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Literaturseminar IPCC SS 2011 Theresa R. Plank 0807119

4 th Assessment Report Kapitel 2.5 - 2.10 Changes in Atmospheric Constituents and in Radiative Forcing. Literaturseminar IPCC SS 2011 Theresa R. Plank 0807119. Überblick. Anthropogene Veränderungen der Bodenalbedo und der Energiebilanz an der Erdoberfläche

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  1. 4th Assessment ReportKapitel 2.5 - 2.10Changes in Atmospheric Constituents and in Radiative Forcing Literaturseminar IPCC SS 2011 Theresa R. Plank 0807119

  2. Überblick • Anthropogene Veränderungen der Bodenalbedo und der Energiebilanz an der Erdoberfläche • Kondensstreifen und von Flugzeugen induzierte Bewölkung • Natürliche Antriebe • Vorteile des RF • Auswertung des RF • Global Warming Potential und andere Maße zum Vergleich Theresa R. Plank - 0807119

  3. Anthropogene Veränderungen der Bodenalbedo und der Energiebilanz an der Erdoberfläche Theresa R. Plank - 0807119

  4. Anthropogene Veränderungen der Bodenalbedo und der Energiebilanz an der Erdoberfläche • Veränderungen der Oberflächenbeschaffenheit seit 1750 • Abholzung • Urbarmachung (6-7% 35-39% der globalen Landfläche) • Landnutzung • Albedo • Erwärmung, weniger Verdunstung • Unsicherheiten bei Modellparametern • Vegetation (RF relativ zur PNV: -0.66 bis 0.26 W/m²) • Rekonstruktion der Vergangenheit (RF rel. zu 1700: -0.2 bis -0.28 W/m²) • Parametrisierung der Bodenalbedo (RF rel. zur PNV: -0.65 bis 0.47 W/m²) Theresa R. Plank - 0807119

  5. Anthropogene Veränderungen der Bodenalbedo und der Energiebilanz an der Erdoberfläche • Rußpartikel in Schnee und Eis • RF von 0.2 W/m² • Verminderung der Bodenalbedo um 0.4% weltweit (1% in NH) • Auswirkung auf die Temperatur (1.7 x von CO2) • Bewässerung - beeinflusst Temperatur und Feuchtehaushalt • Anthropogene Wärmeabgabe • Urbane Wärmeinseln • CO2 und Pflanzen – ‚Physiological Forcing‘ Theresa R. Plank - 0807119

  6. Kondensstreifen und von Flugzeugen induzierte Bewölkung • Anhaltende geradlinige Kondensstreifen • Dünner Cirrus • Optische Tiefen • RF von 0.01 W/m² • Bewölkung von der Luftfahrt induziert (AIC) – Aerosole • AIC = Σ aller Bewölkungsänderungen in Verbindung mit der Luftfahrt • Globales Mittel des RF für AIC von 0.03 W/m² • Erhöhter Temperaturtagesgang ohne AIC (11.09.2001, USA) • Luftfahrt-Aerosole • Sulfat und Rußpartikel – Kondensationskeime • Änderung der Strahlungseigenschaften von Cirrus-Bewölkung Theresa R. Plank - 0807119

  7. Comments on “Contrails, Cirrus Trends, and Climate”, Shine K. P. 2005 (Journal of Climate, Vol. 18) • MAPP (GCM von Minnis et al. 2004) • 1973-1994 USA • Cirrus Bewölkung – optische Tiefen • Erwärmung von 0.16-0.27 K/Dekade • Überschätzend • Beste Schätzung von GCMs: 0.01 K/Dekade • Radiative Forcing • AIC: 0.0255 W/m² • Treibhausgase: 0.8 W/m² Theresa R. Plank - 0807119

  8. Natürliche Antriebe • Sonnenstrahlungsvariabilität • Messung von Irradianzen • Historische Approximation von solarem Strahlungsantrieb (RF durch Irradianz: 0.06 bis 0.3 W/m²) • Indirekte Effekte der Sonnenstrahlungsvariabilität • UV-Strahlung • Kosmische Strahlung • Ozonkonzentration Theresa R. Plank - 0807119

  9. Natürliche Antriebe Mt. Pinatubo Krakatau El Chichón Agung • Vulkanaktivität • Sulfat Aerosole, Asche Partikel • Krakatau (1883), Mt. Pinatubo (1991) – RF: -3 W/m² Agung (1963), El Chichón (1982) – RF: -2 W/m² • Klimatische Auswirkungen • Strahlungsbilanz der Erde • Horizontaler und vertikaler Temperaturgradient • Wechselwirkung mit planetaren Phänomenen (NAO, El Niño,...) • Chemische Reaktionen Theresa R. Plank - 0807119

  10. Vorteile des RF • RF zur Beschreibung der Änderung der global gemittelten Gleichgewichtstemperatur • Linearität • Vertikale und räumliche Verteilung • ‚surface forcing‘ vs. ‚radiative forcing‘ • Abschätzung von RF mit ESMs (Earth System Models) • Wirkungsgrad: Ei = λi/λCO2 • Effektiver Strahlungsantrieb: RFeff = Ei*RFi Theresa R. Plank - 0807119

  11. Vorteile des RF Theresa R. Plank - 0807119

  12. Auswertung des RF • Unsicherheiten des ‚global mean RF‘ • level of scientific understanding (LOSU) • Evidence • Consensus • Global Mean Radiative Forcing • RF – probability density functions (pdfs) • netto anthropogenes RF: 1.6 W/m² (0.6-2.4 W/m²) Theresa R. Plank - 0807119

  13. Auswertung des RF Theresa R. Plank - 0807119

  14. Auswertung des RF • Global Mean RF durch Vorläuferemissionssubstanzen • Emissionen und deren Auswirkungen aufs zukünftige Klima • Zeitliche Entwicklung des Radiative Forcing und Surface Forcing Theresa R. Plank - 0807119

  15. Auswertung des RF • Räumliche Verteilung des Radiative Forcing und Surface Forcing Theresa R. Plank - 0807119

  16. Global Warming Potential und andere Maße zum Vergleich • rein physikalische Betrachtung der Dinge • Allgemeines Emissionsmaß: • Global Warming Potential: Theresa R. Plank - 0807119

  17. Global Warming Potential und andere Maße zum Vergleich • Global Temperature Potential: • Direct GWPs • CO2 RF: 0.014 W/(m²ppm) • CH4, N2O, Halogen Treibhausgase, … Theresa R. Plank - 0807119

  18. Global Warming Potential und andere Maße zum Vergleich • Indirect GWPs • Methan • Kohlenmonoxid • Nicht Methan CHs • Stickoxide • Halogenierte CHs • Wasserstoff Theresa R. Plank - 0807119

  19. Quellen • http://www.ipcc.ch/publications_and_data/publications_ipcc_fourth_assessment_report_wg1_report_the_physical_science_basis.htm (Chapter 2) • Shine K. P. 2005: Comments on “Contrails, Cirrus Trends, and Climate” (Journal of Climate, Vol. 18) Theresa R. Plank - 0807119

  20. Danke für Eure Aufmerksamkeit ! Literaturseminar IPCC SS 2011 Theresa R. Plank 0807119

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