Globale og regionale klimaforandringer i nutid og fremtid - årsager og virkninger?

Globale og regionale klimaforandringer i nutid og fremtid - årsager og virkninger? Eigil Kaas Niels Bohr Institutet Københavns Universitet 1

HVAD ER DRIVHUSEFFEKTEN? 2

3

Drivhusgasser: H 2 O, CO 2, CH 4, N 2 O, CFC-gasser, O 3,... + skyer Ændringer i kulstofbudgettet (milliarder tons kulstof per år) Atmosfærisk stigning Fossile brændsler + cementprod. Optag i oceaner Netto optag på land 1980 erne 3,3±0,1 5,4 ±0,3-1,8 ±0,8-0,3 ±0,9 1990 erne 3,2±0,1 6,4 ±0,4-2,2 ±0,4-1,0 ±0,6 2000-2005 4,1±0,1 7,2 ±0,3-2,2 ±0,5 4-0,9 ±0,6

Observeret CO 2 i luftbobler fra Antarktis Indlandsis samt direkte atmosfæriske målinger (rød kurve) 5

SCIENCE UNIVERSITY OF COPENHAGEN Strålingspåvirkning En fordobling af CO2 koncentrationen medfører en strålingspåvirkning på ikke mindre end ca. 4 W/m2 6

SCIENCE UNIVERSITY OF COPENHAGEN Strålingspåvirkning fra 1850 til 2000 7

9

SCIENCE UNIVERSITY OF COPENHAGEN September - havisudbredelse 10

SCIENCE UNIVERSITY OF COPENHAGEN Ændringer i global vandstand siden 1870 (mm) 11

SCIENCE UNIVERSITY OF COPENHAGEN Globale årlige temperatur-, nedbør- og trykændringer sommer og vinter 12

SCIENCE UNIVERSITY OF COPENHAGEN Figure 10.18 13

SCIENCE UNIVERSITY OF COPENHAGEN Vandets kredsløb og kraftig nedbør 14

15

Hvad sker der i Danmark inden for 100 år? Den isolerede effekt af menneskets påvirkning Temperaturen stiger 3-5 grader Mere nedbør om efteråret og vinteren Flere episoder med meget kraftig nedbør Længere perioder uden nedbør om sommeren Sandsynligvis en vis reduceret nedbør om sommeren Visse år udtørring af jorden om sommeren => hedebølger Mindre sne og snepåvirkning af bygninger Der er risiko for en vis stigning i hyppighed og styrke af kraftige storme og tilhørende stormfloder Stigning i global vandstand på 10-75 cm... Men måske mere!!! 16

Hvor kunne tilpasninger være relevante allerede nu? Dimensionering af dræn og afløb i forbindelse med nyanlæg og renovering. Lokalt tilpassede beregninger for ændringer i ekstrem nedbør kan være nødvendige Eventuel planlægning af nye vand reservoirer (mest relevant i Østdanmark). Planlægning af fremtidige vandindvindingstilladelser Bygningsregulativer (både storm, sne, isolering og evt. tagudhæng (solafskærmning)) Digevedligeholdelse samt evt. nyanlæg Planlægning af nye byzoner med tilhørende infrastruktur. 17

SCIENCE UNIVERSITY OF COPENHAGEN Forskel i global temperatur i 2015 mellem en simulering med ocean initialisering og en uden. Begge prognoser er kørt med antropogen forcering og startende i 2005. Baseret på Keenlyside et al. 2008. 18

IPCC emission scenarios CO 2 emission CO 2 concentration Total forcing from all gasses and particles. 19

SCIENCE UNIVERSITY OF COPENHAGEN Globale årlige temperatur-ændringer for forskellige tidshorisonter og scenarier 20

Smelter Grønland? 21

22

Hybrid sigma theta S C I E N C E 23

Energy System Modelling 2005 to 2050 System optimization by minimising total system costs Macro economic factors Costs of health related externalities Energy demand Transport energy Electricity Heat Fuels - from all sectors Costs of other externalities (climate change, nature etc.) System prices electricity district heat hydrogen biofuels energy demand Fuel prices Hardware prices Externalities Energy supply Power plants Boilers Energy storage Hydrogen production Bio-fuels 24

Skyldtes de kraftige tropiske orkaner i 2005 i det Caribiske område menneskets aktiviteter? Er Golfstrømmen ved at slukke, og kan vi så risikere en ny istid? Smelter Grønland? Er der overhovedet sket en global opvarmning? Er det solen, som har forårsaget den observerede opvarmning? Kommer der også isvintre i fremtiden i Danmark? 25

Er Golfstrømmen ved at slukke, og kan vi så risikere en ny istid? 26

SCIENCE UNIVERSITY OF COPENHAGEN Er der overhovedet sket en global opvarmning? 27

SCIENCE UNIVERSITY OF COPENHAGEN Er det solen, som har forårsaget den observerede opvarmning? 28

Schär et al. (2003) 29

Schär et al. (2003) 30

SCIENCE UNIVERSITY OF COPENHAGEN Ændring i nedbør (%) Mean HIRHAMfor n = 5 > 99% percentile July-August-September 40 40 30 30 20 20 10 10 0 0-10 -10-20 -20-30 -30-40 -40 Christensen & Christensen, Nature, 2003 31

Ranked Copenhagen 1 hourly precipitation for 16 st. 1979-1996 100 Mean Factor 2 [mm/hour]] 10 1 1 10 100 T [year] 32

100 S C I E Observeret N C E og modelleret time- nedbør. Nutid og fremtid [mm/hour] 10 Faktor 2 KBH 1979-1996 DMI 1961-1990 DMI 2071-2100 KBH 2071-2100 1 1 10 100 T [year] 33

Hourly intensity rain Back to point rain 100 i [mm/time] 10 Kontrolperiode Prognose 1 0 1 10 100 T [år] 34

NHøje vindstyrker U N I V E R S I T Y O F C O P E N H A G E Procentuel ændring i gennemsnittet af de årlige maximale vindstyrker 35

Resultater fra PRUDENCE projektet S Cndring I E N C E i gennemsnittet af årlige maksimum stormfloder Æ (IPCC A2 scenario-control) UNIVERSITY OF COPENHAGEN Vadehavsområdet: Stigning på 40 cm (ren stormflod) IPCC (2001) anslår stigninger i havniveauet på ca. 40 cm. Samlet effekt: Stormflod ~40 cm Generel stigning ~40 cm Total ~80 cm + stigninger i max bølgehøjder 36