Podnebne spremembe

2023/2024
Program:
Visokošolski strokovni študijski program 1. stopnje Aplikativna fizika
Letnik:
2. letnik
Semester:
drugi
Vrsta:
izbirni
ECTS:
3
Nosilec predmeta:
Izvajalec (kontaktna oseba):

Tjaša Redek, doc. ddr. Matjaž Ličer, izr. prof. dr. Gregor Skok, izr. prof. dr. Luka Snoj, Nina Črnivec, Gregor Vertačnik, Sašo Petan, Blaž Gasparini, Marko Kovač, Matjaž Česen, Bojana Bajželj, Mark Žagar, Miha Humar, Metka Hudina, Andrej Ferdo Gubina, Marko Jošt, Robert Dominko, doc. dr. Žiga Zaplotnik, Tjaša Pogačar

Ure na teden – 2. semester:
Predavanja
2
Seminar
1
Vaje
0
Laboratorij
0
Vsebina

Fizika podnebnih sprememb: zgodovina raziskav, astronomski dejavniki, toplogredni plini, spremembe površja Zemlje. Sevalni modeli, spektri prejetega in oddanega sevanja. Povratne zanke, stabilnost klimatskega sistema, točke preloma. Vpliv na porazdelitev temperature, padavin. Fizikalni dokazi za vpliv človeka na naraščajoco koncentracijo toplogrednih plinov.

Klimatska dinamika: podnebne spremembe v pretekli zgodovini, možna stanja Zemljinega podnebja, stabilnost, bifurkacije, naravna večletna-multidekadna variabilnost podnebja.

Klimatski modeli: fizikalni modeli, vpliv oblakov v klimatskem sistemu. Projekcije podnebnih sprememb.

Geoinženiring. Vpliv aerosolov v klimatskem sistemu.

Lokalne posledice podnebnih sprememb. Klimatske projekcije za Slovenijo, narejene z regionalnimi klimatskimi modeli. Spremembe temperature, padavin, evapotranspiracije.

Dvig morske gladine, taljenje ledenikov, spremenjena hidrologija kopenskih stoječih in tekočih voda

Družbene pogodbe: zaveze za zmanjševanje emisij toplogrednih plinov (Pariški sporazum, EU Fit for 55, Nacionalni energetski in podnebni načrt). Ekonometrični modeli.

Vpliv podnebnih sprememb na delovno storilnost, zdravje in počutje. Vpliv podnebnih sprememb na kmetijstvo in gozdarstvo. Vpliv podnebnih sprememb na prehrano in vloga pregranskih sprememb pri blaženju podnebnih sprememb.

Okoljka ekonomija, prednosti in cena zelenega prehoda, socioekonomski scenariji, teorija nadaljnje rasti/odrasti. Ogljični davek, emisijski kuponi.

Energetika. Transformacija (elektro)energetskega sistema v Sloveniji. Obstoječe nizkoogljicne tehnologije (jedrske elektrarne, vetrne elektrarne, solarne elektrarne, baterijski hranilniki, hidro in črpalne elektrarne).

Temeljni literatura in viri

Masson-Delmotte, V.; Zhai, P.; Pirani, A.; Connors, S.; Péan, C.; Berger, S.; Caud, N.; Chen, Y.; Goldfarb, L.; Gomis, M.; et al. IPCC, 2021: Climate Change 2021: The Physical Science Basis. Contribution of Working Group I to the Sixth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change; Cambridge University Press: Cambridge, UK, 2021.

IPCC. Climate Change 2022: Impacts, Adaptation and Vulnerability. Contribution of Working Group II to the Sixth Assessment Report 550
of the Intergovernmental Panel on Climate Change; Cambridge University Press: Cambridge, UK and New York, NY, USA, 2022. 551
https://doi.org/10.1017/9781009325844.
IPCC. Climate Change 2022: Mitigation of Climate Change. Contribution of Working Group III to the Sixth Assessment Report of 553
the Intergovernmental Panel on Climate Change; Cambridge University Press: Cambridge, UK and New York, NY, USA, 2022. 554
https://doi.org/10.1017/9781009157926.

Cilji in kompetence

Glavni cilj učnega predmeta je pridobitev splošnega znanja potrebnega za razumevanje razlogov za podnebne spremembe, njihovega vpliva na človeške sisteme, družbenih načrtov ter tehnoloskih rešitev za njihovo blaženje in prilagajanje nanje.

Pridobljene kompetence omogočajo razumevanje zelenega prehoda in možnih tehnoloških rešitev za blaženje podnebnih sprememb.

Predvideni študijski rezultati

Znanje in razumevanje

Poznavanje zgodovine raziskav podnebnih sprememb, razumevanje toplogrednega efekta, poznavanje različnih antropogenih vzrokov podnebnih sprememb. Razumevanje povezav med različnimi komponentami klimatskega sistema. Splošno poznavanje delovanja klimatskih modelov. Poznavanje predvidenih vplivov na hidrološki cikel, stanje morja in oceanov, hidrologijo kopenskih voda. Poznavanje lokalnih posledic podnebnih sprememb. Poznavanje vpliva podnebnih sprememb na človeške sisteme: prehranske sisteme, kmetijstvo in gozdarstvo, javno zdravje, ekonomski sistem. Poznavanje družbenih dogovorov za blaženje podnebnih sprememb. Poznavanje potenciala različnih metod za blaženje podnebnih sprememb: geoinženiringa, splošno razumevanje nizkoogljičnih energetskih virov.

Uporaba

Sposobnost uporabe znanja pri snovanju okoljskih zavez. Študent pokaže pridobljeno znanje v obliki seminarja/izpita, v katerem pokaže razumevanje problema podnebnih sprememb in obravnava potencialne rešitve.

Prenosljive spretnosti

Sposobnost kritičnega ovrednotenja vplivov podnebnih sprememb, kar služi kot orientacija v mišljenju izven akademskih okvirov. Pridobljene kompetence nudijo oporo pri komuniciranju znanosti ali t.i. javni znanosti, pri prijavah na javne razpise, tolmačenju znanosti laičnemu prebivalstvu ter pri interdisciplinarni komunikaciji, ki nastopi pri reševanju večjih okoljskih vprašanj. Študent pridobi veščine, ki mu pomagajo pri delovanju v interdisciplinarnih delovnih skupinah in organizacijah.

Metode poučevanja in učenja

Predavanja, individualne seminarske in/ali druge naloge, konzultacije

Načini ocenjevanja

Pisni izpit
Ustni izpit ali individualna projektna naloga 50% Oral exam or individual project

Reference nosilca

ZAPLOTNIK, Žiga, PIKOVNIK, Matic, BOLJKA, Lina. Recent Hadley circulation strengthening: a trend or multidecadal variability?. Journal of climate. 2022, vol. 35, iss. 13, str. 4157-4176, ilustr. ISSN 0894-8755. DOI: 10.1175/JCLI-D-21-0204.1. [COBISS-SI-ID 98102531]

ZAPLOTNIK, Žiga, ŽAGAR, Nedjeljka, BENEDETTI, Angela, SEMANE, Noureddine. Inferring atmospheric dynamics from aerosol observations in 4D-Var. Quarterly Journal of the Royal Meteorological Society. 2020, vol. 146, iss. 728, str. 1403-1422, ilustr. ISSN 0035-9009. DOI: 10.1002/qj.3743. [COBISS-SI-ID 387497]

PIKOVNIK, Matic, ZAPLOTNIK, Žiga, BOLJKA, Lina, ŽAGAR, Nedjeljka. Metrics of the Hadley circulation strength and associated circulation trends. Weather and climate dynamics. 2022, vol. 3, iss. 2, str. 625-644, ilustr. ISSN 2698-4016. DOI: 10.5194/wcd-3-625-2022. [COBISS-SI-ID 116336643]

ŽAGAR, Nedjeljka, ZAPLOTNIK, Žiga, KARAMI, Khalil. Atmospheric subseasonal variability and circulation regimes: spectra, trends and uncertainties. Journal of climate. 2020, vol. 33, iss. 21, str. 9375-9390, ilustr. ISSN 0894-8755. DOI: 10.1175/JCLI-D-20-0225.1. [COBISS-SI-ID 26783747]

KOSOVELJ, Katarina, ZAPLOTNIK, Žiga. Indices of Pacific Walker circulation strength. Atmosphere. Feb. 2023, vol. 14, art. no. 397, 20 str., ilustr. ISSN 2073-4433. DOI: 10.3390/atmos14020397. [COBISS-SI-ID 142299395]