Erik Engström Klimatförändring i undervisningen Linköping 20 september 2013
Vad är det för skillnad på klimat och väder? Climate is what you expect, weather is what you get (Robert A. Heinlein, 1973, Time enough for love, Edward Lorenz, 1982) 2
Är den globala uppvärmningen över nu? Foto: Erik Engström Salsta, Uppsala, Dec 2012 3
December 2012 kall här men varm på andra håll Källa:SMHI 4
Varför var vintern kall i Europa? Källa: DN 2010-12-04 5
Globala klimatindikatorer 6
2012 kall här men varm på andra håll Avvikelse i medelyttemperaturen för 2012 jämfört med perioden 1981-2010. 7
Den globala uppvärmningen fortsätter Decimala grader ( C) Temperaturavvikels jämfört med 1951-1980 Källa: http://data.giss.nasa.gov/gistemp/graphs/ 8
Globala klimatindikatorer Isbjörn på is. Källa: www.snowfactory.com 9
Havsisutbredningen i Arktis Källa: http://nsidc.org/ arcticseaicenews/ 10
Havsisutbredningen i Arktis Källa: http://nsidc.org/arcticseaicenews/ 11
Havsisutbredningen i Arktis Källa: http://nsidc.org/arcticseaicenews/ 12
Havsisutbredningen i Arktis Källa: http://nsidc.org/ arcticseaicenews/ 13
Den globala havsytan stiger New York under vatten Källa: National Geographic 15 mars 2009 14
Havsyteändring jämfört med 1990 års nivå (cm) Den globala havsytan stiger Havet värms upp och expanderar Glaciärer & landisar smälter http://www.copenhagendiagnosis.org/ AR4 TAR & År 15
Havsyteändring jämfört med 1990 års nivå (cm) Många uppskattningar om framtida havsnivå SMHI-sammanställning: 2050: ~30 cm 2100: ~100 cm IPCC, 2007 Här bor 160 miljoner människor År http://www.copenhagendiagnosis.org/ 16 16
Om havet stiger 1 meter. Figur från Global warming art gjord av Robert A. Rohde baserad på SRTM30 PLUS v.2.0 data. 17
Figur från Global warming art gjord av Robert A. Rohde baserad på SRTM30 PLUS v.2.0 data. 18
Om havet stiger 1 meter. http://flood.firetree.net/ 19
Vad beror klimatförändringen på? 20
Växthuseffekten gammal kunskap Anders Arrhenius beräknade 1896 att en fördubbling av koldioxidhalten skulle höja jordens medeltemperatur med 5 6 C. Men han bedömde att det skulle ta 3000 år. 21
Vad är växthuseffekten? -15 C Källa: Naturvårdsverket +15 C 22
Vad händer när solen lyser på jorden? Utgående långvågig strålning Solstrålar Dag Inkommande kortvågig strålning Natt Källa: http://maps.grida.no/go/graphic/radiation, tack till K.E. Trenberth, NCAR och Riccardo Pravettoni, UNEP/GRID-Arendal. 23
2011 05 02 - KNUT Naturliga och onaturliga klimatvariationer 24
Människans påverkan 25
Svenska utsläpp av växthusgaser i Sverige... 78,4% 26
Svenska utsläpp av växthusgaser från konsumtion 78,4% Källa: Naturvårdsverket 27
Koncentrationen av koldioxid (CO2) i atmosfären. http://www.esrl.noaa.gov/gmd/ccgg/trends/history.html 28
Koncentrationen av koldioxid (CO2) i atmosfären. Augusti 2013: 395.15 ppm Juni 2013: Första gången över 400 ppm 29
Global temperaturförändring Observerad temperaturförändring Modeller med enbart naturlig variation Modeller med naturlig och antropogen variation Ur FNs klimatpanel 2007: Den naturvetenskapliga grunden, FAQ 9.2, fig 1. 30
Hur fungerar klimatmodellerna? 31
Klimatsystemets komponenter och några nyckelprocesser Strålning moln Molnprocesser och konvektion Turbulens Sjöar Landytan och marken Havsis Vatten omblandning 32
Global klimatmodell 200 km -- 100 km Regional Modell ca 10 km Lokal skala 2-5 km punkt data 33
Tidigare scenarier (SRES) SRES = Special Report on Emission Scenarios (IPCC-rapport från 2000) Användes i IPCCs tredje och fjärde kunskapssynteser (TAR från 2001 och AR4 från 2007) Utsläpp & socioekonomiska scenarier (1) Strålningsdrivning (2) Klimatprojektioner (3) Effekter, anpassning sårbarhet (4) 34
Nya scenarier: RCP (Representative Concentration Pathways) Används för IPCCs femte kunskapssyntes (AR5, 2013/2014) RCP 8.5, RCP 6.0, RCP 4.5, och RCP 2.6 motsvarande den nivån i form av strålningsdrivning uttryckt i W/m2 år 2100 (motsvarande CO2-ekvivalent: 1370, 850, 650 och 490 ppmv) Strålningsdrivning (1) Klimat- (2a) projektioner Utsläpps- & socioekonomiska scenarier (2b) Effekter, anpassning & sårbarhet (3) 35
Motivering för nya scenarier Tidigare scenarier har inte innehållit möjlighet att ta hänsyn till effekten av anpassningsåtgärder (adaptation) Scenarier med aktiva försök att minska utsläppen (mitigation) finns inte heller i SRES (t.ex. 2-gradersmålet) >10 års nya ekonomiska data, tankar om nya teknologier, markanvändning mm Vad händer efter 2100? Mer fysikaliska processer i klimatmodellerna kräver en bättre beskrivning av utsläppen (högre upplösning och mer konsistenta) Nya behov för effektforskning/anpassningsstudier Det tidigare sekventiella förfarandet har lett till fördröjning innan resultat varit tillgängliga för forskning om effekter/anpassning (t.ex. IPCC AR4 WGII bygger till stor del på klimatscenarier från IPCC TAR WGI) 36
Globala klimatscenarier 37
Förväntad global temperaturökning Källa: Reto Knutti & Jan Sedláček,Nature Climate Change 3, 369 373 (2013) 38
Förväntad global temperaturökning Källa: Reto Knutti & Jan Sedláček,Nature Climate Change 3, 369 373 (2013) 39
Förväntad global nederbördsförändring Källa: Reto Knutti & Jan Sedláček,Nature Climate Change 3, 369 373 (2013) 40
Sveriges klimat - nu och i framtiden. Temperatur Nederbörd Vind Havsytans nivå 41
42
Årsmedeltemperatur och Årsnederbörd 1961-1990 43 Karta hämtad ur SNA Klimat, sjöar och vattendrag Karta från webbatlasen på www.sna.se
Årsmedeltemperaturen ( C) i Sverige Baserad på 37 stationer spridda över landet samt dess avvikelser från medelvärdet för perioden 1961-1990. Röda staplar visar högre och blå visar lägre temperaturer än medelvärdet för perioden 1961-1990. Den svarta kurvan visar ett utjämnat förlopp ungefär motsvarande tio-åriga medelvärden. Källa: SMHI 44
4 5 Temperatur Temperaturen beräknas öka mer i Sverige än globalt. Temperaturen i Sverige stiger mer i norr än i söder. Preliminära resultat! Källa: SMHI
4 6 Temperatur Temperaturen beräknas öka mer i Sverige än globalt. Temperaturen i Sverige stiger mer i norr än i söder. Preliminära resultat! Källa: SMHI
Årsmedelnederbörd (mm) i Sverige Källa: SMHI Årsmedelnederbörd för Sverige för 87 stationer från år 1860. Den svarta kurvan visar ungefär ett tio-årigt löpande medelvärde. En viss ökning kan skönjas. 47
Nederbörd Nederbörden beräknas öka i hela landet, mest på vintern. Risken för skyfall beräknas öka. Preliminära resultat! 48
Stormar det mer nu? 1931 1943 1954 1967 1969 1981 1995 1999 2005 2007 0.5 1 3 6 9 12 15 22 M m3 Rapporterade stormskador i skog under 1900-talet. (Nilsson et al., 2004, For. Ecol. Manag. 199, 165-173. Schlyter et al., 2006, Clim. Res. 31, 75-84) 49
Geostrofisk vind 50
Vind och stormar i Sverige Det är osäkert hur vindklimatet ändras. Det är osäkert om framtidens stormar blir värre. Men skadorna ökar. Gudrun den 8 januari 2005 51
Havsyteändring jämfört med 1990 års nivå (cm) Mareografen på Skeppsholmen i Stockholm, där SMHI och dess föregångare har registrerat vattenståndet sedan 1889 (1774-1889 utfördes mätningarna vid Slussen). 52
Mareografen på Skeppsholmen i Stockholm, där SMHI och dess föregångare har registrerat vattenståndet sedan 1889 (1774-1889 utfördes mätningarna vid Slussen). 53
Landhöjning i Sverige! Källa: Lantmäteriet 54
Havsvattenståndets förändring i centimeter för 14 mätstationer sedan 1886. Diagrammet är korrigerat för landhöjningen. Källa: SMHI 55
Effekt på havsytans nivå (cm) Källa: SMHI 56
Sammanfattning Klimatförändring i Sverige Varmare, mest på vintern men även på sommaren. Mer nederbörd, störst ökning på vintern. Risken för skyfall ökar men även för sommartorka. Ingen tydlig förändring av vind och stormar. Havsytan stiger. Översvämning i Ödeshög 2007 57
Vad kan vi göra åt klimatförändringen? Minska den mänskliga påverkan på klimatet. Anpassa oss till det nya klimatet. 58
Risker och sårbarhet nationellt i Sverige Avloppsrening av d d y Sk rier t s u in d o Ras Infrastruktur red k s ch Översvämning 59
Kalmar Färjestaden Västerås Västervik 60
Skydd mot översvämning genom anpassning av byggd miljö Foto: Kristianstads kommun Invallning Barriärer Flexibilitet 61 Eldslund, Strängnäs kommun
Både nya möjligheter och hot Stillahavsostron. Foto: Ivar Gram Möjlighet att odla nya arter Risk för ökad ohälsa pga värmeböljor och mer/nya sjukdomar Nya invasiva arter, på ont och gott? Nya skadeinsekter och snabbare reproduktion hos redan befintliga Två skördar per år gar n i n sätt ar t u r fö e r amp t t v ä s l B ge ö m för 62 Foto: Göran Liljeberg
Effektivisera Vad kan du göra för minska din klimatpåverkan!?! Ekologiskt Lokalt 63
Det är viktigt att förstå helheten, och att både motverka och anpassa till klimatförändringar! Tack! erik.engstrom@smhi.se 64 Foto: Erik Engström
65
Solaktivitetens inverkan 10 000 100 år sedan: Solaktiviteten och temperaturen minskade. Källa: World Data Center A for Solar-Terrestial Physics, Boulder. 66
Uppvärmningen innebär nya utmaningar: Hur ska vi bygga våra hus? Var ska vi bygga dem? Och vad gör vi med byggnader som ligger fel? Vem ska betala? Hur ska vi konstruera vägar och broar som kan stå emot mer regn? Vad ska vi odla? Och var? Vad händer med utbredningen av fästingar och mygg? Och barkborrar? Hur ska vi ta hand om vår skog? 67