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 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, Eiszeiten 9. Ozeanzirkulation, abrupter Klimawandel 10. Emissions-Szenarien 11. Rückkopplungen 12. Zuordnung der Gründe für Klimawandel 13. Erwarteter zukünftiger Klimawandel 14. Klimaschutz

3 Veränderungen der Eisschilde und des Meeresspiegels [IPCC 2001]

4 Emissions-Szenarien des IPCC (Special Report on Emission Scenarios SRES): Abschätzung der zukünftigen Entwicklung... (sehr unsicher!) insbesondere im Hinblick auf: Bevölkerungswachstum sozio-ökonomische Entwicklung Technologischen Fortschritt 40 alternative Szenarien in 4 Familien entwickelt: keine Katastrophen oder Überraschungen berücksichtigt keines der Szenarien besser/wahrscheinlicher als die anderen großer Bereich der Möglichkeiten wird abgedeckt keine ausdrücklichen UN-Klimainitiativen (zB Kyoto) berücksichtigt Annahmen über anthropogene Emissionen/Einflüsse für CO 2, CH 4, N 2 O, CO, NO x, FCKWs, SO 2, Aerosole, veränderte Bodennutzung, etc. 4 illustrative "Marker-Szenarien" + 2 illustrative A1-Szenarien

5 A1: schnelles ökonomisches Wachstum, Maximum der Weltbevölkerung Mitte des 21. Jhts., schnelle Einführung von neuen Technologien, Konvergenz der Regionen, Reduktion der Differenzen/Angleichung zB. der pro-Kopf-Einkommen. Gesamt Bevölkerung 2100: ~7 Mrd. Welt-BSP: ~535 Billionen US$/a, (1990: 21 Billionen US$/a) Drei Sub-Szenarien der technologischen Entwicklung: A1FI: "fossil intensiv" A1T: "nicht-fossile Energiequellen" A1B: "Balance", gleichgewichteter Mix der Energiequellen A2: sehr heterogene Entwicklung der Nationen, regional sehr unterschiedliche Entwicklungen der Geburtsraten, der pro-Kopf-Einkommen und der technologischen Entwicklung. Weiter stetiges Wachstum der Weltbevölkerung (2100: 15 Mrd.) Welt-BSP 2100: ~243 Billionen US$/a, Langsamere Konvergenz. Die Klimaszenarien: "Storylines"

6 B1: ähnlich A1, aber schnelle Entwicklung zur globalen Dienstleistungs- und Informationsgesellschaft. Reduktion des Ressourcen- Verbrauchs, schnelle Einführung umweltfreundlicher Technologie, globale Lösungen, zunehmende Gleichheit. Weltbevölkerung 2100: ~7 Mrd. Welt-BSP: ~328 Billionen US$/a. B2: Wieder lokale/regionale Entwicklungen bestimmend, in den Szenarien wird großer Wert auf Umweltschutz und soziale Gerechtigkeit gelegt, aber nur auf lokaler Ebene. Mittlere ökonomische Entwicklung, langsameres aber stetiges Wachstum der Weltbevölkerung. Weltbevölkerung 2100: ~10.4 Mrd. Welt-BSP: ~235 Billionen US$/a. Die Klimaszenarien: "Storylines"

7 Schematische Darstellung der Szenario-Familien A1FI A1B A1T

8 Schematische Darstellung der Szenario-Familien

9 Überblick über die wichtigsten Kennzahlen der Szenario-Familien [SRES 2000] Family Scenario group1990 A1FI 1990 B2B1A2A1 A1BA1T

10 Entwicklung der Weltbevölkerung nach den Szenario-Familien [SRES 2000]

11 Überblick über die wichtigsten Kennzahlen der Szenario-Familien [SRES 2000] Family Scenario group1990 A1FI B2B1A2A1 A1BA1T

12 Überblick über die wichtigsten Kennzahlen der Szenario-Familien [SRES 2000] Family Scenario group1990 A1FI B2B1A2A1 A1BA1T

13 Globale CO 2 -Emissionen Energie und Industrie, 1990 = 1 [SRES 2000]

14 Globale CO 2 -Emissionen durch "land-use change", 1990 = 1 [SRES 2000]

15 CO 2 -Emissionen nach Szenario-Familien [SRES 2000]

16 kumulative CO 2 -Emissionen: 770 bis 2540 GtC von [SRES 2000]

17 Erwartete Entwicklung der SO 2 -Emissionen [SRES 2000]

18 Rückkopplungen im Klimasystem

19 Rückkopplungen im Klimasystem: nicht-lineare, selbstverstärkende oder dämpfende Effekte, die Klimaentwicklung beeinflussen. Rückkopplungen sind der Hauptgrund für die Unsicherheiten/Bandbreite der prognostizierten Klimasensitivität (" F = T"). Wichtigstes Beispiel für Rückkopplung: Wasserdampf CO 2 + Temperatur H 2 O (g) erhöhte Evaporation Treibhaus- gas Treibhaus- gas Verstärkung des Effekts von CO 2 alleine um ungefähr einen Faktor

20 Probleme: Auflösung in den Klima-Modellen (zB. Konvektion...) insbes. Rolle der Wolken: Hauptgrund für den großen Bereich der Klimasensitivität bei Verdoppelung CO 2 von 1.5 bis 4.5 °C. [Del Genio, Science, 2002] Änderung des Wasserdampfs in der oberen Troposphäre bei einer Verdoppelung von CO 2

21 Rolle der Wolken bei CO 2 -Verdopplung nach verschiedenen Klimamodellen große Unsicherheit und möglicherweise "right for the wrong reasons" [IPCC 2001]

22 Rolle der Wolken bei CO 2 -Verdopplung nach verschiedenen Klimamodellen [IPCC 2001]

23 Rückkopplungsmechanismen: Eis-Albedo-Effekt

24 Rückkopplungsmechanismen: Eis-Albedo-Effekt: Packeis CO 2 [IPCC 2001]

25 Rückkopplungsmechanismen erschweren Modellierung... [IPCC 2001]

26 CO 2 Rückkopplungen: Einfluss von Landeis auf die Atlantische THC [IPCC 2001]

27 Die wichtigste Rückkopplungen im Überblick: Wasserdampf Wolken und Niederschlag Eis-Albedo-Effekt Temp Permafrostgebiete Methanemissionen Einfluss von Methan auf OH atmos. Aufenthaltszeit Methan Süßwasserzufluss THC Temperatur/Niederschlag Temp Schichtung der Meeresoberflächen ozean. CO 2 -Aufnahme Änderung von pH-Wert und chemischem Gleichgewicht der Ozeane veränderte CO 2 -Aufnahme Atmosphärische Zirkulation? viele dieser Rückkopplungen nur unzureichend verstanden quantitative Aussagen sind schwierig

28 Zuordnung der Gründe für Klimawandel

29 Gekoppelte Atmosphäre-Ozean-Modelle sind heute in der Lage das Klima mit den wesentlichen Antriebsfaktoren realistisch zu simulieren. Der Temperaturverlauf im 20. Jahrhundert kann nur reproduziert werden, wenn anthropogene Einflüsse berücksichtigt werden. Daher ist der anthropogene Einfluss auf das Klima nicht nur physikalisch plausibel, sondern der Einfluss des Menschen kann inzwischen von natürlicher Variabilität und natürlich bedingten Trends unterschieden werden.

30 Die beobachtete Klimaentwicklung wird am besten vom AOGCM reproduziert, wenn sowohl natürliche als auch anthropogene Strahlungsantriebe berücksichtigt werden. Wesentlicher Einfluss der letzten 25 Jahre: Anthropogen 0 = 1880 bis 1920 Zuordnung der Gründe für Klimawandel [IPCC 2001]

31 Erwarteter zukünftiger Klimawandel

32 Änderung der mittleren Oberflächentemperatur nach IPCC 2001: [IPCC 2001]

33 Erwartete mittlere multi-Modell Temperaturänderung im Vergleich zu für SRES A2. blaue Linien: "mean range", grüne Linien: mittlere Änderung durch Standardabweichung °C [IPCC 2001]

34 Erwartete mittlere multi-Modell Niederschlagsänderung im Vergleich zu für SRES A2. rote Linien: "range", grüne Linien: mittlere Änderung durch Standardabweichung % [IPCC 2001]

35 Auswirkungen der Klimawandels: Korallenriffe sterben Klimazonen verschieben sich Artensterben, Rückgang der biologischen Vielfalt Krankheiten wie Malaria nehmen zu Trinkwasserknappheit Landwirtschaft Zunahme der Extreme


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