Fakultät Umweltwissenschaften, FR Hydrowisssenschaften, Institut für Hydrologie und Meteorologie, Professur Meteorologie Klima im Wandel: Ursachen und Unsicherheiten der Erderwärmung Christian Bernhofer Statuskolloquium Klima 2014, 9. Dezember 2014
Fahrplan Klimasystem Klimaänderungen früher Klimaänderungen heute Klimaänderungen morgen Umgang mit Unsicherheiten Zusammenfassung
Komponenten, Prozesse und Interaktionen des Klimasystems Dynamisches Klima FAQ 1.2, Figure 1 IPCC 2007
CO CO2 2 Concentration Concentration (ppmv) (ppmv) CO 2 Concentration in Ice Core Samples and Projections for Next 100 Years CO 2 -Konzentrationen aus Eisbohrkernen und aus Projektionen für das 21. Jahrhundert Proj ected erwartet (2100) (2100) 700 650 Vostok Record Law IPCC Dome IS92a Record Scenario Mauna Law Dome Loa Record IPCC Mauna IS92a Loa Record Scenario 600 550 500 450 heute (2014) Current (2001) 400 350 300 250 200 400,000 300,000 200,000 100,000 (BP 1950) 0 150 Years Before Present (B.P. -- 1950) C h a l l e n g e s o f a C h a n g i n g E a r t h J u l y 2 0 0 1 Source: C. D. Keeling and T. P. Whorf; Etheridge et.al.; Barnola et.al.; (PAGES / IGBP); IPCC
Fate of Anthropogenic CO 2 Emissions (2010) 9.1±0.5 PgC y -1 5.0±0.2 PgC y -1 50% 2.6±1.0 PgC + y-1 0.9±0.7 PgC y 26% -1 Calculated as the residual of all other flux components 24% 2.4±0.5 PgC y -1 Average of 5 models Global Carbon Project 2010; Updated from Le Quéré et al. 2009, Nature Geoscience; Canadell et al. 2007, PNAS
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Klimavariabilität der Erde T t Temperaturvariabilität der globalen Mitteltemperaturen der letzten Jahrmilliarde aus Schönwiese, 1994
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Treibhausgase Aerosole Vulkanismus Globale Klimafaktoren El Niño/Südliche Oszillation (ENSO) Sonnenaktivität
Klimafaktoren Temperatur Mensch/Natur Treibhausgase +T +Mensch Aerosole T +Mensch Sonnenaktivität ~T Natur Vulkanismus T Natur El Niño/SO ~T Natur Statistisches Modell (Schönwiese, seit 1984)
Trends und Variabilität unterschiedlich! Statistische Abbildung gut möglich! Schönwiese et al., 2010: Statistical forcing An update
THG Aerosol THG + Aerosole Schönwiese et al., 2010: Statistical forcing An update
Konsequenzen aus der Modellanalyse: Anthropogene Emissionen (GHG+SUL) beschreiben über 60% der beobachteten Variabilität Natürliche Einflüsse (SOL+ENSO+Vol) beschreiben nur 20% der beobachteten Variabilität Schönwiese et al., 2010: Statistical forcing An update Beobachteter Klimawandel lässt sich auf menschlichen Einfluss zurückführen!
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Annahmenbasiert: SRES (IPCC 2007) RCP (IPCC 2014) Quelle: IPCC 2007
Der Klimawandel betrifft wahrscheinlich alle Bereiche der Gesellschaft (Wirtschaft, Umwelt, Gesundheit). Ausmaß ist unsicher! Risiken vermeiden, Chancen nutzen: Klimaschutz und Anpassung sind wichtig (rechtzeitig und richtig)! Quelle: IPCC 2007
Trends der CO 2 Emissionen im Vergleich zu IPCC-Emissionsszenarien Globale CO 2 Emissionen aus Schätzungen des Verbrauchs fossiler Energieträger (International Energy Agency, IEA) vs. IPCC SRES Szenario- Projektionen http://www.skepticalscience.com/news.php?n=779
Jahresmitteltemperatur [ C] Dynamisches Klima Temperaturentwicklung für Dresden 16,0 15,0 14,0 13,0 12,0 11,0 10,0 REMO C20 REMO B1 REMO A1B REMO A2 WETTREG 2010 C20 WETTREG 2010 B1 WETTREG 2010 A1B WETTREG 2010 A2 Dresden B1 A2 9,0 8,0 1960 1980 2000 2020 2040 2060 2080 2100 Heidenreich (für REGKLAM 2012)
Niederschlag Region Dresden Jahresgänge A1B 2021-2050 2071-2100 Bandbreite = zwischenjährlichevariabilität im Vergleich zu 1961-1990 im Vergleich zu 1961-1990 Bernhofer et al. (2011)
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Schema der harten und weichen Fakten des Klimawandels schlecht hygrisch thermisch gut kurz lang Quelle: Schöner W, Böhm R, Haslinger, K, 2011: Klimaänderung in Österreich hydrologisch relevante Klimaelemente. Österr. Wasseru. Abfallwirt. 63:11-20
Entwicklung global derzeit ähnlich A2: Relativ langsame Energiewende (Energiequellen und Effizienz) Verzögerter Einsatz erneuerbarer Energien wahrscheinlicher Temperaturkorridor global: plus 4 5,2 C http://www.skepticalscience.com/news.php?n=779 From: UK MET Office, Hadley Centre
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Was wir heute wissen Mittelwerte der thermischen Komponenten und davon abhängiger Größen (T, ET 0, Gradtage, Ereignistage, Hitze, Schnee, ) Verschlechterung der Wasserbilanz in niederschlagsarmen Regionen größere (dekadische) Variabilität höhere Unsicherheit Emissionen nehmen z. Zt. auf hohem Niveau zu Anpassung sensibler Bereiche nötig (Schutz vor Hitze, Forstwirtschaft) Schutz von Wasserressourcen nötig (Talsperren, Grundwasser) Was wir heute noch nicht wissen hygrische Komponenten (P, Abfluss, ) und Extreme Überraschungen, Kipppunkte (Grönland?) interne Rückkopplungen (Wasserkreislauf, Landoberfläche, Biosphäre, C-Kreislauf, ) zukünftige Emissionen! REGKLAM-Schriftenreihe Heft 1 (2009) und 2 (2011) Faktenblatt Klima (REKLAM, 2012)
Unterstützt durch: Dynamisches Klima Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!