Hvilke miljøforhold skal der være for at jordens klimasystem kan stabilisere sig?  CO2.earth præsenterer et par grundlæggende begreber til at forstå klimastabilisering i en jordsystemskontekst. Overvej linkene her på trin 3 som et muligt startsted. Den er langt fra omfattende eller færdig.

Hvilke miljøforhold skal der være for at jordens klimasystem kan stabilisere sig?  CO2.earth præsenterer et par grundlæggende begreber til at forstå klimastabilisering i en jordsystemskontekst. Overvej linkene her på trin 3 som et muligt startsted. Den er langt fra omfattende eller færdig.

 

GB4L

Global Før Local

 

"Vi har et klarere billede af fremtidige klimaændringer på globalt plan end af de lokale konsekvenser forbundet med en global opvarmning. Og vi ved hvorfor."

~ Rasmus E. Benestad 2015 [info]

 

Lokale data er mere variable og potentielt i modstrid med globale globale tendenser. Det kan fortælle os meget, men globale data kan signalere en planetarisk tendens, der kan være klarere og mere pålidelig end lokale signaler.

 

realclimate 2015  Klimaændringerne kommer til et sted i nærheden af ​​dig

 

 

stabilisering

CO₂ stabilisering Forudsætninger

 

Intro

 

IPCC offentliggjorde en 'Ofte stillede spørgsmål' i 2007 der kvantificerer ændringer i atmosfærisk stabilisering for forskellige drivhusgasser baseret på procentdelen af ​​nedskæringer i globale emissioner fra menneskelige kilder. Baseret i vid udstrækning på denne ressource er forholdet mellem ændringer i CO2 emissioner og ændringer i atmosfæren CO2 er opsummeret nedenfor.

 

Emissioner Ændringer vs. atmosfæriske ændringer

 

En reduktion på 10% på verdensplan CO2 emissioner vil resultere i ca. 10% reduktion i vækstraten for atmosfærisk CO2 koncentrationer. At stabilisere atmosfæren CO2 på kort eller lang sigt er der behov for meget dybere nedskæringer.

 

"En reduktion på 50% ville stabilisere atmosfæren CO2, men kun i mindre end et årti. Derefter atmosfærisk CO2 forventes at stige igen, når land- og havvasken falder på grund af velkendte kemiske og biologiske justeringer. Fuldstændig eliminering af CO2 emissioner skønnes at føre til et langsomt fald i atmosfæren CO2 omkring 40 ppm i det 21st århundrede. "

~ IPCC (2007, s. 824)

 

Short Term Stabilisering

 

For at forstå, hvorfor emissionerne skal reduceres i halve for at opnå atmosfærisk stabilisering, lærer du om den luftbårne fraktion til CO2 emissioner fra menneskelige kilder. Se den næste fane for en introduktion til dette koncept. 

 

Long Term Stabilisering

 

Henvisningen ovenfor til "fuldstændig eliminering af CO2 emissioner "er ikke blot et idealiseret scenario. Det er en forudsætning for langsigtet stabilisering af CO2 koncentrationer i atmosfæren.

"Kun i tilfælde af i det væsentlige fuldstændig eliminering af emissioner kan den atmosfæriske koncentration af CO2 i sidste ende stabiliseres på et konstant niveau. Alle andre tilfælde af moderat CO2 emissionsreduktioner viser stigende koncentrationer på grund af de karakteristiske udvekslingsprocesser, der er forbundet med cyklisering af kulstof i klimasystemet. "

~ IPCC (2007, s. 824)

 

Disse oplysninger er kritiske for at forstå niveauet for emissionsknusninger, der er nødvendige for at stabilisere atmosfæren CO2 og praktisk taget også global temperatur og globalt klima.

 

Konsekvenser af Delay

 

Den femte vurderingsrapport angiver også den kumulative CO2 emissioner med tiden øger skader og muligheder for irreversible påvirkninger. 

 

"Betydelige nedskæringer i drivhusgasemissioner i de næste par årtier kan reducere risikoen for klimaforandringer betydeligt ved at begrænse opvarmningen i anden halvdel af det 21st århundrede og derover. Kumulative emissioner fra CO2 bestemmer stort set den globale gennemsnitlige overfladevarme i slutningen af ​​det 21st århundrede og derover. Begrænsning af risici på tværs af RFC'er indebærer en grænse for kumulative emissioner af CO2. En sådan grænse ville kræve, at globale nettoudledninger på CO2 falder til sidst til nul og vil begrænse de årlige emissioner i løbet af de næste par årtier. "

~ IPCC (2014, s. 19)

 

Andre drivhusgasser

 

At identificere forudsætninger emissioner til stabilisering andre drivhusgasser, se IPCC 2007 FAQ 10.3.

 

Tag væk

 

Videnskabelig information om stabilisering af CO2 koncentrationer peger på nul globalt CO2 emissioner fra menneskelige kilder som en forudsætning for at opnå og opretholde stabiliseret atmosfære CO2 niveauer på lang sigt. 

 

Diskussion

 

Menneskeheden har nogle valg at gøre.

Den ene er, om den ønsker at opnå stabilisering eller ej. Underskrifterne fra 195 lande, der vedtager FNs rammekonvention om klimaændringer, især artikel 2, indikerer, at menneskeheden foretog dette valg i 1990'erne. Vores institutioner valgte at opnå stabilisering.

De næste valg er disse:

1. På hvilket tidspunkt eller hvilket atmosfærisk niveau vil menneskeheden opnå en initial stabilisering af CO2 og andre drivhusgasser (herunder en hurtig global nedskæring af mennesker CO2 emissioner på ca. 50%)?
   
   
2. På hvilket tidspunkt eller hvilket atmosfærisk niveau vil menneskeheden opnå stabilitet på lang sigt CO2 og andre drivhusgasser (via eliminering af mennesker CO2 emissioner).

 

Links

 

IPCC 2007  FAQ 10.3: Hvis drivhusgasemissioner reducerer, hvor hurtigt gør atmosfæriske niveauet falder?

Science Daily  Stabiliserende klima kræver nær nul kulstofemissioner

Carbon Tracker  Fossile brændstoffer er døde. Resten er bare detaljer.

 

Relaterede links

 

GRL 2008  Matthews & Caldeira | Stabilisering af klima kræver næsten nul-emissioner [.pdf]

 

relaterede Concept

 

Se den næste faneblad for en introduktion til "luftbårne fraktion."

 

Referencer

 

IPCC. (2014). Klimaændringer 2014: sammenfattende rapport. Bidrag fra arbejdsgrupper I, II og III til den femte rapport fra Det Mellemstatslige Panel om Klimaændringer vurdering. (Core Writing Team, RK Pachauri, & LA Meyer Eds.). Genève, Schweiz: IPCC. [web + .pdf + kinesisk + koreansk]

Meehl, GA, Stocker, TF, Collins, WD, Friedlingstein, P., Gaye, AT, Gregory, JM,. . . Zhao, Z.-C. (2007). Globale klimaprognoser. Ofte stillede spørgsmål 10.3: Hvor hurtigt reduceres deres koncentrationer i atmosfæren, hvis udledningen af ​​drivhusgasser reduceres?   I S. Solomon, D. Qin, M. Manning, Z. Chen, M. Marquis, KB Averyt, M. Tignor og HL Miller (red.), Climate Change 2007: The Physical Science Basis. Bidrag fra arbejdsgruppe I til den fjerde vurderingsrapport fra det mellemstatslige panel om klimaændringer (s. 824-825). Cambridge, Storbritannien og New York, USA: Cambridge University Press.

 

CO2 AF

CO2 Luftbåret fraktion

 

Links

 

GCP  2015 globale carbon budget højdepunkter (compact)

Science Daily '09  Er det luftbårne brøkdel af menneskeskabt CO₂ stigende?

SkS   CO₂ niveauer og luftbårne fraktion

ACS  GHG kilder og dræn

SkS  Kommentar af John Cook,

CO₂.jord  Globale kulstofemissioner

 

Papers

 

ESSD '15  Le Quéré et al. | Global carbon budget 2015 [.pdf]

Biogeosciences '15 Sitch et al. | Seneste tendenser, regional CO2 kilder og dræn [.pdf]

GRL  Er det luftbårne brøkdel af menneskeskabt CO₂ emissioner stigende?

Nature Geoscience '09  Le Quéré et al. | Tendenser i kilder og dræn CO2 [.pdf via GCP]

 

Referencer

 

Canadell JG et al. (2007) Bidrag til accelererende atmosfærisk CO2 vækst fra
økonomisk aktivitet, kulstof intensitet, og effektiviteten af ​​naturlige dræn. PNAS 104:
18866-18870, http://www.pnas.org/content/104/47/18866.abstract

Friedlingstein P, Houghton RA, Marland G, Hackler J, Boden TA, Conway TJ,
Canadell JG, Raupach MR, Ciais P, Le Quéré C. Opdatering den CO2 emissioner. Natur
Geoscience, Online 21 November 2010.

Le Quéré, C., Moriarty, R., Andrew, RM, Canadell, JG, Sitch, S., Korsbakken, JI,. . . Zeng, N. (2015). Global carbon budget 2015. Earth System Science Data 7 (2), 349-396. doi: 10.5194 / ESSD-7-349-2015

Raupach MR et al. (2007) Globale og regionale drivkræfter for at accelerere CO2 emissioner.
Proceedings of National Academy of Sciences 14: 10288-10293.
http://www.pnas.org/content/104/24/10288

 

 

inerti

Klimaændringer Inertia

 

Træghed i klimasystemet betyder, at klimaforandringer og klimaforandringseffekter vil fortsætte i årtier til århundreder, efter at kildefaktorer, der er ansvarlige for ændringerne, er fjernet. Tre typer inerti, der påvirker klimasystemet, introduceres nedenfor sammen med maskeringseffekten af ​​aerosoler.

Denne fane anser følgende: 

• engageret CO2 emissioner af eksisterende infrastruktur
• engagerede temperatur- og hav niveau stiger fra Drivhusgasemissionerne 'allerede i atmosfæren'
• forudgående opvarmning maskeret af kølende effekt af aerosoler, der kan falde

 

Inerti Infrastruktur

 

Selv hvis menneskeheden forpligter sig til en næsten eliminering af menneskelig forårsaget CO2 emissioner, energi og transportinfrastruktur har lang levetid, der repræsenterer betydelige CO2 emissionsforpligtelser for de næste 50 år (Davis et al., 2010). Denne infrastrukturelle inerti "kan være den primære bidragyder til den samlede fremtidige forpligtelse til opvarmning" (s. 330).

 

engagerede emissioner

 

I et hypotetisk eksempel, hvor fremtiden CO2 emissioner er begrænset til CO2-afgivende enheder, der findes nu, estimerer forskere, at disse emissioner (fra 2010 til 2060) ville muliggøre en stabilisering af atmosfæren CO2 under 430 ppm og en gennemsnitlig opvarmning for at nå ca. 1.3 ° C over førindustrielle niveauer. Til sammenligning scenarier, der tillader det CO2-emitterende infrastruktur til udvidelse resulterede i opvarmning af 2.4 ° C til 4.6 ° C med 2100 og atmosfærisk CO2 på mere end 600 ppm.

 

Varmer Låst I

 

Globalt opvarmning tæt på 1.5 ° C over det førindustrielle gange (op fra omkring 0.8 ° C i 2014), er allerede låst fast i jorden systemet ved fortiden og forudsagt drivhusgasser (Verdensbanken, 2014).

 

Behov for alternativer

 

Forskerne bemærker det CO2-emitterende infrastruktur, der eksisterede i 2010, var ikke nok til at skubbe til atmosfæren CO2 og global opvarmning ud over beskyttelsesmålene for 450 ppm CO2 og 2 ° C. De advarer om, at det er CO2-emitterende infrastruktur, der endnu ikke er bygget, der udsætter verden for de mest truende klimapåvirkninger. Undgåelse af dette scenario kræver ekstraordinær indsats for at udvikle alternativer (Davis et al., 2010).

 

Klimaændringer Engagement

 

En række klimastudier har brugt modeller til at køre simuleringer, der identificerer og kvantificerer forsinkede klimaændringer og påvirkninger i hypotetiske stabiliseringsscenarier. Disse undersøgelser gør det muligt for forskere at lære, hvordan jorden kan forventes at reagere på et ophør af drivhusgasemissioner, der varmer klimasystemet, og af aerosoler, der maskerer noget af drivhusgasopvarmningen. De viser, at havene er den største inerti (forsinket reaktion), og at der findes globale inertier globale temperaturniveauer. 

For eksempel skabte Meehl og hans medundersøgere (2006) et hypotetisk scenario, hvor drivhusgaskoncentrationer i 2000 forblev de samme i de næste 100 år. De mange simuleringer, de kørte, viste, at "vi er allerede forpligtet til 0.4 ° C mere global opvarmning i år 2100 sammenlignet med 0.6 ° C observeret opvarmning realiseret ved slutningen af ​​det tyvende århundrede" (s. 2603). Desuden viser temperaturen tegn på at udjævne sig 100 år efter, at atmosfæriske drivhusgasniveauer er stabiliseret.

Havniveauet viser større inerti end global temperatur. Havstigningsstigninger steg mere end dobbelt observeret stigning i de foregående 100 år (1901 til 2000). I 2100 viser 'Meehl-simuleringerne' en fortsat opadgående tendens. 

Hvis verden pludselig stoppede med at brænde fossile brændstoffer den første januar næste år, atmosfærisk CO2 ville hurtigt stabilisere sig. Men temperaturen og havniveauet vil fortsætte med at stige længe efter. Forskere henviser til denne forsinkede stabilisering af temperatur og andre klimapåvirkninger som "klimaforpligtelse."

 

irreversibilitet

 

En stor del af klimaændringerne er stort set irreversible på menneskelige tidsskalaer, medmindre nettet er menneskeskabt CO2 emissioner
var stærkt negative over en vedvarende periode. Se IPCC AR5, Ch 12, s. 1033.

 

aerosoler

 

Matthews og Zickfeld (2012) anslået, at fuld eliminering af aerosoler medfører opvarmning på mellem 0.25 ° C og 0.5 ° C i årtiet efter deres afskaffelse.

 

Tag væk

 

Forsinkede reaktioner allerede i systemet øge presserende behov for øjeblikkelig handling for at opbygge og implementere alternativer til CO2 og GHG-emittig infrastruktur, der er i brug nu.

 

Links

 

IPCC '07  AR4 WGI | 10.7.1 | Klimaændringer forpligtelse til år 2300

IPCC '01  Menneskelige påvirkninger at holde ændre atmosfæren under 21st Century

Nature '05  Oceans udvide virkningerne af klimaændringer

Verdensbankens 14  Skrue ned for varmen [rapport 2014]

 

Referencer

Armour, KC, & Roe, GH (2011). Klima engagement i en usikker verden. Geophysical Research Letters, 38 (1). doi: 10.1029 / 2010GL045850 [GRL + .pdf]

Davis, SJ, Caldeira, K. og Matthews, HD (2010). Fremtid CO2 emissioner og klimaændringer fra eksisterende energiinfrastruktur. Science, 329 (5997), 1330-1333. doi: 10.1126 / science.1188566

Friedlingstein, P., & Solomon, S. (2005). Bidrag fra tidligere og nuværende menneskelige generationer til engageret opvarmning forårsaget af kuldioxid. Proceedings of National Academy of Sciences i USA, 102 (31), 10832-10836.

Gillett, NP, Arora, VK, Zickfeld, K., Marshall, SJ, & Merryfield, WJ (2011). Løbende klimaændringer efter fuldstændigt ophør af kuldioxidemissioner. Nature Geoscience, 4 (2), 83-87. doi: 10.1038 / ngeo1047

Meehl, GA, Washington, WM, Santer, BD, Collins, WD, Arblaster, JM, Aixue, H.,. . . Strand, WG (2006). Klimaændringer fremskrivninger for engagement ændre det enogtyvende århundrede og klima i CCSM3. Tidende Klima, 19 (11), 2597-2616.

Matthews, HD og Zickfeld, K. (2012). Klima svar på nulstillet udledninger af drivhusgasser og aerosoler. Nature Climate Change, 2 (5), 338-341. doi: 10.1038 / nclimate1424

Wigley, TML (2005). Forpligtelsen klimaændringer. Science, 307 (5716), 1766-1769.

 

C Budget

Carbon Budget

 

Akkumuleret kulstof budget

IPCC om budgettet

Link til zickfeld på tid for budgettet.

Link til GCP om budgettet brugt.

Politik valg = hvor meget overladt til at bruge

 

Huffington Post '15 Mann | Hvor tæt er vi på farlig opvarmning?