skyene vil endres i fremtiden, størrelsen på dråper, ispartikler etc vil endres, og disse vil få en stor feedback på klimaet

 

Dagens modellresultater gir ”eksakte” verdier – målet er å gi statistiske verdier – sannsynligheten for at det blir si eller så. Trenger derfor monte carlo kjøringer

Modelvariabler: atmosfære, hav, soil, …

 

Sannsynlighetsfunksjoner: ”Gauss” og akkumulert (pdf – probability distribution … over 10% og under 90%, eksempelvis)

 

Problemer: hva med metan? Gasshydrater, permafrost, våtmarker…

Kan brukes sammen med risk assessment

Opprett en gratis blogg eller et nettsted på WordPress.com.
Entries og kommentarer feeds.