Vortrag_Bauer_BC Workshop_2009 [Kompatibilitätsmodus]

Aerosoleffekte im Klimasystem
Eva Bauer
Potsdam Institut für Klimafolgenforschung (PIK)
- Erdsystemanalyse -
Workshop zur Klimawirksamkeit von Rußpartikeln, DUH, Berlin, 19. Juni 2009
Kippprozesse im Klimasystem
(siehe T.M. Lenton, H. Held, E. Kriegler, J. W. Hall, W. Lucht, S. Rahmstorf,
and H. J. Schellnhuber: Tipping elements in the Earth’s climate system, PNAS 2008)
Tipping Element: Schmelzen des arktischen Meereises im Sommer
Tipping Point:
Erhöhung der globalen Temperatur um 2 K (?) relativ
zur globalen Mitteltemperatur 1980-1999
Arktisches Meereis
Jahresminimum der Ausdehnung von 1978 bis 2008 (in 106 km2)
National Snow and Ice Data Center)
Ausdehnung des Arktischen Meereises am
15. Juni 2009 geringer als Medianwert von 1979 - 2000
Neuer Rekord der minimalen
Meereisausdehnung 2009?
Prognosewahrscheinlichkeit: 7 - 28%
Kurzwelliger und langwelliger Strahlungshaushalt
des Erdsytems
(Kiehl and Trenberth, 1997)
Änderungen im
Strahlungsantrieb am
Oberrand der
Atmosphäre (ToA)
(radiative forcing)
verursacht durch
anthropogene
Emissionen von
Treibhausgasen +
Aerosolen
(IPCC, 2007)
Direkter solarer Strahlungsantrieb
(mit Unsicherheiten in W/m2) durch anthropogene Aerosole
Gestützt auf Beobachtungen
- am Boden und
- von Satelliten
(Chung et al., JGR, 2005)
Emissionen von Black Carbon von 1850 bis 2000
(Bond et al, JGR, 2007)
Heute:
5000 Gg/year
=5x1012 g/year
Jahresmittlere Konzentrationsverteilung von
Black Carbon in der bodennahen Schicht (in ng/m3)
Vorindustriell
Heute
SRES Szenario A2
Liao and Seinfeld, Journ. Geophys. Res., 2005
Heutige atmosphärische Belastung mit Black Carbon
(globaler Mittelwert: 270 x10-6 g/m2 oder 150 x 109 g)
Chung and Seinfeld, JGR, 2005
Simulierter direkter Strahlungsantrieb
durch Black Carbon
Oberrand der
Atmosphere
(ToA)
Am Boden
„Extern“
Mischungsart
„Intern“
Chung and Seinfeld, JGR, 2005
Klimaerwämung durch Black Carbon verstärkt in Arktis
Positive
Rückkopplungseffekte !
Chung and Seinfeld, JGR, 2005
Zusammenfassung
BC in Atmosphäre absorbiert Solarstrahlung (global ~ 2.6 W/m2)
Erwärmung der Atmosphäre
BC auf Schneeflächen reduziert Rückstreuung der Solarstrahlung
Verringerte Bodenalbedo
Erhöhte Eis/Schneeschmelze im Sommer
BC wirkt indirekt auf Wolkenbildung
(Wolkenalbedo, Wolkenbedeckung, Wolkenlebenszeit)
Änderung in horizontaler und vertikaler Atmosphärentemperatur
beeinflusst Atmosphärenzirkulation,Verdunstung und
hydrologischen Kreislauf
Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit
Summary
Ramanathan and Carmichael, Nature Geoscience, 2008