Klimaforandringer lokalt og globalt
Klimatopmøde i børnehøjde Earth rise… Mads Faurschou Knudsen Institut for Geoscience, Aarhus Universitet 26-28 oktober, 2015 Det moderne klima og mennesket AARHUS UNIVERSITY Istiderne og menneskets udvikling AARHUS UNIVERSITY Oversigt Klimaet gennem Jordens “dybe” historie Global opvarmning i det brede perspektiv Jordens naturlige klimavariabilitet Klimaændringer og levevilkår i sårbare områder AARHUS UNIVERSITY Klimaet gennem Jordens historie – en variabel størrelse Den kambriske eksplosion af liv 2,5 Mia. år AARHUS UNIVERSITET Moderne “ice house” 545 Mio. år 245 Mio. år Rekonstruktion af Jordens kontinenter – 750 mio. år siden AARHUS UNIVERSITET Rekonstruktion af Jordens kontinenter – 480 mio. år siden AARHUS UNIVERSITET Rekonstruktion af Jordens kontinenter – 180 mio. år siden AARHUS UNIVERSITET Rekonstruktion af Jordens kontinenter – 60 mio. år siden AARHUS UNIVERSITET Pladetektonik – CO2 - Klima Varmere: Øget spredning => Kraftigere vulkanisme => Mere CO2 i atmosfæren Koldere: Kollision af kontinenter => Hævning og forvitring => Mindre CO2 i atmosfæren AARHUS UNIVERSITET CO2 og ændringer i Jordens klima CO2 i atmosfæren ~ Udbredelsen af iskapper Kritisk tærskel ved 500 ppm (?) CO2 < 500 ppm => Udbredelse af iskapper og gletschere CO2 > 500 ppm => Jorden mere eller mindre fri for is Klimasensitivitet over 500 mio. år = 2.8 °C AARHUS UNIVERSITET Klimaet gennem Kænozoikum (sidste 65 mio. år) AARHUS UNIVERSITET Istider og mellemistider gennem Kvartæret (sidste 2.6 mio. år) Istider Seidenkrantz, 2009 AARHUS UNIVERSITET Mellemistider Istider og mellemistider i Vostok-iskernen fra Antarktis Holocæn Andre mellemistider LGM Kilde: Petit et al., Nature, 1999 AARHUS UNIVERSITET Isens udbredelse ved ”Last Glacial Maximum” (LGM) Weichsel Glaciationen - ca. 20.000 BP AARHUS UNIVERSITET Menneskets udvikling og udvandring tæt forbundet med klimaet AARHUS UNIVERSITET Overgangen fra istid til mellemistid CO2: - følger efter temp. i Antarktis - men kommer før global temp. CO2 bevirkede at opvarmningen blev global AARHUS UNIVERSITET Shakun et al., Nature, 2012 Holocæn (sidste 11.700 år) – en kedelig periode - og alligevel ikke helt… - En relativt stabil periode hvori komplekse civilisationer udvikledes - Den eneste tilstand af “Jordens system” der understøtter moderne samfund AARHUS UNIVERSITET Det Holocæne klima ved nordlige breddegrader Holocæn AARHUS UNIVERSITET Gennem Holocæn kan vi studere hvordan solen varierer i tid – og påvirker klimaet Jupiter Jorden Kilde: Solar Dynamics Observatory (2010) Ændringer i solens udstråling har påvirket klimaet gennem Holocæn Karl Gustav X ved Storebælt under “Den Lille Istid” (maleri fra 1658 AD) Dalton Solar minimum (1795-1825 AD) Maunder Solar minimum (1645-1715 AD) AARHUS UNIVERSITET Kilde: Lean and Rind (1995) Bedre geografisk datadækning => bedre forståelse af processerne Mønsteret under “Den Lille Istid” => solen påvirker atmosfærens cirkulation Temperaturen under “Den Lille Istid” (1500-1800 AD) Mann et al. (2009) => Solen påvirker fænomener som den Nordatlantiske Oscillation og El Niño AARHUS UNIVERSITET ”Global warming” – CO2 eller solen ? Ruddiman (2013) Solen en vigtig drivmekanisme indtil 1950 AARHUS UNIVERSITET Afkøling af stratosfæren => global opvarmning skyldes drivhusgasser Stigning i solaktivitet => opvarmning af både troposfære og stratosfære Afkølingen af stratosfæren forudsagt af klimamodeller Long and Christy, Bull. Amer. Meteor. Soc. (2012) AARHUS UNIVERSITET 2014 er det varmeste år siden 1880 – men varmen er ujævnt fordelt 2014 var 0.69°C varmere end gennemsnittet for 1900-2000 Kilde: NOAA, 2015 (Baseline: 1951-1980) AARHUS UNIVERSITET Havstrømmene fordeler Jordens varme Østgrønland AARHUS UNIVERSITET Tromsø (Nordnorge) “The Atlantic Multidecadal Oscillation” (AMO) og temperaturer i Nordatlanten en 60-80 års oscillation der påvirker klimaet omkring Nordatlanten (gletshere, iskapper, osv) – og globalt North Atlantic Sea-surface temperatures (March 31, 2011) AMO index Kilde: Science, 2005 AMO’en påvirker forekomsten af tropiske orkaner AMO index AARHUS UNIVERSITET Source: Kerr, Science, 2005 Orkanen Katrina og ”the great hurricane year” Hurricane Katrina (August, 2005) Intensiteten af orkaner stiger kraftigt med stigende temperaturer i den tropiske del af Atlanten AARHUS UNIVERSITET Dyreste naturkatastrofe i USAs historie Total skade: 1.836 dødsfald 108 milliarder US dollars (2005 USD) Link mellem AMO og nedbør / tørke i Sahel Sahara Sahel Savannah Tørke i Sahel mellem 1972 og 1984 - 100.000 dødsfald - 750.000 afhængige af nødhjælp KIlde: UN Environmental Programme (2002) Udfordring: Hvordan påvirker solen og CO2 vindsystemer og havstrømme ? Havstrømme Vindsystemer Science, 2011 Tørke Oversvømmelser Mere ekstremt vejr: temperatur, nedbør, orkaner AARHUS UNIVERSITET Kilde: Ruddiman (2013) “Tipping elements” i Jordens klimasystem “Tipping element” = en komponent af klimasystemet der passerer en kritisk tærskel AARHUS UNIVERSITET Lenton et al. PNAS, 2008 Antallet af ”klimaflygtninge” forventes at eksplodere i fremtiden Klimaflygtninge i 2050: ca. 150 millioner mennesker - Hyppige orkaner - Ekstreme tørkeperioder og ørkenspredning - Havniveaustigning: deltaer og lavtliggende områder Kilde: GRID Arendal AARHUS UNIVERSITET Global migration => grænsekonflikter på lokal og regional skala ”Klimaudfordringer” i Bangladesh Kilde: World Bank Group Havniveaustigning – ”det snigende problem” Rahmstorf, Nature Climate Change (2010) 75% af Bangladesh < 10 m.o.h. 169 Million Cykloner og oversvømmelser – det ”akutte” problem Cykloner og kraftig monsunnedbør => oversvømmelse - Vandbårne infektioner - Ødelagte afgrøder (cykloner i 1991, 1997 og 2007 kostede 250.000 liv) Fremtiden ? ✓ Mere kaotisk monsun ✓ Kraftigere El Niño Stabil monsun afløst af skiftende tørke / ekstremnedbør AARHUS UNIVERSITET Bæredygtigt landbrug i Sahel ? Svaret er ja, men bæredygtigheden afhænger kritisk af nedbørsmængden Regnrige år => livsgrundlag for stor befolkning Tørkeår => mangel på føde => migration AARHUS UNIVERSITET “Det er svært at spå – især om fremtiden” – også i Sahel Nogle områder vil få markant mindre nedbør (f.eks. Mali) - andre områder vil få mere nedbør (måske Sudan) Vigtige tiltag er igang: “Re-greening” Vandingsanlæg Diversifikation af afgrøder Andre trusler: - Øget befolkning - Politisk ustabilitet ”Climate change: the poor will suffer the most” Antropocæn – en ny geologisk tidsalder? Den geologiske tommelfingerregel: Jorden isfri indtil CO2 ~ 500 ppm Vil Jordens iskapper forsvinde helt ? (vi er nu ved 400 ppm) Anthropocæn og tabet af biodiversitet: Nuværende tab af biodiversitet svarer til de store “extinction events” i den geologiske historie ! Nature, Marts 2015 Havisens udbredelse ændres hurtigere end modellerne forudsiger
© Copyright 2024