GeoIntro – Jordens klima Earth rise… Mads Faurschou Knudsen Institut for Geoscience Aarhus University October 5, 2015

Den nordlige hemisfære for ca år siden Hvad forårsagede istiderne?

Klimaet og menneskets udvikling

Global opvarmning – “man or nature”? ??

Jordens klima – et overblik Mandag (5/10) 1. Solen og atmosfærens cirkulation 2. Oceanernes cirkulation 3. Pladetektonikkens indflydelse på klimaet Torsdag (8/10) 4. Istider og Mellemistider 5. Holocæn og det “moderne” klima 6. Absolut datering

Solindstråling og atmosfære-cirkulationen Jorden Jupiter

Black-body udstråling Total energi: Stefan-Boltzmann’s Lov J = σT 4 Solen og Jorden udstråler energi

Jorden er en roterende kugle Ruddiman 2013, Fig. 2-2

341 W/m 2 ved ækvator Meget mindre end 341 W/m 2 ved polerne Ulige fordeling af solens energi ved Jordens overflade Ruddiman 2013, Fig. 2-4

Jordens strålingsbalance Q: Nævn de vigtigste drivhusgasser Q: Hvad ville Jordens gennemsnitstemp være uden drivhusgasser

Drivhusgasser: CO 2, CH 4, N 2 O, O 3, H 2 O, CFC Jordens gennemsnitstemperatur: -18°C => 15°C

Atmosfærens opbygning i lag

Differentiel opvarmning af Jorden - Polare egne absorberer meget mindre varme end troperne Ruddiman 2013, Fig. 2-5 Ruddiman 2013, Fig. 2-6 Solens “vinkel” påvirker albedoen

Atmosfærens cirkulation - på en ikke-roterende jord

Coriolis Kraften Gespard Gustave de Coriolis ( ) => Rotating, non-inertial reference frame

Coriolis Kraften - fortsat

Afbøjning p.g.a. Coriolis Kraften

Konvektionsceller dannet pga. Coriolis-kraften Hadley celler Ferrel celler ITCZ (lavtryk) Polar højtryk ITCZ= Inter-Tropisk Konvergens-Zone Polar celler Subtropisk højtryk

Ruddiman 2013, Fig Højtryk- og lavtryksceller kontrollerer nedbørsmønsteret

Globale vindretninger Trade vind = Passat vind (Nordøst-passaten) Doldrums = kalmebæltet (kun svage vinde) Sydøst-passaten Vestenvinden Polar østenvind Kun svage vinde i forskellige retninger

Dannelse af jetstrømmen

Vindretning omkring høj- og lavtryksceller

Atmosfærens “virkelige” cirkulation er kompliceret - “shear” mellem celler -ulige fordeling mellem land og hav -topografi (bjergkæder) -varmetransport vha. havstrømme

Earth: Portrait of a Planet, 4 th Edition Copyright © 2012 W. W. Norton & Company Undulation af den polare og subtropiske jetstrøm

Den polare jetstrøm varierer med årstiderne - længere mod syd om vinteren

Negativ NAOPositiv NAO DK vinter Hvad betyder jetstrømmene og atmosfæren cirkulation for os? Den nordatlantiske oscillation (NAO) styrer atmosfærens cirkulation over Nordatlanten - og vejret i de omgivende egne

Soay sheep Western Scotland NAO index siden 1860

Atmosfærens cirkulation gennem tid: støv i Grønlandske iskerner Grønland: sidste 135 kyr Antarktis: sidste 850 kyr

Jetstrømmen under sidste istid

Klimaet i Asien under sidste istid Sommer monsun vinter monsun