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4 th Assessment Report 4 th Assessment Report Kapitel 2.5 - 2.10 Changes in Atmospheric Constituents and in Radiative Forcing Literaturseminar IPCC SS.

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1 4 th Assessment Report 4 th Assessment Report Kapitel 2.5 - 2.10 Changes in Atmospheric Constituents and in Radiative Forcing Literaturseminar IPCC SS 2011 Theresa R. Plank 0807119

2 Theresa R. Plank - 0807119 Überblick Anthropogene Veränderungen der Bodenalbedo und der Energiebilanz an der Erdoberfläche Kondensstreifen und von Flugzeugen induzierte Bewölkung Natürliche Antriebe Vorteile des RF Auswertung des RF Global Warming Potential und andere Maße zum Vergleich

3 Theresa R. Plank - 0807119 Anthropogene Veränderungen der Bodenalbedo und der Energiebilanz an der Erdoberfläche

4 Theresa R. Plank - 0807119 Anthropogene Veränderungen der Bodenalbedo und der Energiebilanz an der Erdoberfläche Veränderungen der Oberflächenbeschaffenheit seit 1750 Abholzung Urbarmachung (6-7% 35-39% der globalen Landfläche) Landnutzung Albedo Erwärmung, weniger Verdunstung Unsicherheiten bei Modellparametern Vegetation (RF relativ zur PNV: -0.66 bis 0.26 W/m²) Rekonstruktion der Vergangenheit (RF rel. zu 1700: -0.2 bis -0.28 W/m²) Parametrisierung der Bodenalbedo (RF rel. zur PNV: -0.65 bis 0.47 W/m²)

5 Theresa R. Plank - 0807119 Anthropogene Veränderungen der Bodenalbedo und der Energiebilanz an der Erdoberfläche Rußpartikel in Schnee und Eis RF von 0.2 W/m² Verminderung der Bodenalbedo um 0.4% weltweit (1% in NH) Auswirkung auf die Temperatur (1.7 x von CO 2 ) Bewässerung - beeinflusst Temperatur und Feuchtehaushalt Anthropogene Wärmeabgabe Urbane Wärmeinseln CO 2 und Pflanzen – Physiological Forcing

6 Theresa R. Plank - 0807119 Kondensstreifen und von Flugzeugen induzierte Bewölkung Anhaltende geradlinige Kondensstreifen Dünner Cirrus Optische Tiefen RF von 0.01 W/m² Bewölkung von der Luftfahrt induziert (AIC) – Aerosole AIC = Σ aller Bewölkungsänderungen in Verbindung mit der Luftfahrt Globales Mittel des RF für AIC von 0.03 W/m² Erhöhter Temperaturtagesgang ohne AIC (11.09.2001, USA) Luftfahrt-Aerosole Sulfat und Rußpartikel – Kondensationskeime Änderung der Strahlungseigenschaften von Cirrus-Bewölkung

7 Theresa R. Plank - 0807119 Comments on Contrails, Cirrus Trends, and Climate, Shine K. P. 2005 (Journal of Climate, Vol. 18) Comments on Contrails, Cirrus Trends, and Climate, Shine K. P. 2005 (Journal of Climate, Vol. 18) MAPP (GCM von Minnis et al. 2004) 1973-1994 USA Cirrus Bewölkung – optische Tiefen Erwärmung von 0.16-0.27 K/Dekade Überschätzend Beste Schätzung von GCMs: 0.01 K/Dekade Radiative Forcing AIC: 0.0255 W/m² Treibhausgase: 0.8 W/m²

8 Theresa R. Plank - 0807119 Natürliche Antriebe Sonnenstrahlungsvariabilität Messung von Irradianzen Historische Approximation von solarem Strahlungsantrieb (RF durch Irradianz: 0.06 bis 0.3 W/m²) Indirekte Effekte der Sonnenstrahlungsvariabilität UV-Strahlung Kosmische Strahlung Ozonkonzentration

9 Theresa R. Plank - 0807119 Natürliche Antriebe Vulkanaktivität Sulfat Aerosole, Asche Partikel Krakatau (1883), Mt. Pinatubo (1991) – RF: -3 W/m² Agung (1963), El Chichón (1982) – RF: -2 W/m² Klimatische Auswirkungen Strahlungsbilanz der Erde Horizontaler und vertikaler Temperaturgradient Wechselwirkung mit planetaren Phänomenen (NAO, El Niño,...) Chemische Reaktionen Krakatau Mt. Pinatubo Agung El Chichón

10 Theresa R. Plank - 0807119 Vorteile des RF RF zur Beschreibung der Änderung der global gemittelten Gleichgewichtstemperatur Linearität Vertikale und räumliche Verteilung surface forcing vs. radiative forcing Abschätzung von RF mit ESMs (Earth System Models) Wirkungsgrad: E i = λ i /λ CO 2 Effektiver Strahlungsantrieb: RF eff = E i *RF i

11 Theresa R. Plank - 0807119 Vorteile des RF

12 Theresa R. Plank - 0807119 Auswertung des RF Unsicherheiten des global mean RF level of scientific understanding (LOSU) Evidence Consensus Global Mean Radiative Forcing RF – probability density functions (pdfs) netto anthropogenes RF: 1.6 W/m² (0.6-2.4 W/m²)

13 Theresa R. Plank - 0807119 Auswertung des RF

14 Theresa R. Plank - 0807119 Auswertung des RF Global Mean RF durch Vorläuferemissionssubstanzen Emissionen und deren Auswirkungen aufs zukünftige Klima Zeitliche Entwicklung des Radiative Forcing und Surface Forcing

15 Theresa R. Plank - 0807119 Auswertung des RF Räumliche Verteilung des Radiative Forcing und Surface Forcing

16 Theresa R. Plank - 0807119 Global Warming Potential und andere Maße zum Vergleich rein physikalische Betrachtung der Dinge Allgemeines Emissionsmaß: Global Warming Potential:

17 Theresa R. Plank - 0807119 Global Warming Potential und andere Maße zum Vergleich Global Temperature Potential: Direct GWPs CO 2 RF: 0.014 W/(m²ppm) CH 4, N 2 O, Halogen Treibhausgase, …

18 Theresa R. Plank - 0807119 Global Warming Potential und andere Maße zum Vergleich Indirect GWPs Methan Kohlenmonoxid Nicht Methan CHs Stickoxide Halogenierte CHs Wasserstoff

19 Theresa R. Plank - 0807119 Quellen http://www.ipcc.ch/publications_and_data/publications_ipcc_fourth_assessment_repo rt_wg1_report_the_physical_science_basis.htm (Chapter 2) http://www.ipcc.ch/publications_and_data/publications_ipcc_fourth_assessment_repo rt_wg1_report_the_physical_science_basis.htm Shine K. P. 2005: Comments on Contrails, Cirrus Trends, and Climate (Journal of Climate, Vol. 18)

20 Danke für Eure Aufmerksamkeit ! Literaturseminar IPCC SS 2011 Theresa R. Plank 0807119


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