Fysica van de atmosfeer 2007 College 1 09/02/07 De natuurkunde en scheikunde van de atmosfeer Hennie Kelder TUE KNMI H. Kelder@tue.nl Kelder@knmi.nl

Colleges, Sommen, beoordeling en uitleg Alwin Haklander, Haklande@knmi.nl   Tentamen, mondeling Behandelde stof plus sommen 8 colleges + excursie KNMI

Tijdschriften: Journal Geophysical Research Geophysical Research Letters Journal of Atmospheric Science Tellus Annales Geophysica Atmospheric Environment Quarterly Journal of Royal Meteorological Society Journal of Climate

Historie KNMI 1854 “Sonnenborgh” in Utrecht 1897 KNMI naar De Bilt KNMI bij Koninklijk Besluit opgericht 31 januari 1854 Prof. C.H.D. Buys Ballot (1817-1890), eerste hoofddirecteur, locatie sterrenwacht “Sonnenborgh” in Utrecht 1897 KNMI naar De Bilt De sterrenwacht “Sonnenborgh” Prof. C.H.D. Buys Ballot

Missie en taken van het KNMI het nationale kennisinstituut op het gebied van weer, klimaat en seismologie TAKEN: Opstellen van algemene weersverwachtingen en waarschuwingen voor gevaarlijke weersomstandigheden, monitoring van het klimaat; het inwinnen van meteorologische data; het beheren van de infrastructuur luchtvaartmeteorologie wetenschappelijk onderzoek en advies op het gebied van weer, klimaat en seismologie

Het KNMI KNMI sinds 1995 agentschap van Ministerie van Verkeer & Waterstaat KNMI heeft 450 mensen in dienst Sector klimaatonderzoek en seismologie 120 medewerkers Onderzoek aardobservatie klimaat 30 mensen Hoofdvestiging De Bilt

De Atmosfeer: fascinerend en uitdagend

natuurlijke variabiliteit en uitwendige oorzaken Klimaat verandert natuurlijke variabiliteit en uitwendige oorzaken 1. Vulkaanuitbarstingen 2. Zonne-activiteit

Atmosfeer veranderingen door toename broeikasgassen CO2 CH4 (IPCC, 2001)

Antropogene CO2 emissies Gt C (Image 2.2, 2001; OECD, 1995)

Temperatuurtrend 1856-2004 wereldgemiddeld

IPCC 4e Assessment Report Working Group I The Physical Science Basis Paris february 2, 2007 KNMI, 7 februari 2007

Stralingsforcering

Broeikasgassen

Mondiale Attributie

Regionale Attributie

Temperatuurprojecties

De Telegraaf Oktober 2004

2002, Splitting up of the Ozone hole

 De atmosfeer ontvangt zonnestraling en deze straling bepaalt mede temperatuur, dynamica en chemie Atmosfeer gekoppeld aan roterende aarde en Coriolis kracht is belangrijk voor dynamica atmosfeer Atmosfeer bevat naast gassen water en deeltjes en dus wolken die een grote rol spelen in verdeling van water en in de stralingsbalans  Samenstelling van atmosfeer verandert door natuurlijke en antropogene invloeden en zijn gekoppeld aan klimaatveranderingen.

GOME NO2

NO2 verdeling boven Azie

Hoe schoon is de Nederlandse lucht ?

Menselijke invloed op chemische samenstelling van de atmosfeer broeikasgassen aërosolen

Menselijke invloed op klimaat ihb temperatuur

Broeikaseffect op Venus en Mars Rekening houdend met luchtdruk, samenstelling atmosfeer, zwaartekracht, temperatuurprofiel en terugkoppelingen kan broeikaseffect bepaald worden: Venus:  500 K opp.temp= 733 K Mars:  3 K opp.temp= 218 K Ter vergelijking: Aarde:  33 K opp.temp= 288 K

Waarnemingen vanaf grond, in situ, vanuit vliegtuigen en satellieten   Processtudies Stratosfeer-troposfeer uitwisseling Stralingstransport Wolken Numerieke Modellering Atmosfeer Heden beschrijven Verleden simuleren Toekomst verwachten

Satellietwaarnemingen ENVISAT SCIAMACHY: 2002 – 2010 ?

Aantasting van ozonlaag

Mini ozongat boven Europa 30/11/1999 URL: http://www.knmi.nl/gome_fd/

Atmosfeersamenstelling De onderste 100 km van atmosfeer goed gemengd, homosfeer   Daarboven met hoogte toenemende fractie van lichtere moleculen en atomen  Bovenste deel atmosfeer lichtste deeltjes ontsnappen, exosfeer Atmosfeersamenstelling N2 (~80%) en O2 (~20%) sporengassen < 0.03 % spelen essentiële rol

Stralingsbalans Klimaatsysteem Broeikas effect Inkomende zonnestraling 342 Wm-2 Gereflecteerde zonnestraling 102 Wm-2 (circa 30%) Uitgaande infraroodstraling 240 Wm-2

Vragen ?