4 th Assessment Report 4 th Assessment Report Kapitel 2.5 - 2.10 Changes in Atmospheric Constituents and in Radiative Forcing Literaturseminar IPCC SS

44thth Assessment Report Assessment ReportKapitel 2.5 - 2.10

Changes in Atmospheric Constituents and in Radiative

Forcing

Literaturseminar IPCCSS 2011

Theresa R. Plank0807119

Theresa R. Plank - 0807119

ÜberblickÜberblick

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


Anthropogene Veränderungen der Bodenalbedo und der Anthropogene Veränderungen der Bodenalbedo und der Energiebilanz an der ErdoberflächeEnergiebilanz 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)



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‘


Kondensstreifen und von Flugzeugen induzierte BewölkungKondensstreifen 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


Comments on “Contrails, Cirrus Trends, and Climate”, Comments on “Contrails, Cirrus Trends, and Climate”, Shine K. P. 2005 (Journal of Climate, Vol. 18)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


Natürliche AntriebeNatürliche 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


Natürliche AntriebeNatürliche Antriebe

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

Krakatau

Mt. Pinatubo

Agung

El Chichón


Vorteile des RFVorteile 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


Vorteile des RFVorteile des RF


Auswertung des RFAuswertung 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)





Global Mean RF durch Vorläuferemissionssubstanzen

Emissionen und deren Auswirkungen aufs zukünftige Klima

Zeitliche Entwicklung des Radiative Forcing und Surface Forcing



Räumliche Verteilung des Radiative Forcing und Surface Forcing


Global Warming Potential und andere Maße zum VergleichGlobal Warming Potential und andere Maße zum Vergleich

rein physikalische Betrachtung der Dinge

Allgemeines Emissionsmaß:

Global Warming Potential:



Global Temperature Potential:

Direct GWPs CO2 RF: 0.014 W/(m²ppm)

CH4, N2O, Halogen Treibhausgase, …



Indirect GWPs

Methan

Kohlenmonoxid

Nicht Methan CHs

Stickoxide

Halogenierte CHs

Wasserstoff


QuellenQuellen

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)

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