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Atmosfera: composizione e
cambiamenti climatici
Alcide Giorgio di SarraCLIM-OSS, Casaccia
340
350
360
370
380
390
1992 1994 1996 1998 2000 2002 2004
CO
2 (
ppm
)
Lampedusa
Monte Cimone
Plateau Rosa21 ppm / 13 anni 1.61 ppm/anno
350 360 370 380CO2 (ppm)
-60
-50
-40
-30
-20
-10
O2
(per
meg)
350 360 370 380CO2 (ppm)
-60
-50
-40
-30
-20
-10
O2
(per
meg)
1990
350 360 370 380CO2 (ppm)
-60
-50
-40
-30
-20
-10
O2
(per
meg)
1990
350 360 370 380CO2 (ppm)
-60
-50
-40
-30
-20
-10
O2
(per
meg)
1990
1991
350 360 370 380CO2 (ppm)
-60
-50
-40
-30
-20
-10
O2
(per
meg)
1990
1991
1992
350 360 370 380CO2 (ppm)
-60
-50
-40
-30
-20
-10
O2
(per
meg)
1990
1991
19921993
1994
1995
350 360 370 380CO2 (ppm)
-60
-50
-40
-30
-20
-10
O2
(per
meg)
1990
1991
19921993
1994
1995
1996
1997
1998
1999
2000
350 360 370 380CO2 (ppm)
-60
-50
-40
-30
-20
-10
O2
(per
meg)
1990
1991
19921993
1994
1995
1996
1997
1998
1999
2000
350 360 370 380CO2 (ppm)
-60
-50
-40
-30
-20
-10
O2
(per
meg)
1990
1991
19921993
1994
1995
1996
1997
1998
1999
2000
350 360 370 380CO2 (ppm)
-60
-50
-40
-30
-20
-10
O2
(per
meg)
1990
1991
19921993
1994
1995
1996
1997
1998
1999
2000
350 360 370 380CO2 (ppm)
-60
-50
-40
-30
-20
-10
O2
(per
meg)
1990
1991
19921993
1994
1995
1996
1997
1998
1999
2000
60
70
80
90
100
110
120
130
J-95 J-96 J-97 J-98 J-99 J-00 J-01 J-02 J-03 J-04 J-05
Date
Pacific Transect Avg
Pt. Barrow, AK
Niwot Ridge, CO
Montana De Oro, CA
Sweden
Falls Creek, OR
Blodgett, OR
Harvard Forest, MA
Monitoba, Canada
Izana/Tenerife, Spain
Jungfraujoch Monthly
Schauinsland Annual
Vermunt Annualal
!1
4C (
‰)
Xu et al., 2004
Marland et al., 2005Keeling et al., 2005
1995 2005
60
70
80
90
100
110
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130
J-95 J-96 J-97 J-98 J-99 J-00 J-01 J-02 J-03 J-04 J-05
Date
Pacific Transect Avg
Pt. Barrow, AK
Niwot Ridge, CO
Montana De Oro, CA
Sweden
Falls Creek, OR
Blodgett, OR
Harvard Forest, MA
Monitoba, Canada
Izana/Tenerife, Spain
Jungfraujoch Monthly
Schauinsland Annual
Vermunt Annualal
!1
4C (
‰)
Xu et al., 2004
1995 2005
Marland et al., 2005Keeling et al., 2005
Le emissioni di CO2 provenienti dall’uso dei combustibili fossili sono di circa 7 GTon C /anno,di cui circa il 57% rimane in atmosfera
ANNI
350
360
370
380
390
400
CO
NC
EN
TR
AZ
ION
E (
pp
m)
1992 1994 1996 1998 2000 2002 2004
ENEA, CLIM-OSS
Chamard et al., 2003
Dai combustibili fossili abbiamo circa 6 GTon C /anno, di cui circa il 57% rimane in atmosfera
Gli scambi con vegetazione ed oceani sono di circa 130 Gton C/anno
ANNI
350
360
370
380
390
400
CO
NC
EN
TR
AZ
ION
E (
pp
m)
1992 1994 1996 1998 2000 2002 2004
ENEA, CLIM-OSS
12 ppm25.6 Gton C
Chamard et al., 2003
CO
ANNI
350
360
370
380
390
CO
NC
EN
TR
AZ
ION
E (
pp
m)
1992 1994 1996 1998 2000 2002 2004
2
ENEA, CLIM-OSS
0
2
4
TA
SS
O D
I C
RE
SC
ITA
(pp
m/a
nn
o)
140
160
180
200
220
240
HCFC-22
0
10
20
30
40
50
60
70
Jan 04
Mar 04
May 04
Jul 04
Sep 04
Nov 04
Jan 05
SF6
HFC-134aHCFC-142bHCFC-141b
Concentration (ppt)
Time (Year)
Artuso et al., 2006
1957 - Revelle e Suess: “l’umanità, utilizzando in brevetempo i combustibili fossili che si sono accumulati inmilioni di anni, si sta imbarcando in un esperimentogeofisico irreversibile a larga scala".
A
C
BB
0
2000
4000
6000
8000
10000
Heigh
t [m
]
6 10 14 18 22
0
2000
4000
6000
8000
10000
6 10 14 18 22
Time [UT]
0
2000
4000
6000
8000
10000
1.15
1.26
1.40
1.59
1.84
2.16
2.60
3.17
3.94
4.94
6.27
20.00
a
b
c
Di Iorio et al., 2003
Instantaneous and daily average aerosol radiative forcing, in W m-2, at thesurface and at the top of the atmosphere (TOA), over the spectral range300-800 nm.
May 18 May 25 May 27 Notes
surface -70.8 -37.2 -39.1 instantaneous
TOA -7.5 +3.3 +0.2 instantaneous
surface -36.7 -18.8 -20.0 daily average
TOA -1.6 +1.1 -0.6 daily average
Meloni et al., 2003
Meloni et al., 2004
FR istantaneo (W m-2) FR medio giornaliero (W m-2)
Giorno superficie TOA superficie TOA
14/07/2002 -27.4 -4.8 -15.3 -4.7
16/07/2002 -31.7 -0.7 -16.5 -2.1
3-19 Agosto 2003
0
2
4
6
8
10
Alti
tud
e (
km)
0.0 1.0 2.0 3.0
C0
C1
C2
C3
0.0 1.0 2.0 3.0
Heating rate (K/day)
0
2
4
6
8
10
Alti
tud
e (
km)
Pace et al., 2005
Le variazioni della concentrazione di vari costituenti osservate inatmosfera sono riconducibili alle attività umane
Ci sono indicazioni forti che le variazioni di temperatura osservatesiano un effetto delle modifiche antropiche
Esistono grandi incertezze sul ruolo di alcuni costituenti importanti(aerosol e nubi) e sui meccanismi di reazione (in particolare quelliche coinvolgono aerosol, nubi, vapor d’acqua...)
E’ necessario potenziare reti di misura e esperimenti per lo studiodei processi, per una migliore comprensione del funzionamento delsistema e per migliorare le capacità di rappresentare il clima neimodelli.