Vad händer med jordens klimat? University of Reading, UK ISSI, Bern, Schweiz
Week of March 11, 2012: 394. 3 ppm 1960-70: + 10 ppm 2000-10: + 20 ppm
Radiation effect from human greenhouse gas emission 1979-2009 Watt/m 2 (2011: 2.81 Watt/m 2 ) Kyoto agreement CO2 CH4
Den globala temperaturen 1950-2011
The greenhouse effect Earth radia*on during cloud free condi*ons over the central tropical Pacific. The mean outgoing radia*on comes from ca 6 km above the surface where the temperature is ca 34 C lower The greenhouse gases reduce outgoing radia0on OLR at 6 km altitude Blackbody emission at the tropical ocean surface 5
The greenhouse effect
CO 2 är huvudorsaken medan H 2 O är en del av klimatsystemets reaktion Uppehållstiden för CO 2 i atmosfären är från år till flera årtusenden Uppehållstiden för H 2 O är 7-8 dagar CO 2 H 2 O H 2 O, ehuru en kraftfull växthusgas, drivs av temperaturen som i sin tur drivs av de långsamma komponenterna i klimatsystemet.
Temperaturförändring till följd av en strålningsperturbation inklusive feedback dr = 2.81 W/m 2 dt = 0.8 C δt = λ o δr + f net δt Modell resultat IPCC(2007) (min -max) δt = 0.31 δr + (0.49-0.73) δt δt (f net = 0) = 0.87 C δt (f net = 0.49) = 1.70 C (Min) δt(f net = 0.73) = 3.23 C (Max)
Anthropogenic perturba*ons to the climate system Current estimates of anthropogenic radiative forcing:! [Intergovernmental 9 Panel on Climate Change (IPCC), 2007]!
Temperaturförändring till följd av en strålningsperturbation inkluderande aerosoler inklusive feedback dr = 1.70 W/m 2 dt = 0.8 C dr med aerosoler = 1.70 δt = λ o δr + f net δt Modell resultat δt = 0.31 δr + (0.49-0.73) δt δt (f net = 0) = 0.53 C δt (f net = 0.49) = 1.03 C δt(f net = 0.73) = 1.95 C
Transient temperaturförändring till följd av en strålningsperturbation inkluderande aerosoler inklusive feedback dr = 1.20 W/m 2 dt = 0.8 C dr med aerosoler - transport till djuphavet = 1.20 δt = λ o δr + f net δt Modell resultat δt = 0.31 δr + (0.49-0.73) δt δt (f net = 0) = 0.37 C δt (f net = 0.49) = 0.73 C δt(f net = 0.73) = 1.38 C
Vi kan nu göra det motsatta nämligen bestämma feedback från observerade data. Det är viktigt att betona att detta kräver decennier av tillförlitliga data. Sätt därvid dr = 1.70 W/m 2 dt = 0.8 C Detta ger f net = 0.34 Analogt fås för dr = 1.20 W/m 2 dt = 0.8 C Vilket ger f net = 0.54 Under antagande av enbart växthusgaser och ingen värmetransport till djuphavet blir nettofeedbacken negativ. Detta är dock knappast realistiskt. Värmetransporten till djuphavet är ett faktum.
Model simulation of the global surface temperature of the last century ( include ant. greenhouse gases and aerosols and volcanic aerosols) Top: natural and anthropogenic effects. Below: natural effects only (IPCC, 2007) Models with high sensitivity had lower forcing and vice versa Model sensitivity, S is 0.35-0.83 S(mean)=0.49 Models have been tuned by aerosols
Sammanfattning Växthusgasökningen i atmosfären följer de antropogena utsläppen (ca 45% ackumuleras i atmosfären) CO 2 står för ca 60% men dominerar ännu mer ökningen. Utsläppen hittills motsvarar en ökning av CO 2 med mer än 3/4. Strålningseffekten för växthusgaserna kan väl bestämmas men däremot är aerosoleffekten osäkrare. Feedback från vattenånga är entydigt positivt (f v är 0.27-0.33) men stor osäkerhet för molneffekten (f m är 0.04-0.37) Värmeobalansen kan ännu inte bestämmas från satelliter med uppskattas indirekt genom värmeackumulation i havet Den globala uppvärmningen är hittills lägre (+0.8 C) än enbart beräknat från växthusgaserna, mest trolig orsak är kylande aerosoler och transport av värme i djuphavet. Värmetransporten till djuphavet från mätningar är 0.3-0.6 W/m 2
END Tack for uppmärksamheten!
Global mean surface temperature and forcing by well mixed greenhouse gases, CO 2, CH 4, N 2 0 and CFC S. Schwartz * 2011: 2.81W/m 2 2011: dt = + 0.45 C
GCM Feedback komponenter efter Huybers (J. of Clim. 2010) Model/ feedback faktor Planck strålning λ o Albedo f a Moln f c Vattenånga Lapse rate f v Sum. av feedbacks f net NCAR US MRI Japan GFDL US UKMO UK MPI Germany 0.31 0.11 0.04 0.33 0.49 0.31 0.08 0.07 0.34 0.51 0.31 0.06 0.25 0.26 0.58 0.31 0.07 0.34 0.29 0.70 0.31 0.09 0.37 0.27 0.73