Människans påverkan på klimatet (Caroline Leck) (17,6 - Skolverket
Människans påverkan på klimatet (Caroline Leck) (17,6 - Skolverket
Människans påverkan på klimatet (Caroline Leck) (17,6 - Skolverket
You also want an ePaper? Increase the reach of your titles
YUMPU automatically turns print PDFs into web optimized ePapers that Google loves.
<strong>Människans</strong> <strong><strong>på</strong>verkan</strong> <strong>på</strong><br />
<strong>klimatet</strong><br />
<strong>Caroline</strong> <strong>Leck</strong><br />
Meteorologiska institutionen<br />
Stockholms Universitet
FN:s klimatpanel<br />
– sammanställer den senaste<br />
naturvetenskapliga forskningen<br />
m.a.p.
– <strong>klimatet</strong>s förändringar, deras<br />
följder och hur man skulle kunna<br />
förhindra dem
(°C)<br />
0.5<br />
0.0<br />
-0.5<br />
Temperaturändring<br />
Medeltemperatur vid jordytan,<br />
0,8°C senaste 100 åren<br />
1850 1900 1950 2000<br />
14.5<br />
14.0<br />
13.5<br />
Temperatur (°C)
Effekter av<br />
uppvärmningen
Minskning av Arktisk havsis<br />
Genomsnittlig minimitemperatur utsträckning<br />
under de senaste 30 åren!
Uppvärmningsindikatorer<br />
•" Minskning av Arktis<br />
havsis<br />
•" Avsmältning av<br />
bergsglaciärer<br />
•" Fler intensiva<br />
nederbördstillfällen<br />
•" Vanligare med<br />
torrperioder och<br />
värmeböljor
Varför?<br />
Atmosfärens kemiska sammansättning<br />
har ändrats
Varför?<br />
Atmosfärens kemiska sammansättning<br />
har ändrats
Varför?<br />
En förändring av jord-atmosfärsystemets<br />
strålningsbalans
Varför?<br />
Normalt råder jämvikt mellan den mängd solljus som<br />
absorberas av jorden och den mängd värme som<br />
jorden avger mot rymden
Varför?<br />
Jämvikten kan tillfälligt rubbas varvid det sker en<br />
förändring av jord-atmosfärsystemets strålningsbalans
Vem eller Vad<br />
har ändrat<br />
atmosfärens<br />
sammansättning<br />
?
Vi!
Hur?<br />
Hur?
Genom förbränning av fossila<br />
bränslen
Genom förbränning av fossila<br />
bränslen
Lagförordningar i London 1200<br />
Urbaniseringen under <strong>17</strong>00-1800<br />
gjorde allt värre<br />
Genom förbränning av fossila<br />
bränslen
Worse times, worse sins<br />
through the night of future flashes<br />
Britain’s suffocating coal dust<br />
is slowly descending over the countryside<br />
soiling all that is green<br />
strangling all that strives to grow<br />
creeping low and mixed with poison<br />
stealing sun and light from the valley<br />
pelting down as rain of ashes<br />
over the long since doomed village<br />
From the play ”Fire” (Brand) by the<br />
Norwegian dramatist Henrik Ibsen, 1866
380<br />
370<br />
360<br />
350<br />
340<br />
330<br />
320<br />
310<br />
CO 2 -nivåer observerade <strong>på</strong><br />
Mauna Loa, Hawaii<br />
1960 1970 1980 1990 2000<br />
Charles Keeling<br />
1928 – 2005
CO 2 : Den naturliga årsvariationen<br />
växtligheten 370 då tar upp koldioxid<br />
360<br />
350<br />
340<br />
330<br />
320<br />
310<br />
1960 1970 1980 1990 2000<br />
Trend: ca 2ppm/år<br />
Carbon dioxide observed at Mauna Loa, Hawaii<br />
Under sommaren sjunker<br />
380<br />
koncentrationen tillfälligt pga att<br />
från luften.<br />
Under vinterhalvåret stiger<br />
koncentrationen igen, eftersom<br />
koldioxid då återförs till atmosfären<br />
från multnande organiskt material.
CO 2 : Naturlig balans?<br />
! Före den<br />
industriella eran,<br />
rådde balans<br />
mellan<br />
fotosyntes och<br />
respiration<br />
380<br />
370<br />
360<br />
350<br />
340<br />
330<br />
320<br />
310<br />
Charles Keeling<br />
1928 – 2005<br />
Carbon dioxide observed at Mauna Loa, Hawaii<br />
1960 1970 1980 1990 2000<br />
Trend: ca. 2 ppm(v)/år
CO 2 : Naturlig balans<br />
• Den atmosfäriska koncentrationen av CO 2 har<br />
varierta mellan 260 och 280 delar per miljon (ppm<br />
(v)) för de senaste 650.000 åren innan den<br />
industriella eran ...
CO 2 over past 420 thousand years<br />
2012 Level<br />
391.1 ppm(v)<br />
Years before present<br />
*<br />
Source: Petit et al., Nature 399, 429-236, 1999.
CO 2 over past 420 thousand years<br />
Mauna Loa Record<br />
1960<br />
Years before present<br />
2010<br />
*<br />
Source: Petit et al., Nature 399, 429-236, 1999.
CO 2 : Var tar utsläppen vägen?<br />
380<br />
370<br />
360<br />
350<br />
340<br />
330<br />
320<br />
310<br />
Carbon dioxide observed at Mauna Loa, Hawaii<br />
1960 1970 1980 1990 2000<br />
Trend: ca. 2 ppm(v)/year<br />
(45%)
CO 2 : Var tar utsläppen vägen?<br />
Återstående fraktion (%)<br />
100<br />
80<br />
60<br />
40<br />
20<br />
Nedbrytning av CO 2 utsläpp från fossila bränslen<br />
0<br />
0 20 40 60 80 100<br />
År<br />
Kvar i atmosfären<br />
33% efter 100 år<br />
19% efter 1000 år<br />
The fraction of CO 2 remaining in the air, after emission by fossil fuel burning,<br />
declines rapidly at first, but 1/3 remains in the air after a century and 1/5 after a<br />
millennium (Atmos. Chem. Phys. 7, 2287-2312, 2007).
CO 2 : Var tar utsläppen vägen?<br />
380<br />
370<br />
360<br />
350<br />
340<br />
330<br />
320<br />
310<br />
Carbon dioxide observed at Mauna Loa, Hawaii<br />
1960 1970 1980 1990 2000<br />
Trend: ca. 2 ppm(v)/year<br />
(45%)
Kol - pumpar i havet
CO 2 : Var tar utsläppen vägen?<br />
(28%)<br />
380<br />
370<br />
360<br />
350<br />
340<br />
330<br />
320<br />
310<br />
Carbon dioxide observed at Mauna Loa, Hawaii<br />
1960 1970 1980 1990 2000<br />
Trend: ca. 2 ppm/year<br />
(45%)
Upptag av CO 2 av vegetationensänka,<br />
avskogningen ger en källa
Upptag av CO 2 av<br />
vegetationen-sänka,<br />
avskogningen ger en källa
Hur?<br />
Hur?
Genom förbränning av fossila<br />
bränslen
2000 2015<br />
•! Megacities population >10 miljoner<br />
Utsläpp av gaser ca 1940; Smog i Los<br />
Angeles, troposfäriskt ozon
Troposfäriskt Ozon<br />
•! The Los Angeles smog<br />
gjorde det uppenbart att<br />
det måste finnas starka<br />
källor av ozon i de lägre<br />
troposfären. Men villka?<br />
Los Angles; The photochemical Smog
Stratosfäriskt<br />
ozon<br />
Ozon<br />
Innehåller<br />
90% av<br />
atmosfärens<br />
ozon
Troposfäriskt<br />
ozon<br />
Ozon<br />
Innehåller<br />
90% av<br />
atmosfärens<br />
ozon
Troposfäriskt Ozon<br />
CH 4<br />
stratosfären<br />
troposfären
Troposfäriskt Ozon<br />
CH 4<br />
stratosfären<br />
troposfären
Troposfäriskt Ozon<br />
CH 4<br />
stratosfären<br />
troposfären
Troposfäriskt Ozon<br />
CH 4<br />
stratosfären<br />
troposfären
O 3<br />
h!"<br />
H 2 O<br />
Alcohols<br />
. OH<br />
Acetone<br />
CO<br />
VOC<br />
HO . 2<br />
RO . 2<br />
Isoprene, Terpenes<br />
Troposfäriskt Ozon<br />
Ammonia<br />
CH3OOH H2O2 HCHO<br />
NO 2<br />
NO<br />
H 2<br />
PAN<br />
Sulphur<br />
O 3<br />
stratosfär<br />
troposfär<br />
HNO 3<br />
deposition<br />
Br, Cl, I
Genom att möta ett allt större<br />
behov av mat
En förändrad växthuseffekt under<br />
de senaste 250 åren<br />
koldioxid<br />
metan<br />
lustgas<br />
40%<br />
160%<br />
20%
Isstidscykler under de senaste<br />
650 000 åren<br />
koldioxid<br />
metan<br />
Tid (år x 100 000) )
Andra orsaker till<br />
klimatändringen
Ökad solreflektion - KYLANDE<br />
DIREKT<br />
INDIREKT
DIREKT - <strong><strong>på</strong>verkan</strong><br />
KYLANDE OCH VÄRMANDE<br />
“LJUSA” – “MÖRKA”
Partikelutsläpp<br />
KYLANDE – ”LJUSA”
Utsläpp av ”MÖRKA” sotpartiklar<br />
verkar värmande och förstärker<br />
effekten av växthusgaserna<br />
India Bangladesh<br />
Bay of Bengal
Utsläpp av ”MÖRKA” sotpartiklar<br />
verkar värmande och förstärker<br />
effekten av växthusgaserna
Hindrar solen att värma marken –<br />
verkar där kylande och motverkar<br />
effekten av växthusgaserna<br />
India<br />
Bangladesh<br />
Bay of Bengal
MOLN<br />
reflekterar mer<br />
solstrålning...<br />
.. än land eller hav<br />
Moln<br />
Kylande vid<br />
marken
Består av<br />
miljarder<br />
individuella<br />
molndroppar<br />
som alla startade<br />
som en luftburen<br />
stoftpartikel<br />
MOLN
No particles!!!!!
Hur <strong>på</strong>verkar partiklarnas<br />
egenskaper molnens<br />
Få partiklar<br />
- rent<br />
skuggande?<br />
Många partiklar<br />
- förorenat
Paradox - Vita moln är smutsiga<br />
och gråa är rena!<br />
Få partiklar<br />
- rent<br />
Många partiklar<br />
- förorenat
Ett ökat antal<br />
kondensationskärnor kan bilda<br />
fler men mindre molndroppar<br />
och därför vitare moln<br />
Få partiklar<br />
- rent<br />
Många partiklar<br />
- förorenat
Partiklarnas kemiska<br />
sammansättning <strong>på</strong>verkar<br />
också molnens skuggande<br />
Få partiklar<br />
- rent<br />
Många partiklar<br />
- förorenat
Har den ökande<br />
växthuseffekten<br />
maskerats av<br />
partikelutsläppen<br />
?
Nettoeffekten under det senaste<br />
århundradet är en uppvärmning<br />
kallare<br />
Strålningsdrivning map<br />
stoftpartiklar inkl. moln<br />
varmare<br />
Strålningsdrivning (ökning/sänkning)<br />
Strålningsdrivning map<br />
långlivade<br />
växthusgaser och ozon<br />
Netto-<br />
effekten
Stoftpartiklarna<br />
bedöms maskera<br />
25-75% av den<br />
uppvärmning som<br />
växthusgaserna<br />
skulle ge om det<br />
inte fanns några<br />
luftpartiklar.
Andra orsaker till<br />
klimatändringen
Solvariationer - naturligt<br />
Ändringar i<br />
solstrålningen de<br />
senaste 250 åren<br />
har bidragit till<br />
temperaturhöjning<br />
en med 5 - 10 %
Förklaring av temperaturändring<br />
Rött – människoskapade och<br />
naturliga klimatändringar<br />
Blått – enbart naturliga<br />
klimatändringar
Att växthuseffekten<br />
mycket sannolikt<br />
har orsakat den största<br />
delen av de senaste 50<br />
årens ökning av jordens<br />
medeltemperatur<br />
FN’s Klimatpanel (IPCC), 2 februari 2007
(°C)<br />
0.5<br />
0.0<br />
-0.5<br />
Temperaturändring<br />
Medeltemperatur vid jordytan,<br />
0,8°C senaste 100 åren<br />
1850 1900 1950 2000<br />
14.5<br />
14.0<br />
13.5<br />
Temperatur (°C)
•!Stora osäkerheter kvarstår<br />
när det gäller<br />
stoftpartiklarnas avkylande<br />
effekt,<br />
•! Det gäller särskilt partiklarnas<br />
<strong><strong>på</strong>verkan</strong> <strong>på</strong> molnens utbredning<br />
och egenskaper.
Antal partiklar<br />
Molnbildning<br />
Partiklarnas diameter (!m)<br />
!! Stora<br />
skillnader i<br />
storlek och<br />
kemiska<br />
egenskaper
Antal partiklar<br />
Molnbildning<br />
Partiklarnas diameter (!m)<br />
!! Stora<br />
skillnader i<br />
storlek och<br />
kemiska<br />
egenskaper
Antal partiklar<br />
Molnbildning<br />
Partiklarnas diameter (!m)<br />
!! Stoftpartiklarna<br />
livscykel är<br />
därför<br />
beroende av<br />
många olika<br />
processer som<br />
vi ännu inte<br />
förstår
Klimatmodellerna har brister!<br />
Regional<br />
upplösning<br />
Global<br />
upplösning<br />
• Atmosfären delas<br />
upp i ett rutnät.<br />
• Processer som<br />
sker <strong>på</strong> en skala<br />
som är mindre än<br />
storleken <strong>på</strong><br />
rutorna måste<br />
beskrivas med<br />
statistiska<br />
metoder. Exempel<br />
<strong>på</strong> sådana är<br />
moln, nederbörd.
människan!<br />
naturligt!<br />
Strålningsdrivning (W per m 2 )
människan!<br />
naturligt!<br />
Strålningsdrivning (W per m 2 )
Vad händer i framtiden?
Vad händer i framtiden?<br />
•!Utsläpp av växthusgaser –<br />
scenarier<br />
–! Världsbefolkningens tillväxt<br />
–! Hur ny teknik utvecklas och sprids<br />
–! Satsning <strong>på</strong> rättvisa och biologisk<br />
hållbarhet
Vad händer i framtiden?<br />
•! Klimatmodell projektioner<br />
–! Temperatur<br />
–! Nederbörd
Framtida uppvärmning (2100)<br />
jämfört med nuvarande temperaturer<br />
scenario med höga utsläpp
Vilka nivåer av framtida utsläpp<br />
utgör en farlig mänsklig<br />
- skogstillväxt<br />
- permafrost (djupfryst mark)<br />
- växter och djur<br />
Norra Europa Arktis<br />
Boreal skog<br />
<strong><strong>på</strong>verkan</strong>?<br />
Tundra<br />
Polaröken<br />
2 °C
Risk att överskrida 2ºC uppvärmning<br />
Utsläpp (mål)<br />
Koncentration<br />
i atmosfären<br />
Förändrat klimat<br />
tex temperatur<br />
Effekter <strong>på</strong> ekosystem<br />
och samhälle, hälsa
Risk att överskrida 2ºC uppvärmning<br />
ppmv eq CO 2 ppmv eq CO 2 ppmv eq CO 2<br />
Meinshausen (2006)
Vem tar ansvaret?
9<br />
8<br />
7<br />
6<br />
5<br />
4<br />
3<br />
2<br />
1<br />
0<br />
De globala CO2-utsläppen växer<br />
Miljarder ton C/år<br />
snabbt!!!!<br />
U-länder<br />
Forna östblocket<br />
I-länder<br />
1950 1960 1970 1980 1990 2000
CO 2 over past 420 thousand years<br />
2012 Level !<br />
391.1 ppm(v)<br />
Years before present Source: Petit et al., Nature 399, 429-236, 1999.<br />
*
Past and future CO 2 levels<br />
2012 Level !<br />
391.1 ppm(v)<br />
Years before present<br />
Business as usual<br />
projection<br />
*
Past and future CO 2 levels<br />
2012 Level !<br />
391.1 ppm(v) *<br />
Years before present<br />
Business as usual<br />
projection
Past and future CO 2 levels<br />
2012 Level !<br />
391.1 ppm(v) *<br />
Years before present<br />
Business as usual<br />
projection
Past and future CO 2 levels<br />
2012 Level !<br />
391.1 ppm(v) *<br />
Business as usual<br />
projection<br />
Years before present Years future
Past and future CO 2 levels<br />
2012 Level !<br />
391.1 ppm(v)<br />
*<br />
Business as usual<br />
projection<br />
Years before 1950 Years after 1950
Past and future CO 2 levels<br />
2012 Level<br />
*<br />
Business as usual<br />
projection<br />
Years before 1950 Years after 1950
Past and future CO 2 levels<br />
550 ppm(v) level<br />
450 ppm(v) level<br />
*<br />
Business as usual<br />
projection<br />
Years before 1950 Years after 1950
World primary energy supply, 2001 (in per cent)<br />
Fossil fuels 79.4<br />
Oil 35.1<br />
Natural gas 21.7<br />
Coal 22.6<br />
Nuclear energy 6.9<br />
Renewables 13.7<br />
Large hydropower 2.3<br />
Traditional biomass 9.3<br />
“New renewables” 2.1<br />
Modern biomass 1.43<br />
Geothermal 0.51<br />
Small Hydropower 0.09<br />
Wind electricity 0.04<br />
Solar photovoltaic 0.02<br />
Solar thermal 0.01<br />
Marine energy < 0.01
Vetenskapens roll är att ge<br />
ORSAKER och bedöma RISKER<br />
med olika klimatförändringar och<br />
deras EFFEKTER
Vilka av dessa som är<br />
ACCEPTABLA är en fråga om<br />
VÄRDERINGAR som hanteras av<br />
POLITIKEN
Politiska beslut!
Ozonhålet - en succéhistoria!!<br />
1. Forskarsamhället:<br />
Gav en tydlig och väl<br />
underbyggd varning<br />
2. Media:<br />
Speglade<br />
buskapet korrekt!<br />
3. Allmänheten:<br />
Berörda, och för en<br />
snabb åtgärd!<br />
4. Industrins intressenter:<br />
Till en början skeptiska, men<br />
satsade <strong>på</strong> ny teknik och<br />
fann den!!<br />
5. Beslutsfattare:<br />
Snabb reaktion, förbud mot freon i bl a<br />
sprayflaskor. Montrealprotokollet, i-länder<br />
erbjöd åtgärdspaket (tekniska lösningar och<br />
tidsfrister) för utvecklingsländerna
Global uppvärmning<br />
- en tvekande historia!!<br />
1. Forskarsamhället:<br />
Gav en svagare och<br />
osäker varning, högre<br />
grad av komplexitet<br />
2. Media: Speglade<br />
budskapet obalanserat,<br />
både överdrifter och<br />
motbilder<br />
3. Allmänheten:<br />
Förvirrad och ointresserad,<br />
för långt tidsperspektiv för<br />
att beröra<br />
4. Industrins intressenter:<br />
Stora ekonomiska intressen <strong>på</strong><br />
spel, kortsiktiga lösningar, tama<br />
försök till satsning <strong>på</strong> alternativ<br />
teknik<br />
5. Beslutsfattare:<br />
Osäkerhet baserat <strong>på</strong> forskarsamhällets<br />
oklara varningar, ekonomiska intressen står i<br />
vägen för åtgärder
1995<br />
2001<br />
2007<br />
”The balance of evidence suggests<br />
that there is a discernible human influence<br />
on global climate”<br />
”Most of the observed warming over<br />
the last 50 years is likely to have been due<br />
to the increase in greenhouse gas conc.”<br />
”Most of the observed increase in<br />
globally averaged temperatures since the<br />
mid-20 th century is very likely due to the<br />
observed increase in anthropogenic<br />
greenhouse gas concentrations”
Global uppvärmning<br />
- en tvekande historia!!<br />
1. Forskarsamhället:<br />
Gav en svagare och<br />
osäker varning, högre<br />
grad av komplexitet<br />
2. Media: Speglade<br />
budskapet obalanserat,<br />
både överdrifter och<br />
motbilder<br />
3. Allmänheten:<br />
Förvirrad och ointresserad,<br />
för långt tidsperspektiv för<br />
att beröra<br />
4. Industrins intressenter:<br />
Stora ekonomiska intressen <strong>på</strong><br />
spel, kortsiktiga lösningar, tama<br />
försök till satsning <strong>på</strong> alternativ<br />
teknik<br />
5. Beslutsfattare:<br />
Osäkerhet baserat <strong>på</strong> forskarsamhällets<br />
oklara varningar, ekonomiska intressen står i<br />
vägen för åtgärder
Change language