¿Qué condiciones ambientales deben existir para que el sistema climático de la Tierra se estabilice? CO2.earth presenta algunos conceptos básicos para comprender la estabilización climática en un contexto de sistemas terrestres. Considere los enlaces aquí en el Paso 3 como un posible punto de partida. Está lejos de ser completo o terminado.
GB4L
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Antes Global local
"Tenemos una imagen más clara de los cambios climáticos futuros a escala global que de las consecuencias locales asociadas con el calentamiento global. Y sabemos por qué".
~ Rasmus E. Benestad 2015 [info]
Los datos locales son más variables y potencialmente en desacuerdo con las tendencias globales generales. Puede decirnos mucho, pero los datos globales pueden señalar una tendencia planetaria que puede ser más clara y confiable que las señales locales.
RealClimate 2015 El cambio climático está llegando a un lugar cerca de usted
Estabilización
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CO2 Requisitos previos de estabilización
Introducción
El IPCC publica un 'preguntas más frecuentes' en 2007 que cuantifica los cambios en la estabilización atmosférica para diferentes gases de efecto invernadero en función del porcentaje de recortes realizados en las emisiones globales de origen humano. Basado en gran parte en ese recurso, la relación entre cambios en CO2 emisiones y cambios en la atmósfera CO2 se resume a continuación.
Emisiones Cambios vs. cambios atmosféricos
Un recorte del 10% en global CO2 las emisiones darán como resultado un recorte de 10% en la tasa de crecimiento de la atmósfera CO2 concentraciones. Para estabilizar atmosférico CO2 ya sea a corto o largo plazo, se necesitan cortes mucho más profundos.
"Una reducción del 50% estabilizaría la atmósfera CO2, pero solo por menos de una década. Después de eso, atmosférico CO2 se esperaría que volviera a aumentar a medida que los sumideros terrestres y oceánicos disminuyan debido a ajustes químicos y biológicos bien conocidos. Eliminación completa de CO2 Se estima que las emisiones conducen a una lenta disminución de la atmósfera. CO2 de aproximadamente 40 ppm durante el siglo 21st ".
~ IPCC (2007, p. 824)
Estabilización de Corto Plazo
Para comprender por qué las emisiones deben reducirse a la mitad para lograr la estabilización atmosférica, aprenderá sobre la fracción en el aire para CO2 emisiones de fuentes humanas. Consulte la siguiente pestaña para obtener una introducción a este concepto.
La estabilización a largo plazo
La referencia anterior a "eliminación completa de CO2 emisiones "no es simplemente un escenario idealizado. Es un requisito previo para la estabilización a largo plazo de CO2 .
"Solo en el caso de la eliminación esencialmente completa de las emisiones, la concentración atmosférica de CO2 finalmente se estabilizará a un nivel constante. Todos los demás casos de moderado CO2 las reducciones de emisiones muestran concentraciones crecientes debido a los procesos de intercambio característicos asociados con el ciclo del carbono en el sistema climático ".~ IPCC (2007, p. 824)
Esta información es crítica para comprender el nivel de reducción de emisiones necesario para estabilizar la atmósfera. CO2 y, prácticamente hablando, temperatura global y clima global también.
Consecuencias de retardo
El informe de la Quinta Evaluación también establece que acumulativo CO2 Las emisiones a lo largo del tiempo aumentan los daños y las posibilidades de impactos irreversibles.
"Los recortes sustanciales en las emisiones de GEI en las próximas décadas pueden reducir sustancialmente los riesgos de cambio climático al limitar el calentamiento en la segunda mitad del siglo 21st y más allá. Emisiones acumuladas de CO2 determinar en gran medida el calentamiento global medio de la superficie a fines del siglo 21st y más allá. Limitar los riesgos en todos los RFC implicaría un límite para las emisiones acumuladas de CO2. Tal límite requeriría que las emisiones netas globales de CO2 eventualmente disminuirá a cero y limitaría las emisiones anuales en las próximas décadas ".
~ IPCC (2014, p. 19)
otros gases de efecto invernadero
Para identificar los requisitos previos para la estabilización de las emisiones de otros gases de invernadero, ver del IPCC 2007 10.3 FAQ.
Lo que aprendiste
Información científica sobre la estabilización de CO2 las concentraciones apuntan a cero global CO2 emisiones de fuentes humanas como requisito previo para lograr y mantener la atmósfera atmosférica estabilizada CO2 niveles a largo plazo.
Discusión
La humanidad tiene algunas opciones para hacer.
Uno es si desea o no lograr la estabilización. Las firmas de 195 países que adoptaron la Convención Marco de las Naciones Unidas sobre el Cambio Climático, el artículo 2 en particular, indican que la humanidad tomó esa decisión en la década de 1990. Nuestras instituciones optaron por lograr la estabilización.
Las siguientes opciones son las siguientes:
- ¿En qué fecha o niveles atmosféricos logrará la humanidad la estabilización inicial de CO2 y otros GEI (incluido un corte global rápido en humanos CO2 emisiones de aproximadamente 50%)?
- ¿En qué fecha o niveles atmosféricos logrará la humanidad la estabilización a largo plazo de CO2 y otros GEI (a través de la eliminación de humanos CO2 emisiones).
Enlaces
Science Daily La estabilización del clima requiere cerca de cero emisiones de carbono
Rastreador de carbono Los combustibles fósiles son muertos. El resto es sólo detalle.
Enlaces Relacionados
GRL 2008 Matthews y Caldeira | La estabilización del clima requiere emisiones cercanas a cero [.pdf]
Concepto relacionados
Ver la siguiente ficha para una introducción a la "fracción de suspensión en el aire."
Referencias
IPCC. (2014). 2014 cambio climático: Informe de síntesis. Contribución de los grupos I, II y III de trabajo para el quinto informe de evaluación del Grupo Intergubernamental sobre el Cambio Climático. (Equipo de redacción principal, RK Pachauri y LA Meyer Eds.). Ginebra, Suiza: IPCC. [web + .pdf + Chino + Coreano]
Meehl, GA, Stocker, TF, Collins, WD, Friedlingstein, P., Gaye, AT, Gregory, JM,. . . Zhao, Z.-C. (2007). Proyecciones climáticas globales. Pregunta frecuente 10.3: Si se reducen las emisiones de gases de efecto invernadero, ¿con qué rapidez disminuyen sus concentraciones en la atmósfera? En S. Solomon, D. Qin, M. Manning, Z. Chen, M. Marquis, KB Averyt, M. Tignor y HL Miller (Eds.), Cambio climático 2007: la base de la ciencia física. Contribución del Grupo de Trabajo I al Cuarto Informe de Evaluación del Panel Intergubernamental sobre Cambio Climático (págs. 824-825). Cambridge, Reino Unido y Nueva York, Estados Unidos: Cambridge University Press.
- ¿En qué fecha o niveles atmosféricos logrará la humanidad la estabilización inicial de CO2 y otros GEI (incluido un corte global rápido en humanos CO2 emisiones de aproximadamente 50%)?
CO2 AF
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CO2 Fracción en el aire
Enlaces
GCP 2015 aspectos más destacados del presupuesto global de carbono (compacto)
Science Daily '09 Es la fracción en el aire de antropogénicas de CO2 ¿creciente?
SkS CO2 los niveles y la fracción de aire
ACS fuentes y sumideros de GEI
CO2.tierra las emisiones globales de carbono
Artículos científicos
ESSD '15 Le Quéré et al. | 2015 presupuesto global de carbono [.pdf]
15 Biogeosciences ' Sitch y col. El | Tendencias recientes, regionales CO2 fuentes y sumideros [.pdf]
GRL Es la fracción en el aire de antropogénicas de CO2 el aumento de las emisiones?
Nature Geoscience '09 Le Quéré y col. El | Tendencias en las fuentes y sumideros de CO2 [.pdf a través de GCP]
Referencias
Canadell JG y col. (2007) Contribuciones a la aceleración atmosférica CO2 crecimiento de
la actividad económica, la intensidad de carbono, y la eficiencia de los sumideros naturales. PNAS 104:
18866-18870, http://www.pnas.org/content/104/47/18866.abstractFriedlingstein P, Houghton RA, Marland G, J Hackler, Boden TA, Conway TJ,
Canadell JG, Raupach MR, Ciais P, Le Quéré C. Actualización sobre CO2 emisiones Naturaleza
Ciencias de la Tierra, en línea 21 2010 noviembre.Le Quéré, C., Moriarty, R., Andrew, RM, Canadell, JG, sitch, S., Korsbakken, JI,. . . Zeng, N. (2015). presupuesto global de carbono 2015. Datos del sistema Ciencias de la Tierra, 7 (2), 349-396. doi: 10.5194 / 7-ESSD-349-2015
Raupach MR y col. (2007) Motores globales y regionales de aceleración CO2 las emisiones.
Actas de la Academia Nacional de Ciencias 14: 10288-10293.
http://www.pnas.org/content/104/24/10288 Inercia
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Cambio Climático Inercia
La inercia en el sistema climático significa que el cambio climático y los impactos del cambio climático continuarán durante décadas o siglos después de que se eliminen los factores fuente responsables de los cambios. A continuación se presentan tres tipos de inercia que afectan al sistema climático, junto con el efecto de enmascaramiento de los aerosoles.
Esta ficha considera lo siguiente:
- comprometido CO2 emisión, de la infraestructura existente
- temperatura y del nivel del mar comprometidos aumenta desde Las emisiones de GEI 'que ya están en la atmósfera'
- el calentamiento previo enmascarado por el efecto de enfriamiento de los aerosoles que pueden disminuir
Inercia Infraestructura
Incluso si la humanidad se compromete a una casi eliminación de las causas humanas CO2 Las infraestructuras de emisiones, energía y transporte tienen una larga vida útil que representa un importante CO2 compromisos de emisiones para los próximos 50 años (Davis et al., 2010). Esta inercia de la infraestructura "puede ser el principal contribuyente al compromiso total de calentamiento futuro" (p. 330).
Emisiones comprometidos
En un ejemplo hipotético donde el futuro CO2 las emisiones se limitan a CO2que emiten dispositivos que existen ahora, los investigadores estiman que esas emisiones (de 2010 a 2060) permitirían una estabilización de la atmósfera CO2 Debajo de 430 ppm y un calentamiento promedio para alcanzar alrededor de 1.3 ° C por encima de los niveles preindustriales. A modo de comparación, escenarios que permiten CO2-emitir infraestructura para expandirse resultó en el calentamiento de 2.4 ° C a 4.6 ° C por 2100 y atmosférico CO2 de más de 600 ppm.
Calentamiento Locked In
A nivel mundial, el calentamiento de cerca de 1.5 ° C por encima de los tiempos pre-industriales (hasta de aproximadamente 0.8 ° C en 2014), ya está bloqueado en el sistema de la tierra por el pasado y predijo gases de efecto invernadero (Banco Mundial, 2014).
Necesidad de Alternativas
Los investigadores señalan que CO2-emitir infraestructura que existía en 2010 no fue suficiente para impulsar la atmósfera CO2 y el calentamiento global más allá de los objetivos de barandas de 450 ppm CO2 y 2 ° C. Advierten que es el CO2- Infraestructura emisora aún no construida que expone al mundo a los impactos climáticos más amenazadores. Evitar este escenario requiere esfuerzos extraordinarios para desarrollar alternativas (Davis et al., 2010).
Cambio Climático Compromiso
Varios estudios climáticos han utilizado modelos para ejecutar simulaciones que identifican y cuantifican los cambios e impactos climáticos retrasados en escenarios hipotéticos de estabilización. Estos estudios permiten a los científicos aprender cómo se puede esperar que la Tierra responda al cese de las emisiones de GEI que calientan el sistema climático y de los aerosoles que enmascaran parte del calentamiento de los GEI. Muestran que la mayor inercia (respuesta retardada) se encuentra en los océanos, y que cierta inercia se encuentra en los niveles de temperatura global.
Por ejemplo, Meehl y sus co-investigadores (2006) crearon un escenario hipotético en el que las concentraciones de gases de efecto invernadero en 2000 permanecieron iguales durante los próximos 100 años. Las múltiples simulaciones que ejecutaron mostraron que "ya estamos comprometidos con un calentamiento global de 0.4 ° C más para el año 2100 en comparación con el calentamiento observado de 0.6 ° C realizado a finales del siglo XX" (p. 2603). Además, la temperatura muestra signos de estabilizarse 100 años después de que se estabilicen los niveles atmosféricos de GEI.
El nivel del mar muestra una mayor inercia que la temperatura global. Los aumentos del nivel del mar aumentaron más del doble de los aumentos observados en los 100 años anteriores (1901 a 2000). Para 2100, las 'simulaciones de Meehl' muestran una tendencia ascendente continua.
Si el mundo de repente dejó de quemar combustibles fósiles el primero de enero del próximo año, la atmósfera CO2 se estabilizaría rápidamente. Pero la temperatura y el nivel del mar seguirían aumentando mucho después. Los científicos se refieren a esta estabilización retardada de la temperatura y otros impactos climáticos como "compromiso climático".
Irreversibilidad
Una gran fracción del cambio climático es en gran medida irreversible en las escalas de tiempo humanas, a menos que sea antropogénico neto CO2 emisión,
fueron fuertemente negativos durante un período prolongado. Ver IPCC AR5, Ch 12, p. 1033.Aerosoles
Matthews y Zickfeld (2012) estimaron que la plena eliminación de aerosoles resultados en el calentamiento de entre 0.25 ° C y 0.5 ° C en la década después de su eliminación.
Lo que aprendiste
Respuestas tardías ya en el sistema aumentar la urgencia de tomar medidas inmediatas para construir e implementar alternativas para CO2 y la infraestructura de emisión de GEI que están en uso ahora.
Enlaces
07 IPCC AR4 GTI | 10.7.1 | Compromiso que el cambio climático años 2300
01 IPCC Influencias Humanos que van cambiando la atmósfera durante el siglo 21st
Naturaleza '05 Los océanos se extienden los efectos del cambio climático
Banco Mundial 14 Baje el fuego [informe del 2014 ]
Referencias
Armor, KC y Roe, GH (2011). Compromiso climático en un mundo incierto. Geophysical Research Letters, 38 (1). doi: 10.1029 / 2010GL045850 [GRL + .pdf]
Davis, SJ, Caldeira, K. y Matthews, HD (2010). Future CO2 emisiones y cambio climático de la infraestructura energética existente. Ciencia, 329 (5997), 1330-1333. doi: 10.1126 / science.1188566
Friedlingstein, P. y Solomon, S. (2005). Aportes de las generaciones humanas pasadas y presentes al calentamiento comprometida causada por el dióxido de carbono. Actas de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos de América, 102 (31), 10832-10836.
Gillett, NP, Arora, VK, Zickfeld, K., Marshall, SJ y Merryfield, WJ (2011). Cambio climático en curso tras el cese total de las emisiones de dióxido de carbono. Nature Geoscience, 4 (2), 83-87. doi: 10.1038 / ngeo1047
Meehl, GA, Washington, WM, Santer, BD, Collins, WD, Arblaster, JM, Aixue, H.,. . . Strand, WG (2006). Las proyecciones de cambio climático para el compromiso de cambio primeros veinte del siglo y el clima en el CCSM3. Journal of Climate, 19 (11), 2597-2616.
Matthews, HD y Zickfeld, K. (2012). Clima respuesta a las emisiones reducidos a cero de gases de efecto invernadero y aerosoles. Nature Climate Change, 2 (5), 338-341. doi: 10.1038 / nclimate1424
Wigley, TML (2005). El compromiso del cambio climático. Ciencia, 307 (5716), 1766-1769.
C Presupuesto
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Presupuesto de Carbono
Presupuesto de carbono acumulado
IPCC sobre el presupuesto
Enlace a Zickfeld a tiempo para el presupuesto.
Enlace a GCP sobre el presupuesto utilizado.
Elección de política = la cantidad de izquierda a utilizar
15 Huffington Post ' Mann | ¿Cuán cerca estamos al calentamiento peligroso?