Czasopismo | PRZEGLĄD GEODEZYJNY | Rocznik 2020 - zeszyt 3

Przyczyny zmian ziemskiego klimatu

Causes of terrestrial climate changes

10.15199/50.2020.3.1

Wiesław KOSEK

nr katalogowy: 125196
10.15199/50.2020.3.1

Streszczenie

Obserwowany od ponad stu lat globalny wzrost temperatury na Ziemi powoduje zmniejszanie grubości pokryw lodowych monitorowany za pomocą satelitarnych misji altimetrycznych i grawimetrycznych, a także globalny wzrost poziomu oceanu światowego monitorowany za pomocą pomiarów mareograficznych oraz altimetrii satelitarnej. Jako jedną z przyczyn wzrostu tej temperatury wymienia się działalność człowieka, która związana jest z produkcją gazów cieplarnianych, w szczególności dwutlenku węgla, na skutek spalania olejów napędowych, węgla oraz gazu. Atmosferę ziemską dogrzewa, jednak bez wzrostu globalnej temperatury, stały dopływ energii płynącej z wnętrza Ziemi na skutek rozpadu radioaktywnych izotopów uranu, toru i potasu. Ostatnie badania wskazują, że jedną z przyczyn zmian ziemskiego klimatu może być również zmienna aktywność cyklu słonecznego, która poprzez emisję wiatru słonecznego wpływa na intensywność galaktycznego promieniowania kosmicznego odpowiedzialnego za jonizację troposfery i powstawanie chmur na niskich wysokościach. Nieznaczne zmniejszanie się globalnego zachmurzenia w poprzednim i obecnym stuleciu wpływa na zmniejszanie się średniego albedo, które zwiększa dopływ do powierzchni Ziemi promieniowania słonecznego ogrzewającego troposferę oraz wody oceanu światowego.

Abstract

The global increase in temperature on Earth, observed for over a hundred years, causes a decrease in the thickness of ice covers monitored by satellite altimetry and gravimetric missions, as well as a global sea level rise monitored by mareographic measurements and satellite altimetry. One of the reasons for the increase in this temperature is human activity, which is associated with the production of greenhouse gases, in particular, carbon dioxide, due to the combustion of fuel, coal and gas. The Earth’s atmosphere is warming up, however, without increasing global temperature, by a constant supply of energy flowing from the Earth’s interior due to the decay of radioactive isotopes of uranium, thorium and potassium. Recent studies indicate that one of the causes of changes in the Earth’s climate may also be the solar cycle variability, which through the emission of solar wind affects the intensity of galactic cosmic radiation responsible for the ionization of the troposphere and the formation of clouds at low altitudes. A slight decrease in global cloud cover in the previous and present century causes the decrease of the Earth’s albedo, which increases the inflow of solar radiation to the Earth’s surface heating the troposphere and the global sea waters.

Słowa kluczowe

Keywords

Bibliografia

[1] Altamimi Z., Rebischung P., Métivier L., Collilieux X. 2016. ITRF2014: "A new release of the International Terrestrial Reference Frame modelling nonlinear station motions". J. Geophys. Res.: Solid Earth, 121: 6109-6131, https://doi.org/10.1002/2016jb013098.
[2] Cazenave, A., Henry, O., Munier, S., Delcroix, T., Gordon, A. L., Meyssignac, B., Llovel, W., Palanisamy, H., and Becker, M. 2012. Estimating ENSO Influence on the Global Mean Sea Level, 1993- 2010, Mar. Geod., 35, 82-97. 12 Przegląd Geodezyjny nr 3/2020  Rok XCII NAUKA / RESEARCH ARTICLE
[3] Cazenave A., B. Hamlington, M. Horwath, V. R. Barletta, J. Benveniste, D. Chambers, P. Döll, A. E. Hogg, J. F. Legeais, M. Merrifield, B. Meyssignac, G. Mitchum, S. Nerem, r. Pail, H.Palanisamy, F.Paul, K. von Schuckmann and P. Thompson. 2019. "Observational Requirements for Long-Term Monitoring of the Global Mean Sea Level and Its Components Over the Altimetry Era". Frontiers in Marine Science 27, September 2019. https://doi.org/10.3389/fmars.2019.00582.
[4] Chambers, D. P., Mehlhaff, C. A., Urban, T. J., Fujii, D. and Nerem, r. S. 2002. Lowfrequency variations in global mean sea level 1950-2000, J. Geophys. Res., 107, C43026, doi:10.1029/2001JC001089.
[5] Chao, B. F. 1984. "Interannual length-of-day Variation with El Nino/Southern Oscillation/ El Nino". Geophys. Res. Lett. 11: 541-544.
[6] Church J. A. and N. J. White. 2011. Sea-Level Rise from the Late 19th to the Early 21st Century’ Surveys in Geophysics. Volume 32, Numbers 4-5, 585-602, DOI: 10.1007/ s10712-011-9119-1.
[7] Dansgaard, W., S. Johnsen, J. Moller, and C. Langway. 1969. "One thousand centuries of climatic record from Camp Century on the Greenland ice sheet". Science 166: 377- 380. doi:10.1126/science.166.3903.377.
[8] Dickey et al. 1994. "Angular momentum exchange among the solid Earth, atmosphere, and oceans". A case study of the 1982-1983 El Nino event JGR Vol. 99, No B12, 23921-23937.
[9] Etheridge, D.M., G.I. Pearman, and F.R. De Silva. 1988. "Atmospheric trace gas variations as revealed by air trapped in an ice core from Law Dome". Antarctica, Ann. Glaciol 10: 28- 33.
[10] Feng Shi, Jianping Li, r.J.S Wilson. 2014. "A tree-ring reconstruction of the South Asian summer monsoon index over the past millennium". Scientific Reports. DOI: 10.1038/srep06739.
[11] Forbush, S.E. 1937. "On sidereal diurnal variation in cosmic-ray intensity". Phys. Rev. 52, 1254.
[12] Goode P.R., E. Pallé, V. Yurchyshyn, Junfeng Qiu, J. Hickey, r.P. Montanes, Chu Mc, E. Kolbe, C. T. Brown, S.E. Koonin. 2002. "Sunshine, earthshine and climate change: ii. solar origins of variations in the earth`s albedo". Journal of The Korean Astronomical Society 35: 1 ∼ 7. DOI:10.5303/JKAS.2003.36.spc1.083.
[13] Gray, L.J., et al. 2010. "Solar influences on climate". Rev. Geophys. 48, RG4001, doi:10.1029/2009RG000282.
[14] GSA. 2017. European GNSS Agency. "The essential role of European GNSS in meteorology". https://www.gsa.europa.eu/newsroom/news/essential-role-european-gnssmeteorology.
[15] Hansen J., D. Johnson, A. Lacis, S. Lebedeff P. Lee, D. Rind, G. Russell. 1981. "Climate Impact of Increasing Atmospheric Carbon Dioxide". Science No 4511, Vol. 213.
[16] Hansen J., r. Ruedy, M. Sato and K. Lo. 2010. "Global surface temperature change". Reviews of Geophysics 48, RG4004 / 2010. doi:10.1029/2010RG000345.
[17] Hartmann, D.L. 1994. Global Physical Climatology. Academic Press. 357 pp.
[18] Hoyt, D. V., and K. H. Schatten. 1993. "A discussion of plausible solar irradiance variations". 1700- 1992, J. Geophys. Res., 98(A11), 18,895-18,906.
[19] Jiang X., .M.T. Chahine, Q. Li, M. Liang, E.T. Olsen,.L.L. Chen, J. Wang, and Y.L. Yung. 2012. "CO2 semiannual oscillation in the middle troposphere and at the surface". GLOBAL BIOGEOCHEMICAL CYCLES. VOL. 26, GB3006, doi:10.1029/2011GB004118, 2012.
[20] Jouzel, J., V. Masson-Delmotte, O. Cattani, G. Dreyfus, S. Falourd, G. Hoffmann, B. Minster, J. Nouet, J.M. Barnola, J. Chappellaz, H. Fischer, J.C. Gallet, S. Johnsen, M. Leuenberger, L. Loulergue, D. Luethi, H. Oerter, F. Parrenin, G. Raisbeck, D. Raynaud, A. Schilt, J. Schwander, E. Selmo, r. Souchez, r. Spahni, B. Stauffer, J.P. Steffensen, B. Stenni, T.F. Stocker, J.L. Tison, M. Werner and E.W. Wolff. 2007. "Orbital and Millennial Antarctic Climate Variability over the Past 800,000 Years". Science No. 5839: 793-797, Vol. 317, 10 August 2007.
[21] Keeling C.D., r.B. Bacastow, A.E. Bainbridge, C.A. Ekdahl Jr., P.R. Guenther, L.S. Waterman, J.F.S. Chin. 1976. "Atmospheric carbon dioxide variations at Mauna Loa Observatory". Tellus XXVIII (1976), 6. Hawaii.
[22] Kirkby, J. 2001. Beam measurements of a CLOUD (Cosmics Leaving OUtdoor Droplets) chamber, CERN-OPEN-2001-028, 27 pp., European Organization for Nuclear Research (CERN), Geneva, Switzerland.
[23] Kirkby J. 2007. "Cosmic Rays and Climate". Surveys in Geophysics 28, 333-375, doi: 10.1007/s10712-008-9030-6 (2007).
[24] Kirkby, J., et al. 2011. "Role of sulphuric acid, ammonia and galactic cosmic rays in atmospheric aerosol nucleation". Nature 476( 7361), 429- 433, doi:10.1038/nature10343.
[25] Leuliette E.W. and Nerem s. 2016. "Contributions of Greenland and Antarctica to Global and Regional Sea Level Change". Oceanography (Washington D.C.) 29(4):154- 159 · December 2016, DOI: 10.5670/oceanog.2016.107.
[26] Lüthi, D., M. Le Floch, B. Bereiter, T. Blunier, J.-M. Barnola, U. Siegenthaler, D. Raynaud, J. Jouzel, H. Fischer, K. Kawamura, and T.F. Stocker. 2008. "High-resolution carbon dioxide concentration record 650,000-800,000 years before present". Nature. Vol. 453, pp. 379-382, 15 May 2008. doi:10.1038/nature06949.
[27] Mangini, A., Spötl, C., Verdes, P. 2005. "Reconstruction of temperature in the Central Alps during the past 2000 yr from a δ18O stalagmite record". Earth and Planetary Science Letters 235, 741-751. DOI: 10.1016/j.epsl.2005.05.010.
[28] Marsh, N.D., Svensmark, H. 2000. "Low Cloud Properties Influenced by Cosmic Rays". Phys. Rev. Lett. 15, 5004-5007.
[29] Mathews, P. M., T. A. Herring, and B. A. Buffett. 2002. "Modeling of nutation-precession". New nutation series for nonrigid Earth and insights into the Earth’s interior. J. Geophys. Res. vol. 107, NO B4, 10.1029/2001JB000390.
[30] McLean J. 2014. Late Twentieth-Century Warming and Variations in Cloud Cover, Atmospheric and Climate Sciences. 04(04):727-742 , DOI: 10.4236/ acs.2014.44066.
[31] Moffa-Sánchez P., Andreas Born, Ian r. Hall, David J. R. Thornalley and Stephen Barker. 2014. "Solar forcing of North Atlantic surface temperature and salinity over the past millennium". Nature Geoscience 7(4). DOI: 10.1038/NGEO2094.
[32] Nerem, r. S., Chambers, D. P., Leuliette, E. W., Mitchum, G. T., and Giese, B. S. 1999. "Variations in global mean sea level associated with the 1997-1998 ENSO event: Implications for measuring long term sea level change". Geophys. Res. Lett. 26, 19, 3005- 3008, 1999.
[33] Nerem, r. S., B. D. Beckley, J. T. Fasullo, B. Hamlington, D. Masters and G. T. Mitchum. 2018. "Climate-change-driven accelerated sea-level rise detected in the altimeter era". Proceedings of the National Academy of Sciences.
[34] Ning, T., Wickert, J., Deng, Z., Heise, S., Dick, G., Vey, S., Schöne, T. 2016. "Homogenized time series of the atmospheric water vapor content obtained from the GNSS reprocessed data". Journal of Climate 29, 7, p. 2443-2456, doi: 0.1175/JCLI- -D-15-0158.1, 2016.
[35] Pagani M. et al. 2005. "Marked Decline in Atmospheric Carbon Dioxide Concentrations During the Paleocene". Science. Vol. 309, No. 5734; pp. 600-603. 22 July 2005.
[36] Piecuch C. G. and K. J. Quinn. 2016. "El Niño, La Niña and the global sea level budget". Ocean Sci. 12, 1165-1177. www.ocean-sci.net/12/1165/2016/ doi:10.5194/os-12- 1165-2016.
[37] Pokrovsky OM. 2019. "Cloud Changes in the Period of Global Warming: the Results of the International Satellite Project". Russian Academy of Sciences, DOI: https://doi. org/10.31857/S0205-9614201913-13.
[38] Ruddiman, W. F. 2001. Earth’s Climate: past and future. W. H. Freeman & Sons. New York, NY.
[39] Schuh H. and Behrend D. 2012. VLBI: A fascinating technique for geodesy and astrometry. J Geodyn 61, DOI 10.1016/j.jog.2012.07.007, 68—80.
[40] Solanki and M. Fligge. 1998. "Solar Irradiance since 1874 Revisited". Geophysical Research Letters vol. 25, no. 3, pages 341-344.
[41] Soon W.W-H. 2005. "Variable solar irradiance as a plausible agent for multidecadal variations in the Arctic-wide surface air temperature record of the past 130 years". Geophysical Research Letters, vol. 32, L16712, doi:10.1029/2005GL023429.
[42] Soon W., r. Connolly, M. Connolly. 2015. "Re-evaluating the role of solar variability on Northern Hemisphere temperature trends since the 19th century". Earth-Science Reviews vol. 150, August 2015. DOI: 10.1016/j.earscirev.2015.08.010.
[43] Svensmark, H., E. Friis-Christensen. 1997. "Variation of cosmic ray flux and global cloud coverage—a missing link in solar-climate relationships". J. Atmos. Solar-Terr. Phys. 59, 1225-1232.
[44] Svensmark, H. 1998. "Influence of Cosmic Rays on Earth’s Climate". Phys. Rev. Lett. 81, 5027 - 5030.
[45] Svensmark, H. and E. Friis-Christensen. 2007. "The persistent role of the Sun in climate forcing". Danish National Space Center Scientific Report 3/2007.
[46] Svensmark, H., Calder N. 2007. "The Chilling Stars. A New Theory of Climate Change". Icon books, 246 pp.
[47] Svensmark H., Martin B. Enghoff and Jens Olaf Pepke Pedersen. 2013. "Response of cloud condensation nuclei (>50 nm) to changes in ion-nucleation". Physics Letters A 377 (2013) 2343-2347.
[48] Svensmark H., M.B. Enghoff , N.J. Shaviv and J. Svensmark. 2017. "Increased ionization supports growth of aerosols into cloud condensation nuclei". Nature Communications. DOI: 10.1038/s41467-017-02082-2.
[49] Tapley, B.D., Bettadpur, S., Ries, J.C., Thompson, P.F., Watkins, M.M. 2004. "GRACE measurements of mass variability in the earth system". Science 305 (5683),503-505. https://doi.org/10.1126/science.1099192.
[50] Wang SW, Gong DY, Zhu JH. 2001. "Twentieth-century climatic warming in China in the context of the Holocene". Holocene 11:313-321.
[51] Wang SW, Zhu JH, Cai JN. 2004. "Interdecadal variability of temperature and precipitation in China since 1880". Adv. Atm. Sci. 21:307-313. doi: 10.1007/BF02915560.
[52] Zus, F., Deng, Z., Heise, S., Wickert, J. 2017. "Ionospheric mapping functions based on electron density fields". GPS Solutions 21, 3, p. 873-885, doi: 10.1007/s10291- 016-0574-5, 2017.

Jeśli masz wykupiony/przyznany dostęp - zaloguj się. Skorzystaj z naszych propozycji zakupu!

Publikacja


e-Publikacja (format pdf) - nr 125196 "Przyczyny zmian ziemskieg..." licencja: Osobista Produkt cyfrowy	10.00 zł

Zeszyt


PRZEGLĄD GEODEZYJNY - e-zeszyt (pdf) 2020-3 licencja: Osobista Produkt cyfrowy	28.50 zł

Prenumerata

PRZEGLĄD GEODEZYJNY - prenumerata cyfrowa
licencja: Osobista

Produkt cyfrowy
Nowość

342.00 zł

PRZEGLĄD GEODEZYJNY - papierowa prenumerata roczna + wysyłka
licencja: Osobista

Szczegóły pakietu

Nazwa
PRZEGLĄD GEODEZYJNY - papierowa prenumerata roczna	384.00 zł brutto 355.56 zł netto 28.44 zł VAT (stawka VAT 8%)
PRZEGLĄD GEODEZYJNY - pakowanie i wysyłka	42.00 zł brutto 34.15 zł netto 7.85 zł VAT (stawka VAT 23%)

426.00 zł

PRZEGLĄD GEODEZYJNY - PAKIET prenumerata PLUS
licencja: Osobista

Szczegóły pakietu

Nazwa
PRZEGLĄD GEODEZYJNY - PAKIET prenumerata PLUS (Prenumerata papierowa + dostęp do portalu sigma-not.pl + e-prenumerata)	516.00 zł brutto 477.78 zł netto 38.22 zł VAT (stawka VAT 8%)

516.00 zł

Zeszyt

2020-3

Twój Koszyk

Publikacja

Zeszyt

Prenumerata

Zeszyt

Czasopisma