Jordsystemmodellering muligheter og usikkerheter

Like dokumenter
Om klimasystemet og jordsystemmodeller

Klimaendringer i polare områder

Hva gjør klimaendringene med kloden?

Klimaendringer fortere enn vi trodde Hva kreves av næringslivet?

Klima i endring. Hva skjer og hvorfor? Hvor alvorlig er situasjonen?

Hva skjer med klimaet sett fra et naturvitenskaplig ståsted?

Hvordan blir klimaet framover?

Er klimakrisen avlyst??

Klimasystemet og klimaendringer. Resultater i NORKLIMA Spesialrådgiver Jostein K. Sundet

Klimatilpasning tenke globalt og handle lokalt

Klimautfordringen globalt og lokalt

Hva står vi overfor?

Nytt fra klimaforskningen

Globale klimaendringers påvirkning på Norge og Vestlandet

Hvilke utfordringer vil RVR tjenesten møte i et 50+ års perspektiv?

Havets rolle i klimasystemet, og framtidig klimautvikling

Hva har skjedd med klimasystemet i 2049?

Hvor står vi hvor går vi?

Klimautfordringene: Hva betyr de for vår region?

Klimautfordringen globalt og lokalt

FNs klimapanels femte hovedrapport Del 1: Det naturvitenskapelige grunnlaget

Klimaendringer og klimarisiko. Borgar Aamaas For Naturviterne 10. november 2016

Climate of Norway and the Arctic in the 21 st Century

Framtidige klimaendringer

Global oppvarming følger for vær og klima. Sigbjørn Grønås, Geofysisk institutt, UiB

Uni Researchs rolle i å løse de store samfunnsutfordringene

Klimaproblemer etter min tid?

FNs klimapanels femte hovedrapport Del 1: Det naturvitenskapelige grunnlaget

Klimavariasjoner og -endring

Klimaforskning: utslippskutt OG tilpasning. Pål Prestrud CICERO Senter for klimaforskning

Global oppvarming: En framtid du ikke vil ha

Varmere våtere villere. Hva skjer med klimaet og hva er konsekvensene? Helge Drange

Framtidsscenarier for jordbruket

Strålingspådriv, klimasensitivitet og strålingsubalanse En vurdering av jordas klimasituasjon

IPCC, From emissions to climate change

Populærvitenskaplig beskrivelse av forskningsprosjektet EarthClim med hovedvekt på den norske jordsystemmodellen NorESM

Skogbrann og klimautfordringen. Jon Olav Brunvatne, Landbruks- og matdepartementet

Vær og klima fram mot Vil været spille på lag med logistikkbransjen?

Skogen, bioenergi og CO 2 -balansen. Fra skog til bioenergi Bodø november Jon Olav Brunvatne Seniorrådgiver

St.meld. om landbruk og klimautfordringene Sarpsborg, 23. okt. 08, Avd.dir Ivar Ekanger, LMD

Dr. Inger Hanssen-Bauer, BioForsk, Norwegian Meteorological Institute met.no

Norges vassdrags- og energidirektorat

Hva ser klimaforskerne i krystallkulen i et 20 års perspektiv?

Å modellere fremtidens klima

Klima i Norge Grunnlag for NOU - klimatilpassing. Presentasjon Hans Olav Hygen

CO 2 og karbonbudsjettet. Betydning for klima og klimaendringer

Klimasystemet: Hva skjer med klimaet vårt? Borgar Aamaas Forelesning for oktober 2015

Foredrag Ung miljø: Klima konsekvenser urettferdighet og klimapolitikk. Thomas Cottis Klimaekspert Høgskolelektor Gårdbruker

CO 2 og karbonbudsjettet. Betydning for klima og klimaendringer

Fiskeri og havbruk vår tilnærming. Arne Eide, Øystein Hermansen og John R. Isaksen

Karbonbudsjetter og klimamål. Bjørn H. Samset Forskningsleder, CICERO Senter for klimaforskning

Meteorologisk institutt

Forskningssamarbeid for å løse globale utfordringer Helge Drange

NorClim - aktivitet og resultater Helge Drange (NERSC/GfI)

Geokjemiske lover og målinger viser at menneskelig aktivitet er den viktigste årsaken til økningen av CO2-innholdet i atmosfæren.

Sot og klimaendringer i Arktis

det ha for Breim og folket som bur her? Olav M. Kvalheim

Klima i Norge 2100 Kunnskapsgrunnlag for klimatilpassing

Skog og klima Felles klimaforpliktelse med EU, Regneregler for skog i avtalen

Endringer i klima, snødekke og permafrost i Norge og på høyere breddegrader

Klimaendringene i Arktis: Muligheter og utfordringer. Jan-Gunnar Winther, direktør Norsk Polarinstitutt og styreleder Framsenteret

Fiskeri og havbruk vår tilnærming. Arne Eide, Øystein Hermansen og John R. Isaksen

TOGRADERSMÅLET OG ÅPNING AV NYE LETEOMRÅDER PÅ NORSK SOKKEL

Lokale og regionale klimascenarier for Norge

Bærekraftig utvikling og klimaforandringer. Foredrag i RE RK ved Eivald M.Q.Røren 4.nov Innholdsfortegnelse

Utviklingsbaner (RCPer) - hvilket klima får vi i framtida?

Sli.do Kode#: Censes

Det grønne skiftet. ØstSamUng 12/ Thomas Cottis

Vender Golfstrømmen?

Klimatilpasning Norge

FNs klimapanels femte hovedrapport: Klima i endring

Bedre klima med driftsbygninger av tre

Vær, klima og klimaendringer

Utfordringen. Klima: Behov for ny strategi. Global temperaturstiging. Observert global temperatur øker men store kortidsvariasjoner

Kan opptak av atmosfærisk CO2 i Grønlandshavet redusere virkningen av "drivhuseffekten"?

Trenger verdens fattige norsk olje?

Gruppe 5: Klimamodellering og analyse. Nils Gunnar Kvamstø David B. Stephenson

Alle snakker om været. Klimautvikling til i dag og hva kan vi vente oss i fremtiden

Fornuft og følelser sikkerhet og usikkerhet i klimaforskningen

Chapter 2. The global energy balance

EKSTREMVÆR I NORGE HVA KAN VI VENTE OSS? Asgeir Sorteberg

Samfunnsvitenskapelig klimaforskning. Cecilie Mauritzen, Direktør CICERO Senter for Klimaforskning

Naturgass i et klimaperspektiv. Tom Sudmann Therkildsen StatoilHydro Naturgass Gasskonferansen i Bergen, 30. april 2009

Et overordna blikk på, og konkretisering av begrepa "bioøkonomi" og "det grønne skiftet"

Forskernes makt (og avmakt) til å definere klimastrusselen. Eystein Jansen

CLIMATE CHANGE 2014 Mitigation of Climate Change

Klimaendringer i Norge og nasjonalt klimatilpasningsarbeid

Klima og skog de store linjene

Vær-/klimavarsel for Varmere og våtere, muligens villere. LOS Energy Day, 18. november 2015 John Smits, Meteorologisk institutt

Global klimamodellering som verktøy for bedre å forstå jordens klima: Status, utfordringer og framtid

Utfordringer for internasjonal bærekraft. Knut H. Alfsen Forskningssjef, Statistisk sentralbyrå

Norges nasjonale klimaforskningsprogram. Stort program Klimaendringer og konsekvenser for Norge NORKLIMA

Klimamodeller og usikkerhet

Klimaet i Norge Hvordan er det og hvordan blir det? av Torill Engen-Skaugen. Meteorologisk institutt met.no

Globale utslipp av klimagasser

Trond Iversen. Klimascenarier for Norge med vekt på faktorer som kan øke transportsektorens sårbarhet. Professor Ass. Forskningsdirektør

Klimaendringer på regional skala.

Fjorder i endring. klimaeffekter på miljø og økologi. Mari S. Myksvoll,

Kan vi stole på klimamodellenes profetier for Arktis?

Klimaendring og tilpasning. Pål Prestrud CICERO Center for Climate Research

Transkript:

Jordsystemmodellering muligheter og usikkerheter helge.drange@gfi.uib.no Geofysisk institutt Universitetet i Bergen

Målt endring i global temperatur, jan-april måned Geofysisk institutt Universitetet i Bergen

Utfordring 90% av forskningen Department of Geophysics University of Bergen

Utfordring 90% av virkningen 90% av forskningen Department of Geophysics University of Bergen Mål: Å bedre tallfeste og over tid redusere usikkerheten

norclim.no

Aktivitet III IPCC AR5 (2013/14) Atmosfæreprosesser Havprosesser Kryosfæreprosesser Bio(geo)kjemi Modellforbedring Nasjonalt klimamodellsystem Jordsystemmodell; NorESM IPCC AR4 (2007)

Klimaprojeksjoner Tradisjonell tilnærming UTSLIPP KONSENTRASJON CO 2, metan, etc. Modeller for befolkningsøkning, energi, teknologi, økonomi Modeller for karbonkretsløpet og kjemi STRÅLINGSPÅDRAG varme- og vannbudsjett KLIMAENDRING Temp, nedbør, havnivå, etc. Koplet klimamodell KLIMAEFFEKTER Flom, mattilgang, etc. Geofysisk institutt Universitetet i Bergen Modeller for klimaeffekter

Klimaprojeksjoner Inkluderer biogeokjemiske tilbakekoplinger UTSLIPP KONSENTRASJON CO 2, metan, etc. Modeller for befolkningsøkning, energi, teknologi, økonomi Modeller for karbonkretsløpet og kjemi STRÅLINGSPÅDRAG varme- og vannbudsjett KLIMAENDRING Temp, nedbør, havnivå, etc. Koplet klimamodell KLIMAEFFEKTER Flom, mattilgang, etc. Geofysisk institutt Universitetet i Bergen Modeller for klimaeffekter

Klimaprojeksjoner Jordsystemmodell UTSLIPP KONSENTRASJON CO 2, metan, etc. STRÅLINGSPÅDRAG Varme- og vannbudsjett KLIMAENDRING Temp, nedbør, havnivå, etc. Modeller for befolkningsøkning, energi, økonomi Jordsystemmodell Vil være standard for IPCC AR5 (rapport i 2013/14) KLIMAEFFEKTER Flom, mattilgang, etc. Geofysisk institutt Universitetet i Bergen Modell for klimaeffekter

Eksempel Betydningen av naturens opptak og frigjøring av CO 2 (her inngår også nturens omsetning av nitrogen,...) Geofysisk institutt Universitetet i Bergen

Fordeling av menneskeskapte CO2-utslipp (2000-2007) (1) (2) (2) Geophysical Institute University of Bergen

Mulig framtidig endring i havets og landjordens CO2-opptak med interaktivt CO2-kretsløp Business-as-usual scenario (SRES A2)

Mulig framtidig endring i havets og landjordens CO2-opptak med interaktivt CO2-kretsløp Sannsynlighet for forsterket global oppvarming grunnet redusert opptak av CO2 i naturen Vil inngå i klimamodellene som benyttes i IPCC AR5 Business-as-usual scenario (SRES A2) med interaktivt CO2-kretsløp Business-as-usual scenario (SRES A2)

Øvre skranke for utslipp, med interaktiv CO2 Stabilisering på 550 ppm 1000 ppm Stabilisering på 550 ppm krever 24% reduksjon av akkumulerte utslipp grunnet forsterket CO2tilbakekoplinger (23% for 1000 ppm stabilisering) Geofysisk institutt Universitetet i Bergen MIROC integrated Earth System Model (Kawamiya et al.)

Eksempel: Togradersmålet Department of Geophysics University of Bergen

Global temperatur og tilhørende CO2-utslipp (Scenario A1B and E1; Tjiputra et al., 2009) C Global temperatur 1950 1980 2010 2040 2070 2100 2070 2100 Gt-C yr-1 Allowable emissions 2040 vs 2010: 65% reduction 1950 1980 2010 2040 Time (yr)

Global temperatur og tilhørende CO2-utslipp (Scenario A1B and E1; Tjiputra et al., 2009) C Global temperatur 1950 1980 2010 2040 2070 2100 2070 2100 Gt-C år-1 Tillatte CO2-utslipp 2040 vs 2010: 65% reduksjon 1950 1980 2010 2040 Tid (år)

Konsekvenser av å vente med å kutte utslippene

Globale CO2-utslipp (fossile brensler+sement) 1990-1999: +0.9% / år 2000-2007: +3.5% / år Antatt 2009: -2.6% / år Geofysisk institutt Universitetet i Bergen Data Source: G. Marland, T.A. Boden, R.J. Andres, and J. Gregg at CDIAC + IEA-2009

Havets opptak av menneskeskapt CO2 283 Gt C (for 1800-1994) 58 % Fører til redusert drivhuseffekt Opptak av CO2 i havet fører til redusert phverdi - i alle verdenshav - og i særlig grad for kaldt vann Dårlig kjente - men mulig omfattende - følger Helge Drange for de marine økosystemene Geofysisk institutt Forsurning vil vare ved i >1000 år Universitetet i Bergen 42 % Marland et al, 2003 og Sabine et al., 2004

Antatt ph i havet i løpet av de siste 20+ mill år Blackford and Gilton 2007 Helge Drange Geofysisk institutt Universitetet i Bergen

Permafrost og metan Sammenhengende Delvis Sporadisk

Metan lagret i permafrost Temperaturen i jordsmonnet stiger og permafrost tiner Anslagsvis 500-1000 Gt-C er lagret i permafrost (tilsvarende ca. 100 år menneskeskapte CO2-utslipp) Ikke tydelig signal av raske CH4-utslipp i paleotidsserier Gammel (700.000+ år) is funnet i Alaska (mer stabil enn antatt?) For dårlig kunnskap til å bli inkludert i modellene i IPCC AR5 Kilde til usikkerhet Geofysisk institutt Universitetet i Bergen

Utfordringer som påvirkning utenfra Verdens befolkning bor ikke i Norge, verdens matproduksjon foregår ikke i Norge Koplingen klima, matproduksjon, helse, fattigdom, Department of Geophysics University of Bergen

Antall somre i 2080-2100 som forventes varmere enn varmeste sommer observert i perioden 1900-2006 (SRES A1B) Prosent (%) Battisti og Naylor (2009) Geofysisk institutt Universitetet i Bergen

Mulighet for permanent tørke 4 2 1 6 5 7 Geofysisk institutt Universitetet i Bergen 3 Solomon et al. (2009)

Hovedutfordring: Klimautviklingen i framtid, i mindre grad nåtid Department of Geophysics University of Bergen

Hovedutfordring: Klimautviklingen i framtid, i mindre grad nåtid Dilemma: Framtidens klima avhenger av dagens utslipp Department of Geophysics University of Bergen

I dag (Ensemble Mean IPCC 4AR, Scenario A2) Department of Geophysics University of Bergen

I dag 3.2 mill år En mengde tilsvarende 20% av dagens CO2-utslipp blir værende i atmosfæren i mer enn 1000 år (Ensemble Mean IPCC 4AR, Scenario A2) Department of Geophysics University of Bergen

Geofysisk institutt Universitetet i Bergen

Geofysisk institutt Universitetet i Bergen

Utfordringer usikkerhet Geofysisk institutt Universitetet i Bergen

Direkte og indirekte effekt av aerosol nedkjøling IPCC (2007) Geofysisk institutt Universitetet i Bergen

Direkte og indirekte effekt av aerosol nedkjøling IPCC (2007) Geofysisk institutt Universitetet i Bergen

Direkte og indirekte effekt av aerosol nedkjøling IPCC (2007) Geofysisk institutt Universitetet i Bergen

climateprediction.net Users Worldwide >300,000 users total (90% MS Windows): ~60,000 active 29 million model-years simulated (as of January 08) ~200,000 completed simulations The world's largest climate modelling supercomputer! Department of Geophysics (NB: a black dot is one or more computers running climateprediction.net) University of Bergen

Climate sensitivities from climateprediction.net The frequency distribution of simulated climate sensitivity using all (2,578) model versions (black), all model versions except those with perturbations to the cloud-to-rain conversion threshold (red), and all model versions except those with perturbations to the entrainment coefficient (blue). Sensitivity is the equilibrium response of the global mean temperature of doubling atmospheric levels of carbon dioxide. Stainforth et al, Nature, 27 Jan 05 Department of Geophysics University of Bergen

Fra atmosfære- til jordsystemmodell 1975 1985 1992 2000 2007 2013 Atmosphere Atmosphere Atmosphere Atmosphere Atmosphere Atmosphere Land surface Land surface Land surface Land surface Land surface Ocean & sea-ice Ocean & sea-ice Ocean & sea-ice Sulphate aerosol Sulphate aerosol Non-sulphate aerosol Sulphate aerosol Non-sulphate aerosol Carbon cycle Carbon cycle Operasjonell modell Ocean & sea-ice Sterkere farge betyr fordedret modellkomponenter Atmospheric chemistry & sea-ice Modell- Oceanmodel utvikling Sterkere farge betyr fordedret modellkomponenter Sulphur cycle model Land carbon cycle model Ocean carbon cycle model Atmospheric chemistry Hadley Centre, UK Geofysisk institutt Universitetet i Bergen Non-sulphate aerosols Carbon cycle model Atmospheric chemistry