Kondisi lingkungan apa yang harus ada agar sistem iklim bumi stabil? CO2.earth menyajikan beberapa konsep dasar untuk memahami stabilisasi iklim dalam konteks sistem bumi. Pertimbangkan tautan di sini pada Langkah 3 sebagai tempat awal yang memungkinkan. Ini masih jauh dari kata menyeluruh atau selesai.
GB4L
-
Sebelum global lokal
"Kami memiliki gambaran yang lebih jelas tentang perubahan iklim di masa depan dalam skala global daripada konsekuensi lokal yang terkait dengan pemanasan global. Dan kami tahu mengapa."
~ Rasmus E. Benestad 2015 [Info]
Data lokal lebih bervariasi dan berpotensi bertentangan dengan tren global secara keseluruhan. Ini dapat memberi tahu kita banyak hal, tetapi data global dapat menandakan tren planet yang bisa lebih jelas dan lebih dapat diandalkan daripada sinyal lokal.
RealClimate 2015 Perubahan iklim akan datang ke tempat di dekat Anda
Stabilisasi
-
CO2 Stabilisasi Prasyarat
Intro
IPCC diterbitkan a 'Pertanyaan yang Sering Diajukan' di 2007 yang mengukur perubahan stabilisasi atmosfer untuk berbagai gas rumah kaca berdasarkan persentase pengurangan emisi global dari sumber manusia. Sebagian besar didasarkan pada sumber daya itu, hubungan antara perubahan CO2 emisi dan perubahan atmosfer CO2 dirangkum di bawah ini.
Emisi Perubahan vs Atmospheric Perubahan
Pemotongan 10% di global CO2 emisi akan menghasilkan sekitar 10% pengurangan tingkat pertumbuhan atmosfer CO2 konsentrasi. Untuk menstabilkan atmosfer CO2 baik dalam jangka pendek atau jangka panjang, dibutuhkan pemotongan yang lebih dalam.
"Pengurangan 50% akan menstabilkan atmosfer CO2, tetapi hanya untuk kurang dari satu dekade. Setelah itu, atmosfer CO2 akan diperkirakan akan naik lagi karena daratan dan lautan tenggelam karena penyesuaian kimia dan biologi yang terkenal. Penghapusan total CO2 emisi diperkirakan menyebabkan penurunan atmosfer yang lambat CO2 dari sekitar 40 ppm selama abad 21st. "
~ IPCC (2007, p. 824)
Stabilisasi Jangka Pendek
Untuk memahami mengapa emisi perlu dipotong setengah untuk mencapai stabilisasi atmosfer, Anda akan belajar tentang fraksi udara CO2 emisi dari sumber manusia. Lihat tab berikutnya untuk pengenalan konsep ini.
Stabilisasi Jangka Panjang
Referensi di atas untuk "penghapusan lengkap CO2 emisi "bukan hanya skenario yang diidealkan. Ini merupakan prasyarat untuk stabilisasi jangka panjang CO2 konsentrasi di atmosfer.
"Hanya dalam kasus penghapusan emisi yang pada dasarnya dapat konsentrasi atmosfer CO2 akhirnya menjadi stabil pada tingkat yang konstan. Semua kasus moderat lainnya CO2 pengurangan emisi menunjukkan peningkatan konsentrasi karena proses pertukaran karakteristik yang terkait dengan siklus karbon dalam sistem iklim. "~ IPCC (2007, p. 824)
Informasi ini sangat penting untuk memahami tingkat pengurangan emisi yang diperlukan untuk menstabilkan atmosfer CO2 dan, praktisnya, suhu global dan iklim global juga.
Konsekuensi Keterlambatan
Laporan Penilaian Kelima juga menyatakan kumulatif itu CO2 emisi dari waktu ke waktu meningkatkan kerusakan dan kemungkinan dampak yang tidak dapat diubah.
"Pengurangan substansial dalam emisi GRK selama beberapa dekade mendatang secara substansial dapat mengurangi risiko perubahan iklim dengan membatasi pemanasan di paruh kedua abad 21st dan seterusnya. Emisi kumulatif dari CO2 sebagian besar menentukan rata-rata pemanasan permukaan global pada akhir abad 21 dan seterusnya. Membatasi risiko lintas RFC akan menyiratkan batas untuk emisi kumulatif CO2. Batasan seperti itu akan mengharuskan emisi bersih global sebesar CO2 pada akhirnya menurun menjadi nol dan akan membatasi emisi tahunan selama beberapa dekade mendatang. "
~ IPCC (2014, p. 19)
GRK lainnya
Untuk mengidentifikasi prasyarat untuk menstabilkan emisi gas rumah kaca lainnya, melihat IPCC 2007 FAQ 10.3.
Takeaway
Informasi ilmiah tentang stabilisasi CO2 konsentrasi menunjukkan nol global CO2 emisi dari sumber daya manusia sebagai prasyarat untuk mencapai dan mempertahankan atmosfer yang stabil CO2 level untuk jangka panjang.
Diskusi
Kemanusiaan memiliki beberapa pilihan untuk membuat.
Pertama, apakah ia ingin mencapai stabilisasi atau tidak. Tanda tangan 195 negara yang mengadopsi Konvensi Kerangka Kerja PBB tentang Perubahan Iklim, khususnya Pasal 2, menunjukkan bahwa umat manusia membuat pilihan itu pada tahun 1990-an. Institusi kami memilih untuk mencapai stabilisasi.
Pilihan berikutnya adalah:
- Pada tanggal berapa atau tingkat atmosfer mana manusia akan mencapai stabilisasi awal? CO2 dan GRK lainnya (termasuk pengurangan global yang cepat pada manusia CO2 emisi sekitar 50%)?
- Pada tanggal berapa atau tingkat atmosfer mana manusia akan mencapai stabilisasi jangka panjang CO2 dan GRK lainnya (melalui eliminasi manusia CO2 emisi).
Link
IPCC 2007 FAQ 10.3: Jika emisi gas rumah kaca mengurangi, seberapa cepat melakukan tingkat atmosfer menurun?
Science Daily Menstabilkan iklim membutuhkan emisi karbon mendekati nol
Karbon Tracker Bahan bakar fosil yang mati. Sisanya hanya rinci.
Link Terkait
GRL 2008 Matthews & Caldeira | Menstabilkan iklim membutuhkan emisi yang mendekati nol [.pdf]
Konsep terkait
Lihat tab berikutnya untuk pengantar "fraksi udara."
Referensi
IPCC. (2014). Perubahan iklim 2014: Laporan Sintesis. Kontribusi dari kelompok I, II dan III bekerja untuk laporan penilaian kelima dari Panel Antarpemerintah tentang Perubahan Iklim. (Tim Penulis Inti, RK Pachauri, & LA Meyer Eds.). Jenewa, Swiss: IPCC. [jaringan + .pdf + Cina + Korea]
Meehl, GA, Stocker, TF, Collins, WD, Friedlingstein, P., Gaye, AT, Gregory, JM,. . . Zhao, Z.-C. (2007). Proyeksi iklim global. Pertanyaan yang sering diajukan 10.3: Jika emisi gas rumah kaca berkurang, seberapa cepat konsentrasinya di atmosfer menurun? Dalam S. Solomon, D. Qin, M. Manning, Z. Chen, M. Marquis, KB Averyt, M. Tignor, & HL Miller (Eds.), Perubahan Iklim 2007: Dasar Ilmu Fisik. Kontribusi Kelompok Kerja I untuk Laporan Penilaian Keempat Panel Antarpemerintah tentang Perubahan Iklim (hlm. 824-825). Cambridge, Inggris dan New York, AS: Cambridge University Press.
- Pada tanggal berapa atau tingkat atmosfer mana manusia akan mencapai stabilisasi awal? CO2 dan GRK lainnya (termasuk pengurangan global yang cepat pada manusia CO2 emisi sekitar 50%)?
CO2 AF
-
CO2 Fraksi Lintas Udara
Link
GCP 2015 anggaran karbon global highlights (compact)
Science Daily '09 Adalah fraksi udara dari CO antropogenik2 meningkat?
sks CO2 tingkat dan fraksi udara
CO2.bumi Emisi karbon global
Dokumen
ESSD '15 Le Quere dkk. | Anggaran 2015 karbon global [.pdf]
Biogeosciences '15 Sitch et al. | Tren terbaru, regional CO2 sumber dan tenggelam [.pdf]
GRL Adalah fraksi udara dari CO antropogenik2 emisi meningkat?
Nature Geoscience '09 Le Quéré et al. | Tren di sumber dan tenggelamnya CO2 [.pdf melalui GCP]
Referensi
Canadell JG et al. (2007) Kontribusi terhadap percepatan atmosfer CO2 pertumbuhan dari
kegiatan ekonomi, intensitas karbon, dan efisiensi alami tenggelam. PNAS 104:
18866-18870, http://www.pnas.org/content/104/47/18866.abstractFriedlingstein P, Houghton RA, Marland G, Hackler J, Boden TA, Conway TJ,
Canadell JG, Raupach MR, Ciais P, Le Quéré C. Pembaruan pada CO2 emisi Alam
Geoscience, online 21 November 2010.Le Quere, C., Moriarty, R., Andrew, RM, Canadell, JG, sitch, S., Korsbakken, JI,. . . Zeng, N. (2015). Anggaran karbon global 2015. Sistem Earth Science Data, 7 (2), 349-396. doi: 10.5194 / essd-7-349-2015
Raupach MR et al. (2007) Penggerak percepatan global dan regional CO2 emisi.
Prosiding National Academy of Sciences 14: 10288-10293.
http://www.pnas.org/content/104/24/10288 Kelembaman
-
Perubahan Iklim Inersia
Kelambanan dalam sistem iklim berarti bahwa perubahan iklim dan dampak perubahan iklim akan berlanjut selama beberapa dekade hingga berabad-abad setelah faktor sumber yang bertanggung jawab atas perubahan tersebut dihilangkan. Tiga jenis kelembaman yang mempengaruhi sistem iklim diperkenalkan di bawah ini, bersama dengan efek penutup aerosol.
Tab ini mempertimbangkan berikut:
- berkomitmen CO2 emisi infrastruktur yang ada
- suhu dan permukaan laut berkomitmen meningkat dari Emisi gas rumah kaca 'yang sudah di atmosfer'
- pemanasan sebelum tertutup oleh efek pendinginan aerosol yang bisa menurun
Inersia infrastruktur
Bahkan jika manusia berkomitmen untuk hampir menghilangkan manusia CO2 emisi, energi dan infrastruktur transportasi memiliki rentang hidup yang panjang yang mewakili substansial CO2 komitmen emisi untuk 50 tahun ke depan (Davis et al., 2010). Kelambanan infrastruktur ini "mungkin menjadi kontributor utama untuk total komitmen pemanasan di masa depan" (hlm. 330).
Emisi berkomitmen
Dalam contoh hipotesis di mana masa depan CO2 emisi terbatas pada CO2-perangkat yang ada sekarang, para peneliti memperkirakan bahwa emisi itu (dari 2010 ke 2060) akan memungkinkan stabilisasi atmosfer CO2 di bawah 430 ppm dan pemanasan rata-rata mencapai sekitar 1.3 ° C di atas tingkat pra-industri. Sebagai perbandingan, skenario yang memungkinkan CO2Infrastruktur untuk ekspansi menghasilkan pemanasan 2.4 ° C hingga 4.6 ° C oleh 2100 dan atmosfer CO2 lebih dari 600 ppm.
Pemanasan Terkunci Dalam
Secara global, pemanasan dekat dengan 1.5 ° C di atas masa pra-industri (naik dari sekitar 0.8 ° C di 2014), sudah terkunci ke dalam sistem bumi dengan masa lalu dan diprediksi gas rumah kaca (Bank Dunia, 2014).
Perlu untuk Alternatif
Para peneliti mencatat itu CO2Infrastruktur yang ada di 2010 tidak cukup untuk mendorong atmosfer CO2 dan pemanasan global di luar target pagar pembatas 450 ppm CO2 dan 2 ° C. Mereka mengingatkan bahwa itu adalah CO2-memisi infrastruktur yang belum dibangun yang menghadapkan dunia pada dampak iklim yang paling mengancam. Penghindaran skenario ini membutuhkan upaya luar biasa untuk mengembangkan alternatif (Davis et al., 2010).
Perubahan Iklim Komitmen
Sejumlah studi iklim telah menggunakan model untuk menjalankan simulasi yang mengidentifikasi dan mengukur perubahan iklim yang tertunda dan dampak dalam skenario stabilisasi hipotetis. Studi ini memungkinkan para ilmuwan untuk mempelajari bagaimana bumi dapat diharapkan untuk merespon penghentian emisi GRK yang menghangatkan sistem iklim, dan aerosol yang menutupi sebagian dari pemanasan GRK. Mereka menunjukkan bahwa inersia terbesar (respon tertunda) ditemukan di lautan, dan beberapa inersia ditemukan pada tingkat suhu global.
Misalnya, Meehl dan rekan peneliti (2006) membuat skenario hipotetis di mana konsentrasi gas rumah kaca pada tahun 2000 tetap sama selama 100 tahun ke depan. Beberapa simulasi yang mereka jalankan menunjukkan bahwa "kita sudah berkomitmen terhadap pemanasan global 0.4 ° C lebih banyak pada tahun 2100 dibandingkan dengan 0.6 ° C pemanasan global yang diamati pada akhir abad kedua puluh" (hlm. 2603). Lebih lanjut, suhu menunjukkan tanda-tanda penurunan 100 tahun setelah tingkat GRK atmosfer menjadi stabil.
Permukaan laut menunjukkan kelembaman yang lebih besar dari suhu global. Kenaikan permukaan laut meningkat lebih dari dua kali lipat peningkatan yang diamati dalam 100 tahun sebelumnya (1901 hingga 2000). Pada tahun 2100, 'Simulasi Meehl' menunjukkan tren kenaikan yang berkelanjutan.
Jika dunia tiba-tiba berhenti membakar bahan bakar fosil pada Januari pertama tahun depan, atmosfer CO2 akan cepat stabil. Namun suhu dan permukaan laut akan terus meningkat lama setelah itu. Ilmuwan menyebut penundaan stabilisasi suhu dan dampak iklim lainnya ini sebagai "komitmen iklim".
Ireversibilitas
Sebagian besar dari perubahan iklim sebagian besar tidak dapat diubah pada skala waktu manusia, kecuali jika antropogenik bersih CO2 emisi
sangat negatif selama periode berkelanjutan. Lihat IPCC AR5, Ch 12, p. 1033.Aerosol
Matthews dan Zickfeld (2012) memperkirakan bahwa penghapusan penuh hasil aerosol di pemanasan antara 0.25 ° C dan 0.5 ° C dalam satu dekade setelah eliminasi mereka.
Takeaway
Tanggapan tertunda sudah dalam sistem mempertinggi urgensi untuk mengambil tindakan segera untuk membangun dan mengimplementasikan alternatif bagi CO2 dan infrastruktur emisi GRK yang sedang digunakan sekarang.
Link
IPCC '07 AR4 WGI | 10.7.1 | Komitmen perubahan iklim untuk tahun 2300
IPCC '01 Pengaruh manusia terus berubah suasana selama 21st Century
Nature '05 Oceans memperpanjang efek dari perubahan iklim
14 Bank Dunia ' Hidupkan Bawah Heat [2014 Laporan]
Referensi
Armor, KC, & Roe, GH (2011). Komitmen iklim di dunia yang tidak pasti. Huruf penelitian geofisika, 38 (1). doi: 10.1029 / 2010GL045850 [GRL + .pdf]
Davis, SJ, Caldeira, K., & Matthews, HD (2010). Masa depan CO2 emisi dan perubahan iklim dari infrastruktur energi yang ada. Ilmu, 329 (5997), 1330-1333. doi: 10.1126 / science.1188566
Friedlingstein, P., & Solomon, S. (2005). Kontribusi dari generasi manusia masa lalu dan sekarang untuk pemanasan berkomitmen disebabkan oleh karbon dioksida. Prosiding National Academy of Sciences dari Amerika Serikat, 102 (31), 10832-10836.
Gillett, NP, Arora, VK, Zickfeld, K., Marshall, SJ, & Merryfield, WJ (2011). Perubahan iklim yang sedang berlangsung setelah penghentian total emisi karbon dioksida. Nature Geoscience, 4 (2), 83-87. doi: 10.1038 / ngeo1047
Meehl, GA, Washington, WM, Santer, BD, Collins, WD, Arblaster, JM, Aixue, H.,. . . Strand, WG (2006). Proyeksi perubahan iklim untuk komitmen perubahan dua puluh satu abad dan iklim di CCSM3 yang. Journal of Climate, 19 (11), 2597-2616.
Matthews, HD, & Zickfeld, K. (2012). Tanggapan iklim dengan emisi gas rumah kaca memusatkan perhatian dan aerosol. Nature Climate Change, 2 (5), 338-341. doi: 10.1038 / nclimate1424
Wigley, TML (2005). Komitmen perubahan iklim. Ilmu, 307 (5716), 1766-1769.
C Anggaran
-
Anggaran karbon
Anggaran karbon kumulatif
IPCC pada anggaran
Link ke zickfeld tepat waktu untuk anggaran.
Link ke GCP tentang anggaran yang digunakan.
Pilihan kebijakan = berapa banyak yang tersisa untuk digunakan
15 Huffington Post ' Mann | Seberapa dekat kita untuk pemanasan berbahaya?