recuwatt conference - josé maria baldasano lecture
DESCRIPTION
SECTION II: CLIMATE CHANGE AND WASTE MANAGEMENT “The current climate change. Evidence in AR4 and AR5 reports by the IPCC” by Mr. José Mª Baldasano, Professor of Environmental Engineering, Technical University of CataloniaTRANSCRIPT
1
1
Evolución de la población de la especie humana (UN 1999, 2004)
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
4000
4500
5000
5500
6000
6500
7000
7500
8000
8500
9000
9500
10000
0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 1100 1200 1300 1400 1500 1600 1700 1800 1900 2000 2100 2200 23
Mill
ones
de
habi
tant
es
Megaciudades
Revolución alimentos
Fleming: Penicil ina
Energía: Petróleo
Pasteur: Bacterias
Dr. José Mª Baldasano
Catedrático de Ingeniería Ambiental (UPC)Director del Área de Ciencias de la Tierra (BSC-CNS)
Premio Rey Jaime I Medio Ambiente 1997Experto del IPCC
"L'actual Canvi Climàtic. Evidències entre els AR4 i AR5
informes de l'IPCC”
2
3
VARIACIONES CLIMÁTICAS CAUSADAS POR LA TIERRA
● Deriva conti nental● Erupciones volcánicas● Corrientes oceánicas● Efecto invernadero● …
4
EVOLUCIÓN NATURAL DEL CLIMA DE LA TIERRA
3
5
Temperatura sin ef ectoinv ernadero: -18 ºC
Temperatura con ef ectoinv ernadero: + 15 ºC
Fue el científico francés Fourierquien, en 1827, sugirió que la atmatmóósfera terrestre podsfera terrestre podíía a actuar como un vidrio de un actuar como un vidrio de un invernaderoinvernadero, permitiendo la entrada de la radiación solar, pero captando parte de la radiación emitida por la superficie terrestre
Tyndall (1862): Absorción IR
El efecto invernadero es un fenóm eno
natural
6
Arrhenius Model Results 1896
Relative CO2 Relative Temp
0.67 -3.191.50 3.422.00 5.492.50 7.163.00 8.4
ObservationsDate Relative CO2 Relative Temp
1896 1.0 (296 ppm) 0 (13.74)1988-1997 1.21 (357.2 ppm) 0.6 (14.34)
1997 1.23 (363.5 ppm) 0.59 (14.33)
Chamberlin (1896) Climate Change
W.Broecker (1975)
4
7
Pero, ¿puede que esta no sea la mejor evidencia?
¿Esta la Tierra sufriendo un Cambio Climático?
8
¿Tenemos tantos datos?, ¿Son fiables?el clima es una ciencia que se basa en la OBSERVACIÓN
5
9
VariaciVariacióón de la Constante Solarn de la Constante Solar
0.1% de variación de la cte. solar representa un cambio de
1.365x0.7/4 = 0.24 W/m2. Esta cantidad es muy pequeña
(Rome EGU 2005)
Laut, 1998
10
Enero 2008Enero 2008
En 1843 Heinrich Schwabe, advirtió que el número de manchas registradas no er a constante a l o largo del tiempo, si no que aumentaba y disminuía en ciclos de once años (de 8 a 13 años).
6
11
Volcanic aerosols
Eruptions are episodic and aerosol effects transitory (1-3 years)
12
Keeling medidas de CO2, en Mauna Loa (Hawai)
7
13Fuente: IPCC
14
Human and Natural Drivers of Climate Change
CO2, CH4 and N2O Concentrations
- far exceed pre-industrial values- increased markedly since 1750
due to human activities
Relatively l ittle variation before the industrial era
8
15
La La teorteorííaa del actual del actual CambioCambio ClimClimááticotico
16
9
17
Bert Bert BolinBolin--19261926--20082008Fundador IPCCFundador IPCC
18
La respuesta cientLa respuesta cientíífica al cambio climfica al cambio climááticotico
10
19
Conferencia de Rio de Janeiro, 1992: Conferencia de Rio de Janeiro, 1992: ConvenioConvenio Marco Marco sobre el sobre el CambioCambio ClimClimááticotico de las de las NacionesNaciones UnidasUnidas [[UNFCCCUNFCCC] ] 19941994
● COP1: Berlin 1995● COP2: Ginebra 1996●● COP3: COP3: KiotoKioto 12.1997 12.1997 ProtocoloProtocolo de de KiotoKioto (2.2005)(2.2005)● COP4: Buenos Aires 1998● COP5: Bonn 1999● COP6: La Haya 2000 + Bonn 2001● COP7: Marrakech 2001● COP8: Nuev a Delhi, 2002● COP9: Berlin, 12.2003● COP10: Buenos Aires, 12.2004● COP11/MOP11: Montreal, 12.2005● COP12/MOP12: Nairobi, 11.2006● COP13/MOP13: Bali, 12.2007 ● COP14/MOP14: Poznan, 12.2008● COP15/MOP15: Copenaghen, 12.2009● COP16/MOP16: Cancún, 12.2010
La respuesta polLa respuesta políítica al cambio climtica al cambio climááticotico
20
IPCC AR4 :Direct Observations of Recent Climate Change (2.2007)
Gobal mean air temperature
Global averagesea level
Northern hemisphereSnow cover
11
21
Temp. Media 2010Temp. Media 2010
22
Smoothed annual anomalies for precipitation (%) over land from 1900 to 2005; other regions are dominated by variabi li ty.
AR4: Land precipitation is changing over broad areas
Increases
Decreases
12
23
Cambio en el regimen de precipitaciones: menos nieve
24
The most important spatial pattern (top) of the monthly Palmer Drought Severity Index (PDSI) for 1900 to 2002.
The time series (below) accounts for most of the trend in PDSI.
AR4: Drought is increasing most places
Mainly decrease in rain over land in tropics and
subtropics, but enhanced by increased atmospheric
demand with warming
13
25
AR4: Circulation change
● Climate change is affecting storm tracks, winds and temperature patterns
● Anthropogenic forcing has likely contributed
26
AR4:North Atlantic hurricanes have increased with SSTs
SST(1944-2005)
Marked increase after 1994
14
27
Frequency of occurrence of cold or warm temperatures for 202 global stations for 3 time periods: 1901 to 1950 (black), 1951 to 1978 (blue) and 1979 to 2003 (red).
1979-2003
1951-1978
1901-1950
AR4: + Warm nights; - cold nights
⇐f ewer more⇒ ⇐f ewer more⇒
28
Extreme Heat WaveSummer 2003Europe
AR4:Heat waves are increasing: an example
15
29
AR4:Snow cover and Arctic sea ice are decreasing
Spring snow covershows 5% stepwise drop during 1980s
Arctic sea ice area decreased by 2.7% per decade(Summer: -7.4%/decade)
30
Artic ice
16
31
Record Melting i n Greenland during 2010
32
Evolución del “PERMAFROST”
17
33
AR4: Glaciers and frozen ground are receding
Area of seasonally frozen ground in NH has decreasedby 7% from 1901 to 2002
Increased Glacier retreat since the early 1990s
34
AR4: During theXX century the
sea level are increase about
17 cm
18
35
36
AR4: Elevación de la temperatura del mar
19
37
38
AR4: Some aspects of climate hav e not been observed to change: Antarctic sea ice
(Stine 2009, Nature)
20
39
J. Peñuelas et al., Science 324, 887-888 (2009)
Phenology and climate. The change from a dormant winter to a biologically active spring landscape has numerous biogeochemical and biophysical effects on climate. Earlier leaf unfolding and delayed leaf fall as a result of global warming (graph) (3, 17) will thus affect climate change itsel f.
40
ClimategateClimategate, 12.2009, 12.2009
21
41
Desde el “Homo Sapiens” al “Homo Energeticus”
42
atmospheric CO2
ocean
land
fossil fuel emissions
deforestation
7.7
1.4
4.1
3.0 (5 models)
2000-2008PgC
CO2
flux
(PgC
y-1 )Si
nkSo
urce
Time (y)
Human Perturbation of the Global Carbon Budget
0.3 Residual
2.3 (4 models)
Global Ca rbon P roject 2009; Le Q uéré et al. 200 9, Natu re- geoscie nce
22
43
Resolution
Complexity
44
Infraestructura computacional:Mare NostrumMare Nostrum
10240 IBM Power PC 970MP processorsat 2.3 GHz (dual processors).● 20 T B Main M emory (4GB ECC 333 DDR memory per node).● 94,21 Tflops (peak).● 280 + 90 TB disk.● 3 networks:
MyrinetGigabit10/100 Ethernet
● Linux 2.6 clus ter (SuSe).● Diskless network support .
La elevada capacidad computacional permiteemplear modelos con elevada resolución
reduciendo los tiempos de cálculo
23
45
Attribution(IPCC: TAR, 2001):
● are observed changes consistent with:
expected responses to forcingsinconsistent with alternative explanations
Observations
All forcing
Solar+volcanic
46
Continental warming
l ikely shows a significant anthropogenic contribution over the past 50 years
Understanding and Attributing Climate Change (IPCC: AR4, 2007)
24
47
Projections of Future Changes in Climate
Best estimate for low scenario (B1) is 1.8°C (l ikely range is 1.1°C to 2.9°C), and for high scenario (A1FI) is 4.0°C (l ikely range is 2.4°C to 6.4°C).
Broadly consistent with span quoted for SRES in TAR, but not directly comparable
48
25
49
50
26
51
52ENERGIAENERGIA
27
53
Modelo energético
54
28
55
56
PRINCIPALES EVIDENCIAS CIENTPRINCIPALES EVIDENCIAS CIENTÍÍFICAS ACTUALES (FICAS ACTUALES (IPCCIPCC: AR4, 2007): AR4, 2007)
Otra cuestiOtra cuestióón clave es la respuesta del proceso en el tiempo:n clave es la respuesta del proceso en el tiempo:
En los comienzos de análisis del cambio climático se pensaba en una respuesta más lenta del proceso: para mediados-finales siglo XXI
En estos momentos, las observ aciones están indicando que el proceso puede estar produciéndose a un ritmo mucho más rápido del inicialmente considerado:
ya se esta produciendo
29
57
La situaciLa situacióón es realmente preocupanten es realmente preocupante
Pero todavPero todavíía tenemos oportunidades, si a tenemos oportunidades, si actuamos YAactuamos YA
Pues no nos queda mucho tiempoPues no nos queda mucho tiempo
58
Muchas Muchas graciasgracias
¿¿Cuestiones?Cuestiones?