Strålingspådriv, klimasensitivitet og strålingsubalanse En vurdering av jordas klimasituasjon

Transkript

1 Strålingspådriv, klimasensitivitet og strålingsubalanse En vurdering av jordas klimasituasjon Sigbjørn Grønås, prof. em. meteorologi, Geofysisk institutt, UiB

2 James Hansen, NASA og Columbia University

3 1) Hansen, J.E., and M. Sato, 2011: Paleoclimate implications for human-made climate change. 2) Hansen, J., M. Sato, P. Kharecha, and K. von Schuckmann, 2011:Earth's energy imbalance and implications. 3) Hansen James, Pushker Kharecha, Makiko Sato, Paul Epstein, Paul J. Hearty, Ove Hoegh-Guldberg, Camille Parmesan, Stefan Rahmstorf, Johan Rockstrom, Eelco J.Rohling, Jeffrey Sachs, Peter Smith, Karina von Schuckmann, James C. Zachos, 2011: The Case for Young People and Nature: A Path to a Healthy, Natural, Prosperous Future. 5_CaseForYoungPeople.pdf

4 Global overflatetemperatur Klimasensitivitet: respons dividert på pådriv (eller endring i global temperatur for en dobling av CO2) Strålingspådriv settes inn Kortsiktig sensitivitet Langsiktig sensitivitet W/m 2 Aktuell strålingsubalanse (W/m 2 ) Respons i grader Tid

5 Responsfunksjon (kortsiktig) ved eksperiment i klimamodell Hansen et al. 2011, 2

6 Anta at: 1) klimasensitiviteten er kjent (kortsiktig) 2) de ulike klimapådrivene er kjente over tid (fra 1880) 3) responsfunksjonen er kjent Da er det enkelt å beregne endringer i global temperatur og utviklingen av aktuell strålingsubalanse.

7 Klimapådriv Hansen et al. 2011, 2

8 Hansens bok Storms of my Grandchildren

9 Kortsiktig klimasensitivitet 3 grader for dobling av CO2. Usikkerhet ± 0,5 grader Hansen m.fl og Hansen et Sato 2011

10 Øverst: temperatur fra iskjerner i Antarktis Nederst: temperatur frå dyphavet Hansen et Sato 2011

11 Beregnet global temperatur med enkel modell (Green function) og klimamodell Hansen et al. 2011, 2

12 Tre ulike responsfunksjoner Hansen et al. 2011, 2

13 Global temperatur Aktuell ubalanse Beregninger for ulike aerosolpådriv Langsom respons Middels respons Rask respons Hansen et al. 2011, 2

14 Estimat av aktuell strålingsubalanse fra observasjoner Hansen et al. 2011, 2

15 Resultater Aerosolpådriv som gir best resultat (for siste tiår): -1.2 W/m 2 for langsom respons -1.6 W/m 2 for mellomrask respons -2,0 W/m 2 for rask respons Ubalansen for siste ti år (for det beste aerosolpådrivet): ~ 1 W/m 2 for langsom respons ~ 0.7 W/m 2 for mellomrask respons ~ 0.35 W/m 2 for rask respons. Observert ubalanse: 0.74 ± 0.15 W/m 2 for og 0.59 ± 0.15 W/m 2 for Mellomlang responsfunksjon i best samsvar med observasjoner med Argobøyer Hansen et al. 2011, 2

16 Beregnet global temperatur med enkel model (Green function) og klimamodell Hvorfor gode resultater? Fordi for lite aerosolpådriv og for rask respons gir effekter som opphever hverandre

17 Nye beregninger Netto pådriv Global temp Aktuell ubalanse Totalt Drivhusgasser alene Aerosoler alene Drivhusgasser + aerosoler Hansen et al. 2011, 2

18 Netto pådriv Global temp Aktuell ubalanse Vulkaner Pinatubo Solpådriv, merk skala forstørret 10 ganger Hansen et al. 2011, 2

19 Konklusjoner Strålingsubalanse 0,75 W/m 2 ved normal solstråling Medfører oppvarming kommende tiår Stabilisering av klimaendringene krever reduksjon av CO2 til under 350 ppm Det siste forutsetter at effekter av minkende luftforurensing balanseres av reduksjon av andre drivhusgasser, ozon i troposfæren og sot Hansen et al. 2011, 2

20 Global temperatur relativt til midtholosen Havnivå meter høyere Havnivå 4-6 meter høyere Dagens temperatur 0,45 grader over midtholosen Hansen et Sato 2011, 1

21 Langsomme tilbakekoplinger (LT) LT lite betydning siste 100 år Tidsskala for LT lite forstått LT kan gi klimaendringer ute av menneskenes kontroll LT alt er synlige (med oppvarming på 0,8 grader) Stor effekt av LT kan unngås om endring i global temperatur kan holdes under 1 grad CO2-utslipp etter BAU i noen tiår vil utløse betydelige LT. Spørsmålet er hvor raskt dette skjer Fins det et nivå for global oppvarming som setter i gang en dynamisk omforming med en svært forskjellig klode som resultat? Med dagens kunnskap kan vi ikke være presise om dette.

22 Hva skjer om alle utslipp av CO2 ble borte? Økning av CO2 som nå (businessas-usual, 2 % økning i året) Hansen et al. 2011, 3

23 Tilskoging 100 GtC og 6 % kutt i CO2 per år. Reduksjon i aerosolpådriv balanseres av kutt i andre drivhusgasser, ozon i troposfæren og sot Start 2012 Start seinere Hansen et al. 2011, 3

24 Økning i global temperatur uten langsiktige tilbakekoplinger Referanse (omtrent før industriell revolusjon) Hansen et al. 2011, 3

25 Konklusjoner Målet om 2 grader en oppskrift på katastrofe BAU i bare et par dekader setter i gang langsomme tilbakekoplinger med potensial for store irreversible klimaendringer Tiltak for å stabilisere klimaendringene må starte straks. Økt pris på utslipp av CO2 det viktigste virkemidlet

26