Neueste Ergebnisse der Treibhausgasmessungen am Blaserturm in Isny. Institut für Umweltphysik, Universität Heidelberg & NTA Isny

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1 Neueste Ergebnisse der Treibhausgasmessungen am Blaserturm in Isny Institut für Umweltphysik, Universität Heidelberg & NTA Isny

2 Inhalt Der Treibhauseffekt Entwicklung der globalen vom Menschen verursachten -Emissionen Entwicklung der -Konzentration in der globalen Atmosphäre Treibhausgasmessungen am Blaserturm in Isny Entwicklung der fossilen -Konzentration in Isny im Vergleich zu Heidelberg

3 Der Strahlungsantrieb natürlicher Gleichgewichtstemperatur der Erde ohne Atmosphäre mit Treibhausgasen: T -18 C mit ihrer heutigen Atmosphäre: T + 15 C Treibhausgase

4 Der Strahlungsantrieb natürlicher Treibhausgase Gleichgewichtstemperatur der Erde ohne Atmosphäre mit Treibhausgasen: T -18 C natürlicher Strahlungsantrieb [ ] mit ihrer heutigen Atmosphäre: T + 15 C [U. Platt: Umweltphysik für Alle]

5 Wie funktioniert der Treibhauseffekt? Energie-Einstrahlung Wie funktioniert muss der Treibhauseffekt gleich? Atmosphäre -Ausstrahlung sein von der Erde reflektierte solare Einstrahlung vom System Erde & abgestrahlte Wärme (langwellige Strahlung) solare Einstrahlung = + + solare Einstrahlung von der Erde absorbiert Ausstrahlung: Wärmeabgabe der Oberfläche

6 Anthropogene -Emissionen ( ) 50% 1 Pg C = g Kohlenstoff [GCP 2011,

7 Anstieg von in der Atmosphäre Atmosphere [ppm] Schauinsland (Black Forest) Umweltbundesamt South Pole [Keeling et al.] Antarctica: Ice [Neftel et al., 1994; Etheridge et al., 1998] YEAR 1 ppm = 1 -Molekül pro 1 Million Luftmoleküle

8 Eisbohrkerne als Archiv der atmosphärischen Spurenstoffzusammensetzung in der Vergangenheit Dome C [curtesy D. Wagenbach]

9 Anstieg von in der Atmosphäre Atmosphere Globales Mittel 2011 > 390 ppm [ppm] Schauinsland (Black Forest) Umweltbundesamt % South Pole [Keeling et al.] Antarctica: Ice [Neftel et al., 1994; Etheridge et al., 1998] YEAR 1 ppm = 1 -Molekül pro 1 Million Luftmoleküle

10 Globale Kohlenstoff-Flüsse ( ) fossile Brennstoffe Respiration Photosynthese Landnutzungsänderung Atmosphäre 8 00 Anstieg: 4.1 Gasaustausch fossile Brennstoffe Biosphäre: 3600 Pflanzen: 600 Böden: 3000 Ozeanoberfläche 900 Anstieg: 1.1 Tiefer Ozean Anstieg: 1.2 Einheiten: PgC (10 15 gc) und PgC pro Jahr Unsicherheiten der Flüsse: ±(20-30)% Sedimente 0.2 [Zahlen: Global Carbon Project 2011]

11 C im irdischen System Gleichgewichts- Isotopen-Verhältnis: C/ C = 10 - radioaktive Halbwertszeit: 5700 Jahre [Currie, 2004] Kohle, Erdöl und Erdgas enthalten kein C mehr (zu alt => fossil)

12 INSTITUT FÜR UMWELTPHYSIK CO 2 CO 2

13 Hochalpine Forschungsstation Jungfraujoch

14 INSTITUT FÜR UMWELTPHYSIK CO 2 CO CO 2 2 CO 2 CO CO 2 2 CO 2 CO CO 2 CO 2 CO 2 CO 2 CO 2 CO 2 CO 2 2 fossile -Quellen CO 2 CO CO CO 2 2 CO 2 CO 2 CO 2 CO 2 CO 2 CO 2 CO 2 CO 2 CO 2 CO 2 CO 2 CO 2 CO 2 CO 2 CO 2 CO 2 CO CO CO CO 2 CO CO 2 CO 2 CO 2 CO 2 CO 2 CO 2 CO 2 2

15 Isny 1 km

16 Treibhausgase Sammelstation auf dem Blaserturm Alusack Messstation Radon-Monitor -Sammlung

17 und fossile -Variabilität in Isny C [ ] Isny Reinluft Jungfraujoch C/C-Erniedrigung in der Nähe der fossilen Quellen in Isny

18 und fossile -Variabilität in Isny C [ ] foss [ppm] Reinluft Jungfraujoch Isny Isny C/C-Erniedrigung in der Nähe der fossilen Quellen in Isny Noch keine Reduktion des fossilen Pegels in Isny nachweisbar Jahreszeitliche Variation durch Variationen der Emissionen und der atmosphärischen Mischung

19 Heidelberg 1 km

20 und fossile -Variabilität in Isny Vergleich mit Heidelberg C [ ] foss [ppm] Isny Heidelberg Reinluft Jungfraujoch Isny Heidelberg Klima-bereinigte Trends erst mit längeren Messreihen signifikant nachweisbar C/C-Erniedrigung in der Nähe der fossilen Quellen in Isny & HD In Heidelberg etwa 30% höhere fossile - Konzentration

21 Zusammenfassung Die globalen fossilen -Emissionen sind seit 1990 um nahezu 50% angestiegen. Etwa die Hälfte dieser Emissionen wird zur Zeit noch von der Biosphäre und den Ozeanen aufgenommen. Die regionale fossile -Komponente lässt sich über hochpräzise -Messungen von der biosphärischen Komponente abtrennen; Änderungen des fossilen von 10% sind innerhalb einer Dekade signifikant nachweisbar, wenn klimabedingte Variationen herausgerechnet werden. In Isny sind noch keine fossile -Änderungen nachweisbar (Messreihe zu kurz) Durch Vergleich mit Messungen in Heidelberg könnten klimabedingte Variationen von echten Trends in den fossilen - Emissionen unterschieden werden

22 Ab hier noch mehr Köcherfolien

23 Entwicklung der globalen -Quellen und -Senken seit 1960 Landnutzungs- Änderungen fossile Quellen Atmosphäre Land Ozean [Canadell et al., 2007]

24 Radiokohlenstoff im atmosphärischen : Langzeit-Messungen in den Alpen C [ ] Suess effect natural natürlicher reference level Gleichgewichtspegel period of the strongest tests Year Jungfraujoch Sonnblick Vermunt Jungfraujoch tree rings [Levin et al., 2010]

25 Deutschland hat sich bis zum Jahr 2020 zu 21% Treibhausgas-Emissions-Reduktionen verpflichtet Greenhouse Gases Emissions in Germany in Gg equivalent SF 6 N 2 O CH und für 2008 (gegenüber 1990) eine Reduktion von 22% angegeben! [EEA, 2009; UBA 2010]

26 Anthropogene Sum THG Emissionen seit Äquivalente unter Annahme einer 100-jährigen Lebensdauer von : z.b. das -Äquiv. von CH 4 1 Pg CH 4 25 Pg Anthropogenic emissions (Pg -eq. yr -1 ) (fossil & land use) (fossil) Sum Non- GHGs CH 4 Ozone depl. subst. N 2 O HFCs [Montzka et al., 2011]

27 Das Klimasystem Erde

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