klimanews

Ein Umweltphysiker im Klimawandel

Fallen die Projektionen des IPCC mit der derzeit stabilen Steigerungsrate des atmosphärischen CO2-Gehaltes?

with 4 comments

Projektionen der UNI Bern und vom IPCC für den CO2-Gehlat der Luft bis 2100.

Kohlenstoffkreislauf-Klima-Modell-Bern

Im 3. IPCC-Bericht von 2001 wurden diese Projektionen des Berner Karbonkreislaufmodells gezeigt. Bis 2100 werden atmosphärische CO2-Konzentrationen zwischen 450 und 1250 ppm erwarte, je nach der Höhe der zukünftigen CO2-Emissionen (obere Szenarien). In den unteren Bereich der Projektionen geht es bei einer Abnahme der derzeitigen CO2-Emissionen (ist derzeit nicht der Fall), in den oberen Bereich, bei gleich bleibenden und steigenden CO2-Emissionen (ist derzeit der Fall). Im 4. IPCC-Bericht von 2007 wurden ähnliche Projektionen von gekoppelten Klima- und Karbonkreislaufmodellen gezeigt. Die Projektionen des 4. IPCC-Berichtes erwarten zwischen 730-1020 ppm für das Jahr 2100, mit einer mittleren Abschätzung des Berner Modells von 836 ppm (Standardwert).

Kommen wir nun zum beobachteten Anstieg im CO2-Gehalt der Atmosphäre. Der CO2-Gehlat der Luft wird seit 1958 am Mauno Loa Observatorium auf Hawaii gemessen. Hier die monatlichen Messungen mit gleitenden Mittelwert als Glättung (rot) (oberer Teil der Abbildung 2).

CO2-Steigerungsrate1

Der untere Teil der Abbildung 2 zeigt die Variationen (Steigerungsraten) der geglätteten CO2-Kurve, ebenfalls durch einen gleitenden Mittelwert ergänzt (blau).

Zu den Steigerungsraten im CO2-Gehalt: Um 1960 verzeichnete man eine jährliche Steigerungsrate des atmosphärischen CO2-Gehaltes unter einem ppm. Bis 1988 findet ein nahezu kontinuierlicher Anstieg statt, bis auf einen Wert von knapp 2 ppm/Jahr. In den 90. Jahren bricht der Wert auf 1 ppm/Jahr ein, anschließend steigt er wieder auf 2 ppm/Jahr an und zum Jahrtausendwechsel bricht er wieder leicht ein, bevor er sich um das Jahr 2002 auf einen Wert um 2 ppm/Jahr einpegelt. Auffallend: Trotz kontinuierlich ansteigender CO2-Emissionen hat sich der Wert seit 2002 nicht erhöht. (Seit 2002 ist auch die Globaltemperatur stabil, bzw. leicht fallend).

Was sagt uns die Abbildung? Nun offensichtlich verläuft der Anstieg des atmosphärischen CO2-Gahlt nicht exponentiell, sondern in Wellenform und deutlich unterhalb dem Verlauf einer exponentiell ansteigenden Kurve. Beispiele: Steigt der atmosphärische CO2-Gehlat wie in den letzten Jahren weiter mit 2 ppm/Jahr an, dann erreicht wir im Jahr 2100 eine atmosphärische CO2-Konzentration von knapp 600 ppm. Bei einem Anstieg von im Mittel 3 ppm/Jahr (entsprechend den bisherigen Zuwächsen (1958 = 0,7 ppm, 2008 = 2 ppm, d.h. 1,3 ppm in 50 Jahren -> 2100 = 4,4 ppm) erreichen wir einen atmosphärische CO2-Gehlat von ca. 700 ppm. Das liegt im untersten Bereich der Berner Projektionen, sowie der des IPCC. Siehe dazu die anliegende Abbilung mit quadratischen Anstieg, entsprechend der Daten 1958-2008.

CO2-Steigerungsrate4

 

Was bedeute es, wenn der zukünftige CO2-Gehalt überschätzt wird? Eine Überschätzung bedeutet, dass auch die Projektionen für den Temperaturverlauf zu hoch gegriffen sind. Bei einer CO2-Verdopplung von derzeit 380 ppm auf zukünftig 760 ppm wird ein Temperaturanstieg von 1°C erwartet, im Gleichgewicht und ohne Rückkopplungseffekte. Erreichen wir bis 2100 nur einen Wert von 600-700 ppm, so sind es nur noch 0,7-0,9 °C Temperaturanstieg. Vorausgesetzt die Modelle sind korrekt.

Weiterhin würde die Versauerung der Meere langsamer voranschreiten als angenommen. In den Projektionen zur Versauerung der Meere wird teilweise mit einem CO2-Gehalt von 1900 ppm für das Jahr 2300 gerechnet. Trifft ein weitaus geringerer Wert ein, so versauern die Meeres weitaus weniger.

Fazit: Liefern die Kohlenstoffkreislaufmodelle falsche Projektionen, so brechen die auf diesem Modell aufbauenden Modelle und Projektionen in sich zusammen. Die Temperatur steigt nicht wie angenommen und die Versauerung der Meere schreitet nicht voran wie angenommen.

Anliegend noch die Rückprojektion (durch Integration) der blauen Linie aus dem unteren Teil von Abb. 2, in den oberen Teil von Abb. 2. Die rote und blaue Linie sind deckungsgleich, also sind die Trendlinien in sich konsistent.

CO2-Steigerungsrate3

 

Zur Berechnung des zukünftigen CO2-Gehaltes und dem Verbleib des CO2 in der Atmosphäre noch Auszüge aus Bern (Fortunat Joos, Vorlesungsskript SS 06/08 (oben) und ein Auszug aus dem 4. IPCC-Bericht, Kapitel 2 (unten)).

Bern-Joos

 

Written by admin

Samstag, 8 März, 2008 um 12:52

Veröffentlicht in Klimawandel, Nicht kategorisiert

4 Antworten

Subscribe to comments with RSS.

  1. Da gibt es noch eine Menge Kohle und Ölsand, die Chinesen, Inder und Amis in die Luft pusten werden. Es wäre schon überraschend, wenn es bei den 2ppm/Jahr bliebe.

    CK42

    Samstag, 8 März, 2008 at 14:06

  2. @CK42

    Läuft der Anstieg weiter wie bisher, trotz zunehmender Emissionen (d.h. bis 2100 mit durchschnittlich 3 ppm/Jahr), erreichen wir 2100 ca. 675 ppm. Siehe Abb. 3 (quadratischer Anstieg). Das liegt im unteren Bereich der Projektionen.

    Müller

    Samstag, 8 März, 2008 at 14:32

  3. @Müller

    Die originalen Messdaten für 2006, 2007 und teilweise 2008 bestätigen die Vermutung über einen Anstieg von nur
    ca. 1 – 2 ppm/Jahr.

    http://scrippsco2.ucsd.edu/data/in_situ_co2/monthly_mlo.csv

    Klima-Fraktal

    Samstag, 8 März, 2008 at 19:28

  4. Hallo Müller, würde dich vielleicht interessieren:

    http://www.nature.com/nature/journal/v450/n7170/fig_tab/450617a_F2.html

    Peper

    Sonntag, 9 März, 2008 at 00:59


Schreibe einen Kommentar

Trage deine Daten unten ein oder klicke ein Icon um dich einzuloggen:

WordPress.com-Logo

Du kommentierst mit Deinem WordPress.com-Konto. Abmelden / Ändern )

Twitter-Bild

Du kommentierst mit Deinem Twitter-Konto. Abmelden / Ändern )

Facebook-Foto

Du kommentierst mit Deinem Facebook-Konto. Abmelden / Ändern )

Google+ Foto

Du kommentierst mit Deinem Google+-Konto. Abmelden / Ändern )

Verbinde mit %s

%d Bloggern gefällt das: