Mastercourse klimaatverandering en verwoestijning 27 januari 2009 Mastercourse Klimaatveranderingen en Verwoestijning Hoe gaat het verder? Inleiding Geschiedenis Broeikaseffect Zuid-Europa Verwoestijning 20ste eeuw Toekomst Blijft het klimaat stabiel? Neemt het broeikaseffect toe? Glijden we af in een nieuwe ijstijd? John van Boxel Universiteit van Amsterdam 27 januari 2009 7. Toekomstige klimaatveranderingen - John van Boxel

Het klimaat in de 21ste eeuw Een nieuwe ijstijd? Modellen Emissiescenario's Temperatuur Neerslag Zeespiegel Artikel uit Nature 2006 Nieuwe ijstijd Modellen Emissie Temperatuur Neerslag Zeespiegel Art. Nature Conclusie

Een nieuwe ijstijd? Komende 50000 jaar weinig astronomische forcering Modellen Emissie Temperatuur Neerslag Zeespiegel Art. Nature Conclusie IJsvolume zal waarschijnlijk niet toenemen Ook niet zonder extra broeikaseffect Berger et al. 2002,Science 297: 1287-1288

(Atmosphere-Ocean) Global Circulation models Modellen GCMs  AOGCMs (Atmosphere-Ocean) Global Circulation models Nieuwe ijstijd Modellen Emissie Temperatuur Neerslag Zeespiegel Art. Nature Conclusie Atmosfeer Oceaan Zee-ijs Land- oppervlak Land- oppervlak Oceaan Zee-ijs Andere aërosolen Sulfaat- aërosol Koolstof cyclus Atmosferische chemie Dynamische vegetatie

Modellen: toenemende functionaliteit en resolutie Mastercourse klimaatverandering en verwoestijning Modellen: toenemende functionaliteit en resolutie 27 januari 2009 Nieuwe ijstijd Modellen Emissie Temperatuur Neerslag Zeespiegel Art. Nature Conclusie Bron Figuren: IPCC 2007, WG1 (The physical science basis), Hoofdstuk 1, Figuur 1.2 en 1.4 7. Toekomstige klimaatveranderingen - John van Boxel

Emissiescenorio’s Business as usual (A1F1) Aangepaste technologie (of niet) Goede of slechte economische ontwikkeling Alles uit de kast halen (B1) Nieuwe ijstijd Modellen Emissie Temperatuur Neerslag Zeespiegel Art. Nature Conclusie Emissie Concentratie

Mastercourse klimaatverandering en verwoestijning 27 januari 2009 Temperatuurtoename Temperatuur Nieuwe ijstijd Modellen Emissie Temperatuur Neerslag Zeespiegel Art. Nature Conclusie Afhankelijk van model en scenario Minimaal 1.3oC (t.o.v.) 1990, maximaal 5.8oC Tropen minder (waterdamp broeikasgas nr 1) Poolstreken meer (weinig waterdamp) NB: Verschil tussen nu en laatste ijstijd is circa 8 oC 7. Toekomstige klimaatveranderingen - John van Boxel

Jaarlijkse neerslag Nieuwe ijstijd Modellen Emissie Temperatuur Neerslag Zeespiegel Art. Nature Conclusie Relatieve verandering v/d jaarlijkse neerslag (in %) als de CO2 concentratie verdubbelt (+sulfaat) berekend met het GCM HadCM2

Neerslaghoeveelheden met andere klimaatmodellen Nieuwe ijstijd Modellen Emissie Temperatuur Neerslag Zeespiegel Art. Nature Conclusie NB: Modelresultaten ten tijde van TAR (2001)

Verwachte neerslag bij verdubbelde CO2 concentratie Alle modellen voorspellen een toename van de wereldwijd gemiddelde neerslag (2.5 – 5.1%) Er zijn grote regionale verschillen tussen de modellen, maar in alle modellen: zijn er gebieden die natter worden, maar ook gebieden die droger worden worden de gematigde breedten op het noordelijk halfrond natter wordt het Middellandse Zee gebied droger Overall balans voor de mensheid negatief volgens alle modellen (zeker op korte tot middellange termijn: decennia tot 100 jaar) Nieuwe ijstijd Modellen Emissie Temperatuur Neerslag Zeespiegel Art. Nature Conclusie

Zeespiegel & ijsvolumes (106 km3) Equivalent zeeniveau (m) IJskap Oost-Antarctica 26.7 60.0 IJskap West-Antarctica 2.7 6.0 IJskap op Groenland 3.0 6.6 Gebergtegletsjers 0.1 0.3 Thermisch expansie (per K) 0.1 m/K TOTAAL + 73 m Nieuwe ijstijd Modellen Emissie Temperatuur Neerslag Zeespiegel Art. Nature Conclusie

Geschatte zeespiegelstijging (in cm) in de komende eeuwen 2 x CO2 4 x CO2 2100 2200 Antarctische ijskap 1 -4 -3 -18 Groenlandse ijskap 6 15 11 50 Gebergtegletsjers 16 20 25 30 Thermische expansie 45 40 60 Totaal (cm) 48 76 73 122 Nieuwe ijstijd Modellen Emissie Temperatuur Neerslag Zeespiegel Art. Nature Conclusie Onzekerheid schattingen + of - 50%

Mastercourse klimaatverandering en verwoestijning Nature 26 januari 2006 27 januari 2009 7. Toekomstige klimaatveranderingen - John van Boxel

Mastercourse klimaatverandering en verwoestijning Nature 26 januari 2006 27 januari 2009 2.5-4.0°C warmer Één model - ECHAM5: Max Planck Instituut Hamburg Meer neerslag op hoge breedten Drie scenario's: 550, 700 en 800 ppm CO2 in 2100 Meer neerslag in de tropen (ITCZ) Subtropen worden droger Meer neerslag-extremen en droogten 7. Toekomstige klimaatveranderingen - John van Boxel

Mastercourse klimaatverandering en verwoestijning Nature 26 januari 2006 27 januari 2009 Afsmelten van het poolijs 40 cm zee-spiegelstijging Afzwakken thermohaline circulatie 7. Toekomstige klimaatveranderingen - John van Boxel

Mastercourse klimaatverandering en verwoestijning 27 januari 2009 Nieuwste resultaten van het ECHAM5 v/h Max Planck instituut in Hamburg samengevat Drie scenario's: 550, 700 en 800 ppm CO2 in 2100 Temperatuur: 2.5 tot 4.0 °C warmer Neerslag: Meer regen en sneeuw op hoge breedten Meer neerslag in de tropen (ITCZ beter ontwikkeld) Subtropen en mediterraan gebied droger Meer neerslagextremen en meer droogten Afsmelten ijskap op de Noordpool 40 cm zeespiegelstijging 30 cm door thermische expansie 10 cm door afsmelten van de ijskap op Groenland Afzwakken van de thermohaline circulatie Nieuwe ijstijd Modellen Emissie Temperatuur Neerslag Zeespiegel Art. Nature Conclusie 7. Toekomstige klimaatveranderingen - John van Boxel

Of wachten op zekerheid ? Conclusie Concentraties broeikasgassen toegenomen Klimaat is veranderd in de 20ste eeuw Waarschijnlijk (groten)deels door broeikaseffect Concentraties zullen nog verder stijgen Verdere klimaatveranderingen worden verwacht Verschillen in modeluitkomsten a.o. door: Onzekerheden in emissiescenario’s Niet alle fysische processen kwantitatief bekend Gridafstanden in modellen No regret policy ? Of wachten op zekerheid ? Nieuwe ijstijd Modellen Emissie Temperatuur Neerslag Zeespiegel Art. Nature Conclusie

Mastercourse klimaatverandering en verwoestijning Stellingen 27 januari 2009 Naar de discussie Inleiding Geschiedenis Broeikaseffect Zuid-Europa Verwoestijning 20ste eeuw Toekomst Stellingen 7. Toekomstige klimaatveranderingen - John van Boxel