CAUZE NATURALE ALE SCHIMBARILOR CLIMATICE

Cauzele naturale ale schimbarii climeifericit cel ce ar putea intelege cauzele lucrurilor. Vergilius, 70 19 I.C. Este evident ca exista o multime de lucruri care pot contribui la schimbarile climei. Evaluarea cauzelor acestor fluctuatii dezvaluie o uriasa varietate de procese fizice. Pentru a tine sub control aceasta analiza trebuie sa ne concentram pe factorii cei mai evidenti, si apoi sa focalizam pe intrebarea cum pot contribui acestia la viitoare tendinte climatice. Aceasta inseamna ca vom lua in considerare procesele nu doar pe termen scurt, ci si pe termen lung, in cautarea explicatiilor variabilitatii naturale. Deci principalul obiectiv va fi identificarea acelor aspecte ale schimbarii climatice care ofera patrunderea cea mai adanca in problema schimbarii clime globale in viitorul previzibil. Se va acorda atentie speciala mecanismelor schimbarii climatice care au proprietati ciclice. Astfel ca, in masura in care pot fi identificate, ele ofera cea mai buna intelegere a multe dintre fortele care aduc schimbarea climei. In plus, exista faptul ca, fie ca sunt reale sau nu, ciclurile sunt subiectul unor imense si sustinute speculatii. 1. Autovarianta si non linearitatea Descrierea principalelor elemente ale climei globale a introdus conceptul ca ele pot interactiona unele cu altele intr-o maniera complexa generatoare de schimbare. Aceste procese sunt adesea numite autovarianta , deoarece pot fi privite ca parte interna a climei, fiind asadar esentiale intelegerii cauzelor schimbarii. Doar cand vom cunoaste cum poate fluctua clima de la sine va fi posibil sa se separe impactul influentelor externe (ex. activitatea solara si mareele astronomice) si al activitatilor umane (ex. emiterea gazelor efectului de sera sau despadurirea). Astfel ca, desi acesti factori externi vor interactiona cu variatiile generate intern, este preferabil sa abordam aceste chestiuni secvential (succesiv). Inainte de a face aceasta, exista totusi o complicatie suplimentara de luat in consideratie. Aceasta e problema non linearitatii (vezi explicatiile din chenarul1.1). Deoarece consecintele acestui fenomen pot fi exagerate, stranii sau chiar contradictorii, implicatiile lor in intelegerea schimbarii climei sunt profunde. In considerarea aspectelor de baza a proceselor non lineare, punctul nostru de plecare este cum s-ar putea comporta sistemul climatic global cand etaleaza unele fluctuatii regulate sau aproximativ regulate. Acestea pot fi rezultatul fluctuatiilor interne sau influentelor regulate externe. Efectul cel mai evident al sistemelor non-lineare cand sunt supuse la o varietate de forte ciclice este generatia armonica. Aceasta inseamna ca, fortat sa oscileze la o frecventa data, va produce armonice mai inalte ale frecventei fundamentale. Mai mult, daca sistemul este stimulat (excitat) de doua sau mai multe frecvente, va produce sume si diferente ale acestei frecvente. Generatia armonica simpla produce multipli ai frecventei fundamentale. Amplitudinea armonicelor mai inalte va depinde de nonlinearitatea sistemului, dar, in general, va descreste rapid odata ca frecventa crescatoare. Efectele de suma si diferenta se descriu cel mai bine in termeni de doua frecvente (v1 si v2). Sistemele non-lineare actionate de doua astfel de alimentari periodice vor genera nu doar armonice ale acestor frecvente, dar un intreg sir de combinatii date de expresia generala mv1 +/ - nv2 unde m si n sunt numere intregi. Acest proces produce nu doar armonice inalte, ci si frecvente diferite, cunoscute ca subarmonice, cum ar fi v1-v2, 2v1-v2, v1-2v2, si asa mai departe, care produc oscilatii de frecventa joasa in sistem. Un efect inrudit dar mai putin probabil este ca in unele sisteme nonlineare e posibil fie sa pornesti sau sa opresti o oscilatie, prin pornirea pe o frecventa total diferita. Aceasta excitare sau stingere este o consecinta a sistemului total arbitrara si de obicei numita asincrona, din cauza naturii ei imprevizibile. Aceste concepte oarecum abstracte pot parea de mica relevanta fata de problemele schimbarii climei, dar in practica ele au potentialul sa ofere abordari folositoare. Un exemplu poate ajuta la punerea in evidenta a acestui fapt. Dupa cum vom vedea, una din cele mai enigmatice trasaturi ale climei este o trasatura periodica de o durata de aproximativ 20 de ani. In masura in care aceasta periodicitate este acceptata ca reala, ea este felurit atribuita activitatii solare (ciclul de 22 de ani de pete solare duble), maree lunare (18,6 ani) si inerenta variabilitate naturala a anumitor parti ale climei, remarcandu-se interactiunile ocean atmosfera din Oceanul Pacific, care par a fluctua pe o scala a timpului de 20 de ani . O forma finala de comportament care merita mentionata este reactia diferita a sistemelor la autoexcitatie. Unele cer doar mici oscilatii de la echilibru ca sa se mareasca. Aceasta este cunoscuta ca excitatie blanda. Alte sisteme cer perturbari mult mai mari inainte de a intra in oscilatie. Aceasta excitatie dura apare atunci cu o saritura brusca. Si contrar, va manifesta istereza in faptul ca pe masura ce oscilatia decade sistemul va continua sa oscileze la o amplitudine mai mica decat pragul original de care e nevoie sa-l faca sa mearga initial. Acest raspuns variabil sau neregulat al sistemelor nonlineare, atat la

autoexcitatie cat si la oscilare fortata este inca o alta indicatie a naturii imprevizibile a unor asemenea sisteme. Observatiile de baza in legatura cu proprietatile sistemelor non-lineare simple au implicatii considerabile pentru ceva asa de complex si non-linear cum e clima globala. Orice tendinta a partilor sistemului de a oscila la propriile lor frecvente date va adauga sau scadea una din alta pentru a produce o larga varietate de fluctuatii, a caror perioada si amplitudine va varia cu timpul. 1.1. Este clima haotica? Un sistem haotic este unul al carui comportament este asa de sensibil la conditiile initiale de la care a pornit, ca este imposibil sa poti face o predictie precisa pentru viitor. Chiar si sistemele cele mai simple pot prezenta haos in anumite conditii. O conditie a comportarii haotice este ca relatia dintre cantitati, care guverneaza miscarea sistemului, sa fie nonlineara, cu alte cuvinte o descriere a relatiei pe un grafic ar fi o curba, mai degraba, decat o linie dreapta. Intrucat relatiile fizice care guverneaza atmosfera sunt nonlineare, te poti astepta sa arate comportament haotic. Performanta unei previziuni numerice a vremii (buletin meteo numeric) arata o dependenta mare de calitatea datelor initiale, confirmand ca atmosfera este un sistem haotic. Desi atmosfera e haotica, nu acelasi lucru se poate spune despre clima ca intreg. Stim perfect de bine ca in orice parte a lumii clima, la orice timp dat al anului, poarta amprenta unor limite prescrise: temperatura nu se ridica peste 20 grade Celsius la polul sud si nu coboara sub 20 de grade Celsius la Singapore. Modelele computerizate ale climei ofera o descriere rationala a acestor tipare globale si a variatiei lor odata cu anotimpurile. Ele pot fi de asemenea combinate cu ceea ce stim despre comportamentul oceanelor pe termen mai lung, pentru a face predictii folositoare ale vremii de sezon la tropice. In plus, variatiile mult mai lungi asociate cu epocile glaciare pot fi explicate pe larg in termeni de schimbari ale parametrilor orbitali ai pamantului. Rezultatele implica faptul ca unele trasaturi ale climei sunt previzibile pe scala mare. 2. Interactiunile atmosfera ocean Consecintele fenomenelor non-lineare sunt centrale cand iei in consideratie cum interactioneaza atmosfera si oceanele pentru a produce fluctuatii pe termen mai lung. Aceasta interactiune este, totusi, un exemplu clasic de oul sau gaina prin faptul ca nu exista puncte de plecare evidente in analizarea naturii circulare a proceselor implicate. Asa ca, se poate argumenta ca, capacitatea atmosferei de a sustine tipare de circulatie, care pot produce schimbari in temperaturile oceanelor, care apoi consolideaza aceste tipare anormale, arata ca atmosfera detine controlul. Contrar, argumentul alternativ este ca masiva inertie termala a oceanelor suprima fluctuatiile mai violente ale atmosferei, dictand astfel comportamentul climei pe o perioada de un an sau mai mult. Raspunsul simplu linear la aceasta problema este ca atmosfera controleaza pe termen scurt, in timp ce oceanele actioneaza pe termen mai lung. Acesta poate explica o parte din comportamentul cvasiciclic al climei,dar nu poate, totusi, rezolva problema schimbarilor mai bruste dar de durata, care sunt asa de importante in a intelege non-linearitatea climei. Evenimentele majore din anii 1980 au dus la dezvoltarea unei serii de modele computerizate care pareau sa ofere previziuni exacte ale desfasurarii evenimentelor ENSO pe un an sau mai bine in avans. Astfel argumentele fizice marcand modelele de previziune sunt reevaluate. Dar aceste modele sunt capabile sa simuleze o oscilare cvasiperiodica intre evenimentele calde si reci, ceea ce arata ca ele pot captura cateva din trasaturile importante ale interactiunilor atmosfera ocean implicate. In special abilitatea de a reprezenta comportamentul stratului de la suprafata, asa incat sa aduca o trecere de la evenimente calde la evenimente reci sau viceversa, este linistitoare Cum realizeaza modelele acest rezultat important depinde de tratarea lor ca ondulatie usor miscatoare in grosimea stratului de suprafata a oceanului, care arunca apa inainte si inapoi, traversand Pacificul tropical. Exista doua tipuri de valuri. In imediata apropiere a ecuatorului, schimbari inaintand catre est in adancul thermoclin-ului (corpului de apa unde temperatura urca abrupt, stratul de deasupra si de dedesubt avand alte diferite temperaturi ) cunoscute ca valuri Kelvin si care au nevoie de 2 3 luni sa traverseze Pacificul. Schimbarile avansand spre vest in adancul acestui corp de apa sunt cunoscute ca valuri Rossby, care etaleaza aceleasi proprietati serpuitoare ca valurile lungi din atmosfera superioara. Datorita diferitelor proprietati fizice ale oceanului ele sunt, totusi, mult mai lente. La ecuator au nevoie de 3 luni sa calatoreasca spre vest traversand Pacificul, dar, spre deosebire de valurile Kelvin, sunt afectate de forta Coriolis si se misca mult mai lent la latitudinile mai inalte (La 30 grade nord si sud le trebuie 10 ani sa traverseze Pacificul). Cand ambele tipuri de valuri ating marginile Pacificului au tendinta de a fi aruncate inapoi in directia de unde au venit, dar isi schimba tipul, astfel ca valurile Kelvin fac drumul de intoarcere ca valuri Rossby si viceversa. Modelele computerizate ale acestor procese, cand se combina cu reprezentarile realiste ale tiparelor de circulatie atmosferica prezinta proprietatea de a-si schimba directia inainte si inapoi intre conditiile El Ninio si Non - El Nino la fiecare 3 5 ani.

Cealalta trasatura a catorva modele este ca ele sunt mai probabil sa produca oscilatii cvasi ciclice dupa ce a fost o perturbare de conditii semnificativa in Pacificul de la ecuator. Aceste probleme au fost inrautatite de dificultatile intalnite in previziunea evenimentului extrem din 1997. O componenta a acestor probleme a fost rolul jucat de ceea ce este cunoscut drept variatii intrasezonale ale vremii tropicale. Acestea sunt pulsatii de vanturi si ploaie care se misca spre est in jurul ecuatorului, separate de 30 pana la 60 de zile. Cunoscut ca oscilatia Madden Julian (MJO), dupa oamenii de stiinta care l-au identificat prima data, acest fenomen este la apogeu din noiembrie pana in mai, cand este unul din cele mai intense sisteme meteo la tropice, pompand cantitati uriase de caldura in atmosfera. Mai relevant e faptul ca, daca unul din aceste accese de activitate, cu convectia lui puternica si vanturile lui vestice se intampla sa loveasca Pacificul de vest, chiar cand un eveniment de incalzire este pe punctul de a izbucni, ii poate stimula dezvoltarea lui rapida. Aceasta se pare ca s-a intamplat la inceputul lui 1997. Este, totusi, in natura acestor oscilatii MJO, ca ele sa fie greu de prevazut, fiind la fel de haotice ca alte aspecte pe termen mediu ale circulatiei atmosferice. Astfel ca se pare ca uneori cu ENSO, natura haotica a atmosferei e posibil sa preia controlul, dar, odata ce valurile oceanului se indreapta intr-o directie anumita, e nevoie de timp indelungat sa se intoarca. 3. Curentele oceanice Rolul principal jucat de curentii oceanici in transportul energiei spre latitudini inalte arata ca orice schimbari in acest tipar ar putea avea implicatii climatice substantiale. In plus, este evident ca diferitele tipare ale circulatiei oceanice asociate cu distributiile mai timpurii ale continentelor au fost un factor major in tiparele climatice radical diferite care au existat mare parte a trecutului geologic. Mai mult, schimbarile in timpul si pe la sfarsitul ultimei ere glaciale sugereaza ca circulatia in Atlanticul de Nord poate trece prin schimbari bruste si substantiale. Acestea ar putea duce la capacitatea climei globale de a exista in regimuri distinct diferite, chiar daca balanta energetica generala a sistemului nu s-a schimbat apreciabil. Asa ca, intelegerea fenomenului prin care miscarile oceanelor pe scala larga se pot schimba ca rezultat al variabilitatii lor naturale proprii si al perturbarilor externe, este esentiala in descifrarea cauzelor schimbarii climei. In timp ce nu exista dubiu legat de importanta diferitelor tipare ale circulatiei oceanice in stabilirea regimurilor climatice trecute, problema reala este daca schimbarile bruste sunt relevante pentru dezbaterea curenta asupra impactului activitatilor umane. Aceasta graviteaza in jurul intrebarii de cat de sensibil este Marele Conveior Oceanic (GOC) la schimbarile in cantitatea de apa proaspata care intra in nordul Atlanticului de Nord. Lucrarile de modelaj sugereaza ca tiparele de circulatie sunt extrem de sensibile la balotajul ridicat de continente, numarul de iceberguri desprinse din ghetarii Groenlandei si cantitatea de precipitatii a sistemelor de presiune joasa urmandu-si cursul spre nord est pe langa Islanda si in Marea Norvegiana. Micile schimbari in alimentarea totala pot fi capabile sa aduca schimbari bruste tiparelor alternative care poarta apa calda de suprafata la distanta mai mica de nordul indepartat, inainte de a se scufunda si reintoarce spre sud. Acest tipar ar reduce SST ul in jurul Groenlandei de Sud si Islandei, cu 5 grade Celsius sau mai mult. Aceasta ar avea un impact drastic asupra climei Europei si ar altera complet tiparele de circulatie atmosferica a emisferei nordice. Problema reala este daca schimbarile produse in modele prin simpla alterare a echilibrului dintre evaporare si precipitatie, de-a curmezisul nordului Atlanticului de nord, sunt climatic realiste. In timp ce comportamentul modelului poate fi ajustat sa produca in circulatie variatii haotice, faptul ca, cu o exceptie efemera, asemenea variatii mari nu au avut loc in ultimii 10.000 ani, poate fi vazut ca marturie ca se cer perturbatii mai mari pentru a face ca GOC sa se comute la un alt mod diferit. O explicatie este ca schimbarile vazute la sfarsitul ultimei ere glaciare si in timpul diferitelor ei fluctuatii au fost rezultatul colapsului partial periodic al stratului de gheata de la suprafata Americii de Nord, care a facut ca un val mare de iceberguri sa se reverse departe in Atlanticul de Nord. Aceste evenimente, care pot fi vazute in inregistrarile sedimentelor oceanice ar fi avut un impact mult mai mare asupra GOC, asa ca, in prezent, potentialul ca clima curenta sa treaca prin asemenea variatii bruste este o problema nerezolvata. Totusi, faptul ca activitatile umane pot duce la schimbari mai mari si mai rapide decat orice s-a vazut in ultimii 10.000 de ani iti pot da un motiv suficient de care sa fii preocupat in legatura cu potentialul GOC ului de a fi impulsionat spre un mod diferit. Efectul pe termen mai lung al regimurilor diferite de circulatie oceanica depinde de chestiunea derivei continentale. Schimbarile care au avut loc nu doar in distributia continentelor, ci si in caile maritime care s-au deschis si inchis in diferite epoci (de exemplu deschiderea Pasajului Drake, cam acum 25 30 milioane de ani in urma, sau inchiderea Istmului Panama, acum 3 milioane de ani in urma) a avut un efect profund asupra circulatiei oceanice, si de aici si asupra climei globale. In privinta cauzelor schimbarii climei exista, totusi, o chestiune discutabila, daca aceste schimbari pot fi privite in principal ca apartinand circulatiei oceanice. Ceea ce este dincolo de orice indoiala este faptul ca diferitele regimuri de

circulatie care au existat inainte si dupa aceste dezvoltari tectonice au fost capabile sa mentina stari climatice radical diferite. 4. Vulcanii Benjamin Franklin a fost cel care a identificat, pentru prima data, potentialul vulcanilor de a altera clima. El a sugerat ca iarna grea din 1783 1784 din Europa de Nord a fost provocata de norul de praf produs de eruptia uriasa a lui Laky, in Islanda, in iulie 1783, care a intunecat soarele la Paris luni in sir. Aceasta eruptie si altele la latitudini joase (ex. Tambora) se vad limpede in strafundurile de gheata ale Groenlandei . Eruptiile vulcanice explozive pot injecta mari cantitati de praf si, mai semnificativ, dioxid de sulf, in atmosfera superioara, unde acest gaz este transformat in aerosoli de acid sulfuric. La altitudini de 15 pana la 30 km, unde nu exista miscare verticala semnificativa, aceste particule minuscule raman suspendate pana la cativa ani si se imprastie in jurul intregului glob. Un val de praf in atmosfera superioara absoarbe lumina soarelui. Acesta incalzeste atmosfera, dar produce o racire compensatorie la nivelele inferioare, pe masura ce radiatia solara mai slaba atinge suprafata pamantului. Analiza eruptiilor din trecut a sugerat ca, aceste procese fizice au avut cu adevarat un impact semnificativ asupra climei. A existat, totusi, o indoiala considerabila cu privire la cat de mare a fost impactul asupra climei globale. Aceasta nesiguranta a fost produsa de faptul ca orice racire este intovarasita de variatii in tiparele vremii globale. Deoarece analiza, anterioara ultimilor ani ai secolului IX, se baza, in mare parte, pe observatii ale climei la latitudinilei medii ale emisferei nordice, din care unele parti experimenteaza o racire disproportionata, a fost greu sa fii sigur ca schimbarile observate erau reprezentative pentru schimbarile globale. Aceste probleme au fost inrautatite de faptul ca, dupa Krakatau, in 1883, nu a fost nici o eruptie cu adevarat semnificativa pana la Agung din Bali, in 1963. Ceea ce lipsea era un tablou global adecvat al impactului direct al unei eruptii majore asupra temperaturii atmosferei. In anii 1980 lucrurile sau schimbat. Mai intai, a fost eruptia lui Mount St. Helens in 1980. Contrar credintei populare, totusi, aceasta nu a avut nici un impact apreciabil asupra climei, deoarece a erupt lateral, si nu a injectat o prea mare cantitate de praf inalt, in stratosfera. Si, mai semnificativ, penajul lui a fost sarac in compusi sulfurici, asa ca efectul limitat de racire a furnizat specialistilor intelegeri valoroase asupra rolului esential al sulfului in alterarea climei. Eruptia lui El Chichon in Mexic, in 1882, desi un vulcan relativ mic, a produs emisii foarte bogate in sulf. Masuratorile din satelit ale norului aerosol stratosferic rezultant au oferit confirmarea importantei climatice a sulfului. Eruptia masiva a lui Mount Pinatubo din Filippine in 1991 a oferit o a doua sansa de testare a acestor ipoteze (fig. 1). A injectat aproximativ 20 milioane tone de compusi sulfurici in atmosfera, si a fost, pe departe, cea mai importanta eruptie climatica a secolului XX. Eruptiile lui El Chichon si Pinatubo au fost folosite la testarea teoriilor impactului lor asupra climei si prin masuratori directe si prin folosirea modelelor computerizate ale climei. Masuratori exacte ale temperaturii stratosferei (fig.2)folosindu-se radiometri cu microunde pe satelitii meteo arata clar cum norii de praf de la aceste eruptii au incalzit atmosfera superioara. Racirea corespunzatoare a atmosferei inferioare a fost observata nu doar in inregistrarea temperaturii de suprafata, ci a fost, de asemenea, previzionata cu precizie, prin modelele computerizate ale climei. Ceea ce confirma aceste observatii este ca vulcanii mari in mod real racesc clima la nivelul solului si exista o incalzire compensatoare si oarecum mai mare a stratosferei. Efectele unei singure eruptii dureaza cam 2 3 ani. Aceasta sustine ipoteza originala a lui Benjamin Franklin si presupunerea larg raspandita ca eruptia masiva a lui Tabora, in Indonezia, in 1815, care a injectat de 5 10 ori mai multa materie in stratosfera decat Pinatubo, a fost raspunzatoare, in 1816, pentru anul fara vara, cand geruri exceptional de tarzii au distrus recoltele din New England si viile franceze au dat recolta lor de vin cea mai tarzie din cel putin ultimele 5 secole. Aceasta racire se poate, de asemenea, sa fi fost un factor contributiv la temperaturile extrem de joase din anii 1810. Dar Tambora este, cel mult, doar parte a povestii, intrucat racirea din aceasta decada era de mult in desfasurare completa, inainte de a avea loc eruptia, si s-a postulat ca o eruptie anterioara si inca neidentificata din 1809, care este, posibil sa fi pus in miscare racirea. Aceasta nesiguranta in legatura cu timpul si locul eruptiilor anterioare este un impediment major in stabilirea rolului vulcanilor in schimbarea de clima din trecut. Studiile recente pe inelele copacilor la latitudini medii spre inalte in jurul emisferei nordice au fost combinate cu datele miezului de gheata, pentru a se realiza o analiza imbunatatita a impactului eruptiilor asupra climei. Aceasta confirma ca eruptiile majore produc o cadere substantiala a temperaturilor de vara timp de 2 sau 3 ani. Daca exista vreunul, efectul asupra temperaturilor de iarna este o incalzire, datorita circulatiei vestice mai puternice la latitudinile medii spre inalte. Aceasta analiza a identificat 1601 ca cea mai rece vara din ultimii 600 de ani, posibil datorita eruptiei unui vulcan in sudicul Peru, cu un an mai inainte; 1816 este al doilea cel mai rece an din aceasta perioada.

In ceea ce priveste efectele pe termen mai lung asupra climei, impactul de scurta durata al vulcanilor sugereaza ca ei pot aduce o schimbare de durata doar daca ei coincid cu alte perturbatii, care si ele stimuleaza racirea. Un exemplu interesant este faptul ca cea mai mare eruptie din ultimul milion de ani Toba in Sumatra a avut loc in jur de 74.000 de ani in urma. Toba era gigantic, cel putin de 30 de ori marimea Tamborei. Caldarea care a rezultat din aceasta eruptie este lunga de 100 Km si lata de 60 Km. A ejectat aproximativ 3000 Km cubi de materie. In Oceanul Indian Central, distanta cam 2500 Km de Toba, cu vant din pupa, s-a depus un strat de cenusa gros de 35 de cm. Mai mult, eruptia a fost bogata in sulf, ceea ce a dat nastere la nori de lunga durata cu aerosoli de acid sulfuric in stratosfera, care au marit impactul climatic; praful eruptiei va fi parasit atmosfera dupa luni intregi, in timp ce acesti aerosoli de acid sulfuric vor fi ramas in aer timp de cativa ani. In ceea ce priveste fixarea in timp, cenusa vulcanica din miezul sedimentar al Marii Arabice furnizeaza raspunsul. Aceasta eruptie a putut produce suficienta racire pentru ca sa se formeze un invelis de zapada perena un numar de ani in, sa zicem, Canada. La vremea cand pamantul aluneca deja intr-o faza rece a ultimei ere glaciale, acest invelis de zapada, cu efectul de racire aditional de a reflecta mai multa lumina solara in spatiu, e posibil sa fi inclinat balanta. Mai general, impactul Tobei este estimat ca a redus temperatura globala cu aproximativ 5 grade Celsius. Vara e posibil ca sa fi fost o cadere de 15 grade Celsius la latitudinile temperat spre inalte, intr-un anumit an, care sa mai dureze niste ani. Efectele unei asa de dramatice caderi de temperatura asupra cresterii plantelor sau a vietii din oceane par a fi fost catastrofale. In multe locuri valul de praf vulcanic efectiv a bagat soarele in ceata. Racirea va fi dus la geruri neasteptate pentru sezon in multe parti ale lumii si la erodarea cresterii anotimpurilor. Impactul pe termen mai lung al Tobei e mai dificil de stabilit. E in natura eruptiilor vulcanice ca ele sa erodeze temporar clima. Mai mult, au fost mai putin convingatoare eforturile de a demonstra ca Toba a avut legatura directa cu schimbarile ulterioare, fie in caderea de ploaie musonica din Marea Arabica, fie in tendintele temperaturii din Groenlanda. In istoria geologica au existat eruptii vulcanice mult mai mari, de obicei cunoscute ca tuburi de drenaj (traps), care au stors mari suvoaie de lava in decursul a mii si sute de mii de ani. Aceste evenimente uriase probabil ca au avut un impact asupra climei, dar detectarea efectelor este dificila datorita neclaritatii inregistrarilor geologice. Cea mai importanta consecinta a acestor exemple de activitate vulcanica este in legatura cu disparitiile in masa din trecut, care se vad asa de clar in inregistrarea fosilelor. Ar putea fi si o alta explicatie pentru coincidentele dintre eruptiile vulcanice si schimbarea climei, care inverseaza lantul evenimentelor. Aceasta inseamna ca ele pot fi declansate de schimbari bruste si sustinute in circulatia atmosferica. Acestea modifica apasarea asupra crustei pamantului si pot fi detectate chiar in foarte micile schimbari in lungimea zilei (cat de repede se invarte pamantul). Un mecanism alternativ, care este sustinut de cronologizarea catorva eruptii majore, este ca schimbarile de la nivelul marii modifica incarcatura de crusta in vecinatatea vulcanilor de langa linia tarmului si aceasta declanseaza unele eruptii. Astfel ca, precum in multe alte propuneri pentru cauzele schimbarii climei, aprecierea plasei complexe de mecanisme feedback intre cauza si efect este esentiala in formarea unei intelegeri echilibrate a proceselor in lucru. Fig.1.Pinatubo n dimineaa zilei de 15. iunie 1991 vzut de la Clark Air Base. Datorit taifunului Yunya este coloana de erupie aproape orizontal.

Masuratorile prin satelit ale imprastierii norului de praf de la eruptia vulcanului Pinatubo in iunie 1991, arata ca in 5 saptamani praful a inconjurat globul.

Fig.2 .

Fig.3. Vulcanologii au fcut o descoperire ngrijortoare: un super-vulcan aflat n Germania devine din nou activ.Supervulcanul aflat sub lacul Laacher din apropiere de Bonn erupe la aproximativ 10.00012.000 de ani, iar ultima sa erupie a avut loc acum 12.900 de ani.Acesta are aproximativ aceleai dimensiuni ca Muntele Pinatubo, care n 1991 a provocat cea mai mare erupie a secolului al XX-lea

Fig4 Temperatura n ultimii 2000 de ani, reconstituit. Reconstituirea se bazeaz pe analiza inelelor de cretere al arborilor i pe grosimea ghearilor.

Fig.5.Corelaia dintre temperatur, concentraia de dioxid de carbon i aerosoli, nregistrat la staia Vostok.

Retragerea i dispariia ghearilor, topirea zpezilor

Fig.6.Evoluia grosimii ghearilor, conform WGMS i NSIDC. i ghearii teretri sufer un proces de topire. Observaii disparate indic retragerea ghearilor ncepnd din anul 1800. Msurtori regulate au fost fcute ncepnd din anul 1950 de ctre Serviciul Mondial de Urmrire a Ghearilor (englez World Glacier Monitoring Service -WGMS) i de Centrul Naional de Date pentru Zpad i Ghea (englez National Snow and Ice Data Center NSIDC).Retragerea ghearilor alpini, n special n vestul Americii de Nord, n GroenlandaAsia, Alpi, Indonezia, Africa (Kilimandjaro) i n America de Sud a fost folosit de IPCC n raportul su din 2001 drept prob a nclzirii globale. Cazul particular al zpezilor de pe Kilimandjaro, care a fost iniial controversat, a fost reevaluat n urma rapoartelor IPCC. n galeria urmtoare se prezint comparativ dou fotografii, prima fcut la 17 februarie 1993, iar a doua la 21 februarie 2000. Kilimandjaro a pierdut n secolul al XX-lea 82 % din ghearii si, care se estimeaz c vor disprea complet n jurul anului 2020.

Retragerea ghearului

Retragerea zapezilor

Ghetarul Lewis in 1992,

Helheim din Groenlanda.

de pe Kilimandjaro

complet topit

Ridicarea nivelului mrii, acidifierea oceanelor, oprirea termosifonului salin

Fig.7Creterea nivelului mrii n secolul al XX-lea. Unul din efectele nclzirii globale este creterea nivelului mrii, efect care are dou cauze:creterea volumului apei prin dilatare n urma nclzirii;adaosul de ap provenit din topirea gheurilor din calotele polare i ghearii teretri.Conform rapoartelor IPCC, n secolul al XX-lea nivelul oceanelor a crescut cu 0,1 - 0,2 m, ns efectul de cretere va mai dura mult timp. Nu se pot face previziuni exacte, deoarece rezultatele depind de modelele emisiilor gazelor cu efect de ser. n ritmul actual, se prevede o cretere a nivelulul mrii de 0,18 - 0,59 m la sfritul secolului al XXI-lea i de 2 m la sfritul secolului al XXIII-lea.

Fig8.Schimbri ale pH-ului suprafeei oceanelor ntre 1700 - 1990. Dizolvarea n oceane a CO2 suplimentar din atmosfer, presupus de origine antropic, a dus la scderea pH-ului apei de la suprafaa oceanelor, adic la acidifierea lor. Se estimeaz c ntre anii 1751 i 1994 pH-ul suprafeei oceanelor a sczut de la 8,179 la 8,104 (o schimbare de -0,075). 5. Petele solare si activitatea solara Cand este comparat cu clima pamantului, comportamentul soarelui pare sa fie o chestiune relativ simpla. Ca minge masiva de gaz ionizat, este omogen. Este, totusi, supus la forte colosale gravitationale, electrice si magnetice. Astfel ca este o masa de miscari in clocot convective si circulatorii, care sunt toate capabile de miscari oscilatorii care produc o varietate de trasaturi cu consecinte climatice aici pe pamant. Aceasta inseamna ca comportamentul lui e probabil in fiecare particica la fel de complex precum clima pamantului si nu il putem studia decat de la mare departare. Sunt 3 regiuni ale soarelui care au o relevanta speciala pentru ciclurile meteo. Mai intai, este suprafata vizibila (fotosfera) care are o temperatura radianta de 5700 K si este sursa cantitatii de energie care ajunge pe pamant. Productia de energie a acestei carapace subtiri, groasa de cam 100 Km (raza de cerc a soarelui este de 700.000 Km) este afectata de doua trasaturi principale: suprafete intunecate efemere cunoscute ca pete solare si regiuni mai luminoase cunoscute ca facule. A doua regiune este un strat neregulat deasupra fotosferei, cunoscut ca cromosfera. Importanta acestui strat este ca, in masura in care vremea pamantului este implicata, observatiile asupra comportamentului sau pot oferi intelegeri valoroase ale campului magnetic al soarelui. In plus, schimbarile in cromosfera sunt o masura a fluctuatiilor lungimilor de unda ultraviolete (UV) si lungimilor de unda mai scurte, care au un impact disproportionat asupra proprietatilor atmosferei superioare a pamantului. Masuratorile cromosferice includ studierea hotarelor luminoase care inconjoara petele solare (cunoscute ca plaja), care sunt asociate cu concentrari ale campurilor magnetice in aceste zone si ofera un mijloc de a lega activitatea petelor solare cu campurile solare magnetice. A treia regiune este atmosfera exterioara a soarelui corona. Aceasta regiune este, in multe feluri, un mister. Desi mica, are o temperatura efectiva de aproximativ 1.000.000 K. Forma ei se schimba odata cu ciclul petelor solare si, in ceea ce priveste impactul asupra vremii pe pamant, trasaturile ei cele mai importante sunt gaurile coronale. Adesea gasite langa polii soarelui, aceste regiuni intunecate au fost pentru prima oara detectate cu echipamentul cu raze X de pe Skylab, la inceputul anilor 1970, si de atunci au fost monitorizate. Ele acopera aproximativ 20% din suprafata solara cand ciclul de activitate solara este la minimum, si , pe masura ce activitatea creste, ele sunt inlocuite cu regiuni de camp deschis de scala mai mica, risipite pe suprafata solara. Aria totala a gaurilor coronale este strans asociata cu vantul solar de mare viteza si acesta pare a fi un bun mandatar fizic al ciclului magnetic solar de 22 de ani pe scala globala si al aspectelor pe termen mai scurt ale modulatiei fluxului de raze cosmice care intra in atmosfera pamantului. Orice discutie despre variabilitatea solara trebuie sa inceapa de la petele solare, deoarece acestea au jucat un rol central in cautarea de conexiuni intre variabilitatea solara si schimbarea climei. Activitatea petelor solare a fost monitorizata incepand cu secolul XVII. Numarul mediu de pete si aria lor medie fluctueaza in timp, intr-o maniera mai mult sau mai putin regulata, cu o perioada medie de aproximativ 11,2 ani. In timpul acestei fluctuatii rata cresterii numarului lor depaseste rata descresterii, perioada variaza intre 7,5 si 16 ani, si amplitudinea variaza cu aproximativ +/- 50%. Variatia in numar in timpul fiecarei perioade se intinde de la virtual nici o pata, in timpul minimului activitatii solare, pana la chiar peste 200, in ciclul cel mai activ, care a atins apogeul in 1957. Inregistrarea instrumentala a acumulat acum date de incredere, incepand cu aproximativ 1750, si este acum in al 23-lea ciclu al ei de activitate, atingandu-se culmea de cam 120 pete in 2000. Fiecare ciclu incepe cand petele se arata si in emisfera nordica si in emisfera sudica, cam 35 de grade departe de ecuatorul solar. Pe masura ce ciclul se dezvolta, petele mai vechi dispar si noi pete, mai numeroase, apar la latitudinile mai .Spre sfarsitul fiecarui ciclu, numarul descreste si petele se concentreaza la latitudini de 5 grade distanta de Ecuator. Acest ciclu de

activitate nu coboara in mod obligatoriu la 0 cand e la minim, deoarece va incepe un nou ciclu la latitudini inalte, mai inainte ca cel vechi sa se stinga la latitudinile joase. Aceasta suprapunere poate depasi 2 ani. Ciclul petelor solare. Observarea petelor solare a nceput n 1610, atunci cnd Galileo Galilei i-a ndreptat telescopul spre soare. Observaii zilnice au fost iniiate la observatorul din Zurich n 1749. Numarul de pete solare este calculat socotind prima dat numarul de grupuri de pete i apoi numrul de pete individuale. Numarul de pete solare este dat de suma numrului de pete individuale i de zece ori numarul de grupuri. Deoarece majoritatea grupurilor au, n medie, aproximativ zece pete, aceast formul de socotire a petelor d rezultate chiar atunci cnd condiiile de observare nu sunt ideale i cnd petele mici sunt greu de observat .Media lunar a numarului de pete arat c numarul de pete vizibile crete i scade dup un ciclu de aproximativ 11 ani (figura9.)

Fig9. Evoluia numarului de pete solare ntre 1985 i 2005 Primele nregistrari ale petelor solare au indicat c soarele a trecut printr-o perioada de inactivitate n secolul 17, dup cum a raportat n 1893, astronomul englez E.W. Maunder. Foarte puine pete au fost observate ntre anii 1645-1715. Aceast perioad de inactivitate solar a corespuns unei perioade climatice numit Mica glaciaiune (sau minimul lui Maunder) cnd rurile nenghetate i terenurile neacoperite de zpad au rmas doar la latitudini mici. Este evident c soarele a avut perioade similare de inactivitate i n trecut. Observaii detaliate ale petelor solare au fost efectuate de Observatorul din Greenwich din 1874. Aceste observaii au inclus informaii despre marimea i poziia petelor solare ca i despre numrul lor. Observaiile au aratat c petele nu apar pe toat suprafaa soarelui ci sunt concentrate n dou benzi latitudinale aezate simetric fa de ecuator (diagrama arat ca un fluture - figura 10). Pe masur ce ciclul de 11 ani progreseaz, benzile de la latitudine medie se extind i se deplaseaz spre ecuator.

Fig. 10. Petele solare sunt concentrate n dou benzi latitudinale aezate simetric fa de ecuator. Dei petele solare produc doar un efect minor asupra emisiei solare, activitatea magnetic care acompaniaz petele solare poate produce schimbri dramatice n nivelul de radiaie ultrav iolet i a razelor X. Ciclurile solare au consecinte importante asupra atmosferei nalte.

Fig.11. Potrivit studiilor realizate de oamenii de tiin, dispariia petelor solare are legtur cu ciclul solar, al crui maxim este prognozatn anul 2012. Cercettorii au ncercat s explice c petele au nceput s dispar din anul 2008, din cauza unui cmp magnetic neobinuit de slab, prezent la ambii poli ai Soarelui.

Este un lucru neobinuit i neateptat. Ciclul de pete solare poate intra n hibernare", a spus Frank Hill, director NSO. Faculele sunt strans asociate cu petele solare, si sunt cel mai usor de observat langa limbul solar (marginea discului solar). Productia lor este legata de incidenta petelor solare si e clar acum ca ele sunt un factor mai important in explicarea modului in care schimbarile in activitatea solara ar putea afecta vremea, intrucat stralucirea lor crescuta este factorul dominant in schimbarea productiei solare, mai degraba decat intunecarea petelor solare. In plus, suprafata soarelui este afectata de un intreg sir de turbulente pe termen mai scurt, dar, in ceea ce priveste intinderea si durata, ele influenteaza mai putin variatiile vremii de la an la an. S-au facut multe eforturi pentru a se demonstra ca petele solare afecteaza cantitatea de energie solara care atinge pamantul. Incepand cu sfarsitul lui 1978, o serie de sateliti au facut masuratori care au furnizat observatii neechivoce despre variatia productiei solare, odata cu ciclul de 11 ani din activitatea solara. Ceea ce arata aceste rezultate este ca nivelul total de iradiatie (TSI) este cel mai mare in jurul maximelor solare. In acelasi timp, variabilitatea TSI este cea mai mare, coborand spre un minim cand soarele este cel mai putin activ. Variatia TSI e usor mai mica de 0,1% in ciclul de 11 ani. Faptul ca TSI se ridica, odata cu numarul de pete solare, a fost, initial, o complicatie. Deoarece petele solare sunt zone de luminozitate solara joasa, s-a presupus ca productia va cobora odata cu numarul de pete solare si astfel va reduce fluxul general de energie. Evident, aceasta nu a explicat schimbarile observate pe termen mai lung in productia solara. Din contra, aceasta observatie a sustinut ipoteza de lunga durata ca perioada rece cunoscuta ca Mica Epoca Glaciara, si mai ales vremea mai rece a sfarsitului de secol XVII, a fost rezultatul unei absente aproape complete a petelor de soare in timpul acestei perioade cunoscuta ca Maunder Minimum, dupa astronomul care a adus aceasta absenta in atentia comunitatii astronomice. Explicatia acceptata pentru relatia inversa cu numarul petelor din soare este ca, o crestere asociata in luminozitatea faculei depaseste in greutate efectul petelor din soare. Judith Lean, acum la Laboratorul de Cercetari Navale, Washington DC si P. Foukal de la Informatii si Cercetari Cambridge, Massachussetts, au propus pentru prima data un model care combina schimbarile in numarul petelor din soare si stralucirea faculei, bazat pe observatii cu microunde. De exemplu, modelul a estimat ca radianta solara era mai mare la apogeul activitatii solare din 1980, decat a fost in timpul anului 1959, cand numarul de pete solare era mai ridicat. Totusi, acest model a explicat schimbarile observate in productia solara, incepand cu 1980, si a sustinut ipoteza ca vremea mai rece din secolul XVII a fost rezultatul lui Maunder Minimum. Analiza recenta facuta de Judith Lean a TSI-ului (fig. 9) estimeaza o crestere de 0,20% (2,8 Wm-2) intre Maunder Minimum si nivelul mediu, in anii tarzii ai secolului XX. Folosind masuratori prin satelit si lucrul pe modele, Lean estimeaza ca pe cuprinsul ciclului de 11 ani radianta solara variaza cu 14% la aproximativ 150 nm si 8,3% la aproximativ 200 nm, dar cu mai putin de 1% la lungimi de unda mai mari de 300 nm. Aceasta inseamna ca, incepand cu Maunder Minimum, iradianta solara este estimata sa fi crescut cu 0,7% in spatiul de lungime de unda de la 120 la 400 nm, cu 0,2% in spatiul 400 1000 nm, dar doar cu 0,07% la lungimi de unda mai lungi. Fig.12. O estimare a iradiatiei solare anuale totale, incepand cu 1600 (de la Lean, 2000). Hasurarea identifica timpul de functionare de 11 ani si sageata arata cresterea in procente, pana la media de ciclu 22. (1986 1996). Linia gri deschis plus simbolurile la patrat arata iradiatia totala la o scala de 0,999 determinata independent. ( de la Lockwood si Stamper (1999).

Faptul ca TSI variaza asa de mult cu lungimea de unda este probabil cheia pentru stransa legatura statistica dintre activitatea solara si schimbarile climatice observate incepand cu secolul XVII. Astfel este posibil ca variabilitatea solara sa poata fi amplificata in atmosfera pamantului. Semnificatia schimbarilor in regiunea UV este ca aceste lungimi de unda sunt absorbite pe scala larga in atmosfera si aceasta ar putea intensifica impactul asupra climei. In particular, lungimile de unda mai scurte de aproximativ 300 nm sunt puternic absorvite de oxigenul si ozonul din stratosfera, care afecteaza temperatura la aceste nivele. Aceste efecte de temperatura au un impact asupra tiparelor de circulatie in stratosfera ecuatoriala, care se transmit spre regiunile polare in lunile de iarna. O problema mai discutabila este sa explicam cum impactul variabilitatii solare din stratosfera influenteaza vremea la nivelele mai joase. In mod clar, cantitatea de radiatie solara care intra in atmosfera mai joasa variaza odata cu activitatea solara. Alta consecinta fotochimica de schimbare a fluxurilor UV care ajung in atmosfera mai joasa este ca afecteaza formarea de radicali liberi in atmosfera mai joasa, de notat radicalul hidrohil (OH). Aceasta altereaza producerea de nuclei de condensare si de aici formarea norilor. Ca efect, mai multa radiatie UV ajungand in troposfera, va mari concentratia de nuclei de condensare si deci o va face mai innorata un proces care amplifica orice fluctuatii datorita varierii activitatii solare. Natura campului magnetic al soarelui este de asemenea o parte esentiala in intelegerea posibilelor legaturi intre variabilitatea solara si vremea pamantului. In termeni generali, la inceputul unui ciclu de pete solare, campul magnetic solar seamana cu un dipol alineat cu axa de rotatie a soarelui. Aceasta inseamna ca la latitudini joase liniile campului sunt inchise, in timp ce la latitudini mai inalte ele sunt deschise. Pe masura ce ciclul ajunge la un maxim, acest tipar simplu se sparge intr-o stare dezordonata. In timpul celei de-a doua parti a ciclului, campul dipolic este restabilit. In plus, polaritatea petelor solare alterneaza intre pozitiv si negativ, in cicluri succesive de 11 ani. Petele solare au tendinta sa calatoreasca in perechi sau grupuri de polaritate opusa, de parca ar fi capetele unui magnet potcoava, strapungand suprafata soarelui. In timpul unui ciclu de 11 ani, pe masura ce petele traverseaza fata soarelui intr-o directie este vest, petele conducatoare din fiecare grup al emisferei nordice vor avea in general polaritate pozitiva, in timp ce petele codase vor fi negative. In emisfera sudica are loc reversul situatiei, cand petele conducatoare sunt negative. Tocmai acest tipar se inverseaza in ciclurile succesive. Cunoscut ca Ciclul Magnetic Hale, acest ciclu de 22 de ani ar putea fi cheia procesului de amplificare, intrucat el determina directia campului magnetic interplanetar indus de soare, care este unul din factorii de control in interactiunea vanturilor solare cu magnetosfera pamantului. Razele cosmice vin intr-o mare varietate de forme. Sunt formate in principal din protoni cu cantitati mai mici de heliu si nuclei mai grei. Razele cosmice de energie joasa isi au originea in soare si sunt absorbite sus in atmosfera. Anume aceste particule sunt la originea aurorei in timpul perioadei de activ ridicat al activitatii solare. Razele cosmice galactice (GCR) au o energie mult mai ridicata si au un impact apreciabil asupra troposferei. Cand soarele este mai activ, GCR sunt mai putin capabile de a atinge pamantul si astfel impactul lor asupra atmosferei inferioare este invers relationat cu activitatea solara. Razele cosmice produc diferite specii chimice, cum ar fi NO, OH si NO3, care pot cataliza reactii chimice. Aceasta duce la schimbari in concentratiile atmosferice de molecule radiant active, cum sunt ozonul (O3), dioxidul de azot (NO2), oxidul nitric (N2O) si metanul (CH4). Aceste specii se vad cel mai probabil, in stratosfera, unde impactul lor va fi similar, dar mai putin semnificativ pentru schimbarile produse de variatiile UV solare. In plus, formarea de ioni va afecta comportamentul aerosolilor si a norilor cirrus care au un impact radiant direct, si de asemenea va altera cantitatea de vapori de apa din atmosfera. Aceste schimbari ar putea duce la modificari in balanta radianta a stratosferei si a troposferei si sa produca astfel fluctuatii de temperatura pe termen lung. Cel mai controversat aspect al acestor schimbari este intrebarea daca GCR altereaza invelisul de nori la nivelele mai joase. Studii facute de Henrik Swensmark, de la Institutul Danez de Cercetari Spatiale (DSRI) Copenhaga, Danemarca, si echipa, au demonstrat o corelatie intre invelisul total de nori studiat prin satelit si fluxul de raze cosmice intre 1984 si 1991. Analiza lor asupra norului total, folosindu-se date de deasupra oceanelor intre 60 grade S si 60 grade N furnizate de sateliti geostationari, au gasit o crestere a nebulozitatii de 3 pana la 4% de la maximul solar la minimum. Ei au afirmat ca fluxul crescut GCR face sa se mareasca cantitatile totale de nori si aceasta racoreste clima. Mai recent, totusi, corelatia a fost pe departe mai putin impresionanta. Pe scale de timp mai lungi Svensmark a demonstrat, de asemenea, ca temperaturile de suprafata ale emisferei nordice, intre 1937 si 1994, urmaresc variatiile fluxului razelor cosmice si lungimea ciclului solar, mai strans decat iradiatia totala sau numarul de pete solare. Ralph Markson de la Institutul de Tehnologii Massachusetts a identificat o alta influenta posibila a fluxului schimbator din razele cosmice, asupra climei. El a afirmat ca modulatia razelor cosmice de catre soare duce la schimbari in campul electric al pamantului si de aici activitatea vijeliilor. Acest mecanism are trei atractii. Mai intai, nu cere o schimbare semnificativa in energia solara,

pentru a altera starea campului magnetic al pamantului si conductivitatii stratosferice, in timp ce ofera posibilitatea de eliberare si redistribuire a cantitati mari de energie deja prezente in troposfera. In al doilea rand, nu cere legaturi puternice intre atmosfera superioara si cea inferioara, intrucat variatiile campului electric imbratiseaza intreaga atmosfera, de la ionosfera la suprafata pamantului. In al treilea rand, raspunsul campului electric la schimbarea din campul magnetic este aproape instantaneu si astfel se poate explica cum raspunde vremea in cadrul unei zile la anumite schimbari in activitatea solara. Markson postuleaza ca vijeliile pe intreg globul joaca un rol central in mentinerea circuitului electric global, astfel ca schimbarea conductivitatii atmosferei superioare poate altera incidenta activitatii vijeliilor. Ionizarea stratosferica mai mare ar putea duce la electricitate crescuta in furtuni, fie local, fie ca o consecinta a schimbarilor globale in campul electric al pamantului, si aceasta poate modifica dezvoltarea furtunii. Schimbarile din campul magnetic al soarelui vor modifica, de asemenea, numarul de particole energetice pe care le emite. Aceasta va avea efecte complicate asupra atmosferei pamantului, care ar putea include afectarea nebulozitatii cauzate de furtuna. La latitudini inalte efectul fluxului de protoni solari, care e direct in legatura cu activitatea solara, va predomina. La latitudini joase variatiile campului magnetic va modula razele cosmice galactice si va produce un efect defazat fata de activitatea solara. Aceasta poate explica de ce exista marturii ale unei inalte corelari pozitive intre ciclul de pete solare si activitatea furtunilor la latitudini inalte, in timp ce, la latitudini joase, este ori non existenta, ori negativa. In particular, Brian Tinsley de la Universitatea din Texas, a dezvoltat un mecanism detaliat pentru a face o legatura intre razele cosmice si nebulozitate, in care aerosolii ionizati de GCR sunt mai eficienti ca nuclei de gheata si provoaca inghetarea apei super racite din nori. Eliberarea crescuta de caldura latenta din nori care urmeaza, intensifica convectia care promoveaza dezvoltarea ciclonica, si de aici o stare de furtuna crescuta. Rezultatele recente obtinute de grupul lui Frank Arnold la Diviziunea de Fizica Atmosferica, la Institutul Max Planck de Fizica Nucleara, Heidelberg, Germania, au oferit primele marturii observationale ale formarii de aerosoli indusi de raze cosmice, in troposfera superioara. Legatura cu munca lui Tinsley poate fi ca, in timp ce ionii nu pot actiona ca locatii de condensare eficiente pentru vaporii de apa, ei pot actiona ca locatii de condensare pentru vaporii de acid sulfuric, care apoi se dezvolta in aerosoli cu vaporii de apa si apoi CCN. In plus, incarcatura electrica de picaturi de apa si aerosoli creste eficienta coliziunii lor Diferit de ipoteza lui Markson, care se focaliza pe schimbari ale furtunilor, aceasta abordare este de relevanta mai mare pentru norii mai slab electrificati, nepurtatori de furtuni, precum stratocumulus marin, sau nimbostratus. Acestia au o extindere mult mai mare geografica si temporala, si sunt afectati de schimbari in ionosfera densitatea curenta a pamantului si fluxul de raze cosmice. Prin schimbarea ratelor precipitatiilor sau balantei radioactive, schimbarile din nori afecteaza apoi dinamicile atmosferice si temperatura. Exista doua trasaturi aditionale a schimbarilor campului magnetic, care e nevoie sa fie discutate aici. Prima este ca ele nu vor fi simetrice in jurul axei pamantului si aceasta va afecta modul in care razele cosmice modifica atmosfera superioara (fig. 12). Deoarece polii geomagnetici nu coincid cu polii geografici, perturbatiile campului magnetic vor fi departe de axa. Fig.13Aurora boreala din spatiu, de pe Statia Interplanetara Internationala.

A doua consecinta a schimbarilor campului magnetic este declinul pe termen lung al inclinatiei potentiale spre vreme frumoasa in secolul 20. Aceasta masura a fortei circuitului electric global pare a fi legata de declinul paralel al fluxului razelor cosmice, in aceeasi perioada. Daca vijeliile joaca un rol in toate aceste procese, atunci cheia catre monitorizarea activitatii lor poate sta intr-o zona neasteptata. Aceasta implica o proprietate neobisnuita a atmosferei globale. Platosa subtire formata de atmosfera dintre suprafata pamantului si ionosfera, la o altitudine de, sa zicem, 80 Km, formeaza un ghid de unda (waveguide = un tub care inchide si transporta microunde) pentru radiatia electromagnetica de frecventa foarte joasa. In particular, o frecventa de aproximativ 8 Hz are o lungime de unda de 40.000 Km (circumferinta pamantului) si poate calatori in jurul lumii cu virtual nici o pierdere.

Cunoscuta ca rezonanta Schumann, dupa omul de stiinta german care a propus pentru prima data acest fenomen in 1952, acest semnal poate fi masurat de detectori electromagnetici. Sursa dominanta a unei asemenea radiatii este furtuna cu fulgere si tunete. Importanta potentiala a acestui fenomen este ca, nu doar ca este o masura a nivelului global al activitatii furtunei, ci si faptul ca aceasta activitate pare a fi particular sensibila la temperatura medie globala o ridicare de 1 grad Celsius va duce la o ridicare de 10% a numarului de furtuni. Astfel ca masuratoarea rezonantelor Schumann ofera perspectiva si de a controla daca nivelul activitatii globale de furtuna este afectata de activitatea solara si, de asemenea, ofera un mijloc diferit de monitorizare a incalzirii globale. Pana acum am luat in consideratie doar ciclul petelor solare de baza, de 11 ani si ciclul dublu Hale. Variatia in marimea varfurilor in ciclurile succesive arata de asemenea marturii ale unei periodicitati de aproximativ 90 100 de ani numita adesea Ciclul Gleissberg. Acest ciclu este de asemenea asociat cu schimbarea, in perioada dintre varfurile succesive de activitate solara, care se lungeste pe masura ce nivelele de varf coboara. Cand serii de pete solare sunt supuse la o analiza spectrala detaliata, apar doua trasaturi importante. Mai intai, principala trasatura la cam 11 ani se desparte in doua varfuri principale, la 11,1 ani si 10,0 ani. In al doilea rand, cam 20% din varianta totala in numarul de pete solare se asociaza cu periodicitatea de 90 de ani, care poate fi o frecventa de diferenta intre cele doua trasaturi si 10,0 si 11,1 ani. Importanta ciclurilor mai lungi in activitatea solara este paralelismul marcat dintre schimbarile in temperaturile globale si numarul de pete solare si de asemenea, lungimea ciclului de pete solare de 11 ani. Cercetarile recente ale lui Judith Lean si colegii, bazate pe modelul descris anterior, au reconstruit variatiile din radiatia solara UV de la inceputul secolului XVII si implicatiile in schimbarea climatica. Ei au conchis ca corelatia dintre schimbarile in UV solare si temperaturile emisferei nordice este de 0,86 si fortarea solara a fost responsabila pentru jumatatea din incalzirea dintre 1860 si si 1970 si o treime din cresterea rapida dintre 1970 si 1990. In termeni statistici, reconstructia explica 74% din variatia din temperatura emisferei nordice in perioada 1610 1800 si 56% in perioada 1800 1990. Luand in considerare posibilul impact al variatiilor activitatii solare pe termen mai lung, cea mai buna sursa de informatii o ofera datele din inelele copacilor. Din cauza ca forta campului magnetic solar moduleaza fluxul razelor cosmice care intra in atmosfera pamantului, ea afecteaza producerea de carbon 14 (14C). Cand activitatea solara este ridicata, scutul magnetic este puternic si cantitatea de Carbon 14 formata si deci incorporata in inelele copacilor este relativ joasa. Invers, in vremuri de activitate solara joasa, scutul e slab si se formeaza mai mult C14. Masurandu-se cantitatea de C14 in seriile de inele de copaci, si comparand-o cu ce ar exista daca ar fi fost produsa la o rata constanta, este posibil sa se ajunga la o masura a activitatii solare trecute . Explicatii alternative includ schimbarile din campul magnetic al pamantului, sau schimbarile in dimensiunea si ratele de schimb ale rezervoarelor de carbon de pe suprafata pamantului, incluzand biosfera si oceanele. Existenta periodicitatii la aproximativ 200 ani intriga, deoarece se apropie de fluctuatiile observate la numarul de pete solare. In ultimii 1000 de ani se pare ca au fost pauze majore in activitatea solara pe la 1280 AD, 1480 AD si 1680 AD ( Mounder Minimum). Aceste perioade de activitate solara joasa par a coincide cu perioadele unei clime mai reci in emisfera de nord, de remarcat perioada de la sfarsitul secolului XVII .Incepand cu 1700 acest tipar este mai putin evident, cu cel mai marcat minim in anii 1810 si o reducere mare spre sfarsitul secolului XIX. 6. Fortele mareelor Legtura evident dintre fortele mareelor si clim se simte n alterarea direct a miscrii atmosferei, oceanelor si chiar a crustei Pmntului. Natura acestor legturi variaz n complexitate. Efectele mareelor n atmosfer sunt relativ previzibile si msurabile, dar foarte mici, comparativ cu fluctuatiile atmosferice normale. n oceane, efectele mari pot fi calculate, dar estimarea schimbrilor n curentele majore e pe departe mai dificil. Fortele gravitationale care actioneaz pe Pmnt, pe msur ce el orbiteaz Soarele, pot fi mprtite n patru categorii. Mai nti sunt mareele rezultate din atractia combinat a Lunii cu a Soarelui. Aceste forte mareice afecteaz miscarea atmosferei si a oceanelor, si de asemenea exercit apsare asupra crustei Pmntului. n al doilea rnd fortele exercitate pe Pmnt de pozitiile schimbtoare ale celorlalte planete, vor juca un rol similar, dar mult mai mic. n al treilea rnd, exist posibilitatea acelorasi forte mareice datorate miscrilor planetare, care s afecteze circulatia Soarelui si, odat cu ea, activitatea solar. si, n sfrsit, exist efectele orbitale ale acestor miscri. Deoarece acestea pot face ca Pmntul s accelereze sau s ncetineasc pe orbita lui si de asemenea duc la miscri mici ale Soarelui n jurul centrului masei sistemului solar, exist potentialul pentru mici influente asupra climei Pmntului.

Pe latura apropiat de Pmnt, atmosfera si oceanele sunt atrase si spre Luna si spre Soare, dup cum se ntmpl si cu nsusi Pmntul care se smulge din nvelisul lui fluid pe latura sa ndeprtat. Din cauza rotatiei Pmntului si miscrii orbitale a Lunii, orice loc anume de pe suprafata Pmntului trece prin dou cicluri complete de stress mareic, ridicat si cobort, la fiecare 25 ore. n medie, atractia din partea Soarelui este aproximativ jumtate din cea a Lunii. Aceasta nseamn c exist o variatie tripl la mijloc, cnd Soarele si Luna sunt pe aceeasi parte a Pmntului si actioneaz mpreun si cnd sunt pe laturi opuse, asa nct efectele lor partial se anuleaz. Cnd se ajunge la miscrile crustei Pmntului, problemele sunt nruttite de legturile posibile cu activitatea solar. Directa influent a mareelor ar putea influenta eliberarea de energie tectonic n forma vulcanismului. Deoarece exist evidente considerabile c eruptiile vulcanice majore au declansat perioade de rcire climatic, aceasta ar permite amplificarea efectelor mici extraterestre, care s produc fluctuatii climatice mai semnificative. Exist, totuti, o dificultate legat de aceast periodicitate, n msura n care sunt implicate efecte mareice. Nu exist nici un motiv evident de ce mareele ar trebui s fie cauza. Desigur, cea mai apropiat posibilitate este ciclul solar de 90 de ani, si legarea acestuia de eliberarea activittii tectonice aduce n discutie o provocare mult mai mare. Privind dincolo de efectele mareice ale Soarelui, Lunii si Pmntului, exist influenta celorlalte planete din sistemul solar. Dintre acestea, miscrile planetelor gigant Jupiter, Saturn, Uranus si Neptun sunt potential cele mai interesante. Acestea au perioade orbitale de 11,86 , 29,5 , 84 si 165 ani repetitiv. Astfel c, singure sau n combinatie, ele ar putea influenta fortele mareice de pe Pmnt. n practic, datorit masei lui (de 318 ori cea a Pmntului) si relativei lui proximitti fat de Pmnt, Jupiter este pe departe cel mai important factor din aceste forte mareice planetare. Mai mult, faptul c perioada lui orbital este apropiat de ciclul de 11 ani observat n numrul petelor solare, nseamn c ar putea fi sau un factor de confuzie n identificarea cauzei periodicittilor vremii, sau s fie direct legat de ciclul petelor solare n sine. Cu privire la influentele mareice ale planetelor asupra atmosferei si oceanelor Pmntului, calcule detaliate arat c scala acestor perturbri e mic, comparativ cu variatia fortelor mareice datorat miscrilor Pmntului si Lunii n jurul Soarelui. Asa c, dac nu exist un bun motiv fizic pentru influentele gravitationale mult mai mici ale planetelor, pentru a avea un impact proportional mai mare, e improbabil ca ele s aib un efect semnificativ asupra climei. 7. Variatiile orbitale Orbita Pmntului n jurul Soarelui este, de asemenea, influentat de interactiunile gravitationale cu Luna si alte planete, pe scale de timp mult mai lungi. Cheia pentru explicarea variatiilor n parametrii orbitali care pot declansa epoci glaciare este cantitatea de radiatie solar primit la latitudini nalte, n timpul verii. Aceasta este critic pentru cresterea si ruinarea straturilor de gheas. La 65 de grade N aceast cantitate a variat cu mai bine de 9% n timpul ultimilor 800.000 de ani. Fluctuatiile de acest ordin sunt suficiente pentru a declansa o reactie climatic semnificativ. John Imbrie si John Z. Imbrie de la Universitatea Brown, Rhode Island, au adoptat o abordare direct cu posibile modele ale epocilor glaciare, n 1980. n loc s foloseasc modele numerice pentru testarea teoriei astronomice, ei au folosit nregistrri geologice ca riglele de un yard, fat de care s se judece performanta diferitelor modele fizice. Aceste modele, care au devenit mai sofisticate de-a lungul anilor, se mpart n dou categorii largi. Primul grup a adoptat o abordare echilibrat fat de schimbrile din radiatia solar. Aceasta a implicat calcularea conditiilor climatice, care ar trebui s aib loc pentru diferite combinatii ale parametrilor orbitali. Aceasta a produs schimbri rational de realiste n tiparele de temperatur, dar a fost incapabil s reflecte inertia sistemului climatic, de remarcat scalele caracteristice de timp a cresterii si ruinrii straturilor de gheat, care par a fi de acelasi ordin de magnitudine ca acelea ale fortrii orbitei. Abordarea alternativ este folosirea unui model diferentiat, n care rata schimbrii climei este o functie att a fortrii orbitale, ct si a strii curente a climei. Nu numai c aceasta este o reprezentare mai realist a comportamentului climatic, dar ea contine, de asemenea, o relatie non linear ntre intrare si iesire, ceea ce are importante consecinte fizice. Dar rmne controversat, deoarece nu exist nici un acord n privinta deciziei cror factori climatici ar trebui s li se acorde o atentie deosebit si ce valori ar trebui s li se ataseze. Din acest motiv, abordarea empiric simpl, folosit n modelul dezvoltat de cei doi Imbrie, va fi luat n consideratie mai nti, acest model oferind ntelegeri valoroase n procesele implicate. Modelul Imbrie ia n consideratie doar legtura dintre functia de fortare orbital si volumul ghetii uscatului. Aceast abordare a reflectat faptul c schimbarea n volumul ghetii, dup cum a fost nregistrat n nregistrrile cu izotopi de oxigen de pe fundul mrilor adnci este cel mai exact definit parametru climatic din ultimele milioane de ani si de asemenea c criosfera este partea din sistemul climatic ale crei scale caracteristice de timp de reactie se potrivesc strns perioadei dominante de 100.000 ani (100 Kyr) a fortrii orbitale.

Odat ce modelul Imbrie atinsese o reprezentare rezonabil a acestui comportament pe termen lung, reactia mai rapid a restului climei globale la alti parametri orbitali, care au un impact linear, a putut fi adugat, pentru a se construi o imagine mai bun a progresului epocilor glaciare. n pofida progreselor din anii recenti, modelul Imbrie rmne un start bun n luarea n consideratie a proceselor fizice care posibil c functionau n periodicitatea de 100.000 ani. n 1998 Didier Paillard, la CEA / DSM n Franta, a propus o mbunttire interesant pentru acest tip de gndire. El a produs modele care includ posibilitatea ca sistemul climatic s comute ntre trei regiuni climatice distincte (interglaciar, usor glaciar si pe deplin glaciar). Aceste stri diferite ale sistemului climatic ar putea foarte bine s fie produsul diferitelor moduri ale circulatiei termohaline din oceanul global .Comutarea ntre aceste regiuni este controlat de o combinatie de schimbri n expunerea la Soare si / sau volumul straturilor de gheat. Definind conditiile pentru tranzitia ntre cele trei regimuri, modelul este capabil s reproduc cu exactitate remarcabil schimbrile din volumul straturilor de gheat din ultimul milion de ani. Astfel c, din nou, capacitatea climei globale de a se mitca ntre stri marcate diferit, dar relativ stabile, pare a fi o trstur esential n explicarea schimbrilor mai mari de clim. Mergnd dincolo de interactiunile dintre atmosfer, ocean si straturile de gheat si parametrii orbitali ai Pmntului, alti factori au fost invocati s explice de ce clima a devenit mai susceptibil la glaciatiune n istoria geologic recent. n particular, s-a argumentat c ridicarea tectonic rapid a muntilor Himalaya si prti ale vestului Americii de Nord n ultimele cteva milioane de ani au mrit sensibilitatea climei globale pn la fortarea orbital. Legtura dintre meandrele de jet stream (band ngust si variabil a curentilor de aer foarte puternici predominant spre si dinspre vest, nconjurnd globul la cteva mile deasupra Pmntului), aceste arii muntoase si regiunile unde s-au dezvoltat straturile nordice de gheat poate fi cheia tiparului curent al epocilor glaciare. Fig.14.Variatii n deplasarea Terrei pe orbita din jurul Soarelui ( ciclurile Milankovitch )

8. Deriva continentelor Cnd se ajunge la schimbrile climatice de peste milioane de ani, trebuie s adugm si efectele de plac tectonic (deriva continental). Majoritatea acestor schimbri sunt cel mai bine prezentate n termeni de schimbrile care au avut loc n acea perioad. Exist, totusi, un numr de trsturi generale pe care e nevoie s le lum n consideratie, mpreun cu alte cauze de schimbare a climei. Pe cele mai lungi scale de timp mrimea uscatului la latitudini nalte este consecinta cea mai profund a derivei continentale. Cnd proportia creste, este mai usor pentru straturile de gheat s se formeze n regiunile polare. Aceasta s-a ntmplat n timpul glacinatiunii Permo - Carbonifera, acum 330 - 250 milioane de ani n urm, cnd s-a format supercontinentul Pangaea. Toate masele de uscat ale Pmntului s-au unit si se ntindeau de la Ecuator pn la Polul Sud, mpreun cu ceea ce astzi este Antarctica si India, la latitudini nalte formnd centrul glaciatiunii. Cealalt ocazie, cnd o mare portiune din latitudinile nalte ale emisferei nordice a devenit acoperit de uscat, este n timpul ultimilor 3 milioane de ani. Aceasta a usurat procesul de formare a straturilor de gheat. O alt consecint a derivei continentale a fost formarea Muntilor Himalaya si a Platoului Tibetan, c urmare a coliziunii Subcontinentului Indian cu Eurasia, cam 50 milioane de ani n urm. Acest proces a fost gradual, devenind un factor major climatic, la nceputul miocenului. Cam n aceeasi perioad,

nltarea Cordilierilor de Vest, att n America de Nord, ct si n America de Sud, a continuat s altereze tiparele de circulatie atmosferic global. Aceste consecinte climatice impetuoase ale derivei continentale au fost ntrite de schimbrile mai subtile n deschiderea si nchiderea portilor oceanului. n Atlanticul de Nord Insula Faeroe nc era sub mare cam acum 38 milioane de ani n urm. Apoi Groenlanda si Svalbard s-au separat, n jur de 36 milioane de ani n urm, lsnd apa de la latitudini nalte s ntre n Atlanticul de Nord. Probabil cea mai semnificativ schimbare n circulatia oceanului a avut loc odat cu separarea Antarcticii de Australia si apoi de America de Sud. Odat cu miscarea Australiei spre nord, Ridicarea Tasmaniei de Sud a cobort, s produc o legtur cu apa putin adnc ntre Oceanele Indian si Pacific. Pasajul cu apa adnc Tasmania - Antarctica s-a deschis n jur de 34 milioane de ani n urm. Cam n aceeasi perioad, un canal cu ap adnc s-a dezvoltat, c s formeze Pasajul Drake, ntre America de Sud si Antarctica. Desi un canal cu apa putin adnc e posibil s fi existat ncepnd cu Eocenul mediu, anume acest eveniment a permis curentului circumpolar s se dezvolte si s izoleze climatic Antarctica. Apoi, mult mai trziu, nltarea Istmului Panama a nchis legtura dintre oceanele Atlantic si Pacific, cam acum 3 milioane de ani n urm, modificnd radical tiparele de circulatie oceanic, n ambele oceane. Schimbarea final posibil s fi fost un factor aditional important n crearea conditiilor corecte ca straturile de gheat permanente s nceap s se formeze n emisfera nordic. 9. Schimbri n compozitia atmosferei Pe fundalul ngrijorrii curente legate de emisiile gazelor cu efect de ser e usor s scapi din vedere exact ct de mult nivelele acestor gaze au variat de-a lungul istoriei Pmntului. Pe o scal a timpului de zeci de milioane de ani, schimbrile n nivelul de CO2 din atmosfer sunt, totusi, controlate de dou alte procese. Primul este alimentarea atmosferic fcut de vulcani. Al doilea este uzarea rocilor de silicat expuse, care epuizeaz atmosfera de CO2. Aceste dou procese sunt legate de plcile tectonice. Cnd s-au combinat cu schimbrile la nivel de viat a plantelor, aceste procese au dus la schimbri izbitoare n ceea ce priveste cantitatea de CO2 din atmosfer, pe scale de timp geologice. Anterior perioadei cambriene, variatiile n nivelurile de CO2 sunt subiectul unei mari nesigurante si posibil s fi fost orice ntre 5 si cteva sute de ori nivelele curente. Concluzia larg a diferitelor studii pe model computerizat este c locatia continentelor si oceanelor nu este o explicatie suficient si c rcirea pe termen lung n aceast perioad poate fi asociat cu o descrestere gradual n CO2 atmosferic. Fig. 15. Nivelele precise ale constituientilor atmosferici, dioxidul de carbon si oxigenul, depind de interpretarea nregistrrii complexe a fosilelor n termenii multor rezervoare, fluxuri si interactiuni, care ar putea nchide sau elibera carbon si oxigen din roci.

Fig.16. Concentraia de CO2 obinut din analiza bulelor de aer din interiorulghearilor (IPCC, 1996) 10. O bolborosire din adncuri Exist un aspect al schimbrii conditiilor atmosferice care cere consideratii separate. Aceasta este problema metanului, ncuiat n ceea ce este cunoscut ca clathrate marine. n circumstantele corecte, metanul si apa pot forma o substant asemntoare ghetii, numit clathrat, sau hidrat de gaz, la temperaturi deasupra punctului normal de nghet. Stabilitatea clathratelor este limitat de temperatur si presiune: sunt stabile la temperaturi joase si / sau presiuni ridicate. Aceste cerinte se combin cu nevoia de cantitti de materie organic relativ mare, pentru ca actiunea bacteriilor s produc metan n sedimente. Ca rezultat, clathratele sunt n principal restrictionate la dou regiuni (latitudini nalte, si de-a lungul marginilor continentale din ocean). n regiunile polare ele adesea sunt legate de permafrost (= nghet permanent) la trm si pe pragurile continentale. (permafrost = un strat de sol de sub suprafat care rmne mai jos de punctul de nghet, mai ales n regiunile polare). Importanta climatica a clathratelor este c, n vreme de nclzire, este posibil ca conditiile subterane s se poat altera, suficient s elibereze mari cantitti de metan. Aceast glgire din adancuri ar putea duce la o nclzire abrupt aditional. 11. Catastrofe si iarna nucleara Putine subiecte legate de schimbarea climei strnesc pasiuni mai mari dect posibilitatea ca Pmntul s fie lovit de un obiect extraterestru. O asemenea catastrof, fie ca rezultat al unei coliziuni cu un mare meteorit, asteroid, sau fragmente de comet, este privit de multi ca apartinnd literaturii SF. Fig.17. Craterul Meteor din Arizona ( 80 metri in diametru ) a fost fcut de un bloc de aproximativ 12 000 de tone czut in urm cu aproape 45 000 de ani.

Simplul fapt al chestiunii este c este putin probabil ca un obiect mai mare dect, s spunem, 1 Km n ltime, ar avea un impact temporar masiv asupra climei. La fel de bine, nu poate fi nici o ndoial c obiecte de aceast mrime au lovit Pmntul n trecut. Ceea ce este discutabil este dac aceste evenimente pot explica schimbrile din trecut ale climei si care este probabilitatea ca un eveniment semnificativ s aib loc n viitorul predictibil. Cel mai recent exemplu al Pmntului lovit de un obiect urias a fost pe 30 iunie 1908, n Siberia. Acesta a fost fie un meteorit, fie un fragment de comet, de aproximativ 50 metri ltime. A ars pn la capt la o altitudine de aproximativ 10 Km deasupra fluviului Tunguska, cam la 1000 Km nord nord - vest de Lacul Baikal, cu o fort exploziv echivalent cu o bomb de 10 - 20 megatone. A devastat 2000 Km ptrati de pdure si a generat un soc seismic de aproximativ 5 pe scal Richter. n timp ce impactul climatic al acestui eveniment a fost unic, el demonstreaz clar potentialul coleziunii Pmntului

cu obiecte din spatiu. Orice corp cu ltime de 1 Km sau mai mult ar face o distrugere imens si ar avea un impact profund si imediat asupra climei. Ceea ce ar trebui luat n consideratie, sunt consecintele climatice ale presupusei coliziuni cu un bolid. Punctul de vedere acceptat este c, un crater de pe peninsula Yucatan din Mexic va fi locul impactului. Un corp de 10 Km ltime a lovit aceast parte a lumii, fcnd un crater de 200 - 300 Km ltime. Consecintele imediate ale acestui impact au fost cataclismice. Combinarea de cutremure masive, valuri mareice uriase, incendii extinse de pduri si mari cantitti de praf si sfrmturi ejectate sus n atmosfer vor fi fcut pagube uriase. Ceea ce este mai pertinent este dac aceste efecte climatice produse, de durat, ar fi putut precipita disparitia dinozaurilor. Rspunsul poate fi gsit n munca fcut din ratiuni total diferite. n timpul anilor trzii 1970 s-au ntreprins o multime de studii legate de impactul climatic al unui rzboi nuclear. Acestea au luat n consideratie ntinderea consecintelor de mediu al unui schimb nuclear pe scal larg, ntre puterile majore, implicnd detonarea unui echivalent de 6.000 megatone de material nuclear. S-au estimat consecintele directe ale exploziilor nucleare, incendiile care vor urm si generarea de fum si impactul acestui fum asupra climei globale. Aceast combinatie s-a previzionat c va produce o rcire brusc si dramatic, care este cunoscut ca iarn nuclear. Multe trsturi ale acestei analize pot fi traduse n consecintele catastrofice ale impactului cu un bolid. Aceasta deoarece exist compatibilitate ntre evenimente. Un bolid cu diametrul de 1 Km ar avea o energie de impact de 100.000 megatone, n timp ce un obiect de 10 Km, comparabil cu cel care a lovit cu 65 milioane de ani n urm, ar fi echivalentul a 100 milioane megatone. Desi impactul previzional al unui mare bolid este mult mai mare, el este concentrat pe o singur locatie, n timp ce un conflict nuclear ar mprstia explozii mult mai multe, pe o suprafat mult mai mare. Dar un asemenea impact ar ejecta uriase cantitti de materie sus, deasupra Pmntului. Ele vor ploua napoi, precum meteoritii topiti, pe o vast suprafat, incendiind pdurile si psunile. Astfel c analogia dintre o iarn nuclear si aceste catastrofe preistorice poate fi o aproximare folositoare. Concluzia este c o iarn nuclear ar fi un eveniment dramatic, dar pe termen scurt. Dac ar avea loc n vara de jumtate de an a Emisferei Nordice ar cauza o cdere n temperatur de suprafat a uscatului continental de 20 - 40 grade Celsius, n doar cteva zile. Dup aceea norii de fum se vor stabiliza si ar putea fi tinuti sus un an, prin aceasta mentinndu-se conditiile de iarn n continentele nordice pentru cel putin un sezon de crestere si posibil mai mult. Aceast rcire mai general ar avea un impact global, cauznd geruri n regiuni care, n mod normal, nu le experimenteaz. Astfel c consecintele generale asupra oricrei forme de viat de uscat ar fi catastrofale, doar cei adaptivi supravietuind. 12. Rezumat Privirea de ansamblu asupra principalelor cauze a variabilitatii climei si schimbarii de clima ofera provocari pentru oricine doreste fie sa explice evenimentele trecutului, fie sa previzioneze dezvoltarile viitorului. Combinarea varietatii largi de procese fizice care ar putea produce fluctuatii si faptul ca multe dintre acestea sunt dificil de distins unul de altul, inseamna ca nu este usor sa decizi ce efecte conteaza cel mai mult. Dar noi trebuie sa aruncam o privire in trecut si sa facem planuri de viitor. Aceasta cere decizii, intrucat nu este fezabil sa incerci sa incluzi toate cauzele posibile ale schimbarii in orice analiza. Asa ca mesajul este sa extragi factorii conducatori de pe suprafetele pe care acest studiu le acopera. Doua prioritati reies din acest studiu. Mai intai problema cea mai presanta este sa obtii o intelegere mai buna asupra variabilitatii interne a climei. Descoperind mai multe despre cum interactioneaza oceanele si atmosfera pe scale de timp de ordinul decadelor si secolelor, este central in a decide in ce masura schimbarile din timpul secolului XX sunt produsul autovariantei climatice, ca opusa activitatilor umane. In plus, oferirea unei explicatii de ce clima ultimilor 10000 de ani a fost relativ stabila si daca aceasta stabilitate ar putea fi afectata de cauzele naturale ale activitatilor omenesti sunt la fel de importante. In al doilea rand, alta prioritate este sa se stabileasca o intelegere echilibrata si mai amanuntita de cum poate afecta clima activitatile omenesti. Aceasta nu e doar o problema de crestere a nivelelor de gaze de sera, ci, de asemenea, efectul direct si indirect de particularizari si schimbari in folosirea uscatului, incluzand desertificarea si despadurirea. In acelasi timp, trebuie facuta mai multa cercetare a impactului altor factori (de exemplu vulcani, activitate solara si efecte mareice). Dar acestea sunt chestiuni subordonate, desi o cunoastere aprofundata cum acesti factori altereaza clima va ajuta obiectivele primare de intelegere a naturii de autovarianta si impactul activitatilor umane.

Bibliografie: 1.Bigg (2003): Particularly valuable in providing nalysis of the growing understanding of haw the atmosphere and oceans combine to govern many aspects of the climate. 2.Bryant (1997): Well worth reading as it adopts a somewhat diferrent position to, say, the IPCC on the relative importance of varoius causes of climate change and our ability to estimate their impact. 3.Courtillot (1999): A balanced and highly readable account of how the major mass extinctions are attributable to periods of immense volcanic activity and this is a much more persuasive explanation than collisions with asteroids. 4.Diaz and Magraff (2000): A compilation of papers providing a useful review of the large-scale climatic fluctuations in the tropical Pacific and its impact on many economic and social aspects of life around the world. 5.Gray et al. (2005): A comprehensive review prepared for the Hadley Centre, which provides a balanced picture concerning the various phisical mechanisms that could link solar veriability to variations in the Earths climate. 6.Imbrie et al. (1992) and (1993): These papers review the vast amount of work that has been done on modelling the response of the Earths climate to orbital forcing and provide a good assessment of our current state of knowledge. 7.Open University Oceanography Series (2001): The ocean-circulation volume provides a particularly clear introductiun to the basic aspects of ocean dynamics and how the oceans and the atmosphere interact. 8.Paillard (1998): An original and influential peper that producers model for explaining the changes in ice sheet volume during the last million years. 9.Pecker and Runcorn (1990): A collection of papers, which provides a particularly comprehensive review of the nature and origin of solar variability and a set of interesting observations about how this behavior may be linked to climaticchange. 10.Shoemaker (1983): The definitive analysis of the likely incidence of significant bolide impacts with the Earth. 11.Thomas and Middleton (1994): A stimulating and controversial analysis of the causes of desertification that is required reading for anyone who wishes to understand the complexity of this difficult subject. 12.Florina Grecu Hazarde si riscuri naturale,Bucuresti 2008. 13.Wikipedia, the free encyclopedia