Ottos geografi noter til HF
Geografi noter
Global opvarmning og klimaforandringer

Global opvarmning

Tekst: Klimaforandringer og global opvarmning 28 s. | Spørgsmål til teksten

Naturlige klimaforandringer Energiforbrug og CO2 udledning

Klimadebatten ...

IPCC og Al Gore

Jordens klima har altid været under forandring, hvor lange istider er blevet afløst af kortere varmeperioder (se figur). Den sidste istid sluttede for kun 10-12.000 år siden, så vi er nu i en varmeperiode eller en mellemistid.

Global opvarmning handler om de klimaforandringer som man har observeret igennem de sidste godt 150 år. Målinger viser at jordens gennemsnitstemperatur er steget med ca. 0.8 ° C i forhold til gennemsnittet 1961-1990 (referenceperioden).

Siden midten af 1980'erne har man diskuteret hvorvidt denne klimaændring var et resultat af menneskelige aktiviteter - først og fremmest vores afbrænding af fossile brændstoffer, og den heraf følgende CO2 udledning til atmosfæren, hvilket menes at ville forstærke den naturlige drivhuseffekt.

Den første FN-konference om klimaændringer blev afholdt i 1992 (Verdensmødet i Rio de Janeiro), og siden 1995 er der hvert år afholdt et såkaldt COP-møde mellem FN's medlemslande, hvor man har søgt at komme til enighed om internationale aftaler for begrænsning af CO2 udslippet.

Den førende autoritet i den offentlige klimadebat har siden 1990'erne været IPCC (The Intergovernmental Panel on Climate Change) som blev oprettet i 1988 under FN, med det formål at undersøge risikoen for en menneskeskabt global opvarmning og konsekvenserne heraf samt hvordan en globalopvarmning kan modvirkes. ¹

IPCC har siden 1990 udgivet en lang række rapporter som har været toneangivende i klimadebatten. ²

Et vendepunkt i den offentlige debat om en menneskelig påvirkning af klimaet kom med bogen og filmen "En ubekvem sandhed" (An Inconvenient Truth) fra 2006 med den tidligere amerikanske vicepræsident Al Gore.

Koncensus

I dag er der almindelig enighed (koncensus) om følgende:
  1. at der sker en global opvarmning
  2. at denne opvarmning fremmes (signifikant) af menneskets udledning af CO2, og
  3. at sådanne klimaændringer vil få alvorlige konsekvenser for livsbetingelserne for flora, fauna og mennesker.
  4. at klimaforandringerne må modvirkes gennem reduktion af vores CO2 udledninger
Mens der er opstået en bred enighed om ovenstående, så er der alligevel forskellige holdninger til klimaspørgsmålet.

På den ene side er der "Alarmisterne", som taler om en forestående menneskeskabt katastrofe af næsten apokalyptiske proportioner, og på den anden side "Benægterne" som mere eller mindre benægter at der finder en global opvarmning sted eller at mennesket skulle have indflydelse herpå.

Andre, de såkaldte "Skeptikere", som har stillet sig kritisk eller tvivlende overfor dele af 'koncensus-teorien' og det videnskabelige grundlag herfor, har også oplevet at blive hængt ud som 'vantro' eller er på anden måde blevet stemplet som 'reaktionære', amoralske osv.

Holdningerne i klimadebatten

Forskellige holdninger til global opvarmning
Holdningerne i klimadebatten - fra katastrofe til benægtelse. Hvor ligger du selv eller dine venner i forhold hertil?

Videnskab, politik eller tro?

Det der tidligere hed "Klimadebatten" syntes ikke længere at kunne diskuteres, men er blevet et 'etableret faktum'. Hvis spørgsmålet om en menneskelig påvirkning af klimaet er blevet en 'almen sandhed', er det så fortsat et naturvidenskabeligt forskningsområde? Eller er naturvidenskabelig diskussion om klimaændringer blevet en ny 'religion', som man skal 'tror' på med mindre man vil betegnes for at være 'vantro'? Bedøm selv.

Overvej hvor nedenstående videnskabsfolk og debatører placerer sig i i debatten ( jvnf skemaet)

IPCC - videnskabelige beviser (9 min.)

Hør Professor Brian Cox (ca. 4 min)

Hør Dr. Judith Curry (ca 5 min)

Patrick Moore om CO2 (ca. 20 min)

En dansk geografibog til Gymnasiet / HF (siden er nu fjernet fra Politikens webside!! ) blev i 2011 udsat for offentlig kritik, da man her omtalte nogle af de divergerende synspunkter som hidtil havde præget klimadebatten.

I takt med at den 'Globale opvarmning' viser sig i 'vind & vejr' med varmerekorder, orkaner, oversvømmelser m.v., er den også blevet stadig mere synlig i klimapolitikken, som i dag griber ind i stort set alle politikområder; energi- og miljøpolitik, industri- og transportpolitik, skatter- og afgifter og fødevarepolitik m.v.

Nogle vil også se klimaproblemet i sammenhæng med hele den industrielle eller kapitalistiske verdens materielle forbrugskultur, som således ses som uforenelig med en bæredygtig fælles fremtid.

I undervisningsforløbet her skal I først og fremmest få kendskab til:

  • Kulstofkredsløbet og CO2 betydning for atmosfærens strålingsbalance
  • De data / observationer som ligger til grund for klimadebatten, og
  • De selvforstærkende mekanismer (feedback-) som klimasystemet indeholder.
  • Hvem er de største CO2 udledere (syndere) og hvordan kan vi forklare at CO2 udledningerne varierer så markant fra land til land?
¹) IPCC's formål er i dag at: "...to assess on a comprehensive, objective, open and transparent basis the scientific, technical and socio-economic information relevant to understanding the scientific basis of risk of human-induced climate change, its potential impacts and options for adaptation and mitigation. IPCC reports should be neutral with respect to policy, although they may need to deal objectively with scientific, technical and socio-economic factors relevant to the application of particular policies." kilde
²) Klimadebattens historie (eng) hvor klimadebatten beskrives som en ny form for videnskabelig baseret politisk aktivisme, hvor naturen gøres til et offer for menneskets moderne livsstil.

Teori - CO2 og Drivhuseffekten

Kulstofkredsløbet

Model af kulstofskredsløbet
Figur 1: Model af kulstofskredsløbet med angivelse af Gigaton kulstof / år

1) Hvilke naturlige biologiske processer indgår kulstof i ?

2) Hvor stort er det menneskelige bidrag til atmosfærens CO2 indhold?

3) Hvilke af de nævnte tal værdier i modellen tror du man kender med størst sikkerhed?

Mere detaljeret model af kulstofskredsløbet

Drivhuseffekten

Model af kulstofskredsløbet
Figur 2: Simpel model af atmosfærens strålingsbalance

4) Forklar ud fra modellen hvad der menes med den 'naturlige drivhuseffekt'

5) Hvilken rolle spiller CO2 i atmosfærens strålingsbalance (klimasystemet) ?

6) Hvad ville gennemsnitstemperaturen være på jorden uden den naturlige drivhuseffekt?

7) Hvad er den vigtigste drivhusgas ?

8) Hvilke andre drivhusgasser findes der?

Svar ...

  • atmosfærens drivhusgasser tilbageholder størstedelen af jordens langbølgede varmestråling
  • Co2 er en drivhusgas - og bidrager derfor til drivhuseffekten
  • Uden drivhuseffekten ville temperaturen være 33 ° koldere = - 18 ° C
  • Vigtigste drivhusgas er vanddamp og skyer.
    Drivhusgasserne og deres andel af den samlede drivhuseffekt:
    Vanddamp = 50 %, skyer = 25 %, Co2 = 20 %, øvrige 5 %.
  • H20, CO2 , CH4, 03.

Strålings- og energibalancen

Atmosfærens energi - og strålingsbalance - af Otto Leholt
Figur 3: Model af atmosfærens strålingsbalance ( af Otto Leholt) Tidligere anvendt : Alverdens Geografi s. 55
9) Hvilke former for stråling indgår i atmosfærens strålings- og energibalance?

10) Find den naturlige drivhuseffekt i modellen?

11) Kan du bruge tallene til at illustrere (dokumentere) at det ville være koldere uden den naturlige drivhuseffekt?

12) I et varmere klima - hvilke af tallene ville så ændre sig?

Svar ...

  • kortbølget indstråling fra solen og langbølget varmestråling fra jorden.
  • langbølget varmestråling er '118' mens absorberet indstråling kun er '48' <=> udstråling > indstråling
  • mindre reflektion (albedo) fra jordoverfladen (7) , større absorbation (48), større udstråling (118) og større drivhuseffekt (100)

De vigtigste data bag den globale opvarmning

Temperaturstigningen siden 1850

Global gennemsnitstemperatur 1850-2016
Figur 4: Global gennemsnitstemperatur 1850-2016 - afvigelser fra referenceperioden

kilde

"Den rygende pistol" i klimadebatten!

13) Hvordan skal figuren aflæses ?

14) Hvor meget er den globale gennemsnitstemperatur steget siden 1860 ?

15) Hvilke usikkerheder eller kritikpunkter er der rejst imod denne temperaturkurve?

16) Hvordan vil du vurdere den viste temperaturstigning i forhold til de naturlige klimaudsving som er vist i figur 5 (nedenfor). Hvilke konklusioner kan man drage på den baggrund?

Naturlige klimavariationer de sidste 11.000 år

KLimaet i de sidste 10.000 år
Figur 5: Klimaforandringer siden sidste istid (kilde:Jimmy Mangelsen m.fl s. 27)

Svar ...

  • 0 = gennemsnitstemperaturen i referenceperioden (1961-90) som er ca. 15 ° C
  • 0,8 ° C siden 1860
  • Færre målestationer tilbage i tiden, målinger koncentreret i byområder, meget få målinger fra oceaner og arktiske områder. Hvad er egentlig en global gennemsnitstemperatur og hvad er 'normalt' ?
  • Siden istidens afslutning har der været perioder med koldere (Den lille istid) og varmere temperaturer (Middelaldervarmen) end det der i dag anses som 'normalen' (=15 ° C). Disse klimaændriger tilskrives ikke CO2 eller mennesket. Temperaturstigningen på 0.8 ° C siden 1860 kan derfor udemærket ligge indenfor de normale klimavariationer som kendes siden istiden.


SPØRGSMÅL 17-18 - se nedenfor

Temperatur og Co2 gennem 400.000 år

CO2 og temperatur gennem 400.000 år
Figur 7: Data fra iskerneboringer i Vostok på Antarktis (1996), som viser atmosfærens CO2-indhold og temperaturen gennem 414.000 år. Man borede ned til 3300 m.

19) Hvilket niveau har atmosfærens Co2 koncentration ligget på i gennem de sidste 400.000 år?

20) Hvordan skal temperaturkurven læses ..?

21) Hvor store har temperaturudsvingene været igennem disse år?

22) Hvad har været karakteristisk for varme og kuldeperioderne?

23) Er der en sammenhæng / Korrelation mellem CO2 og temperatur?

24) Hvad er kausaliteten ( årsags-virkningsforholdet. Altså hvad er årsag og hvad er virkning?

25) Hvilket spørgsmål rejser kurven om CO2 koncentrationen variationer over de sidste 400.000 år?

26) Find i jeres tekst ( s.20) et argument for en anden kausalitet i ovenstående data !

Svar ...

  • CO2 svinger mellem 180 til 300 ppm.
  • Temperaturkurven er afvigelser i forhold til nutiden ( = 15 ° C)
  • Fra 2-3 ° varmere (varmeperioder) til 5-7 ° koldere (istider) end i dag
  • Lange istider på ca. 100.000 år - og korte varmeperioder < 10.000 år
  • Ja tydelig sammenhæng ( korrelation) mellem temperatur og CO2
  • Kausalitet: Co2 styrer temperaturen ( Al Gore m.fl)
  • Men hvorfor stiger og falder CO2 niveauet ...???
  • Alternativt: temperaturen stiger før CO2 niveauet.
    I et varmere klima vil oceanerne optage mindre CO2 fra atmosfæren, hvorfor CO2 niveauet i atmosfæren stiger. Omvendt i et koldere klima.

Co2 stigningen siden 1958

Co2 koncentrationen siden 1960
Figur 8: Co2 koncentrationen 1958-2017 målt på Mauna Loa, Hawaii. ("Keeling - kurven")
Dagens CO2 koncentration
Animation af Keeling Kurven

26) Hvorfor er der årlige udsving i CO2 koncentrationen som vist i figuren herover ?

27) Hvad er bemærkelsesværdigt ved CO2 koncentrationen i dag - sammenlignet med tidligere?

28) Hvor mange % højere er CO2 koncentrationen i dag end den har været gennem de sidste 400.000 år?

29) Prøv at sammenholde denne kurve med temperaturkurven i figur 4. Kan kurven i figur 8 forklare hele eller dele af temperaturkurven?

30) Se figuren herunder - hvad er der som kurven vil illustrere? Viser kurven en korrelation eller en kausalitet?

CO2 og temperaturer de sidste 150 år

Svar ...

  • fotosyntese i sommerhalvåret = optagelse af CO2 fra atmosfæren
  • CO2 niveauet har ikke været over 400 ppm de sidste 400.000 år
  • ca 33 % højere CO2 niveau i dag
  • Ja - der er umiddelbar korrelation mellem temperaturkurven og CO2 udledningerne efter 1960
31) Hvilke hypotese kan opstilles på baggrund af det foregående (figur 1 - 8)

En hypotese ...

  1. Drivhuseffekten er afgørende for jordens klima
  2. Co2 er en drivhusgas
  3. Der er korrelation mellem CO2 og temperaturer i de sidste 400.000 år
    kausalitet: CO2 styrer temperaturen ! (måske)
  4. CO2 koncentrationen i atmosfæren er steget fra 300 -> 400 ppm.
  5. Det øgede CO2 niveau skyldes menneskets brug af fossile brændsler
  6. Den globale gennemsnitstemperatur er steget siden 1860 med 0.8 g. C
  7. Hypotese:
    En menneskeskabt drivhuseffekt / global opvarmning p.g.a. CO2 udledning
Hypotesen er sand for så vidt som præmisserne i de enkelte argumenter er sande.

Én væsentlig præmis er her, at drivhuseffekten er den vigtigste faktorer i klimasystemet og Co2 er vigtig for drivhuseffekten.

En anden præmis er, at at CO2 niveauet er årsag til (styrer) temperaturudviklingen i de sidste 400.000 år ( figur 7)

En tredje præmis er, at den opvarmning på 0.8 g der er sket siden 1860, er menneskeskabt og ikke blot en naturlig klimavariation ( jvnf fig 5)

Det er en eller flere af disse præmisser som 'skeptikerne' er ...skeptiske overfor.

Indikationer på global opvarmning

Isafsmeltning på Antarktis

antarctica-mass-variation-since-2000
Figur 6: Ændring i ismasserne på antarktisk siden år 2000 målt i Gigaton. kilde: climate.nasa.gov/vital-signs/land-ice/
17) Hvilken rolle tror du denne kurve (isafsmeltningen) spiller i forhold til teorien om global opvarmning?

18) Overvej hvad der kan være misvisende ved denne kurve..? Eller sagt på en anden måde:
hvilke data mangler vi?

18.1 ) prøv evt at beregne hvor mange km3 vand som denne isafsmeltning svarer til? og /eller hvor mange % af de samlede ismasser (30 mio. km3) på Antarktis som er smeltet?

18.2 ) Se resultatet af et andet NASA studie af Antarktis

Svar ...

  • Mindre isdække = global opvarmning
  • Reduktion af ismasserne på 1500 Gt bør sammenlignes med den samlede mængde is på Antarktis.
  • Ismasserne er reduceret med 1500 km3 , svarende til 0,005 % af samlede ismasser
Mere om isdække på siderne her:

Ismasserne på Grønland

polarportal.dk om havisens udbredelse

www.dr.dk/nyheder/viden/

Beviser / indicier på global opvarmning:

Nedenstående forhold fremhæves almindeligvis som beviser eller indikationer (indicier) på global opvarmning:
  • Stigende CO2 niveau i atmosfæren
    (300 ->400 ppm)
  • Havvandsstigning
    (17 cm i 20.årh. = 0,17 cm /år)
  • Global temperatur stigning
    (0,8 ° C siden 1860)
  • Varmere oceaner
  • Ekstreme vejrforhold
    (orkaner, oversvømmelser, tørke, varmerekorder)
  • Mindre is i Arktis
  • Gletscherne formindskes
  • Forsuring af oceanerne
  • Længere vækstperiode
Se hvilke beviser som NASA opstiller på siden her:

https://climate.nasa.gov/evidence/

Svar...

  • Alle disse observationer er forventlige i et varmere klima
  • Observationerne er derfor beviser på at der sker en global opvarmning
  • Vandstadsstigning på 17 cm i det 20. årh. er ikke i sig selv mærkeligt. Vandstanden er steget med 120 m siden istidens afslutning.
  • Men de er ikke nødvendigvis beviser på at dette skyldes CO2 eller andre menneskelige påvirkninger.
  • Observationer af ekstremt vejr, isafsmeltning, havvandsstigning m.v. bør sammenholdes med / relativeres til hvad der tidligere har været gældende

Fejlkilder / usikkerheder

  • Global gennemsnitstemperatur ...hvad er det?
  • Temperaturkurven 1860-200,
  • Proxy-data (iskerner m.v.)
  • Kausalitet mellem CO2 og temperatur historisk?
  • Er CO2 den vigtigste faktor i klimasystemet?
  • Hvilken rolle spiller solaktiviteten (solpletter) for jordens klima?
  • Hvilken rolle spiller geologiske processer - herunder vulkanudbrud?
  • Hvilken rolle spiller oceanstrømmene for klimaet?
  • Feedback-mekanismer (aresoler, skyerne, oceanerne, plantevækst mv) <->
  • Klimamodellerne - på hvilken måde indregnes ovenstående usikkerheder / feedback mekanismer..?

IPCC - skeptikere og benægtere

FN's klimapanel - IPCC:

IPPC (Intergovernmental Panel on Climate Change) konkluderer i nedenstående video (7:30):

1) Opvarmningen af klimaet er ubestrideligt

2) Menneskets indflydelse på klimasystemet er tydelig

3) Fortsatte CO2 udledninger vil forstærke klimaændringerne

4) Begrænsning af klimaændringer kræver en væsentlig reduktion i vores udledning af CO2

Konklusionerne fra IPCC's 5. rapport nov. 2013 fra Working Group 1, som omhandler de videnskabelige beviser for en menneskelig påvirkning af klimaet (9 min.)
IPCC - Workgroup 2 som omhandler konsekvenser og tilpasning til klimaforandringerne

IPCC - Workgroup 3 om hvordan man modvirker øget klimaforandringer.

Eksempel:

Brian Cox - no discussion (4 min)
Efterlyser politiske institutioner som kan genemføre den 'nødvendige klimapolitik'

Skeptikerne

Forskere som stiller sig skeptisk overfor IPCC's konklusioner har fremhævet følgende kritikpunkter mod IPCC:

  • IPCC er alene fokuseret på udledningen af drivhusgasser - især CO2

  • Ignorerer andre faktorer (naturlige klimaforandringer , solen, oceanerne...)

  • Underspiller den videnskabelige usikkerhed og overdriver den videnskabelige koncensus i klimaforskningen ¹

  • Klimaforskningen er blevet politiseret, dvs. et holdningsspørgsmål frem for faktabaseret naturvidenskab.

  • => polarisering af den offentlige debat mellem "de troende" og "de vantro"!
¹ ) koncensus henviser til at det hævdes at 97 % af verdens klimaforskere er enige om menneskeskabte klimaforandringer

Eksempel:

Judith Curry (1) 5 min. lidt svær..
Judith Curry (2) (5 min) nem af forstå

Benægterne

Blandt de som afviser teorien om en menneskeskabt global opvarmning fremhæves ofte følgende argumenter:
  • Den globale temperaturstigning (0.8 ° C) ligger inden for de naturlige klimavariationer (figur 5)
  • Iskerneboringerne (figur 7) viser at temperaturen stiger 500-700 år FØR CO2 <=>
    CO2 kan ikke være årsag til temperaturstigninger
  • Den globale gennemsnitstemperatur er ikke steget i årene 1998-2013 (se også NASA)
  • IPCC's konklusioner er baseret på indicier og ikke beviser. (korrelation <-> kausalitet)
  • Climate-gate ; 2009 afslører Wikileaks at IPCC's klimaforskere har manipuleret med data for at bekræfte hypotesen om menneskeskabt global opvarmning.
  • Global opvarmning pga menneskets CO2 udledninger er det største bedrag i moderne tid ("fake news") baseret på holdninger / værdier og ikke videnskabelige beviser. Blot en ny metode at beskatte borgerne på!

Eksempel:

Patrick Moore om CO2 20 min.

Klimasystemet og Feedback-mekanismer

Klimasystemet - sammenhænge

Klimasystemet - nogle sammenhænge
Model af klimasystemet - nogle sammenhænge

Modellen kan illustrere de mange elementer som udgør vores samlede klimasystem. De enkelte elementer i klimasystemet er mere eller mindre forbundne og påvirker i højere eller mindre grad hinanden.

Man taler derfor om "feedback-mekanismer" eller "tilbagekoblingsmekanismer" i klimasystemet. Hvor ændringer af én variabel enten kan forstærke (positiv feedback) eller modvirke (negativ feedback) den globale opvarmning.

Klimasystemet - et kaotisk system

Klimasystemet er altså et overordentlig kompleks system. Nogle har beskrevet klimasystemet som et 'kaotisk system' dv.s at en lille ændring et sted i systemet kan resultere i store og uforudsigelige og / eller irreversible ændringer andre steder i systemet.

Kan du evt. give et eksempel på en sådan 'kaotisk proces' i klimasystemet i relation til spørgsmålet om global opvarmning?

Se her..

  • en stigning af atmosfærens CO2 indhold fra 0,03% til 0,04 % vil ændre jordens klima -> afsmeltning af ismasser, havstigninger m.v.
  • en lille temperaturstigning kan udløse positive feedbackmekaismer -> som gør opvarmningen selvforstærkende
  • mere uforudsigelig er hypotesen om 'grønlandspumpen' , hvor global opvarmning kan føre til en ny istid på de norlige breddegrader !

Positiv feedback

Positiv feedback = at processen ( her opvarmning af atmosfæren) forstærkes

Negativ feedback = at processen ( her opvarmning af atmosfæren) svækkes

Positiv feedback i klimasystemet
Positiv feedback i klimasystemet

Et simpelt eksempel på positiv feedback i klimasystemet.

Find dette eksempel i modellen over atmosfærens strålingsbalance

Hvilke tal i modellen ville ændre sig som følge af globalopvarmning?

Negativ feedback

Et eksempel:

  • Når der afbrændes fossile brændstoffer (kul, olie, gas) frigives sodpartikler til atmosfæren
  • Sådanne sodpartikler fungerer som aresoler (ligesom støv og sand) og reflekterer sollyset <=>
  • Reducerer indstrålingen og dermed opvarmningen

Et andet eksempel:

  • Aresoler i luften tjener til at kondensere vanddamp
  • Flere aresoler + højere temperatur -> flere skyer
  • Skyerne reflekterer sollyset (øget albedo effekt) ->
  • Reducerer indstrålingen og dermed opvarmningen

Feedback-mekanismer i klimaet

Feedback mekanismer i klimasystemet
Feedback mekanismer i klimasystemet
Kilde: Willy Dansgaard ca 1978

Grønlandspumpen ...

20 min. video om Grønlandspumpen

Om Grønlandspumpen

Konsekvenser af global opvarmning

Konsekvenserne af globalopvarmning
Model der viser konsekvenserne af den globale opvarmning

Eksempler på feedback

Prøv med udgangspunkt i billederne her, at overveje hvilken effekt en global opvarmning vil have i forhold til de enkelte klimafatorer.

Vurder i hvert eksempel om der er tale om en positiv feedback ( som forstærker opvarmningen) eller en negativ feedback (som modvirker opvarmningen) eller eventuelt begge dele !!

Der er ikke nødvendigvis et endeligt / absolut svar på disse spørgsmål, men I skal først og fremmest bruge det til at forstå klimasystemets komplekse natur og de mange - ofte modstridende - sammenhænge og effekter den globale opvarmning har på forskellige elementer af klimasystemet.

Isdækket...

isdække og globalopvarmning
Isdækket og den globale opvarmning
Hvilken klimavariabel vil blive påvirket ved et reduceret isdække . Se f.eks. model af atmosfærens strålingsbalance.

svar ...

  • reflektion fra jordoverfladen reduceres (overflade albedo) <=>
  • mere sollys absorberes i jordoverfladen =>
  • øget varmestråling til atmosfæren => varmere klima
  • Positiv feedback

Oceanerne...

Oceanerne og globalopvarmning
Havet og den globale opvarmning
Hvad vil en opvarmning af oceanerne betyde for deres evne til at optage CO2 fra luften ?

Hvad vil det betyde for CO2 koncentrationen i atmosfæren ..?

svar ...

  • Varmere oceaner optager mindre CO2 fra luften <=>
  • øget CO2 koncentration i atmosfæren =>
  • øget drivhuseffekt => varmere klima
  • Positiv feedback

Skydækket...

Skydække og globalopvarmning
Skydække og den globale opvarmning
Hvordan vil et varmere klima påvirke mængden af skyer?

Hvordan påvirker skydækket atmosfærens energi- og strålingsbalance? Se f.eks. model af atmosfærens strålingsbalance.

svar ...

  • varmere klime -> øget fortdampning <=> øget skydække =>
  • øget naturlig drivhuseffekt fra skyerne = positiv feedback, men
  • skyerne reflekterer også sollys (= øget albedo) <=> negativ feedback
  • Hvilken effekt vil være stærkest ..???

Skov / plantevækst...

Skov / plantevækst og globalopvarmning
Skov / plantevækst og den globale opvarmning
Hvad vil en opvarmning betyde for udbredelsen af skov og plantevæksten?

Hvordan vil det påvirke atmosfærens CO2 indhold ?

svar ...

  • længere vækstperiode + øget plantevækst i tempererede og polare klimabælter <=>
  • mere fotosyntese <=> mindre CO2 i atmosfæren <=>
  • Negativ feedback

Tundraen ...

Tundraen og global opvarmning
Tundraen og den globale opvarmning
Opvarmning vil betyde optønning af tundraområderne.

Hvad vil dette betyde i for mængden af drivhusgasser i atmosfæren ..?

Hvordan vil opvarmningen påvirke plantebæltet (den naturlige plantevækst) i tundra områderne ?

Hvad betyder det i forhold til atmosfærens CO2 indhold..?

svar ...

  • Øget respiration fra den optøede jord / sumpområder =>
  • øget udslip af methan / CO2 ("methan-bomben") =>
  • øget drivhuseffekt <=> varmere klima = Positiv feedback, men
  • Øget plantevækst + fotosyntese <=> optagelse af CO2 => Negativ feedback
Hvad tror det disse feedback mekanismer betyder i forhold til:
  1. Forudsigelser af fremtidens klima ?
  2. Holdninger til klimaudfordringen?

Eksempel 1

Feedbackmekanisme eksempel 1
Eksempel på feedback mekanisme i klimasystemet

Eksempel 2

Feedbackmekanisme eksempel 2
Eksempel på feedback mekanisme i klimasystemet

Eksempel 3

Feedbackmekanisme eksempel 3
Eksempel på feedback mekanisme i klimasystemet

Eksempel 4

Feedbackmekanisme eksempel 4
Eksempel på feedback mekanisme i klimasystemet

Skyld og ansvar - The usual suspects

Co2 udledning i ton

Figur ?: CO2 udledning i ton - udvalgte lande, 1960-2014
(Otto Leholt - Data: World Bank )

  • Hvilke markante ændringer er der sket i CO2 udledningen fra de viste lande i tiden efter 1960?
  • Hvem var tidligere den største 'synder' og hvem er det i dag?
  • Hvordan kan man forklare disse ændringer ?
  • Kan man umiddelbart sammenligne landenes CO2 udledninger - sådan som vi gør her? Begrund svaret...

Co2 udledning ton/indb.

Figur ?: CO2 udledning i ton pr. indbygger - udvalgte lande, 1960-2014
(Otto Leholt - Data: World Bank )

  • Hvem er nu den største CO2 udleder..?
  • Kan vi umiddelbart sammenligne landene i denne figur ?
  • Hvilke land har oplevet den største vækst / største fald i CO2 udledningerne?
  • Hvorfor er der så stor forskel på landene CO2 udledninger - hvad afspejler dette?
  • Kan du udfra figuren her forklare hvorfor ulandene / lavindkomstlandene har været modstander af bindende aftaler om CO2 reduktion?
CO2 Emissions ca. år 2004

CO2 udledning pr indb. 1960-2013

Co2 udledning og mennesket

Figur 9: mindmap til årsager til menneskelig CO2 udledninger
Hvilke faktorer ( samfundsmæssige ) er afgørende for størrelsen af det menneskeskabte CO2 udslip ? Prøv at skelne mellem :

  • Demografiske
  • Økonomiske
  • teknologiske og
  • politiske faktorer
Hvilken korrelation viser nedenstående figur:
CO2 udslip pr indb og BNP

Klimapolitik

Bæredygtighed

  • 1987 - FN's Brundtland rapport: "Vor Fælles Fremtid - om miljø og udikling"
  • Rapporten analyserer befolkingsudviklingen, den økonomiske udvikling og miljøproblemerne som én sammenhængende problemstilling!
  • Bæredygtighed som fælles princip for forskellige politikområder:

    Bæredygtighed = at vores livsstil / ressourceforbrug ikke må forringe ressourcegrundlaget, miljøet, naturen eller udviklingsmulighder for fremtidige generationer

  • 1992 - FN's konference om Miljø og Udvikling i Rio de Janeiro.

    Vedtager en Klimakonvention (uden bindende krav) hvis målsætning var:

    "at stabilisere drivhusgasserne på et niveau, som forhindrede en farlig menneskelig påvirking af klimasystemet"

Klimaaftaler - COP møder

  • 1997 - Kyoto-protokollen; reduktionsforpligtelser for Ilandene på udledning af drivhusgasser i forhold til 1990 udledninger

    Ulandene pålægges ingen reduktionsforpligtelser.

    USA tiltrædder ikke aftalen!

  • Juridisk aftale - men uden sanktionsmuligheder
  • Salg af CO2 kvoter mellem lande som ikke udnytter deres udledningskvoter og lande som overstiger deres udledningskvoter
  • Underskriverne af FN's klimakonvention mødes hvert år til de såkaldte COP møder (Conference of the Parties) hvor der forhandles om en ny aftale efter Kyoto aftalen

    Et tilbagevendende diskussionspunkt har været fordeling af reduktionsforpligtelser mellem ilande og ulande.

    USA m.fl. : Indien og Kina udleder mange GT CO2 og skal derfor forpligte sig!

    Kina, Indien m.fl. : Vi er mange mennesker og fattige - CO2 udledninger pr indb. små i f.h.t. USA m.fl.

  • dec. 2015 : COP 21 i Paris - indgås en ny juridisk bindende klimaaftale. Målsætning:

    at holde den globale temperaturstigning under 2 grader ( i forhold til referenceperioden) .

    < 2 ° C som 'the tipping point of no return'

CO2 red.: økonomi og teknologi

Problem: De 'nødvendige' reduktionskrav ( i forholdtil målsætning < 2 ° ) vil umiddelbart kræve
  • Store investeringer i grønne energikilder (sol, vind, vand, biogas m.v.)
  • Mindre økonomisk vækst / mindre ressourceforbrug <=> lavere BNP <=> mindre energiforbrug og dermed CO2 udslip
  • Grønneafgifter ( adfærdsregulerende afgifter) på energiforbrug m.v.

    <=> øgede forbrugerpriser

    <=> svækket konkurrenceevne ....

  • Bjørn Lomborg: reduktionskrav = spild af penge - effekten vil være umålelig.
    Brug istedet penge på klimatilpasning og bekæmpelse af konkrete udviklingsproblemer.

Geo-ingineering

  • Skabe kunstige skyer ...

    svolv i atmosfæren ... (øget albedo)

    gøde verdenshavene ...

    oplagre Co2 i undergrunden , m.v.

    Se Deadline DR2 17/03/2017

Se konklusionen her som PDF

Afsluttende kommentarer:

Fortidens klimaændringer

Studiet af fortidens klima er vigtigt ikke kun for at forstå fortiden, men nok så meget for at give os viden om hvordan jordens klimasystem fungerer og hvilke forhold der gennem tiderne har påvirket klimaet.

Jo mere vi ved om fortidens klimaforandringer, jo bedre vil vi også blive til at forudsige fremtidens klima og de udfordringer som det vil stille menneskene overfor.

Studierne af sedimenter og iskerner over de sidste små 50 år har vist at jordens klima altid har ændret sig.

Nogle klimaforandringer har været langvarige og spændt over millioner af år, samtidigt med at der har været kortere eller længerevarende variationer i klimaet.

Årsagerne til såvel det ene som det andet er vidt forskellige.

Fra store pladetektoniske forskydninger, til kortere cyklusser i jordens position i forhold til solen, til kortvarige ændringer i strømningsmønstre i oceanerne og i atmosfærens luftmasser.

Klimasystemet - et kaotisk system

Når hertil føjes at klimasystemets enkelte variable (solstråling, albedo, atmosfærens sammensætning, luftstrømme og havstrømme) gensidigt påvirker hinanden i forskellige feedback-mekanismer, er det forståeligt, at også IPCC beskriver klimasystemet som et "kaotisk system" om hvilket langsigtede forudsigelser om det eksakte klima ikke er muligt. ¹.

Et kaotisk system kan blandt andet beskrives som et system, hvor små ændringer ét sted i systemet kan medføre store, uforudsigelige eller irreversible ændringer andre steder i systemet.

De seneste årtiers hypoteser / teorier om en menneskelig påvirkning af klimaet syntes umiddelbart at bygge på denne forståelse af klimaet.

Den lille ændring er atmosfærens stigende indhold af CO2 - fra et før-industrielt niveau på 280 ppm til i dag 400 ppm. (=0,04 % af atmosfærens gasarter) Den store konsekvens er isafsmeltning i de arktiske områder og de positive feedbackmekanismer som dette kan igangsætte.

Drivhuseffekt, CO2, mennesket og klimaet

I dag er der almindelig enighed (koncensus ) om at der sker en menneskeskabt global opvarmning . Denne koncensus hviler på nogle præmisser (forudsætninger) om kan sammenfattes således:

  1. Drivhuseffekten er afgørende for jordens klima
  2. CO2 koncentrationen i atmosfæren er afgørende for drivhuseffekten, og
  3. CO2 koncentrationen er steget fra 300 til 400 ppm. grundet menneskets udledning af CO2
  4. Stigning i den globale gennemsnitstemperatur (0,8 ° C), som er beregnet for peridoen efter 1860, kan tilskrives menneskets udledning af CO2

Hypotesen om en menneskeskabt global opvarmning, understøttes af en lang række observationer som:

Smeltende ismasser ved Arktis, formindskning af jordens isglejschere, varmerekorder, ekstremt vej ( tørke, nedbør, storme), stigende vandstand i oceanerne, forlænget vækstsæson osv.

Alt dette ses som beviser på, at vi oplever en global opvarmning skabt af mennesket.

Det er disse sammenhænge du skal kunne forstå og redegøre for.

De kritiske spørgsmål:

Da klimadebatten ikke er et religiøst dogme, og dermed et spørgsmål om 'tro' eller 'personlig overbevisning', men et naturvidenskabeligt forskningsområde har man også lov til at anvende naturvidenskabens grundlæggende princip; den kritiske fornuft.

De første præmisser (1-2) tager alene udgangspunkt i ét af klimasystemets mange variable, nemlig drivhuseffekten og CO2's betydning for denne.

Dagligdagens erfaringer med skyet og skyfrit vejr bekræfter drivhuseffektens betydning for temperaturene her og nu. Man kan så diskutere hvilken effekt CO2 niveauet spiller i den sammenhæng.. ?

Selve begrebet / ideen om en global gennemsnitstemperatur kan også problematiseres. Hvor præcise er målinger fra 1800 tallet når det kommer til at måle og beregne den gennemsnitlige globale temperatur på brøkdele af en °. ?

Klimadebatten anvender en referenceperiode, nemlig temperaturene 1961-1990, som ses som 'normalen'. Men giver det mening af tale om et 'normalt klima' når klimaet altid har ændret sig, over såvel kort- som langsigtede perioder.

Det er også vanskeligt at afgøre - for ikke at sige umuligt - om den globale opvarmning på 0,8 °, som er registreret siden 1860 er et resultat af menneskets CO2 udslip eller blot et resultat af de naturlige kortsigtede klimavariationer - eller en kombination af begge dele...?

Korrelation (sammenhæng) mellem forskellige data ( C02 - temperatur, ekstremt vej, isafsmeltning m.v. ) er ikke det samme som kausalitet (årsag-virkning). Er klimaobservationerne indicier eller beviser?

Klimasystemets kaotiske karakter og mange feedbackmekanismer ligger også til grund for klimadebatten.

Den 'lille' ændring er atmosfærens stigende Co2 niveau, og de mange feedbackmekanismer forklarer de uforudsigelige og uoverskuelige konsekvenser, som dette vil kan få for klimaet i det 21. århundrede. Det samlede billede af klimaet i det 21. århundrede er langt fra klart - kun et syntes klart. Man ved ikke hvordan klimaet vil være om 50-100 år!

Som studerende skal du ikke her tage stilling for det ene eller det andet.

Men du må gerne forstå at anvende din kritiske fornuft, og have kendskab til de forskellige synspunkter, som har præget klimadebatten i de sidste 10-15 år.

Global opvarmning er et af de emner hvor en Google-søgning vil give dig de mest modstridende resultater. Og er du i tvivl - så følg flertallet - det er dem der kommer til at bestemme hvad vi skal gøre rent politisk;-)

Det personlige ansvar og klimapolitik

Nedenstående figur illustrerer hvordan klimaændringerne i dag ses som et resultat af menneskets Co2 udledning, og derfor kan kobles direkte til vores livsstil og dermed bliver et personligt ansvar for den enkelte.

Et ansvar som ikke bare gælder os selv her og nu, men tillige de fremtidige generationer og hele jordens befolkning, inkl. flora og fauna. Vores livsstil og levevis bliver dermed et spørgsmål om moral og etik, altså om den rigtige ansvarlige og bæredygtige livsstil, som ikke forringer forholdene for de fremtidige generationer.

Hermed lægges der et ansvar på politikkerne om, at føre en klima- og energipolitik som kan afværge de alvorligste konsekvenser af klimaforandringerne. Hvor langt skal politikerne så gå? Hvilke slags lovgivning, påbud eller forbud skal der indføres? Disse spørgsmål er politiske, og vil derfor afhænge af den enkelte, og hvilken vægt man lægger på personlig frihed kontra den enkeltes ansvar for klimaændringerne. Som borger og dermed vælger, kommer du selv til at tage stilling til disse spørgsmål.

Skal bilisme helt forbydes eller begrænses f.eks i storbyerne..? Skal vi lave rationering på kød-, energi- og varmeforbrug? Skal vi reducere vores levestandard af hensyn til klimaet eller bruge flere penge på vedvarende energi i stedet for overførselsindkomster (inkl. SU) ?osv. osv.

klimaet-et-personligt-politisk-ansvar
Klimaspørgsmålet som et personligt og politisk ansvar for nutiden og fremtiden
¹ Dette omtales også hos IPCC : "The climate system is a coupled non-linear chaotic system, and therefore the long-term prediction of future exact climate states is not possible.", kilde: www.ipcc.ch

Opgaver og links

Tekst & Opgaver:

Vi læser denne tekst:

Klimaforandringer og global opvarmning 28 s.

Spørgsmål til teksten

Opgaver m.v.

Noter til IPCC's dokumentarfilm

Bilag 1 med vigtige data

Feedbackmekanismer i klimasystemet

CO2 udledninger - udvalgte lande / regioner

EKSAMENSOPGAVEN

I besvarelsen skal I bruge data fra climate.nasa.gov/evidence/

Vejledning eks. opgaven:

  • Opgaven besvares som en synopsis - dvs. med stikord til din mundtlige fremlæggelse ved eksamen.

  • Det er vigtigt at du kan bruge alle de vedlagte bilag i besvarelsen af opgaven!
    Ekstra bilag kan inddrages.

  • Husk at skrive data / tal fra aflæsning af bilag ind i synopsen

  • Lav gerne en indledning til fremlæggelsen, hvor du f.eks. præsenterer emnet og hvorfor det er interessant / relevant.
Global opvarmning - afsluttende noter

Uddrag af PPT - 4 slides

Avisartikler

Forskere giver Trump svar på klimapåstand ..

Den globale økonomi velfærd og sundhed ..

Vi kan ikke redde verden i de næste tre år..

Begreber:

Du skal kende til følgende begreber:
  • Naturlige CO2 kredsløb(-hyppighed)
  • Atmosfærens strålingsbalance, kortbølget og landbølget stråling og albedo
  • Den naturlige drivhuseffekt og drivhusgasserne
  • Korrelation mellem CO2 og temperatur KONTRA kausalitet
  • Positive- og negative feedbackmekanismer (tilbagekoblingsmekanismer)

Kompetencer

Du skal gerne kunne:
  • Beskrive det naturlige kulstofkredsløb
  • Beskrive atmosfærens energibalance og drivhuseffektens betydning for denne
  • Beskrive forskellige årsager til det stigende CO2 udslip
  • Analysere korrelationen mellem atmosfærens CO2 koncentration og temperaturudviklingen
  • Analysere forskellige positive og negative feedbackmekanismer (tilbagekoblingsmekanismer) i klimasystemet
  • Vurdere hvilke forhold der er afgørende for størrelsen af CO2 udslippet fra forskellige lande..?
  • Vurdere hvad der kan gøres for at nedbringe CO2 udslippet , samt
  • Vurdere hvorfor dette er lykkedes i nogle lande og ikke i andre.

Naturvidenskabelig metode

Du gerne kunne:
  • Forstår hvilke teorier og data som ligger til grund for hypotesen / teorien om
    "en menneskeskabt global opvarmning"
  • Vurdere præmisserne bag denne hypotese / teori, dvs. hvilke præmisser kan siges at være sande eller tvivlsomme..?
  • Særligt interessere elever , kan læse mere på siden om vidnenskabsmetoder

Disse sider er kun gældende for Ottos geografihold på Frederiksberg HF kursus

Sidst opdateret: d. 08-06-2018

© 2000-2018 Otto Leholt
Frederiksberg Hf kursus ol@frberg-hf.dk