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44thth Assessment Report Assessment ReportKapitel 2.5 - 2.10
Changes in Atmospheric Constituents and in Radiative
Forcing
Literaturseminar IPCCSS 2011
Theresa R. Plank0807119
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ÜberblickÜberblick
Anthropogene Veränderungen der Bodenalbedo und der Energiebilanz an der Erdoberfläche
Kondensstreifen und von Flugzeugen induzierte Bewölkung
Natürliche Antriebe
Vorteile des RF
Auswertung des RF
Global Warming Potential und andere Maße zum Vergleich
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Anthropogene Veränderungen der Bodenalbedo und der Anthropogene Veränderungen der Bodenalbedo und der Energiebilanz an der ErdoberflächeEnergiebilanz an der Erdoberfläche
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Anthropogene Veränderungen der Bodenalbedo und der Anthropogene Veränderungen der Bodenalbedo und der Energiebilanz an der ErdoberflächeEnergiebilanz an der Erdoberfläche
Veränderungen der Oberflächenbeschaffenheit seit 1750 Abholzung Urbarmachung (6-7% 35-39% der globalen Landfläche)
Landnutzung Albedo Erwärmung, weniger Verdunstung
Unsicherheiten bei Modellparametern Vegetation (RF relativ zur PNV: -0.66 bis 0.26 W/m²) Rekonstruktion der Vergangenheit (RF rel. zu 1700: -0.2 bis -0.28 W/m²) Parametrisierung der Bodenalbedo (RF rel. zur PNV: -0.65 bis 0.47 W/m²)
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Anthropogene Veränderungen der Bodenalbedo und der Anthropogene Veränderungen der Bodenalbedo und der Energiebilanz an der ErdoberflächeEnergiebilanz an der Erdoberfläche
Rußpartikel in Schnee und Eis RF von 0.2 W/m² Verminderung der Bodenalbedo um 0.4% weltweit (1% in NH) Auswirkung auf die Temperatur (1.7 x von CO2)
Bewässerung - beeinflusst Temperatur und Feuchtehaushalt
Anthropogene Wärmeabgabe Urbane Wärmeinseln
CO2 und Pflanzen – ‚Physiological Forcing‘
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Kondensstreifen und von Flugzeugen induzierte BewölkungKondensstreifen und von Flugzeugen induzierte Bewölkung
Anhaltende geradlinige Kondensstreifen Dünner Cirrus Optische Tiefen RF von 0.01 W/m²
Bewölkung von der Luftfahrt induziert (AIC) – Aerosole AIC = Σ aller Bewölkungsänderungen in Verbindung mit der Luftfahrt Globales Mittel des RF für AIC von 0.03 W/m² Erhöhter Temperaturtagesgang ohne AIC (11.09.2001, USA)
Luftfahrt-Aerosole Sulfat und Rußpartikel – Kondensationskeime Änderung der Strahlungseigenschaften von Cirrus-Bewölkung
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Comments on “Contrails, Cirrus Trends, and Climate”, Comments on “Contrails, Cirrus Trends, and Climate”, Shine K. P. 2005 (Journal of Climate, Vol. 18)Shine K. P. 2005 (Journal of Climate, Vol. 18)
MAPP (GCM von Minnis et al. 2004) 1973-1994 USA Cirrus Bewölkung – optische Tiefen Erwärmung von 0.16-0.27 K/Dekade Überschätzend
Beste Schätzung von GCMs: 0.01 K/Dekade
Radiative Forcing AIC: 0.0255 W/m² Treibhausgase: 0.8 W/m²
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Natürliche AntriebeNatürliche Antriebe
Sonnenstrahlungsvariabilität
Messung von Irradianzen
Historische Approximation von solarem Strahlungsantrieb
(RF durch Irradianz: 0.06 bis 0.3 W/m²)
Indirekte Effekte der Sonnenstrahlungsvariabilität UV-Strahlung Kosmische Strahlung Ozonkonzentration
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Natürliche AntriebeNatürliche Antriebe
Vulkanaktivität
Sulfat Aerosole, Asche Partikel
Krakatau (1883), Mt. Pinatubo (1991) – RF: -3 W/m² Agung (1963), El Chichón (1982) – RF: -2 W/m²
Klimatische Auswirkungen Strahlungsbilanz der Erde Horizontaler und vertikaler Temperaturgradient Wechselwirkung mit planetaren Phänomenen (NAO, El Niño,...) Chemische Reaktionen
Krakatau
Mt. Pinatubo
Agung
El Chichón
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Vorteile des RFVorteile des RF
RF zur Beschreibung der Änderung der global gemittelten Gleichgewichtstemperatur
Linearität
Vertikale und räumliche Verteilung ‚surface forcing‘ vs. ‚radiative forcing‘
Abschätzung von RF mit ESMs (Earth System Models)
Wirkungsgrad:Ei = λi/λCO2
Effektiver Strahlungsantrieb:
RFeff = Ei*RFi
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Vorteile des RFVorteile des RF
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Auswertung des RFAuswertung des RF
Unsicherheiten des ‚global mean RF‘ level of scientific understanding (LOSU)
Evidence Consensus
Global Mean Radiative Forcing RF – probability density functions (pdfs) netto anthropogenes RF: 1.6 W/m² (0.6-2.4 W/m²)
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Auswertung des RFAuswertung des RF
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Auswertung des RFAuswertung des RF
Global Mean RF durch Vorläuferemissionssubstanzen
Emissionen und deren Auswirkungen aufs zukünftige Klima
Zeitliche Entwicklung des Radiative Forcing und Surface Forcing
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Auswertung des RFAuswertung des RF
Räumliche Verteilung des Radiative Forcing und Surface Forcing
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Global Warming Potential und andere Maße zum VergleichGlobal Warming Potential und andere Maße zum Vergleich
rein physikalische Betrachtung der Dinge
Allgemeines Emissionsmaß:
Global Warming Potential:
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Global Warming Potential und andere Maße zum VergleichGlobal Warming Potential und andere Maße zum Vergleich
Global Temperature Potential:
Direct GWPs CO2 RF: 0.014 W/(m²ppm)
CH4, N2O, Halogen Treibhausgase, …
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Global Warming Potential und andere Maße zum VergleichGlobal Warming Potential und andere Maße zum Vergleich
Indirect GWPs
Methan
Kohlenmonoxid
Nicht Methan CHs
Stickoxide
Halogenierte CHs
Wasserstoff
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QuellenQuellen
http://www.ipcc.ch/publications_and_data/publications_ipcc_fourth_assessment_report_wg1_report_the_physical_science_basis.htm (Chapter 2)
Shine K. P. 2005: Comments on “Contrails, Cirrus Trends, and Climate” (Journal of Climate, Vol. 18)
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Literaturseminar IPCCSS 2011
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