Aké podmienky prostredia musia existovať, aby sa klimatický systém Zeme stabilizoval?  CO2.earth predstavuje niekoľko základných konceptov pre pochopenie stabilizácie podnebia v kontexte zemských systémov. Zvážte odkazy uvedené v kroku 3 ako možné východiskové miesto. Nie je to ani zďaleka komplexné alebo hotové.

Aké podmienky prostredia musia existovať, aby sa klimatický systém Zeme stabilizoval?  CO2.earth predstavuje niekoľko základných konceptov pre pochopenie stabilizácie podnebia v kontexte zemských systémov. Zvážte odkazy uvedené v kroku 3 ako možné východiskové miesto. Nie je to ani zďaleka komplexné alebo hotové.

 

GB4L

Global Before Local

 

„Máme jasnejší obraz o budúcich klimatických zmenách v globálnom meradle ako o miestnych dôsledkoch spojených s globálnym otepľovaním. A vieme prečo.“

~ Rasmus E. Benestad 2015 [Info]

 

Miestne údaje sú variabilnejšie a potenciálne v rozpore s celkovými globálnymi trendmi. Môže nám povedať veľa, ale globálne údaje môžu signalizovať planetárny trend, ktorý môže byť jasnejší a spoľahlivejší ako miestne signály.

 

RealClimate 2015  Zmena klímy prichádza na miesto blízko vás

 

 

stabilizácia

CO₂ Stabilizačné predpoklady

 

Úvod

 

IPCC zverejnené "Často kladené otázky" v 2007 ktorá kvantifikuje zmeny stabilizácie atmosféry pre rôzne skleníkové plyny na základe percentuálneho podielu zníženia globálnych emisií z ľudských zdrojov. Z veľkej časti založený na tomto zdroji, vzťah medzi zmenami v CO2 emisie a zmeny atmosféry CO2 je zhrnuté nižšie.

 

Zmeny emisií oproti atmosférickým zmenám

 

Globálne zníženie o 10% CO2 Výsledkom emisií bude približne 10% zníženie tempa rastu v atmosfére CO2 koncentrácie. Na stabilizáciu atmosférického CO2 v krátkodobom alebo dlhodobom horizonte sú potrebné oveľa hlbšie škrty.

 

„Zníženie o 50% by stabilizovalo atmosféru CO2, ale iba za menej ako desať rokov. Potom, atmosférický CO2 Očakáva sa, že opäť vzrastie, pretože klesajú pôdne a oceánske davky v dôsledku známych chemických a biologických úprav. Úplné odstránenie CO2 Odhaduje sa, že emisie vedú k pomalému poklesu atmosféry CO2 asi 40 ppm v priebehu 21st storočia. “

~ IPCC (2007, str. 824)

 

Krátkodobá stabilizácia

 

Aby ste pochopili, prečo je potrebné znížiť emisie na polovicu, aby sa dosiahla stabilizácia v atmosfére, dozviete sa o vzdušnej frakcii CO2 emisie z ľudských zdrojov. Úvod na túto koncepciu nájdete na nasledujúcej karte. 

 

Dlhodobá stabilizácia

 

Vyššie uvedený odkaz na "úplné odstránenie CO2 emisie "nie je len idealizovaný scenár. Je to predpoklad dlhodobej stabilizácie CO2 koncentrácie v atmosfére.

"Iba v prípade úplného odstránenia emisií môže byť atmosférická koncentrácia 10%." CO2 nakoniec sa stabilizuje na konštantnej úrovni. Všetky ostatné prípady mierneho CO2 zníženie emisií ukazuje zvyšujúce sa koncentrácie v dôsledku charakteristických výmenných procesov spojených s cyklovaním uhlíka v klimatickom systéme. ““

~ IPCC (2007, str. 824)

 

Tieto informácie sú rozhodujúce pre pochopenie úrovne zníženia emisií potrebného na stabilizáciu atmosférického tlaku CO2 a prakticky povedané aj globálna teplota a globálna klíma.

 

Dôsledky oneskorenia

 

V piatej hodnotiacej správe sa tiež uvádza, že kumulatívne CO2 emisie v priebehu času zvyšujú škody a možnosti nezvratných vplyvov. 

 

„Výrazné zníženie emisií skleníkových plynov v nasledujúcich niekoľkých desaťročiach môže výrazne znížiť riziká zmeny klímy obmedzením otepľovania v druhej polovici 21st storočia a neskôr. Kumulatívne emisie CO2 do značnej miery určujú globálne priemerné otepľovanie povrchov koncom 21st storočia a neskôr. Obmedzenie rizík v RFC by znamenalo limit pre kumulatívne emisie vo výške CO2, Takýto limit by vyžadoval, aby globálne čisté emisie CO2 nakoniec klesne na nulu a obmedzí ročné emisie v nasledujúcich niekoľkých desaťročiach. ““

~ IPCC (2014, str. 19)

 

Iné skleníkové plyny

 

Ak chcete zistiť predpoklady emisií pre stabilizáciu iných skleníkových plynov, pozrite si 2007 FAQ 10.3.

 

Zobrať

 

Vedecké informácie o stabilizácii CO2 koncentrácie poukazujú na nulovú globálnu hodnotu CO2 emisie z ľudských zdrojov ako predpoklad na dosiahnutie a udržanie stabilnej atmosféry CO2 úrovne z dlhodobého hľadiska. 

 

Diskusia

 

Ľudstvo má na výber.

Jedným z nich je, či si želá dosiahnuť stabilizáciu alebo nie. Podpisy 195 krajín, ktoré prijali Rámcový dohovor OSN o zmene podnebia, najmä jeho článok 2, naznačuje, že ľudstvo sa rozhodlo v 1990. rokoch. Naše inštitúcie sa rozhodli dosiahnuť stabilizáciu.

Ďalšie voľby sú tieto:

1. Do akého dátumu alebo atmosférickej úrovne dosiahne ľudstvo počiatočnú stabilizáciu CO2 a iné skleníkové plyny (vrátane rýchleho globálneho zníženia počtu ľudí CO2 emisie asi 50%)?
   
   
2. Do akého dátumu alebo atmosférickej úrovne dosiahne ľudstvo dlhodobú stabilizáciu CO2 a iné skleníkové plyny (prostredníctvom eliminácie ľudí CO2 emisie).

 

odkazy

 

IPCC 2007  FAQ 10.3: Ak sa znížia emisie skleníkových plynov, ako rýchlo sa hladiny atmosféry znížia?

Science Daily  Stabilizačná klíma si vyžaduje takmer nulové emisie uhlíka

Carbon Tracker  Fosílne palivá sú mŕtve. Zvyšok je len detail.

 

Súvisiace odkazy

 

GRL 2008  Matthews a Caldeira Stabilizácia podnebia vyžaduje takmer nulové emisie [. Pdf]

 

Súvisiaci koncept

 

Pozrite si nasledujúcu kartu s úvodom k „vzdušnej frakcii“.

 

Referencie

 

IPCC. (2014). Zmena klímy 2014: Súhrnná správa. Príspevok pracovnej skupiny I, II a III piatej správe o hodnotení Medzivládneho panelu pre zmenu klímy. (Tím základného písania, RK Pachauri a LA Meyer Eds.). Ženeva, Švajčiarsko: IPCC. [web + . Pdf + čínsky + kórejský]

Meehl, GA, Stocker, TF, Collins, WD, Friedlingstein, P., Gaye, AT, Gregory, JM. , , Zhao, Z.-C. (2007). Globálne klimatické projekcie. Často kladená otázka 10.3: Ak sa znížia emisie skleníkových plynov, ako rýchlo klesnú ich koncentrácie v atmosfére?   In S. Solomon, D. Qin, M. Manning, Z. Chen, M. Marquis, KB Averyt, M. Tignor, & HL Miller (Eds.), Climate Change 2007: The Physical Science Basis. Príspevok pracovnej skupiny I k štvrtej hodnotiacej správe Medzivládneho panelu pre zmenu podnebia (s. 824-825). Cambridge, Veľká Británia a New York, USA: Cambridge University Press.

 

CO2 AF

CO2 Vzdušná frakcia

 

odkazy

 

GCP  2015 globálny uhlíkový rozpočet upozorní (kompaktné)

Science Daily '09  Je vzdušnou frakciou antropogénneho CO₂ zvýšením?

SKS   CO₂ a vzdušnou frakciou

ACS  Zdroje a klesá

SKS  Komentár od Johna Cooka

CO₂.earth  Globálne emisie uhlíka

 

Doklady

 

ESSD '15  Le Quéré et al. | Globálny uhlíkový rozpočet 2015 [.pdf]

Biogeosciences '15 Sitch a kol. | Najnovšie trendy, regionálne CO2 zdroje a drezy [.pdf]

GRL  Je vzdušnou frakciou antropogénneho CO₂ zvýšenie emisií?

Nature Geoscience '09  Le Quéré a kol. | Trendy v zdrojoch a poklesoch CO2 [.pdf prostredníctvom GCP]

 

Referencie

 

Canadell JG a kol. (2007) Príspevky k urýchľovaniu atmosférického tlaku CO2 rast z
ekonomickú aktivitu, intenzitu uhlíka a efektívnosť prirodzených záchytov. 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. Aktualizácia dňa CO2 emisií. príroda
Geoscience, Online 21 November 2010.

Le Quéré, C., Moriarty, R., Andrew, RM, Canadell, JG, Sitch, S., Korsbakken, JI. , , Zeng, N. (2015). Globálny uhlíkový rozpočet 2015. Údaje o systéme Earth System Science, 7 (2), 349-396. doi: 10.5194 / 7 ESSD - 349 2015,

Raupach MR a kol. (2007) Globálne a regionálne hnacie sily zrýchlenia CO2 Emisie.
Zborník Národnej akadémie vied 14: 10288-10293.
http://www.pnas.org/content/104/24/10288

 

 

Zotrvačnosť

Zmena klímy Inertia

 

Zotrvačnosť v klimatickom systéme znamená, že zmena podnebia a dopady zmeny podnebia budú pretrvávať desaťročia až storočia po odstránení zdrojových faktorov zodpovedných za zmeny. Ďalej sú uvedené tri typy zotrvačnosti ovplyvňujúce klimatický systém spolu s maskujúcim účinkom aerosólov.

Táto karta zohľadňuje nasledujúce skutočnosti: 

• angažovaný CO2 emisie existujúcej infraštruktúry
• zvýšená teplota a hladina mora z Emisie skleníkových plynov „už v atmosfére“
• pred oteplením maskovaný chladiacim účinkom aerosólov, ktoré môžu klesať

 

Infraštruktúra Inertia

 

Aj keď sa ľudstvo zaviaže k takmer úplnému odstráneniu ľudskej činnosti CO2 Emisná, energetická a dopravná infraštruktúra má dlhé životnosti, čo predstavuje značnú časť CO2 emisných záväzkov na nasledujúcich 50 rokov (Davis et al., 2010). Táto zotrvačnosť v infraštruktúre „môže byť hlavným prispievateľom k celkovému budúcemu záväzku v oblasti otepľovania“ (s. 330).

 

Zapojené emisie

 

V hypotetickom príklade, kde je budúcnosť CO2 emisie sú obmedzené na CO2- prístroje, ktoré v súčasnosti existujú, vedci odhadujú, že tieto emisie (z 2010 do 2060) by umožnili stabilizáciu atmosférického CO2 pod 430 ppm a priemerné oteplenie dosiahne asi 1.3 ° C nad úrovňami pred industrializáciou. Pre porovnanie umožňujú scenáre CO2- rozšírenie infraštruktúry viedlo k otepľovaniu teploty 2.4 ° C na 4.6 ° C pomocou 2100 a atmosférického CO2 viac ako 600 ppm.

 

Otepľovanie Uzamknuté

 

Globálne, otepľovanie blízke 1.5 ° C nad predindustriálnymi časmi (od 0.8 ° C v 2014), je už uzamknuté do zemského systému minulými a predpovedanými skleníkovými plynmi (Svetová banka, 2014).

 

Potreba alternatív

 

Vedci na vedomie, že CO2- výstavba infraštruktúry, ktorá existovala v 2010, nestačila na tlačenie atmosférického tlaku CO2 a globálne otepľovanie za ochrannými cieľmi 450 ppm CO2 a 2 ° C. Varujú, že to je CO2- ukončenie ešte nevybudovanej infraštruktúry, ktorá vystavuje svet najnebezpečnejším klimatickým vplyvom. Vyhnutie sa tomuto scenáru si vyžaduje mimoriadne úsilie pri vývoji alternatív (Davis et al., 2010).

 

Záväzok v oblasti zmeny klímy

 

Mnoho klimatických štúdií použilo modely na spustenie simulácií, ktoré identifikujú a kvantifikujú oneskorené klimatické zmeny a dopady v hypotetických stabilizačných scenároch. Tieto štúdie umožňujú vedcom dozvedieť sa, ako možno očakávať, že Zem bude reagovať na zastavenie emisií skleníkových plynov, ktoré otepľujú klimatický systém, a aerosólov, ktoré maskujú niektoré otepľovanie skleníkových plynov. Ukazujú, že najväčšiu zotrvačnosť (oneskorenú reakciu) nájdeme v oceánoch a že určitú zotrvačnosť nájdeme v úrovniach globálnej teploty. 

Napríklad Meehl a jeho spoluriešitelia (2006) vytvorili hypotetický scenár, v ktorom koncentrácie skleníkových plynov v roku 2000 zostali rovnaké počas nasledujúcich 100 rokov. Viaceré simulácie, ktoré vykonali, ukázali, že „do roku 0.4 sme už odhodlaní zvýšiť globálne otepľovanie o 2100 ° C v porovnaní s pozorovaným otepľovaním o 0.6 ° C uskutočneným do konca dvadsiateho storočia“ (s. 2603). Teplota ďalej vykazuje známky vyrovnania sa 100 rokov po stabilizácii atmosférických hladín skleníkových plynov.

Hladina mora vykazuje väčšiu zotrvačnosť ako globálna teplota. Zvýšenie hladiny mora sa zvýšilo viac ako dvojnásobne za posledných 100 rokov (1901 až 2000). Do roku 2100 vykazujú „Meehlove simulácie“ pokračujúci stúpajúci trend. 

Ak svet náhle prestane spaľovať fosílne palivá prvý január budúceho roka, atmosférický CO2 by sa rýchlo stabilizovala. Teplota a hladina mora by sa však naďalej zvyšovali ešte dlho potom. Vedci označujú túto oneskorenú stabilizáciu teploty a ďalšie klimatické vplyvy ako „klimatický záväzok“.

 

nezvratnosť

 

Veľká časť zmeny podnebia je v ľudskom časovom meradle do veľkej miery nezvratná, pokiaľ nie je antropogénna CO2 emisie
boli počas nepretržitého obdobia silne negatívne. Pozri IPCC AR5, Ch 12, str. 1033.

 

aerosóly

 

Matthews a Zickfeld (2012) odhadli, že úplná eliminácia aerosólov vedie k otepleniu medzi 0.25 ° C a 0.5 ° C v desaťročí po ich eliminácii.

 

Zobrať

 

Oneskorené odpovede už v systéme zvýšiť naliehavosť prijatia okamžitých opatrení na vytvorenie a implementáciu alternatív pre EÚ CO2 a infraštruktúra emitujúca skleníkové plyny, ktorá sa už používa.

 

odkazy

 

IPCC '07  AR4 WGI | 10.7.1 | Záväzok zmeny klímy v roku 2300

IPCC '01  Ľudské vplyvy na zmenu atmosféry počas 21st Century

Príroda '05  Oceány rozširujú účinky zmeny klímy

Svetová banka '14  Vypnite teplo [správa 2014]

 

Referencie

Armor, KC a Roe, GH (2011). Záväzok v oblasti klímy v neistom svete. Geofyzikálne výskumné listy, 38 (1). doi: 10.1029 / 2010GL045850 [GRL + . Pdf]

Davis, SJ, Caldeira, K. a Matthews, HD (2010). Budúcnosť CO2 emisie a zmena klímy z existujúcej energetickej infraštruktúry. Veda, 329 (5997), 1330-1333. doi: 10.1126 / science.1188566

Friedlingstein, P., a Solomon, S. (2005). Príspevky minulých a súčasných ľudských generácií k spáchaniu otepľovania spôsobeného oxidom uhličitým. Zborník Národnej akadémie vied Spojených štátov amerických, 102 (31), 10832-10836.

Gillett, NP, Arora, VK, Zickfeld, K., Marshall, SJ a Merryfield, WJ (2011). Prebiehajúce zmeny podnebia po úplnom zastavení emisií oxidu uhličitého. 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). Projekcie klimatických zmien pre 21. storočie a klimatické zmeny v CCSM3, Journal of Climate, 19 (11), 2597-2616.

Matthews, HD, a Zickfeld, K. (2012). Klimatická reakcia na nulové emisie skleníkových plynov a aerosólov. Zmena klímy prírody, 2 (5), 338-341. doi: 10.1038 / nclimate1424

Wigley, TML (2005). Záväzok v oblasti zmeny klímy, Veda, 307 (5716), 1766-1769.

 

C Rozpočet

Rozpočet uhlíka

 

Kumulatívny rozpočet na emisie uhlíka

IPCC o rozpočte

Odkaz na zickfeld včas pre rozpočet.

Odkaz na GCP o použitom rozpočte.

Voľba politiky = koľko zostáva na použitie

 

Huffington Post '15 Mann | Ako blízko sme k nebezpečnému otepľovaniu?