Welche Umweltbedingungen müssen vorhanden sein, damit sich das Klimasystem der Erde stabilisiert?  CO2.earth präsentiert einige grundlegende Konzepte zum Verständnis der Klimastabilisierung im Kontext der Erdsysteme. Betrachten Sie die Links hier bei Schritt 3 als möglichen Ausgangspunkt. Es ist noch lange nicht umfassend oder abgeschlossen.

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GB4L

Globale Bevor Local

 

"Wir haben ein klareres Bild der zukünftigen Klimaveränderungen auf globaler Ebene als der lokalen Folgen einer globalen Erwärmung. Und wir wissen warum."

~ Rasmus E. Benestad 2015 [Info]

 

Lokale Daten sind variabler und stehen möglicherweise im Widerspruch zu den globalen Trends. Es kann uns viel sagen, aber globale Daten können einen Planetentrend signalisieren, der klarer und zuverlässiger sein kann als lokale Signale.

 

Realclimate 2015  Der Klimawandel wird zu einem Platz kommen in Ihrer Nähe

 

 

Stabilisierung

CO₂ Stabilisierung Voraussetzungen

 

Einleitung / Intro

 

Der IPCC veröffentlicht a 'Häufig gestellte Fragen' in 2007 Dies quantifiziert die Änderungen der atmosphärischen Stabilisierung für verschiedene Treibhausgase basierend auf dem Prozentsatz der Einsparungen bei den globalen Emissionen aus menschlichen Quellen. Basierend auf dieser Ressource ist die Beziehung zwischen Änderungen in CO2 Emissionen und Änderungen in der Atmosphäre CO2 ist unten zusammengefasst.

 

Emissionen Veränderungen vs. atmosphärischen Veränderungen

 

Ein 10% -Schnitt in global CO2 Die Emissionen werden zu einer Senkung der Wachstumsrate für die Atmosphäre um etwa 10% führen CO2 Konzentrationen. Um die Atmosphäre zu stabilisieren CO2 Kurz- oder langfristig sind viel tiefere Schnitte erforderlich.

 

"Eine Verringerung um 50% würde die Atmosphäre stabilisieren CO2, aber nur für weniger als ein Jahrzehnt. Danach atmosphärisch CO2 Es wäre zu erwarten, dass Land und Ozean aufgrund bekannter chemischer und biologischer Anpassungen wieder ansteigen, wenn die Senken sinken. Vollständige Beseitigung von CO2 Es wird geschätzt, dass die Emissionen zu einer langsamen Abnahme der Atmosphäre führen CO2 von etwa 40 ppm über das 21st Jahrhundert. "

~ IPCC (2007, S.. 824)

 

Short Term Stabilization

 

Um zu verstehen, warum Emissionen halbiert werden müssen, um eine atmosphärische Stabilisierung zu erreichen, lernen Sie die Luftfraktion für CO2 Emissionen aus menschlichen Quellen. Auf der nächsten Registerkarte finden Sie eine Einführung in dieses Konzept. 

 

Langzeitstabilisierung

 

Der obige Verweis auf "vollständige Beseitigung von CO2 Emissionen "ist nicht einfach ein idealisiertes Szenario. Es ist eine Voraussetzung für die langfristige Stabilisierung von CO2 Konzentrationen in der Atmosphäre.

"Nur im Falle einer im wesentlichen vollständigen Beseitigung der Emissionen kann die atmosphärische Konzentration von CO2 letztendlich auf einem konstanten Niveau stabilisiert werden. Alle anderen Fälle von moderaten CO2 Emissionsminderungen weisen aufgrund der charakteristischen Austauschprozesse, die mit dem Kohlenstoffkreislauf im Klimasystem verbunden sind, zunehmende Konzentrationen auf. "

~ IPCC (2007, S.. 824)

 

Diese Informationen sind wichtig, um das Ausmaß der Emissionsreduzierungen zu ermitteln, die zur Stabilisierung der Atmosphäre erforderlich sind CO2 und praktisch gesehen auch die globale Temperatur und das globale Klima.

 

Folgen der Verzögerung

 

Der Fünfte Bewertungsbericht gibt dies auch kumulativ an CO2 Emissionen im Laufe der Zeit erhöhen Schäden und die Möglichkeit irreversibler Auswirkungen. 

 

"Erhebliche Einsparungen bei den Treibhausgasemissionen in den nächsten Jahrzehnten können das Risiko des Klimawandels erheblich verringern, indem die Erwärmung in der zweiten Hälfte des 21. Jahrhunderts und darüber hinaus begrenzt wird. Kumulierte Emissionen von CO2 bestimmen weitgehend die globale mittlere Oberflächenerwärmung bis zum späten 21st Jahrhundert und darüber hinaus. Die Begrenzung der Risiken über RFCs hinweg würde eine Begrenzung der kumulierten Emissionen von bedeuten CO2. Eine solche Begrenzung würde erfordern, dass die globalen Nettoemissionen von CO2 letztendlich auf Null fallen und die jährlichen Emissionen in den nächsten Jahrzehnten einschränken würden. "

~ IPCC (2014, S.. 19)

 

Andere Treibhausgase

 

Um die Emissionen Voraussetzungen für die Stabilisierung von anderen Treibhausgasen zu ermitteln, finden Sie im IPCC 2007 FAQ 10.3.

 

Zusammenfassung

 

Wissenschaftliche Informationen zur Stabilisierung von CO2 Konzentrationen zeigen auf Null global CO2 Emissionen aus menschlichen Quellen als Voraussetzung für die Erreichung und Aufrechterhaltung einer stabilisierten Atmosphäre CO2 Ebenen für die langfristige. 

 

Diskussion

 

Die Menschheit hat einige Entscheidungen zu treffen.

Eine ist, ob es eine Stabilisierung erreichen will oder nicht. Die Unterschriften von 195 Ländern, die insbesondere Artikel 2 der UN-Klimarahmenkonvention verabschiedeten, zeigen, dass die Menschheit diese Wahl in den neunziger Jahren getroffen hat. Unsere Institutionen haben sich für eine Stabilisierung entschieden.

Die nächsten Wahlen sind diese:

1. Bis zu welchem ​​Datum oder auf welchem ​​atmosphärischen Niveau wird die Menschheit eine anfängliche Stabilisierung von erreichen? CO2 und andere Treibhausgase (einschließlich eines raschen globalen Abbaus des Menschen) CO2 Emissionen von ca. 50%)?
   
   
2. Bis zu welchem ​​Datum oder auf welchem ​​atmosphärischen Niveau wird die Menschheit eine langfristige Stabilisierung erreichen? CO2 und andere Treibhausgase (über die Beseitigung von Menschen CO2 Emissionen).

 

Links

 

IPCC 2007  FAQ 10.3: Wenn die Treibhausgasemissionen zu reduzieren, wie schnell Sie atmosphärische Spiegel senken?

Science Daily  Stabilisierung Klima erfordert nahezu null Kohlenstoffemissionen

Carbon Tracker  Fossile Brennstoffe sind tot. Der Rest ist nur Details.

 

Verwandte Links

 

GRL 2008  Matthews & Caldeira | Die Stabilisierung des Klimas erfordert Emissionen nahe Null [. Pdf]

 

Verwandte Konzept

 

Sehen Sie die nächste Registerkarte für eine Einführung in "Luftanteil."

 

Literaturhinweise

 

IPCC. (2014). Klimawandel 2014: Synthesebericht. Beitrag der Arbeitsgruppen I, II und III des Fünften Sachstandsbericht des Intergovernmental Panel on Climate Change. (Core Writing Team, RK Pachauri und LA Meyer Eds.). Genf, Schweiz: IPCC. [Netz + . Pdf + Chinesische Zigaretten + Koreanisch]

Meehl, GA, Stocker, TF, Collins, WD, Friedlingstein, P., Gaye, AT, Gregory, JM,. . . Zhao, Z.-C. (2007). Globale Klimaprojektionen. Häufig gestellte Frage 10.3: Wenn die Treibhausgasemissionen reduziert werden, wie schnell sinken ihre Konzentrationen in der Atmosphäre?   In S. Solomon, D. Qin, M. Manning, Z. Chen, M. Marquis, KB Averyt, M. Tignor und HL Miller (Hrsg.), Climate Change 2007: The Physical Science Basis. Beitrag der Arbeitsgruppe I zum vierten Bewertungsbericht des Zwischenstaatlichen Gremiums für Klimawandel (S. 824-825). Cambridge, Großbritannien und New York, USA: Cambridge University Press.

 

CO2 AF

CO2 Luftfraktion

 

Links

 

GCP  2015 globalen Kohlenstoffhaushalt Highlights (kompakt)

Science Daily "09  Ist der Luftanteil von anthropogenen CO₂ Erhöhung?

SkS   CO₂ Ebenen und in der Luft-Fraktion

ACS  THG-Quellen und Senken

SkS  Kommentar von John Cook

CO₂.Erde  Weltweiten Kohlenstoffemissionen

 

Dokumente

 

ESSD '15  Le Quéré et al. | Globalen Kohlenstoffhaushalt 2015 [.pdf]

Biogeosciences '15 Sitch et al. | Neueste Trends, regional CO2 Quellen und Senken [.pdf]

GRL  Ist der Luftanteil von anthropogenen CO₂ Emissionen zunimmt?

Nature Geoscience "09  Le Quéré et al. | Trends in den Quellen und Senken von CO2 [.pdf über GCP]

 

Literaturhinweise

 

Canadell JG et al. (2007) Beiträge zur Beschleunigung der Atmosphäre CO2 Wachstum von
Wirtschaftstätigkeit, Kohlenstoffintensität und Effizienz der natürlichen Senken. PNAS 104:
18866-18870, http://www.pnas.org/content/104/47/18866.abstract

Friedlingstein P, Houghton RA, Marland G, J Hackler, Boden TA, Conway TJ,
Canadell JG, Raupach MR, Ciais P., Le Quéré C. Update auf CO2 Emissionen. Natur
Geoscience, online 21 November 2010.

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

Raupach MR et al. (2007) Globale und regionale Treiber der Beschleunigung CO2 Emissionen.
Proceedings of the National Academy of Sciences 14: 10288-10293.
http://www.pnas.org/content/104/24/10288

 

 

Trägheit

Klimawandel Inertia

 

Trägheit im Klimasystem bedeutet, dass der Klimawandel und die Auswirkungen des Klimawandels Jahrzehnte bis Jahrhunderte andauern werden, nachdem die für die Veränderungen verantwortlichen Quellenfaktoren beseitigt wurden. Im Folgenden werden drei Arten von Trägheit vorgestellt, die das Klimasystem beeinflussen, sowie die Maskierungswirkung von Aerosolen.

Dieses Register ist der Auffassung, die folgenden: 

• begangen CO2 Emissionen der bestehenden Infrastruktur
• engagierte Temperatur und Meeresspiegel steigt von Treibhausgasemissionen 'bereits in der Atmosphäre "
• vor Erwärmung durch die Kühlwirkung der Aerosole, die zurückgehen maskiert

 

Infrastructure Inertia

 

Auch wenn sich die Menschheit zu einer nahezu vollständigen Beseitigung der vom Menschen verursachten Schäden verpflichtet CO2 Emissionen, Energie und Verkehrsinfrastruktur haben eine lange Lebensdauer, die beträchtlich ist CO2 Emissionsverpflichtungen für die nächsten 50 Jahre (Davis et al., 2010). Diese infrastrukturelle Trägheit "kann den Hauptbeitrag zum gesamten zukünftigen Erwärmungsengagement leisten" (S. 330).

 

Committed Emissionen

 

In einem hypothetischen Beispiel wo Zukunft CO2 Emissionen sind begrenzt auf CO2Die Forscher schätzen, dass diese Emissionen (von 2010 zu 2060) eine Stabilisierung der Atmosphäre ermöglichen würden, wenn es bereits Geräte gibt CO2 unten 430 ppm und eine durchschnittliche Erwärmung, um etwa 1.3 ° C über dem vorindustriellen Niveau zu erreichen. Zum Vergleich Szenarien, die es erlauben CO2Der Ausbau der Infrastruktur führte zu einer Erwärmung von 2.4 ° C auf 4.6 ° C durch 2100 und atmosphärische Bedingungen CO2 von mehr als 600 ppm.

 

Erwärmung Locked In

 

Weltweit Erwärmung der Nähe von ° C über dem vorindustriellen Zeit (etwa 1.5 ° C in 0.8 up) 2014, ist bereits in die Erde System Vergangenheit gesperrt und vorhergesagten Treibhausgase (Weltbank, 2014).

 

Brauchen Sie für Alternativen

 

Die Forscher stellen fest, dass CO2Die in 2010 vorhandene emittierende Infrastruktur reichte nicht aus, um die Atmosphäre zu fördern CO2 und globale Erwärmung jenseits der Leitplankenziele von 450 ppm CO2 und 2 ° C. Sie warnen davor, dass es das ist CO2- noch nicht gebaute Infrastruktur, die die Welt den bedrohlichsten Klimaauswirkungen aussetzt. Die Vermeidung dieses Szenarios erfordert außerordentliche Anstrengungen zur Entwicklung von Alternativen (Davis et al., 2010).

 

Climate Commitment ändern

 

In einer Reihe von Klimastudien wurden Modelle verwendet, um Simulationen durchzuführen, mit denen verzögerte Klimaveränderungen und Auswirkungen in hypothetischen Stabilisierungsszenarien identifiziert und quantifiziert werden. Diese Studien ermöglichen es Wissenschaftlern zu lernen, wie die Erde auf eine Einstellung der Treibhausgasemissionen, die das Klimasystem erwärmen, und der Aerosole, die einen Teil der Treibhausgaserwärmung maskieren, reagieren kann. Sie zeigen, dass die größte Trägheit (verzögerte Reaktion) in den Ozeanen gefunden wird und dass eine gewisse Trägheit in globalen Temperaturniveaus gefunden wird. 

Zum Beispiel haben Meehl und seine Co-Forscher (2006) ein hypothetisches Szenario erstellt, in dem die Treibhausgaskonzentrationen im Jahr 2000 für die nächsten 100 Jahre gleich blieben. Die von ihnen durchgeführten Mehrfachsimulationen zeigten, dass "wir uns bereits verpflichtet haben, die globale Erwärmung bis zum Jahr 0.4 um 2100 ° C zu erhöhen, verglichen mit einer beobachteten Erwärmung von 0.6 ° C bis zum Ende des 2603. Jahrhunderts" (S. 100). Ferner zeigt die Temperatur Anzeichen einer Abflachung XNUMX Jahre nach der Stabilisierung der atmosphärischen Treibhausgaswerte.

Der Meeresspiegel zeigt eine größere Trägheit als die globale Temperatur. Der Anstieg des Meeresspiegels stieg in den letzten 100 Jahren (1901 bis 2000) mehr als doppelt so stark an. Bis 2100 zeigen die Meehl-Simulationen einen anhaltenden Aufwärtstrend. 

Wenn die Welt im Januar nächsten Jahres plötzlich aufhört, fossile Brennstoffe zu verbrennen, atmosphärisch CO2 würde sich schnell stabilisieren. Aber Temperatur und Meeresspiegel würden noch lange danach weiter ansteigen. Wissenschaftler bezeichnen diese verzögerte Stabilisierung der Temperatur und anderer Klimaauswirkungen als "Klimaverpflichtung".

 

Unabänderlichkeit

 

Ein großer Teil des Klimawandels ist auf menschlicher Zeitskala weitgehend irreversibel, es sei denn, er ist netto-anthropogen CO2 Emissionen
waren über einen längeren Zeitraum stark negativ. Sehen IPCC AR5, Ch 12, p. 1033.

 

Aerosole

 

Matthews und Zickfeld (2012) geschätzt, dass vollständige Eliminierung von Aerosolen führt zu Erwärmung zwischen 0.25 ° C und 0.5 ° C in den zehn Jahren nach deren Beseitigung.

 

Zusammenfassung

 

Bereits verspätete Antworten Im System Erhöhen Sie die Dringlichkeit, umgehend Maßnahmen zu ergreifen, um Alternativen zu entwickeln und umzusetzen CO2 und THG-emittierende Infrastruktur, die derzeit genutzt wird.

 

Links

 

IPCC 07  AR4 WGI | 10.7.1 | Klimawandel Engagement für Jahr 2300

IPCC 01  Menschliche Einflüsse zu halten wechselnden Atmosphäre während 21st Century

Nature '05  Oceans erstrecken Auswirkungen des Klimawandels

Weltbank 14  Schalten Sie die Hitze [2014 Bericht]

 

Literaturhinweise

Armor, KC & Roe, GH (2011). Klima-Engagement in einer unsicheren Welt. Geophysical Research Letters, 38 (1). doi: 10.1029 / 2010GL045850 [GRL + . Pdf]

Davis, SJ, Caldeira, K. & Matthews, HD (2010). Future CO2 Emissionen und Klimawandel aus der bestehenden Energieinfrastruktur. Wissenschaft, 329 (5997), 1330-1333. doi: 10.1126 / science.1188566

Friedlingstein, P. & Solomon, S. (2005). Beiträge aus Vergangenheit und Gegenwart menschlicher Generationen engagiert Erwärmung durch Kohlendioxid verursacht. Proceedings of the National Academy of Sciences, 102 (31), 10832-10836.

Gillett, NP, Arora, VK, Zickfeld, K., Marshall, SJ & Merryfield, WJ (2011). Laufender Klimawandel nach vollständiger Einstellung der Kohlendioxidemissionen. 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). Klimawandel Projektionen für das einundzwanzigste Jahrhundert und Klimawandel Engagement im CCSM3. Journal of Climate, 19 (11), 2597-2616.

Matthews, HD & Zickfeld, K. (2012). Klima Reaktion auf Null Emissionen von Treibhausgasen und Aerosolen. Nature Climate Change, 2 (5), 338-341. doi: 10.1038 / nclimate1424

Wigley, TML (2005). Der Klimawandel Engagement. Wissenschaft, 307 (5716), 1766-1769.

 

C Budget

Kohlenstoffbudget

 

Kumulative Kohlenstoffhaushalt

IPCC im Rahmen des Budgets

Link zur Für Budget Zickfeld.

Link zu GCP über Budget verwendet.

Wahlrecht = Wie viel zu verwenden,

 

Huffington Post '15 Mann | Wie nah sind wir zu gefährlichen Erwärmung?