Die Präsentation wird geladen. Bitte warten

Die Präsentation wird geladen. Bitte warten

Klimawandel WS 05/06 Joachim Curtius Institut für Physik der Atmosphäre Universität Mainz CO 2 (ppm) www.staff.uni-mainz.de/curtius/Klimawandel/ Login:

Ähnliche Präsentationen


Präsentation zum Thema: "Klimawandel WS 05/06 Joachim Curtius Institut für Physik der Atmosphäre Universität Mainz CO 2 (ppm) www.staff.uni-mainz.de/curtius/Klimawandel/ Login:"—  Präsentation transkript:

1 Klimawandel WS 05/06 Joachim Curtius Institut für Physik der Atmosphäre Universität Mainz CO 2 (ppm) Login: Klimawandel Password: CO2

2 Nachtrag: Methanquellen Keppler et al., Nature, 2006 Pflanzen selbst emittieren Methan! Nicht nur Mikroben im Boden in anaeroben Prozessen (z.B. Methanemissionen aus Sümpfen und Reisfeldern), wie bisher gedacht! Völlig unerwartet! Mechanismus ungeklärt. grobe Schätzung: 10-30% (~ Mt/yr) der globalen Quellen! Methanemission der Pflanzen ist temperaturabhängig: CH 4 -Emissionen verdoppeln sich pro 10°C T-Anstieg Prozess könnte mehrere Beobachtungen erklären, z.B.: a)Methan über tropischen Regenwäldern b)Methanschwankungen Eiszeit-Warmzeit c) Methanzunahmeraten in den 90er Jahren Relevant für zukünftige Klimaprognosen: Wälder zur CO 2 -Speicherung... Es gibt immer noch große Überraschungen...

3 BILD-Schlagzeile: Daraufhin veröffentlichten die Autoren eine Gegendarstellung:...nein, die Bäume sind nicht selber schuld...

4 Inhalt 1. Überblick 2. Grundlagen 3. Klimawandel heute: Beobachtungen 4. CO 2 5. Andere Treibhausgase 6. Aerosole und Wolken 7. Solare Variabilität, Vulkane 8. Klimageschichte 9. Erwarteter zukünftiger Klimawandel 10. Klimaschutz

5 Solare Variabilität W m -2

6 Die Sonne

7 Sonnenflecken magnetische Aktivität, Flecken: K kühler als Umgebung Rotation des Kerns Jahres-Zyklus Rotation Pole vs. Rotation Äquator

8 Solare Variabilität: Solarkonstante ist nicht konstant! 11-Jahres-Zyklus und weitere Zyklen und Trends. Sonnenflecken reduzieren TSI, aber Fackeln und Flares vergrößern TSI, insgesamt TSI bei SRZ. Messung: problematisch... TSI = Total Solar Irradiance änderte sich weniger als 0.1% in den letzten 25 Jahren [C. Fröhlich]

9 Sonnenflecken-Relativzahlen Maunder- Minimum

10 Solare Variabilität Rekonstruktion der TSI nach verschiedenen Autoren [IPCC 2001] grau: Anzahl Sonnenflecken, normiert. Strahlungsantrieb durch solare Variabilität (+0.3 W m -2 ) geht auf Anstieg der TSI zwischen 1744 und 1996 zurück. Maunder- Minimum [Lean et al., 1995] [Hoyt and Schatten, 1993, 1999] SRZ normiert durch Hoyt and Schatten

11 increase in solar activity reduction of Galactic Cosmic Rays (GCR) ? Reduced cloud coverage ? less cloud forcing ? warmer climate [Svensmark, 1998] Svensmark hypotheses weitere mögliche Klimaänderungen durch solare Variabilität: Svensmark-Hypothese increase in solar activity reduction of Galactic Cosmic Rays (GCR) ? Reduced cloud coverage ? less cloud forcing ? warmer climate [Laut, 2003] [Marsh and Svensmark, 2000]

12 Höhenabhängige Produktion von <30 Ionenpaaren cm -3 s -1 durch galaktische kosmische Strahlung (hauptsächlich schnelle Protonen und alpha-Teilchen). Strahlung wird durch den Sonnenwind (11-Jahres Zyklus) moduliert. Atmospärische Ionen-Konzentration: ~ 2000 Ionen cm -3 Rekombination: ~ 350 s Galactic cosmic rays Ion sources in the atmosphere: Galaktische kosmische Strahlung

13 Delta G IIN Ionen-induzierte Nukleation Effiziente Aerosol-Neubildung, da Energiebarriere kleiner. klassische Beschreibung durch Thomson-Gleichung: particle radius Wilsonsche Nebelkammer C.T.R. Wilson

14 aerosol particle cloud condensation nucleus cloud droplet H2OH2O H 2 SO 4 H2OH2O N2+N2+ galactic cosmic rays cluster ion critical cluster HSO 4 ¯ ion pairs O2¯O2¯ NO 3 ¯ - - neutral cluster critical cluster - H2OH2O H 2 SO 4 H2OH2OH2OH2O Ion-induced and hom nucleation Ionen-induzierte Nukleation SO 4 2- H3O+H3O+ H2OH2O H 2 SO 4 H3O+H3O+ 0.3 nm1 nm100 nm> 1 µm

15 solare Variabilität weitere mögliche Einflüsse: Änderung der UV-Strahlung, dadurch Änderungen im stratosphärischen Ozon; erklärt ggf. auch niedrige NAO-Werte während des Maunder-Min. und daher –1.5°C Durchschnittstemperaturen in Europa, während globales Mittelnur –0.2 bis –0.3°C [Shindell et al., Science, 2001]. Änderungen von Eiskeimen durch Änderungen der galaktischen kosmischen Strahlung (Tinsley)

16 Vulkane Können für 1-3 Jahre klimakühlend wirken Klimaeffekte durch Vulkane: SO 2 -Emissionen, nicht Ascheemissionen sind der Grund für abkühlende Wirkung! Wichtige Beispiele: - Pinatubo, 1991; 5 km 3, Mt strat. Aerosol - Tambora, 1815, dann 1816 "Jahr ohne Sommer", ca km 3 Asche, bis zu 50 km hoch, ~300 Mt strat. Aerosol [AGU, spec. report, 1992]

17 [Deshler, JGR,2002] Vulkane und stratosphärisches Aerosol ("Junge-Schicht")

18 [AGU, spec. report, 1992] Vulkane

19 [AGU, spec. report, 1992] Vulkane

20 Temperaturänderungen durch Vulkane: Deutliche Erwärmung in der Stratosphäre Abkühlung am Boden um 0.1 bis <1°C

21 Inhalt 1. Überblick 2. Grundlagen 3. Klimawandel heute: Beobachtungen 4. CO 2 5. Andere Treibhausgase 6. Aerosole und Wolken 7. Solare Variabilität, Vulkane 8. Klimageschichte 9. Erwarteter zukünftiger Klimawandel 10. Klimaschutz

22 Klimageschichte Land-Tiere Land-Pflanzen Leben im Wasser bakterienartige Organismen AlgenMehrzeller Lebensfeindliche Uratmosphäre

23 Klimageschichte geologische Zeitskalen [Crutzen, 1994]

24 Temperaturgeschichte der Erde: Eingrenzung auf großer Zeitskala "erlaubter Bereich" [Crutzen, 1994]

25 Sauerstoffaufbau in der Atmosphäre durch Photosynthese, Ozonbildung durch UV-Strahlung Oxidierung von Eisen zu langsam... [Crutzen, 1994]

26 Artenschnitte z.B.: Artenschnitt vor 65 Mio. Jahren (Übergang Kreide-Tertiär, Aussterben der Dinosaurier) durch Bolideneinschlag? [Crutzen, 1994]

27 Meeresströmungen, Meeresspiegel, Albedo,... Klimageschichte, Erdgeschichte, Kontinentaldrift [Hauser, 2002]

28 Klimageschichte Klima in "Hessen" vor 50 Mio. Jahren: subtropisch-tropisch warm... [Hauser, 2002]

29 Entstehung der Eiszeiten: Milankovich-Theorie typische Perioden von , und Jahren [Crutzen, 1994]

30 Entstehung der Eiszeiten: Milankovich-Theorie [Hauser, 2002]

31 Temperaturschwankungsperioden [Crutzen, 1994]

32 Klimazukunft [Crutzen, 1994]


Herunterladen ppt "Klimawandel WS 05/06 Joachim Curtius Institut für Physik der Atmosphäre Universität Mainz CO 2 (ppm) www.staff.uni-mainz.de/curtius/Klimawandel/ Login:"

Ähnliche Präsentationen


Google-Anzeigen