Klimatförändringar och global uppvärmning "KLIMATFÖRÄNDRINGAR OCH GLOBAL UPPVÄRMNING - VILKA SVAR GER KLIMATVETENSKAPEN?" Historisk information Nutida observationer, teori och modellering Vetenskapligt angreppssätt Vilka slutsatser kan man tro på? Peter Stilbs, Fysikalisk Kemi, KTH 1 2 Påverkar människan klimatet? Politisering av klimatvetenskapen Javisst per definition Via urbanisering, skogsavverkning, konstbevattning, jordbruk, energiutnyttjande etc. etc., och via CO 2 Hur mycket, och i vilken riktning? Hur mycket, jämfört med naturliga variationer? 3 Gore, Holdren och Hedegaard 4
Rajenda Pachauri (järnvägsingenjör & byråkrat) nuvarande IPCC-ordförande IPCC:s uppdrag är att söka belägg för att koldioxid har en avgörande klimatpåverkan Januari 2005: The 2007 IPCC report will demonstrate even more clearly that conclusions drawn earlier are true 6 IPCC:s COP15 i Köpenhamn, december 2009 Koldioxid 7 8
Kolcykeln - uppskattningar Kolcykeln -uppskattningar Atmosfär 800 Gigaton kol, (GtC) Landväxtlighet 2000 GtC Hav 40000 GtC Fossilkol & olja 2000-10000 GtC (Mineraliserat kol (kalksten etc.) åtskilliga tiopotenser mer än så) Fossilbränsle per år nu 7-8 GtC (multiplicera med 3.7 för koldioxidekvivalent) 9 10 Notera De naturliga koldioxidflödena är 50 ggr större än de från det årliga globala fossilbränsletillskottet Sveriges årliga bidrag är 0.04 promille av detta Troliga koldioxidnivåer i atmosfären, ca senaste 100 åren - för närvarande 390 miljondelar = 0.039 (volyms)procent Människan andas årligen ut 30 ggr mer CO 2 än vad motsvarar Sveriges fossilbränsleanvändning11 12
Most of our atmosphere is being continuously recycled by precipitation systems, which then determine the strength of the Greenhouse Effect Cooling (loss of IR radiation) by dry air to space Heat released through condensation causes air to rise, rain falls to surface Air sinks in response to precipitation systems: Sinking air is relatively dry Boundary layer warm, humid air evaporation removes heat Sunlight absorbed at surface cool, dry air Ocean or Land 13 14 Strålningsfysik för CO 2 i atmosfären Fördubbling av CO 2 -halten bör ha en grundläggande effekt på ca +1 grad Celsius Alarmism bygger på ett antagande att ökad vattenavdunstning förstärker detta 2-4+ grader Det finns observationer och modeller som tyder på att vattenångan i själva verket har motsatt effekt 15 16
IPCC, 2007: Med stor sannolikhet (motsvarar 90 % med IPCC:s språkbruk) kan inte det sena 1900-talets atmosfärstemperaturer förklaras utan att tillskriva förändringen till ett avgörande bidrag från en ökad koldioxidhalt i atmosfären. Klimatvariabilitet Hur har man då kommit till denna slutsats? Notera: 0.2 eller 0.3 grader totalt under 1900-talet (inte 0.7 grader, som man vanligen leds att tro) ( klimat = vädermönster över mer än 30 år) Endast en del tillskrivs CO2 Hur stor del då en eller två tiondels grader?? 17 18 19 20
21 22 23 24
Klimatrelaterad forskning i USA Hur motiveras en avgörande klimatdrivande roll för koldioxid? 25 Vuxit till över 10 miljarder Svenska kronor per år 26 Nutida klimatresonemang: 1. Man anser sig ha observerat stigande atmosfärstemperaturer under 1900-talet Nutida klimatresonemang: 1. Man anser sig ha observerat stigande atmosfärstemperaturer under 1900-talet 2. Samtidigt har halten CO 2 i atmosfären stigit, främst pga. fossilbränsleförbränning 3. Globala datamodeller av klimatet (GCM-modeller) kan inte reproducera senare delen av 1900-talets tänkta temperaturhöjning på bas av känd naturlig klimatvariabilitet 2. Samtidigt har halten CO 2 i atmosfären stigit, främst pga. fossilbränsleförbränning 3. Globala datamodeller av klimatet (GCM-modeller) kan inte reproducera senare delen av 1900-talets tänkta temperaturhöjning på bas av känd naturlig klimatvariabilitet 4. Därför måste bidraget från antropogen (mänskligt genererad) CO 2 vara orsak till avvikelsen 27 4. Därför måste bidraget från antropogen (mänskligt genererad) CO 2 vara orsak till avvikelsen 28
Klimatresonemang 1. Man anser sig ha observerat stigande atmosfärstemperaturer under 1900-talet Kanske 29 30 31 32
33 34 Urbaniseringseffekt Storstad Landsbygd 35 36
Uppsalas årsmedeltemperaturer sedan 1720 Uppsala annual 7 6 5 4 3 1700 1750 1800 1850 1900 1950 2000 37 38 www.climate4you.com - Englands medeltemperaturer sommar år - vinter Argo-boys in the Seas 39 40
Date of Ice breakdown in the border river between Sweden and Finland, far north 41 42 Klimatmodellering 43 44
Klimatresonemang, forts 3. Globala datamodeller av klimatet (GCMmodeller) kan inte reproducera senare delen av 1900-talets förmodade temperaturhöjning på bas av känd naturlig klimatvariabilitet Typiskt IPCC- scenario 45 46 Vatten - Jordytans termostat 47 Cirka 1 meter av världshaven avdunstar varje år och faller ner som nederbörd eller snö Fasövergångarna (regn/snö/is) innefattar enorma värmemängder Vattenånga är dessutom den absolut viktigaste (radiativa) växthusgasen Moln skärmar/reflekterar strålning till/från Jordytan Moln strålar ut värme från övre atmosfären Vattenavdunstning tros kyla jordytan med 15 o C Värmeinnehållet i haven är 1000 ggr det i atmosfären. etc.
50 Fasullo & Trenberth Science, april 2010 Katastrofer och extremer? 51 52
Havsnivåförändring under 130 år ca 2 mm per år senaste bud = avtagande 53 54 55 56
Ny rapport : Svensk extremvind 57 58 Tidigare rapport - regn 59 60
Antal hurricanes (över 64 knop) och storms (över 35 knop) per 12-månadsperiod Påverkar människan klimatet? Javisst per definition Via urbanisering, skogsavverkning, konstbevattning, jordbruk, energiutnyttjande etc. etc., och via CO 2 Hur mycket, och i vilken riktning? Hur mycket, jämfört med naturliga variationer? 61 62 Många mänskliga aktiviteter, ovanpå alla naturliga klimatvariationer Hur urskilja just CO 2 -signalen i tillgängliga observationer? (0.1-0.2 grader av totalt +0.7 under 1900-talet, enligt IPCC, år 2007) 63