IPCC Sonder-Klimabericht 2018

Max Camenzind

Akademie HD 2018

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Intergovernamental Panel on Climate Change IPCC SR1.5

Carbon Budget

Carbon Budget

Etwas Klima-Geschichte

In den 4,6 Milliarden Jahren, in denen es die Erde gibt, hat sich ihr Klima ständig verändert. Allein in den vergangenen 650.000 Jahren gab es sieben Zyklen, in denen es mal wärmer, mal kälter war, es also abwechselnd Warm- und Eiszeiten gab. Die Klimageschichte des Planeten ist nämlich konserviert. Sie steckt etwa in den Ringen von Bäumen, im Meeresgrund, Korallenriffen und Eisschilden. Indem Forscher diese in ihre Bestandteile zerlegen und chemisch analysieren, können sie sehen, wann wie viel Kohlendioxid (CO₂) in der Luft war, wie viel Sauerstoff, welche Partikel in der Atmosphäre schwebten oder wie warm, kalt oder feucht es war.

Kalt- und Warmzeiten

Zyklisches Auftreten von Kalt- und Warmzeiten mit ca. 150 Millionen Jahren Zykluszeit (Kontinentaldrift?). Die mittlere globale Temperatur von ~22°C bestimmte die überwiegende Zeit der Erdgeschichte. Paläoklimatologen vermuten, dass wir uns gerade am Ende eines Eiszeitalters befinden, jedoch innerhalb einer Eis-Epoche, von

der wir nicht wissen, wann sie zu Ende ist. Limit Cycle um 10 Grad Celsius!

10 Grad

Wir leben am Ende einer Zwischeneiszeit

Vielen scheint dagegen immer noch nicht bewusst zu sein, dass sich die Erde am Ende einer der im Eiszeit-Zyklusverhältnis sehr kurzen Warmzeiten befindet, deren Umkehr zur dann katastrophalen Vereisung sich zum Glück hinauszögert . Bisher weiß noch niemand wirklich, warum das Klima seit ca. einer Millionen Jahren diese regelmäßigen Eiszeit-Zyklen erzeugt. Man weiß nur, dass sie bisher immer kamen. Trotz diesem eklatanten, fehlenden Ursachenwissen schaffen es (vom Menschen programmierte) Klimasimulationen, ein Ende dieser Zyklen vorherzusagen.

Die Exzentrizität (100 ka) - Änderung des Ellipsenradius der Erdumlaufbahn: Die jährliche Umlaufbahn der Erde verändert sich im Laufe einer Periode von rund 100.000 Jahren von einem fast vollkommenen Kreis zu einer länglichen Ellipse und wieder zurück zum Kreis. Dabei schwankt die Entfernung der Erde zur Sonne um 18,5 Millionen Kilometer (aktuell nur 4,9 Mio. km). Die Schiefe der Ekliptik bzw. Neigungswinkel der Erdrotationsachse, gen. Obliquität (41 ka): Die Rotationsachse der Erde verläuft nie lotrecht zur Ebene ihrer Umlaufbahn um die Sonne, sondern in einem Winkel, der im Verlauf einer Periode von 41 ka zwischen 21°55' und 24°18' schwankt. Zurzeit beträgt der Neigungswinkel 23°26'25". Wegen dieser Neigung der Erdachse ändert sich die Intensität der auf jeden Punkt der Erde treffenden Sonnenstrahlung während der einjährigen Umlaufzeit, die die Jahreszeiten verursacht. Wenn der Neigungswinkel am größten ist, kommt es auf der Nord- wie auf der Südhalbkugel zu den heißesten Sommern und kältesten Wintern. Vor 25 ka (LGM, vgl. oben!) erhielt die Erde auf 65° nördlicher Breite nur soviel Sonne wie heute auf 71° nördlicher Breite, rund 450 km weiter nördlich. Die Präzession (25.780 Jahre ): Während sich die Form der Umlaufbahn (Exzentrizität) und der Neigungswinkel der Rotationsachse (Schiefe der Ekliptik) ändern, vollführt die Erde gleichzeitig eine langsame Kreiselbewegung im Raum - ihre Achse beschreibt einen Kreis (Wanderung des Himmelsnordpols), den sie alle 25.780 Jahre vollendet und der als Umlauf des Perihels bezeichnet wird. Überlagert wird die Präzession von der Nutation

Milankovic Theorie

Gletscher Wachstumsphasen Die heutigen Gletscher gehen nicht auf Eiszeit zurück

Deutlich zu erkennen ist die Phase weit zurückgezogener Gletscher während des Römischen Optimums und der Mittelalterlichen Warmzeit. Bitte beachten, dass die Schwankungsbreiten stark überzeichnet wurden und die Länge des Grossen Aletsch-Gletschers seit der LIA nur um etwa 10% abgenommen hat. Nach Holzhauser (1995) war der Große Aletsch-Gletscher zum Ende der Kleinen Eiszeit etwa Mitte des 19. Jahrhunderts talabwärts noch rund 2,5 km länger und von größerer Mächtigkeit.

Aletsch Gletscher & die Fiescher

Während Jahrhunderten haben die Bewohner von Fiesch für die Gletscherschmelze gebetet. Mit Erfolg: Der Aletschgletscher schmolz. In diesem Jahr bitten die Fiescher erstmals, der Gletscher möge anwachsen.

Gletschersee brachte Zerstörung

Wassermassen aus dem Märjelensee, einem typischen Gletscherrandsee, hatten einst wiederholt Zerstörung über die Walliser Gemeinde gebracht. 1678 legten die Katholiken von Fiesch deshalb ein vom damaligen Papst Innozenz XI. genehmigtes Gelübde ab, den Naturgewalten ein Ende zu setzen. Seither wurde jeweils am 31. Juli jeden Jahres eine Prozession mit Gebeten gegen das Wachstum des Gletschers durchgeführt. Die Fiescher blieben in der Folge tatsächlichen vor grösseren Katastrophen verschont. Durch den steten Rückgang des Gletschers hat sich das Gelübde allerdings überholt. Heute gilt es, den Gletscher als Trinkwasserreservoir und insbesondere als Touristenattraktion zu erhalten.

Warmzeiten im Holozän

Wie viel hat die Sonne zur Klimaerwärmung der letzten Jahrhunderte beigesteuert? Nachweisbar ist: Ihre Aktivität hat seit dem Jahr 1700 kräftig zugenommen, erreichte in den zwei Zyklen vor 1995 sogar die höchsten Werte seit 400 Jahren!

Indizien Klimaänderung seit Industrialisierung: Temperatur-Zunahme der Erdoberfläche

Global Sea Level

Drastischer Anstieg Treibhaus-Gase

Fakt 1: Globale Erwärmung ?

Aussage: „2018 war wärmstes Jahr seit Beginn der Aufzeichnungen“ Das ist nicht Klima ! Klima ist der statistische Durchschnitt

aller meteorologisch regelmäßig wiederkehrender Zustände und Vorgänge der Atmosphäre an einem Ort und umfasst lange Zeiträume von in der Regel mindestens 30 Jahren (WMO).

Was ist Klima ? Was ist Wetter ? Wetter ist der physikalische Zustand der Atmosphäre an einem bestimmten Ort oder in einem Gebiet zu einem bestimmten Zeitpunkt oder in einem kurzen Zeitraum von Stunden bis hin zu wenigen Tagen. Dieser Zustand wird durch meteorologische Größen beschrieben, die an den meteorologischen Beobachtungsstationen regelmäßig gemessen und aufgezeichnet werden. Dazu zählen unter anderem Lufttemperatur, Luftdruck, Windgeschwindigkeit und Windrichtung, Luftfeuchte, Bewölkung und Niederschlag. So kann etwa aus drei aufeinander folgenden heißen Sommern nicht auf eine Erwärmung des Klimas geschlossen werden. Oder eine Reihe von kühlen Jahren in einem Jahrzehnt ist nicht unbedingt gleichbedeutend mit einer Abkühlung des Klimas. Das könnte der Fall sein, wenn sich die Abkühlung über mehrere Jahrzehnte hinweg fortsetzt.

Vorsicht mit Klima-Daten !

Auch Klimadaten können nicht als Wetter und Witterung interpretiert werden. Diese Daten werden meist nicht nur über lange Zeiträume, sondern auch sehr großräumig gemittelt, häufig global über die ganze Erde. Folgende Beispiele veranschaulichen die Größenordnung globaler Temperaturmittel: Der Unterschied im globalen Temperaturmittel zwischen dem Höhepunkt der letzten Vereisung vor circa 21.000 Jahren und dem heutigen Klima beträgt etwa 4 bis 5°C. Es wird deutlich, dass die mit diesem – relativ gering anmutenden – globalen Temperaturanstieg verbundenen regionalen Temperaturschwankungen und Auswirkungen erheblich größer sind. Ein Anstieg der globalen Mitteltemperatur um 2°C gegenüber vorindustriellem Niveau könnte so gravierende Folgen wie das fortwährende Abschmelzen des Grönländischen Eisschildes in den kommenden Jahrhunderten haben. Ein vollständiges Abschmelzen des Grönländischen Eisschildes wäre mit einem Meeresspiegelanstieg von bis zu 7 Metern und schwerwiegenden Problemen in küstennahen Gebieten verbunden.

Atmosphäre als Treibhaus

Der Treibhauseffekt

Treibhausgase & Energiehaushalt

Der Strahlungsantrieb F nach IPCC

Strahlungsantrieb (engl. radiative forcing) ist ein Maß für die Energiebilanz der Erde durch die von außen einwirkende Strahlung und wird in W/m² gemessen. Der Begriff radiative forcing bzw. climate forcing wurde vom IPCC eingeführt, um im Rahmen der Klimastudien den Einfluss externer Faktoren auf die Strahlungsbilanz bzw. das Klimasystem der Erde zu beschreiben.

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Positive Feedbacks

• Änderungen in Treibhausgasen und

Albedo sind nicht Ursache der

Klimaänderung während der Eiszeiten –

sie erscheinen um mehrere hundert

Jahre verzögert hinter der

Temperaturvariation.

• Treibhausgase und Albedo sind

positive Feedbacks der Klimaänderung.

• CO2 wird vor allem durch Ozeane

freigesetzt. 25

Strahlungsantrieb durch Sonne kann Temperaturanstieg nicht erklären

Temperatur, CO2 und Sonnenaktivität

Mittlere Temperatur der Erde IPCC

IPCC 2018

Fakt 2: Die Verbrennung von Kohle und Erdöl heizt den Planeten auf

Die Konzentration des Treibhausgases in der Atmosphäre ist mit Beginn der Industrialisierung deutlich gestiegen. Das haben zahlreiche Messungen ergeben. Letzten Analysen zufolge ist sie heute so hoch wie niemals zuvor in den zurückliegenden 800.000 Jahren, in denen es nachgewiesen deutliche Klimaveränderungen aus verschiedenen, natürlichen Gründen gab (Quarternary Science Reviews: Köhler et al., 2010). Zweifler führen an dieser Stelle häufig an, hohe CO₂-Konzentrationen in der Atmosphäre träten früher nach einer Erwärmung auf. Kohlendioxid sei die Folge, nicht die Ursache eines Klimawandels. Als Beispiel nennen manche den raschen Anstieg von CO₂ vor 55 Millionen Jahren. Aber Achtung: Damals ging es um Veränderungen binnen 10.000 Jahren, nicht weniger Jahrhunderte.

Stahlwerk in China

Natürlicher Treibhauseffekt

Frage der Treibhausgase Wie viel Treibhausgas in der Erdatmosphäre steckt, ist genau bekannt. Seit dem Jahr 1958 wird der CO₂-Gehalt täglich auf dem Vulkan Mauna Loa in Hawaii gemessen. In dieser Zeit ist er von unter 320 auf über 400 ppm (parts per million) gestiegen. Eine ähnliche Zunahme gibt es auch beim zweitwichtigsten Treibhausgas, dem Methan. Die Frage nach den Urhebern des Anstiegs ist viel schwieriger zu beantworten. Denn die Treibhausgase verteilen sich in wenigen Wochen gleichmäßig um den Globus. Der Ausstoß einzelner Staaten wird deshalb indirekt berechnet – aus dem Verbrauch fossiler Treibstoffe und aus vielen weiteren Daten über Bodenbeschaffenheit, Land- und Forstwirtschaft, Chemieindustrie und Abfallentsorgung.

CO2-Anstieg durch Menschen

CO2 – die letzten Jahre

Eindeutiger Anstieg seit Industrialisierung

Fakt 3: Ist Treibhauseffekt bewiesen?

IPCC sagt: „Der Mechanismus, wie Treibhausgase,

etwa Kohlendioxid, die Atmosphäre erwärmen, ist

bewiesen. Je mehr CO₂ in die Atmosphäre aufsteigt,

desto weniger Sonnenstrahlen können als

Infrarotstrahlung zurück ins All reflektiert werden.

Wie eine Hülle schließt Kohlendioxid die Wärme ein.

Das wissen Forscher seit gut 120 Jahren dank

Experimenten und Beobachtungen in der Natur.“

Diese Aussage ist ganz schön übertrieben!

Was ist der Strahlungsantrieb?

Korrelation CO2 vs Temperatur

Fakt 4: Die Eismassen an den

Polen schwinden

das taten sie in jeder

Zwischeneiszeit!

Meereis am Südpol

In den vergangenen Jahren haben sich die Hinweise

darauf gemehrt, dass nicht nur die West-, sondern auch

die Ostantarktis anfällig für den Klimawandel ist. Immer

wärmeres Meerwasser scheint das Eis der Gletscher von

unten zu tauen. Wie lange es dauert, bis die Eismassen

instabil werden? Genau das ist noch Gegenstand

aktueller Forschung und entsprechend diskutiert. Immer

mehr Arbeiten deuten darauf hin, dass der Kipppunkt

bereits erreicht und das Tauen nicht mehr zu stoppen ist

(Science: Joughin, Smith & Medley, 2014 / Geophysical

Research Letters: Rignot et al., 2014).

Fakt 5: Meeresspiegel steigt

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Ein weiterer Indikator ist der Meeresspiegel. Seit

Jahrzehnten verliert ein Großteil der Gletscher an

Masse, das grönländische Festlandeis schwindet

immer schneller und selbst Dauerfrostgebiete

beginnen zu tauen, weshalb es mehr flüssiges Wasser

gibt. Das ist erwiesen.

Fakt 6: Der Klimawandel fördert

Hitzewellen und

Überschwemmungen

Wenn es im Sommer außergewöhnlich heiß ist, ist

das nicht gleich der Klimawandel. Aber das globale

Klima wirkt sich auf Extremwetter-Ereignisse aus.

Wie genau, wird noch immer debattiert und erforscht.

Eine Schwierigkeit hierbei: Es geht um

Außergewöhnliches, wie sintflutartige Regenfälle,

schwere Gewitter, Dürren oder Wirbelstürme – und

all das ist schon per Definition selten. Es braucht

aber möglichst viele Ereignisse, um eine belastbare

Datenbasis zu haben.

Die Folgen des Klimawandels werden vielerorts sichtbar. Satelliten-Aufnahmen

der Nasa dokumentieren das. Im Frühjahr 2017 verursachten Starkregen und

Tornados heftige Überschwemmungen in der Mitte und im Süden der USA, wie

dieser Vorher-Nachher-Vergleich rund um den Mississippi zeigt.

Fakt 7: Es wurde einiges getrickst

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Ozean Temperatur

Was will IPCC SR1.5 ?

• Der SR1.5 wurde am 8. Oktober 2018 auf einer Pressekonferenz in Incheon, Südkorea, vorgestellt.

• Der Sonderbericht stellt den wissenschaftlichen Kenntnisstand zu den Folgen von 1,5 °C Erwärmung gegenüber vorindustriellen Bedingungen und zu Treibhausgas-Emissionspfaden, die mit einer solchen Erwärmung konsistent sind, dar.

• Der Bericht untersucht außerdem konkrete Maßnahmen zur Verstärkung und Beschleunigung des Kampfes gegen den Klimawandel.

• Welche regionalen und lokalen Auswirkungen wird eine globale Erwärmung von 1,5°C haben?

1,5 °C Ziel ist sehr ambitiös

Erwärmung um 1,5°

Anthropozän

IPCC 2018

Wie nahe am Ziel?

Nötige Emissionspfade um das im Übereinkommen von Paris vereinbarte Zwei-Grad-Ziel ohne negative Emissionen

einzuhalten, abhängig vom Emissionspeak

Klima-Extrapolation bis 2100 / IPCC

Klima-Extrapolation bis 2100 / IPCC

Fazit

Radiative Forcing

Temperaturänderung