Przygotowanie do Student Climate Research Campain

1. Krajowy Koordynator Programu, Centrum Informacji o Środowisku UNEP/GRID-Warszawa Przygotowanie do Student Climate Research Campain Krzysztof Markowicz, Instytut Geofizyki UW kmark@igf.fuw.edu.pl www.solaraot.tk

2. Co z tym pyłem wulkanicznym?

7. http://rapidfire.sci.gsfc.nasa.gov/subsets/?subset=AERONET_Gotland.2010108http://rapidfire.sci.gsfc.nasa.gov/subsets/?subset=AERONET_Gotland.2010108

10. Student Climate Research Campaign (SCRC) • Międzynarodowa kampania poświęcona systemowi klimatycznemu. • Mająca na celu zachęcanie uczniów do poznania klimatu poprzez jego badani, współprace międzynarodową, panele dyskusyjne oraz komunikację z naukowcami. • Czas trwania : 1 wrzesień 2011 - 30 June 2013 • Kto może uczestniczyć w projekcie? • Wszystkie szkoły w ramach GLOBE. Jednak główne badania będą przeznaczone dla uczniów szkół średnich. Planowane są również zadania dla uczniów szkół podstawowych i gimnazjalnych.

11. Student Climate Research Campaign (SCRC) Co z szkołami które nie są w GLOBE? • Powinny w pierwszej kolejności przyłączyć się do projektu GLOBE. Dlaczego organizowana jest SCRC? • Zrozumienie zmian klimatycznych w skali lokalnej jest kluczowe z punktu widzenia badań naukowych prowadzonych przez naukowców. • Działalność GLOBE wpisuje się w aspekt zmian klimatycznych które dotykają każdego z nas. Dlaczego nie pojawiły się jeszcze szczegółowe materiały związane z projektem SCRC? • Koordynatorzy GLOBE pracują nad całą infrastrukturą dwu-letniej kampanii. Szczegółowe materiały pojawią się przez jej rozpoczęciem. • Będą dostępne w języku angielskim.

12. Student Climate Research Campaign (SCRC) Czy w ramach SCRC będą wykorzystywane stare protokoły pomiarowe GLOBE? • Tak, kampania ta będzie w znacznej mierzy oparta na pomiarach prowadzonych do tej pory. Czy pojawią się nowe protokoły? • Na chwile obecną nie są planowane ale sytuacja ta może się zmienić. Koszty • Uczestnictwo w kampanii jest bezpłatne. Jedyne koszty to zakup GLOBOWYCH przyrządów pomiarowych. • Jak długo będą trwały pomiary i zadania realizowane w projekcie? Począwszy od pojedynczych dni po kilku, kilkunasto tygodniowe. Koordynatorzy postarają się przygotować plan pomiarów w sposób jak najbardziej elastyczny.

13. Student Climate Research Campaign Zakres badań: 1. Ekosytems 2. Klimat w skali globalnej – wpływ lokalny 3. Klimatologia CO2 , wpływ człowieka 4. Klimat, zanieczyszczania środowiska i zdrowie

14. Pogoda a klimat Jednym z głównych celów projektu SCRC jest pokazanie różnic pomiędzy pogoda a klimatem. Pojęcia te często są błędnie interpretowane. Np. anomaliom pogodowym przypisuje się powszechnie miano zmian klimatycznych. Anomalia to odchylenie od wartości średniej (przeciętej) Pojecie stosowane często w klimatologii do analizy zmienności warunków pogodowych. Czy anomalie pogodowe świadczą o zmianach klimatu? Nie, gdyż anomalie są naturalnie związanie z klimatem. Dopiero gdy anomalia utrzymuje się przez odpowiedni długi okres czasu (rzędu 30 lat) może to świadczyć o zmianach klimatycznych.

15. Anomalie cd. Czy w dobie globalnego ocieplenia możemy spodziewać się chłodnych zim? Czy chłodne lato jakiegoś roku może dowodzić, że nie mamy do czynienia z globalnym ociepleniem? Czy tegoroczna zima podważa tezę o globalnym ociepleniu? 8/6/2014 Krzysztof Markowicz kmark@igf.fuw.edu.pl

16. Jak badamy klimat? • Globalny monitoring zmian klimatycznych (program GLOBE) • Badanie procesów klimatycznych – kampanie pomiarowe. • Modelowanie komputerowe – modele klimatu

17. Propozycja polskiej części projektu: • Panele dyskusyjne, seminaria. Organizacja spotkań z naukowcami. • Organizacja GLOBE games poświecone tylko aspektom klimatycznym. • Organizacja warsztatów terenowych dla młodzieży • Wykorzystanie danych zgromadzonych w ramach GLOBE do badania zmian klimatu w skali lokalnej.

18. Interesujące tematy związane ze zmianami klimatycznymi. • Wpływ systemu transportu (lotniczy, morski, lądowy) na klimat. • Wyspa miejska • Wpływ aktywności słonecznej (www.spaceweather.com) • Wpływ gazów cieplarnianych • Wpływ aerozoli atmosferycznych • Wpływ dziury ozonowej • Wpływ wybuchów wulkanów

19. Transport i klimat Strona edukacyjna: http://www.atmosphere.mpg.de/enid/QUANTIFYen/

20. Lotnictwo

21. Badanie miejskiej wyspy ciepła • Miejska wyspa ciepła to wzrost temperatury powietrza obserwowany na obszarach miejskich. Średnia roczna temperatura powietrza w mieście o liczebnie mieszkańców około 1 miliona jest o 1-3 stopnie wyższa niż poza miastem. Powietrze w mieście nagrzewa się od podłoża i wszystkiego co się na nim znajduje. Materiały, z których buduje się domy, drogi na ogół pochłaniają silnie promieniowanie słoneczne. W słoneczny letni dzień ich temperatura może sięgać 50-80 stopni. W nocy nagrzane budynki wolniej oddają ciepło niż podłoże obszarów niezabudowanych. W zimie dodatkowym źródłem ociepla są budynki, fabryki itd, które emitują je przez ściany, okna, kominy.

22. Zjawisko wyspy ciepła możemy badać na podstawie dostępnych w internecie stacji meteorologicznych pokazujących wyniki on-line. Np. w Warszawie korzystając a następujących źródeł: www.meteo.waw.pl – stacja w Ursusie (stacja na przedmieściach miasta). http://www.igf.fuw.edu.pl/meteo/stacja/wykresyIGF.php - stacja Instytutu Geofizyki UW na ochocie (stacja w centrum) http://weather.noaa.gov/weather/current/EPWA.html - stacja na Okęciu (poza miastem). http://www.if.pw.edu.pl/~meteo/ - stacja Politechniki Warszawskiej (centrum)

23. Badanie zróżnicowania warunków mikroklimatycznych w obszarze górskim. 1. Badanie inwersji czyli wzrostu temperatury z wysokością. Zjawisko to występuje na ogół podczas bezwietrznych i bezchmurnych nocy. • Dane meteorologiczne dostępne są na stronach internetowych ośrodków narciarskich np. http://www.jaworzynakrynicka.pl/stacja/index.php5 2. Badanie zmienności temperatury powietrza, ciśnienia, wilgotności podczas wycieczki w terenie pagórkowatym lub górzystym. Minimalna różnica wysokości 300-500 metrów.

24. Porównanie zachmurzenia z pomiarami satelitarnymi. • Dane z przyrządu MODIS na satelicie Terra i Aqua. • Dostępne są z opóźnieniem kilku dni. http://ladsweb.nascom.nasa.gov/browse_images/l2_browser.html • Wybieramy „cloud fraction” i zakres geograficzny. • Wyświetlane są mapy barwne określające zachmurzenie z różnych godzin przelotu satelity. • Satelita Terra przelatuje na ogół w godzinach przed lub w południe, zaś Aqua po południu. • Dane można ściągnąć w postaci pliku HDF, które można wyświetlić programem HDFView. Instalacja ze strony: http://www.hdfgroup.org/hdf-java-html/hdfview/

25. Satelita MSG Satelita geostacjonarny Meteosat drugiej generacji (MSG) jest następcą długiej serii europejskich satelitów meteorologicznych METOSAT. Za pomocą detektora SEVIRI wykonuje zdjęcia (tak naprawdę skanowanie) Globu co 15 minut w 12 kanałach spektralnych. Rozmiar pojedynczego piksela nad Polską wynosi od 3 do 5 km w zależności od kanału spektralnego.

28. Bazy danych klimatycznych Zmiany klimatu Ziemi. http://cdiac.esd.ornl.gov/trends/trends.htm Raport dotyczący zmian klimatu IPCC http://www.ipcc.ch/ Najlepsza bada danych meteorologicznych: Re-analiza (np. NCEP-NCAR) http://www.cdc.noaa.gov/cdc/reanalysis/ Dane dotyczące El Nino http://www.cdc.noaa.gov/ENSO/enso.mei_index.html Dane bieżące z lotnisk całego świata http://weather.uwyo.edu/surface/meteogram/ 2014-08-06 kmark@igf.fuw.edu.pl

29. Źródła danych klimatycznych Dane meteorologiczne ze stacji IMGW http://www.tutiempo.net/en/Climate/Poland/PL.html Dane te mogę zostać wykorzystane do określenia zmian klimatycznych na podstawie pomiarów prowadzonych w szkołach.

30. Strony edukacyjne o klimacie: http://earthobservatory.nasa.gov http://eosweb.larc.nasa.gov/EDDOCS/ http://www.nasa.gov/mission_pages/noaa-n/climate/climate_weather.html 2014-08-06 kmark@igf.fuw.edu.pl

31. Analiza danych klimatycznych • Wpływ cyrkulacji atlantyckiej na warunki pogodowe w Polsce • Cyrkulacja zachodnia (atlantycka) oddziaływuje silnie na warunki meteorologiczne w Europie Środkowej. Najsilniej uwidacznia się to w czasie chłodnej pory roku. W ramach tematu przewiduje się wykonanie opracowania pokazująca powiązanie pomiędzy podstawowymi parametrami meteorologicznymi z indeksem NOA. Indeks ten opisuje w sposób ilościowy nasilanie lub osłabianie cyrkulacji zachodniej. • Dane o indeksie NOA można pobrać ze strony: http://www.cru.uea.ac.uk/~timo/projpages/nao_update.htm

32. Dodatnia faza NAO prowadzi na ogół do dodatnich anomalii temperatury w Polsce.

33. Oscylacja Północno Atlantycka NAO Faza dodatni – łagodne ale dynamiczne zimy w Polsce Faza ujemna – surowe zimy w Polsce 8/6/2014 Instytut Geofizyki UW

34. Indeks NAO w ostatnich miesiącach 8/6/2014 Instytut Geofizyki UW

35. Badanie stopnia kontynentalizmu klimatu Polski (Europy) • Na podstawie bazy danych obserwacji atmosferycznych opracować zmienności indeksów określających stopień kontynentalności klimatu. Opracowanie może dotyczyć tylko pomiarów na obszarze Polski ale również Europy czy Świata. Definicje wybranych indeksów Między-dobowa zmienność temperatury

36. Stopień kontynentalizmu wzór IwanowaA - roczna amplituda temperatury (różnica miedzy średnia miesięczna najcieplejszego i najchłodniejszego miesiąca. d- średni roczny niedosyt wilgotności w [hPa] - szerokość geograficznaIndeks osiąga 100% dla klimatu przejściowego wzór Johansona D – różnica pomiędzy średnia temperatura jesieni i wiosny. Indeks osiąga 0% dla klimatu morskiego oraz 100% dla kontynentalnego. wzór Chromowa Indeks osiąga 100% dla klimatu skrajnie kontynentalnego.

37. Zmienność rodzaju i stopnia zachmurzenia w ciągu roku na wybranych stacjach. Badanie przebiegu stopnia zachmurzenia, piętra występowania oraz rodzaju zachmurzenia w ciągu roku. Związki pomiędzy wielkościami meteorologicznymi Badanie związków pomiędzy: kierunkiem wiatru a wilgotnością powietrza temperatura a wilgotnością względną temperaturą minimalną a stopniem zachmurzenia Porównanie zachmurzenia z pomiarami satelitarnymi: projekt ISCCPhttp://isccp.giss.nasa.gov/ Analiza porównawcza danych satelitarnych i obserwacji zachmurzenia prowadzonych z powierzchni ziemi. Dane dostępne w formacie NetCDF.