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 Jacques Chirac, französischer Präsident, , aus einer Videobotschaft zur Klimakonferenz in Montreal: "Der Klimawandel ist zu einer brutalen und drängenden Realität geworden." Er sei "die größte Bedrohung" für die Zukunft der Menschheit. "Verheerende Naturkatastrophen, Konflikte um Energie-Ressourcen, Klimaflüchtlinge... die Rechnung könnte schnell zu hoch werden". "Was wir in unseren Händen haben, ist die Zukunft unseres Planeten." zitiert nach Spiegel on-line,

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

4 [IPCC, 2001]

5 Änderung der Wetterextreme [IPCC, 2001]

6 Hurrican Katrina, 2005

7 Webster et al., Science, 2005: Zunahme der SST und Zunahme der Intensität von Hurrikanen

8 Häufigkeit und Intensität von tropischen Stürmen Anstieg der Ozeanfläche mit Oberflächentemperaturen >26°C läßt eine Zunahme von tropischen Stürmen plausibel erscheinen. in 2004 und 2005: Hurrikane auch außerhalb der bisher bekannten Gebiete. Vorsicht: natürliche Variabilität und Zyklen z.B. weniger Hurrikane in starken El Nino-Jahren. neben SST >26°C auch andere Faktoren wie Stärke der vertikalen Scherwinde, Hochdruckrücken über zentralem und östlichem Nordatlantik etc.. Probleme der Vergleichbarkeit von "alten" Daten... Neueste Untersuchungen von Webster et al., 2005, und Emanuel, 2005, zeigen einen Anstieg der Intensität von tropischen Wirbelstürmen. Anthropogener Einfluss sehr schwer zu zeigen!

9 Zunahme der Häufigkeit und Intensität von Hitzewellen wie im Sommer 2003 in Europa ist sehr wahrscheinlich. Die Zunahme der Wahrscheinlichkeit für solche Hitzewellen ist auf anthropogene Einflüsse zurückführbar. [z.B.: Stott et al., Nature, 2004, 'Human contribution to the European heatwave of 2003']

10 Naturkatastrophen weltweit rot: Erdbeben, Vulkane, Tsunami grün: Stürme blau: Über- schwemmungen gelb: Hitze/Kältewellen

11

12

13 Schäden durch Naturkatastrophen Zunahme der Schäden deutlich größer als Zunahme der Ereignisse wegen Bevölkerungswachstum, Wohlstandswachstum und zunehmender Besiedlung von gefährdeten Gebieten

14 4. CO 2 Kohlenstoffkreislauf Entwicklung atmosphärisches CO 2 anthropogene Quellen des CO 2 : fossile Brennstoffe, Brandrodung etc. Senken des CO 2 : Ozeane, Land-Biomasse Rückkopplungen Zeithorizonte, Emissionsszenarien Möglichkeiten der Speicherung von CO 2

15 CO 2 ist das mit Abstand wichtigste Klimagas für die aktuelle Klimawandelproblematik: mehr als 50% des geänderten Klimaantriebs geht auf CO 2 zurück. unvermeidbares Produkt jeder Verbrennung von fossilen Brennstoffen: C x H y + O 2 CO 2 + H 2 O

16 Atmosphärischer CO 2 -Kreislauf (in Gt C)

17 CO2 in der Atmosphäre Mauna Loa Langzeit... CO2 bleibt mehrere hundert Jahre in der Atmosphäre unausweichliches Verbrennungsprodukt aller fossilen Brennstoffe: XY Gt/Jahr, woher... "Zeit" CH 4 + 2O 2 CO 2 + 2H 2 O CO 2 -Konzentration in der Atmosphäre

18 Kopplung von Temperatur ( D) und CO 2, zeitlich versetzt um Jahre... aber enge Rückkopplung neu: lange Warmzeiten; wenig Variation über Jahre zwischen 560 und 590 kyr BP [Siegenthaler et al., Science, 2005] atmosphärische CO2-Konzentrationen der letzten Jahre

19 atmospärische CO 2 - Konzentrationen in verschiedenen Zeitskalen: atmosphärische CO 2 -Konzentrationen waren kleiner als 300 ppm in den letzten Jahren, vermutlich in den letzen 20 Mio. Jahren

20 bis 2100 steigt CO 2 auf ppm IPCC 2001

21 Zeithorizonte:

22 Anthropogen verursachte CO 2 -Emissionen Mittelwert der 1990er Jahre: aus fossilen Brennstoffen: PgC/yr = 23.1 Gt CO 2 /yr (Einheiten: 1 Peta-Gramm Kohlenstoff pro Jahr entspricht 1 Giga-Tonnen C pro Jahr, entspricht 3.66 Gt CO 2 pro Jahr) aus "land use change" (im wesentlichen Entwaldung): ~ PgC/yr (1980er Jahre) Verbleib des CO 2 aus fossilen Brennstoffen: Aufnahme Ozeane (~ PgC/yr) Netto-Aufnahme in Land-Biosysteme ( PgC/yr) Verbleib in der Atmosphäre ( PgC/yr)

23 IPCC 2001 offene Fragen insbesondere zu "land-use change", "terrestrial sink", und Ocean-Atmosphere-Flux

24 Verbleib des anthropogen verursachten CO 2 : Aufschlüsselung der Senken durch Vergleich von Abnahme O 2 und Zunahme CO 2 sowie bekannter Verbrennungs- stöchiometrie der fossilen Brennstoffe [IPCC, 2001]

25 Cox et al., Nature, 2000: Akkumulierte Kohlen- stoff-Budgets. Aufnahme von CO 2 in Böden nimmt ab, Land-Biota wird sogar zur Quelle von CO 2

26 Rückkopplungen: Höhere Temperaturen führen zu niedrigerer Löslichkeit von CO 2 im Wasser der Ozeane. Stärkere Stratifizierung der Ozeane bei steigender Oberflächentemperatur führt zu langsamerem Transport von CO 2 im Wasser.... CO 2 -Aufnahme durch Land-Biosysteme ist abhängig von der Temperatur, der Bodenfeuchte und Niederschlägen, dem CO 2 -Gehalt der Luft, Art der Bewirtschaftung, etc. Permafrostböden tauen auf und setzen große Mengen CO 2 und CH 4 frei. Derzeit große Unsicherheiten bezüglich der zukünftigen Aufnahme von CO 2 durch Land-Biosysteme!

27 Anthropogen verursachtes CO 2

28 [IEA, 2005]

29

30

31 Kopplung und Entkopplung von Wirtschaftswachstum und CO 2 -Emissionen

32

33 Deutschland DIE ZEIT,

34

35

36

37 pro-Kopf-Emissionen CO 2 : Bangladesch: ca. 133 Mio. Einwohner, ~0,2 t/Kopf China: 1.27 Mrd. Einwohner, inzwischen ~3,0 t/Kopf D: 81 Mio. Einwohner, ~11 t/Kopf USA: 294 Mio. Einwohner, ~21 t/Kopf Weltdurchschnitt: ~4,0 t/Kopf

38 CO 2 aus "veränderter Land-Nutzung"

39 Indonesien im El Nino-Jahr 1997/1998: Riesige Wald- und Torfbrände... Abschätzung Siegert et al., Nature, 2001: Schäden in unberührtem Tropenwald gering (5%) Schäden in Tropenwald mit selektivem Einschlag hoch (60%) Schäden in kultivierten Gebieten sehr hoch (>70%) Abschätzung Page et al., Nature, 2002: PgC freigesetzt in Indonesien im Jahr 1997! 13-40% der jährlichen Menge an fossilen Brennstoffen! durchschnittlich 50 cm Torf abgebrannt. Risiko für weitere Feuer gestiegen. in Indonesien noch ca Gt C im Torf gelagert.

40 Kalimatan und das "Mega Rice Project" mehr als Brandherde im Jahr 1998 Verbrannte Fläche größer als die Schweiz [Spektrum der Wissenschaft, 2004] Indonesien im El Nino-Jahr 1997/1998:

41 vollständig zerstört schwere Schäden leichte Schäden [Siegert et al., Nature, 2001]

42 Globale Zerstörung der tropischen Regenwälder: 1 Hektar pro Sekunde (~ 2 Fußballfelder) Hektar pro Tag (> Fläche New York) 31 Millionen Hektar pro Jahr (> Fläche Polen) neben CO 2 -Freisetzung auch viele andere Probleme wie Vernichtung von Tier- und Pflanzenarten, Veränderung des lokalen und regionalen Klimas.

43 Rondonia,

44 COUNTRY (in km 2 )ORIGINAL EXTENT OF FOREST COVER PRESENT EXT. OF PRIMARY FOREST COVER ANNUAL DEFOREST. (km 2 ) Bolivia (1,098,581)90,00045,0001,500 Brazil (8,511,960)2,860,0001,800,00050,000 C. America (522,915)500,00055,0003,300 Columbia (1,138,891)700,000180,0006,500 Congo (342,000)100,00080, Ecuador (270,670)132,00044,0003,000 Indonesia (1,919,300)1,220,000530,00012,000 Cote D'Ivoire (322,463)160,0004,0002,500 Laos (236,800)110,00025,0001,000 Madagascar (590,992)62,00010,0002,000 Mexico (1,967,180)400,000110,0007,000 Nigeria (924,000)72,00010,0004,000 Philippines (299,400)250,0008,0002,700 Thailand (513,517)435,00022,0006,000 Zerstörung des tropischen Regenwalds: Vgl. EU-25: 3,977,000 km 2

45

46 CO 2 -Lagerung Der Spiegel, [IPCC, SRCCS, 2005]

47 CO 2 -Lagerung CO 2 wird aus dem Abgas von Kraftwerken herausgefiltert und per pipeline transportiert und dann unterirdisch oder in der Tiefsee eingelagert technisch machbar Kosten: 1-5 cent/kWh zusätzlich einige Verfahren in der Erprobung

48 [IPCC, SRCCS, 2005] unterirdische CO 2 -Lagerung

49 [IPCC, SRCCS, 2005] CO 2 -Lagerung in der Tiefsee

50 [IPCC, SRCCS, 2005] Vergleich von CO 2 -Produktion und CO 2 -Emissionen

51 Mögliches Entweichen von CO 2 zurück in die Atmosphäre [IPCC, SRCCS, 2005]

52 Ein mögliches Zukunfts-Szenario... [IPCC, SRCCS, 2005]

53 Schätzung IPCC, 2001:


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