Klima. hva er sant? FYS1000, Bjørn H. Samset Seniorforsker, CICERO

Transkript

1 Klima?? hva er sant? FYS1000, Bjørn H. Samset Seniorforsker, CICERO 1

2 Sannhet nr. 1: Noe er i ferd med å endre seg. 2

3 Sannhet nr. 1: Noe er i ferd med å endre seg. According to the 2007 Fourth Assessment Report by the Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC), global surface temperature increased 0.74 ± 0.18 C (1.33 ± 0.32 F) during the 20th century. Source: NASA GISS 3

4 Sannhet nr. 1: Noe er i ferd med å endre seg. 4

5 Sannhet nr. 2: Vi endrer atmosfæren 5

6 Sannhet nr. 2: Vi endrer atmosfæren IPCC AR4 Se for eksempel how-do-we-know-that-recent-cosub2sub-increases-aredue-to-human-activities-updated/ 6

7 men har disse to noe med hverandre å gjøre? kommer endringene i såfall til å fortsette? hva har det å si for oss hvis noe? er det bare naturlige variasjoner og tilfeldigheter? vil verden bli tørrere eller våtere i fremtiden? blir det kaldere eller varmere på østre Toten? men vi har da hatt så kalde vintre? men egentlig er alt bare politikk? Eksempel på krangling: Hva kan vi egentlig VITE om klimaet på planeten? 7

8 det er i sånne øyeblikk det er godt å kunne litt fysikk Sheldon: I'm a physicist. I have a working knowledge of the entire universe and everything it contains (Big Bang Theory) Klimaet er, i bunn og grunn, ikke annet enn et fysikkproblem. (OK, et noget kompisert fysikkproblem, men alikevel.) Filosofi: Bli kvitt uvesentlighetene, fokuser på det man kan vite og måle. 8

9 Jorden sett med fysikerøyne: En blå kule som solen skinner på 9

10 Jorden sett med fysikerøyne: Kulen roterer på skeive - og har hav og atmosfære Klima er gjennomsnittlig tilstand for hav og atmosfære. Merk altså at klima er veldig forskjellig fra vær. 10

11 Jorden sett med fysikerøyne: Et system i termisk likevekt 11

12 Klimaendring: Å bringe systemet ut av likevekt for en tid, slik at det lagres eller avgis for mye energi Jordens klima endrer seg hele tiden! Spørsmålet er hvorfor? 12

13 Solen? Over kortere tider er den veldig, veldig stabil. Lockwood and Fröhlich Proc. R. Soc There is considerable evidence for solar influence on the Earth s pre-industrial climate and the Sun may well have been a factor in post-industrial climate change in the first half of the last century. Here we show that over the past 20 years, all the trends in the Sun that could have had an influence on the Earth s climate have been in the opposite direction to that required to explain the observed rise in global mean temperatures. Endringene vi ser i dag skyldes ikke solen 13

14 Solen? Men over lengre tid har den enormt mye å si og gir oss et naturlig fysikk-eksperiment med planeten Her, i løpet av ca år, instiller jorden en ny termisk likevekt, for å kompensere for økt solvarme! Hvordan? 14

15 Et system ute av termisk likevekt Hvordan balanserer det seg? 15

16 To mulige faktorer: Absorbsjon i atmosfæren (mengden drivhusgasser), og refleksjon fra bakken (snø/is) Vi har målinger av begge: 16

17 Klimasensitivitet: Hva skjer hvis vi dobler mengden CO2 i atmosfæren? DT s = l x RF For hver W/m 2 vi endrer balansen med, vil klimaet endre seg med l grader Celsius. Alt gir samme konklusjon: [The climate sensitivity] likely to be in the range 2 to 4.5 C with a best estimate of about 3 C, and is very unlikely to be less than 1.5 C. (IPCC AR4) Vet vi hvordan noe påvirker strålingsbalansen, kan vi beregne temperaturendring 17

18 Summen av kunnskap per i dag: Problemet med å forstå klimaet er i første omgang i hvert fall - redusert til å forstå hviken RF de forskjellige effektene har på jorden når de endres. Skjønner vi det, kan vi beregne hvor mye jordens overflatetemperatur kommer til å endre seg over tid. (IPCC AR4) 18

19 Så 388 ppm 19

20 Hvordan kan CO2 forårsake oppvarming? CO2 tar opp termisk energi fra bakken. Atmosfæren er ugjennomsiktig for denne typen stråling opp til en viss høyde. Over dette stråler den til verdensrommet. 20

21 Hvordan kan CO2 forårsake oppvarming? CO2 tar opp termisk energi fra bakken. Atmosfæren er ugjennomsiktig for denne typen stråling opp til en viss høyde. Over dette stråler den til verdensrommet. Legger vi til mer CO2 flytter denne horisonten seg oppover - der det er lavere temperatur og følgelig mindre stråling til verdensrommet. 21

22 Konklusjon så langt: Jordens atmosfære og hav lagrer for tiden opp ekstra energi. Dette vil jorden tilpasse seg, ved å falle ned på et nytt termisk gjennomsnitt det vil si en ny middeltemperatur. Energien lagres på grunn av utslipp vi står for, og som har pågått siden ca Detaljene i dette kan vi godt diskutere, men ikke hovedtrekkene. 22

23 Hvorfor er vi så sikre på at klimaendringene er menneskeskapte? (Punkter rappet fra CICERO-direktør Pål Presterud) 1. Drivhuseffekten er godt forstått, og fysikken og kjemien til klimagassene også 2. Temperaturøkningen korrelerer godt med økningen i CO2 i atmosfæren 3. Oppvarmingens fingeravtrykk tilsvarer det vi forventer ut fra ekstra klimagasser 4. Klimamodellene klarer å simulere temperaturutviklingen siden 1850 men bare hvis de har med menneskeskapte effekter 23

24 Klimamodeller Matematiske beskrivelser av planeten, med så mye kunnskap som mulig inkludert. Aldri perfekte, men gode verktøy Full kontroll av alle klima-parametre 24

25 Endringenes fingeravtrykk (To dimensjoner er bra) Temperature Trends in the Lower Atmosphere: Steps for Understanding and Reconciling Differences. Thomas R. Karl, Susan J. Hassol, Christopher D. Miller, and William L. Murray, editors, A Report by the Climate Change Science Program and the Subcommittee on Global Change Research, Washington, DC. 25

26 Modeller med og uten våre utslipp Havtemperatur Lufttemperatur 26

27 Burde vi være bekymret? Omfanget av byggskader, som særlig knytter seg til fukt, viser at bygningsmassen i Norge er dårlig tilpasset dagens klima. CICERO Report 2009:04 Konsekvenser av klimaendringer, tilpasning og sårbarhet i Norge Rapport til Klimatilpasningsutvalget On August 29, 2005 Hurricane Katrina devastated New Orleans and surrounding areas. There were more than a thousand fatalities, billions of dollars in property losses, and tens of thousands of people were stranded and/or lost their homes. Despite a long history of flooding and dire predictions, all levels of government failed to act in a timely and organized manner, which further exacerbated the problems. On and on the rain will fall Like tears from a star, like tears from a star On and on the rain will say How fragile we are, how fragile we are Sting, Fragile 27

28 Status: Vi produserer mer CO2 en noen sinne G Myhre et al 2010 Environ. Res. Lett

29 CO2 går ikke sin vei så fort Levetiden i atmosfæren er på flere hundre år, slik at systemet kan få tid til å nå en ny likevekt 29

30 Kutt i utslipp av CO2 betyr ikke nødvendigvis reduksjon i temperatur The climate commitment hvilken oppvarming kan vi forvente oss ut fra det vi allerede har sluppet ut? Og hvilke effekter kan vi forvente oss av dette? Source: Climate Stabilization Targets: Emissions, Concentrations, and Impacts over Decades to Millenia Committee on Stabilization Targets for Atmospheric Greenhouse Gas Concentrations; National Research Council 30

31 Fysikken er konkret og relativt grei konsekvenser er verre 31

32 Hvorfor snakker vi om maks 2 grader? 32

33 Risikoestimater en risikosport? Mulig men det må gjøres. 33

34 Et annet risikoestimat Stikkord: - Mer/mindre regn - Lavere matproduksjon - Reduksjon i sjøis - Havstigning - Ekstremt vær og temperaturer Source: Climate Stabilization Targets: Emissions, Concentrations, and Impacts over Decades to Millenia Committee on Stabilization Targets for Atmospheric Greenhouse Gas Concentrations; National Research Council 34

35 IPCC Intergovernmental Panel on Climate Change / FNs Klimapanel Etablert i 1988 (etter prosess som startet i 1958) Mandat: Rapportere fra faglitteraturen Deltakere: WMO + UNEP nasjoner Plenum = Nasjonale delegater 3 arbeidsgrupper (klimasystem, effekter, bekjempelse) Består av forskere, selv om mandatet er er rapportere 35

36 Tre hovedresultater fra IPCCs fjerde hovedrapport 2007 (AR4) Vi har et problem: Vi observerer en global temperaturøkning og effekter av denne. Vi har skylden: En vesentlig del av temperaturøkningen de siste decenniene er høyst sannsynlig menneskeskapt. Det er ikke dyrt å løse problemet: Det er mulig å redusere utslippene av klimagasser vesentlig med eksisterende og nesten modne teknologier til en overkommelig kostnad. I den grad noe er sant om klima, så er det dette. 36

37 Ting vi ikke har rukket å diskutere Tilbakekoblinger Aerosoler Skyer Vanndamp CO2-kretsløpet Havnivåstigning Måleteknikker Statistikk Tilpasning og teknologi The devil is in the details Det blir neppe stille om dette på en stund 37

38 Mer informasjon? Klima forklart Christian Bjørnæs, CICERO Storms of my grandchildren James Hansen Merchants of doubt Naomi Oreskes and Erik Conway + bladet Klima Realclimate.org 38