1 / 38

Klimaatveranderingen en het broeikaseffect

Klimaatveranderingen en het broeikaseffect. Dr.ir. J.H. van Boxel Docent meteorologie/klimatologie Universiteit van Amsterdam Opleiding Aardwetenschappen. 10:00. Klimaatveranderingen, broeikaseffect & gevolgen. Inleiding Broeikaseffect Broeikasgassen Gevolgen ? Verleden Heden Toekomst

adli
Download Presentation

Klimaatveranderingen en het broeikaseffect

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. Klimaatveranderingenen hetbroeikaseffect Dr.ir. J.H. van Boxel Docent meteorologie/klimatologie Universiteit van Amsterdam Opleiding Aardwetenschappen 10:00

  2. Klimaatveranderingen, broeikaseffect & gevolgen Inleiding Broeikaseffect Broeikasgassen Gevolgen? Verleden Heden Toekomst Conclusies Websites • Het broeikaseffect • Broeikasgassen • Klimaatveranderingen in het verleden • Huidige klimaatveranderingen • Zal het klimaat verder veranderen? • Conclusies

  3. Het broeikaseffect Inleiding Broeikaseffect Broeikasgassen Gevolgen? Verleden Heden Toekomst Conclusies Websites 10:05

  4. Uitstraling 4 * p R2 * s T4 1367 W/m2 Evenwichtstemperatuur aarde Instraling p R2 * 1367 Reflectie 0.3 * p R2 * 1367 Evenwichtstemperatuur Te = [0.7*1367/4s]0.25 = 255 K = -18 oC

  5. Het broeikaseffect Inleiding Broeikaseffect Broeikasgassen Gevolgen? Verleden Heden Toekomst Conclusies Websites Evenwichtstemperatuur v/d aarde –18º C Gemiddelde oppervlaktetemperatuur +14º C Het broeikaseffect: +32º C Versterken we het broeikaseffect met 10% Dan wordt de wereld gemiddeld 3º C warmer

  6. Broeikaseffect: Hoe werkt het Inleiding Broeikaseffect Broeikasgassen Gevolgen? Verleden Heden Toekomst Conclusies Websites • Zonnestraling verwarmt de aarde • Ongeveer 30% daarvan wordt gereflecteerd (o.a. wolken) • Door het aardoppervlak uitgezonden langgolvige straling wordt grotendeels geabsorbeerd door wolken en broeikasgassen • Het oppervlak ontvangt ook atmosferische tegenstraling van wolken en broeikasgassen • Die "extra" straling maakt oppervlaktetemperatuur ongeveer 31oC hoger dan evenwichtstemperatuur

  7. De broeikasgassen Inleiding Broeikaseffect Broeikasgassen Gevolgen? Verleden Heden Toekomst Conclusies Websites 10:10

  8. CO2 CH4 N2O 1000 1200 jaar 1800 2000 Belangrijkste broeikasgassen (Radiative forcing relative to CO2 in 1998) • Waterdamp(4) • Kooldioxide CO2 (1.00) Hoogste concentratie in 10 Myr • Methaan CH4 (0.33) • Concentratie is al verdubbeld sinds pre-industriële tijden • Concentratie neemt nog steeds toe • Lachgas N2O (0.10) • 10% toename gedurende de 20th eeuw • Chloorfluorkoolwaterstoffen(0.23) • Concentraties stabiliseren zich nu

  9. Mogelijke gevolgen Inleiding Broeikaseffect Broeikasgassen Gevolgen? Verleden Heden Toekomst Conclusies Websites Nu al een broeikas-effect van circa 32oC Concentraties van broeikasgassen stijgen De stralingsbalans zal veranderen. Welke gevolgen kan dit hebben? 10:13

  10. Mogelijke gevolgen van een versterkt broeikaseffect Inleiding Broeikaseffect Broeikasgassen Gevolgen? Verleden Heden Toekomst Conclusies Websites • Hogere temperaturen (tropen < 1ºC, poolstreken > 5ºC) • Afsmelten van gletsjers en ijskappen • Stijging van het zeeniveau (smelt & uitzetten) • Meer verdamping • Meer neerslag (maar niet overal) • Hogere neerslagintensiteiten • Afzwakken van de thermohaline circulatie • Intensivering van de tropische circulatie ? • Nog minder regen in aride, semi-aride gebieden ? • Meer of sterkere orkanen ? • Zwaardere stormen op de gematigde breedten ? • Effecten op de El Niño – La Niña cyclus ?

  11. Negatieve terugkoppelingen Inleiding Broeikaseffect Broeikasgassen Gevolgen? Verleden Heden Toekomst Conclusies Websites Voorbeelden: • Een deel van de extra CO2 lost op in de oceanen • Planten groeien sneller bij hoge CO2 concentraties • Meer verdamping  meer wolken  hoger albedo • Meer neerslag in de poolgebieden kan zeespiegelstijging tegengaan • …. • …. Stabiliseren het klimaat systeem

  12. Positieve terugkoppelingen Inleiding Broeikaseffect Broeikasgassen Gevolgen? Verleden Heden Toekomst Conclusies Websites Destabiliseren het klimaat systeem Voorbeelden: • Hogere zeewatertemperaturen  minder CO2 lost op in de oceanen  meer CO2 in de lucht  warmer • Hogere temperaturen  meer waterdamp in de lucht (waterdamp is ook broeikasgas)  warmer • Vrijkomen van methaan uit de toendra's • Sneeuw albedo terugkoppeling • Oppervlak poolijs • …. • ….

  13. Klimaatveranderingen in het verleden Inleiding Broeikaseffect Broeikasgassen Gevolgen? Verleden Heden Toekomst Conclusies Websites IJstijden Interglacialen 10:20

  14. Tijdens ijstijden circa 200-225 ppm CO2 Interglacialen 250-300 ppm CO2 Goede correlatie Verband bewezen? Oorzakelijk verband? Richting v/d causale relatie? MAAR .... Het geologische verleden:IJstijden en CO2 Inleiding Broeikaseffect Broeikasgassen Gevolgen? Verleden Heden Toekomst Conclusies Websites • Afgelopen miljoenen jaren afwisseling tussen ijstijden en interglacialen

  15. IJstijden en CO2Goede correlatie maar ... Inleiding Broeikaseffect Broeikasgassen Gevolgen? Verleden Heden Toekomst Conclusies Websites • Steeds meer aanwijzingen dat veranderingen in CO2 en CH4 concentraties volgden op temperatuurveranderingen en niet andersom • Klimaatgevoeligheid voor CO2 geschat op circa 1oC per 100 ppm CO2 (0.5oC tot 1.5oC per 100 ppm) • Glaciaal-interglaciaal verschil in CO2 concentratie circa 100 ppm maar temperatuurverschil circa 6oC • Broeikasgassen hebben dus niet de afwisseling tussen glacialen en interglacialen veroorzaakt • Waarschijnlijk wel veroorzaakt door combinatie van astronomische factoren en zonneactiviteit

  16. CH4 2005: 1600 ppb CO2 2060: 560 ppm 400 500 600 CO2 2005: 380 ppm Zijn broeikasgassen dan niet zo belangrijk? Inleiding Broeikaseffect Broeikasgassen Gevolgen? Verleden Heden Toekomst Conclusies Websites • Concentraties van belangrijke broeikasgassen nemen verder toe • Circa 2060 verdubbeling verwacht van de CO2-concentratie t.o.v. natuurlijke achtergrond • Nu CO2-concentratie 380 ppm • Nu CH4- concentratie1600 ppb • Deze eeuw worden concentraties bereikt die al miljoenen jaren niet meer zijn voorgekomen op aarde

  17. Recente klimaatveranderingenMerken we er al iets van? Inleiding Broeikaseffect Broeikasgassen Gevolgen? Verleden Heden Toekomst Conclusies Websites Klimaatveranderingen in de 20ste eeuw Temperatuur Gletsjers Zeespiegelstijging Biologische gevolgen Neerslag 10:25

  18. Temperatuur sinds 1850 Inleiding Broeikaseffect Broeikasgassen Gevolgen? Verleden Heden Toekomst Conclusies Websites • Gemiddelde temperatuur steeg ongeveer 0.8º C • Circa 0.2º C is het gevolg van natuurlijke oorzaken Variaties in zonneactiviteit, vulkanisme, El Niño / La Niña cyclus • Circa 0.6º C waarschijnlijk door menselijk toedoen

  19. Het afgelopen millennium: Proxies Inleiding Broeikaseffect Broeikasgassen Gevolgen? Verleden Heden Toekomst Conclusies Websites De decade 1990-1999 zeer waarschijnlijk de warmste decade van het millennium

  20. Gletsjers Inleiding Broeikaseffect Broeikasgassen Gevolgen? Verleden Heden Toekomst Conclusies Websites • Meeste gebergte- gletsjers worden korter • Door toegenomen neerslag groeien sommige gletsjers weer • Vooral west geëxponeerde gletsjers in de gematigde breedten

  21. Zeespiegelstijging Inleiding Broeikaseffect Broeikasgassen Gevolgen? Verleden Heden Toekomst Conclusies Websites NB: Nederland nog  10 cm extra door isostatische daling Vorig interglaciaal was zeeniveau 5 à 6 m hoger dan nu

  22. Biologische indicatoren 1901 1999 1901 1999 1965 2005 Biologische indicatoren Vele, o.a.: • Bloeidata diverse planten • Verspreidingsgebied vlinders en libellen • Mossen en korstmossen • Lengte groeiseizoen • ….. • ….. Inleiding Broeikaseffect Broeikasgassen Gevolgen? Verleden Heden Toekomst Conclusies Websites December 2001: congres Wageningen Klimaatveranderingen en fenologie

  23. Neerslagkaarten 30-jarige perioden Inleiding Broeikaseffect Broeikasgassen Gevolgen? Verleden Heden Toekomst Conclusies Websites Toename “slechts” +10-15% gedurende de 20ste eeuw

  24. Jaarlijkse neerslag Nederland: 20th eeuw Inleiding Broeikaseffect Broeikasgassen Gevolgen? Verleden Heden Toekomst Conclusies Websites Toename circa 11% per eeuw Andere studies (>100 stations) ± zelfde resultaat 40-60º NB gemiddelde trend 50 mm per eeuw

  25. Gemiddelde jaarlijkse neerslag 20th eeuw Inleiding Broeikaseffect Broeikasgassen Gevolgen? Verleden Heden Toekomst Conclusies Websites • 100 mm toe/afname is in aride en semi-aride gebieden belangrijker dan in vochtige streken • Relatieve veranderingen gebruiken

  26. Relatieve veranderingen 20ste eeuw Inleiding Broeikaseffect Broeikasgassen Gevolgen? Verleden Heden Toekomst Conclusies Websites • Wereldwijd gemiddelde trend 2.7% per eeuw • 38% van het landoppervlak werd natter (>5%) • 42% van het landoppervlak weinig verandering • 20% van het landoppervlak werd droger (>5%)

  27. 05/08/02 Italië 13/08/02 Tsjechië 24/08/02 Etten-Leur Augustus 2002 (Europa) 1/8 170 mm neerslag in Barcelona. De auto’s drijven door de straten. 5/8 94 mm regen in Stampersgat (NB). Evenementenhal De Leysdream in Roosendaal (NB) stort in. 5/8 Hagelstenen zo groot als pingpongballen bij het Gardameer. Italiaanse druivenoogst grotendeels verwoest 6/8 Zware neerslag Duitsland & Oostenrijk. A8 bij München staat blank. 8/8 Rivieren treden buiten hun oevers in Roemenië, Tsjechië, Oostenrijk 8/8 Grote delen van Londense metro gesloten wegens overstromingen 13/8 Midden-Europa rampgebied door overstromingen 16/8 Waterniveau in de Elbe stijgt 4 cm/uur. In Dresden 33.000 inwoners geëvacueerd. Inmiddels ruim 90 doden in Midden-Europa. 24/8 Meer dan 100 mm neerslag in Weesp. Zwembaden Etten-Leur en Weesp storten in evenals het dak van IKEA Amsterdam. 24/8 106 mm regen in Alsemberg (België); 1½ m water in de straten 25/8 Noodweer op Mallorca. Vliegtuigen kunnen niet landen 28/8 Zware regenval in midden Italië. Straten in Rome staan blank

  28. Extreme maanden NL Inleiding Broeikaseffect Broeikasgassen Gevolgen? Verleden Heden Toekomst Conclusies Websites Frequentie van droge maanden onveranderd Frequentie van natte maanden (>100 mm) verdubbeld Frequentie van zeer maanden (>120 mm) verviervoudigd

  29. Wat zal de toekomst ons brengen? Inleiding Broeikaseffect Broeikasgassen Gevolgen? Verleden Heden Toekomst Conclusies Websites Klimaat modellen Emissie scenario’s Resultaten 10:35

  30. Land- oppervlak Oceaan Zee-ijs Koolstof cyclus Sulfaat- aërosol Andere aërosolen Atmosferische chemie Dynamische vegetatie Modellen Inleiding Broeikaseffect Broeikasgassen Gevolgen? Verleden Heden Toekomst Conclusies Websites GCMs  AOGCMs (Atmosphere-Ocean) Global Circulation models Atmosfeer Land- oppervlak Oceaan Zee-ijs

  31. Emissie Concentratie Emissiescenorio’s Inleiding Broeikaseffect Broeikasgassen Gevolgen? Verleden Heden Toekomst Conclusies Websites • Business as usual (A1F1) • Aangepaste technologie (of niet) • Goede of slechte economische ontwikkeling • Alles uit de kast halen (B1)

  32. Temperatuurtoename Inleiding Broeikaseffect Broeikasgassen Gevolgen? Verleden Heden Toekomst Conclusies Websites Temperatuur • Afhankelijk van model en scenario • Minimaal 1.3oC (t.o.v.) 1990, maximaal 5.8oC • Tropen minder (waterdamp broeikasgas nr 1) • Poolstreken meer (weinig waterdamp) NB: Verschil tussen nu en laatste ijstijd is circa 6 oC

  33. Jaarlijkse neerslag Inleiding Broeikaseffect Broeikasgassen Gevolgen? Verleden Heden Toekomst Conclusies Websites Relatieve verandering v/d jaarlijkse neerslag (in %) als de CO2 concentratie verdubbelt (+sulfaat) berekend met het GCM HadCM2

  34. Verwachte neerslag bijverdubbelde CO2 concentratie Inleiding Broeikaseffect Broeikasgassen Gevolgen? Verleden Heden Toekomst Conclusies Websites • Alle modellen voorspellen een toename van de wereldwijd gemiddelde neerslag (2.5 – 5.1%) • Er zijn grote regionale verschillen tussen de modellen, maar in alle modellen: • zijn er gebieden die natter worden, maar ook gebieden die droger worden • worden de gematigde breedten op het noordelijk halfrond natter • wordt het Middellandse Zee gebied droger • Overall balans voor de mensheid negatief volgens alle modellen (zeker op korte tot middellange termijn: decennia tot 100 jaar)

  35. Zeespiegel & ijsvolumes Inleiding Broeikaseffect Broeikasgassen Gevolgen? Verleden Heden Toekomst Conclusies Websites

  36. Geschatte zeespiegelstijging (in cm) in de komende eeuwen Inleiding Broeikaseffect Broeikasgassen Gevolgen? Verleden Heden Toekomst Conclusies Websites Onzekerheid schattingen + of - 50%

  37. Conclusies Inleiding Broeikaseffect Broeikasgassen Gevolgen? Verleden Heden Toekomst Conclusies Websites Concentraties broeikasgassen toegenomen Klimaat is veranderd in de 20ste eeuw Waarschijnlijk (groten)deels door broeikaseffect Concentraties zullen nog verder stijgen Verdere klimaatveranderingen worden verwacht Verschillen in modeluitkomsten a.o. door: Onzekerheden in emissiescenario’s Niet alle fysische processen kwantitatief bekend Gridafstanden in modellen No regret policy ? Of wachten op zekerheid ? 10:42

  38. Zijn er nog vragen? Aanbevolen websites Inleiding Broeikaseffect Broeikasgassen Gevolgen? Verleden Heden Toekomst Conclusies Websites http://www.science.uva.nl/~jboxel/(local) KNMI http://www.knmi.nl/ United Nations Intergovernmental Panel on Climate Change http://www.ipcc.ch/ Diversen http://www.csr.utexas.edu/gmsl/main.html http://www.gcrio.org/EPA/sealevel/index.html http://yosemite.epa.gov/oar/globalwarming.nsf/content/ResourceCenterPublicationsProbability.html http://yosemite.epa.gov/oar/globalwarming.nsf/content/Climate.html

More Related