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Literaturseminar IPCC SS 2011 Theresa R. Plank 0807119

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4 th Assessment Report Kapitel 2.5 - 2.10 Changes in Atmospheric Constituents and in Radiative Forcing. Literaturseminar IPCC SS 2011 Theresa R. Plank 0807119. Überblick. Anthropogene Veränderungen der Bodenalbedo und der Energiebilanz an der Erdoberfläche

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4th Assessment ReportKapitel 2.5 - 2.10Changes in Atmospheric Constituents and in Radiative Forcing

Literaturseminar IPCC

SS 2011

Theresa R. Plank

0807119

berblick
Überblick
  • 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

Theresa R. Plank - 0807119

anthropogene ver nderungen der bodenalbedo und der energiebilanz an der erdoberfl che
Anthropogene Veränderungen der Bodenalbedo und der Energiebilanz an der Erdoberfläche

Theresa R. Plank - 0807119

anthropogene ver nderungen der bodenalbedo und der energiebilanz an der erdoberfl che1
Anthropogene Veränderungen der Bodenalbedo und der Energiebilanz 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 ver nderungen der bodenalbedo und der energiebilanz an der erdoberfl che2
Anthropogene Veränderungen der Bodenalbedo und der Energiebilanz 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‘

Theresa R. Plank - 0807119

kondensstreifen und von flugzeugen induzierte bew lkung
Kondensstreifen 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 shine k p 2005 journal of climate vol 18
Comments on “Contrails, Cirrus Trends, and Climate”, 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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nat rliche antriebe
Natürliche 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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nat rliche antriebe1
Natürliche Antriebe

Mt. Pinatubo

Krakatau

El Chichón

Agung

  • 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

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vorteile des rf
Vorteile 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 rf1
Vorteile des RF

Theresa R. Plank - 0807119

auswertung des rf
Auswertung 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)

Theresa R. Plank - 0807119

auswertung des rf1
Auswertung des RF

Theresa R. Plank - 0807119

auswertung des rf2
Auswertung 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 rf3
Auswertung des RF
  • Räumliche Verteilung des Radiative Forcing und Surface Forcing

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global warming potential und andere ma e zum vergleich
Global 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 ma e zum vergleich1
Global 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 ma e zum vergleich2
Global Warming Potential und andere Maße zum Vergleich
  • Indirect GWPs
    • Methan
    • Kohlenmonoxid
    • Nicht Methan CHs
    • Stickoxide
    • Halogenierte CHs
    • Wasserstoff

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quellen
Quellen
  • 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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danke f r eure aufmerksamkeit

Danke für Eure Aufmerksamkeit !

Literaturseminar IPCC

SS 2011

Theresa R. Plank

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