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(2) 06/05/2014. . . Ian Allison, Nathan Bindoff, Robert Bindschadler, Peter Cox, Nathalie de Noblet-Ducoudre , Matthew England, Jane Francis, Nicolas Gruber, Alan Haywood , David Karoly , Georg Kaser, Corinne Le Quéré, Tim Lenton, Michael Mann, Ben McNeil, Andy Pitman, Stefan Rahmstorf , Eric Rignot, Hans Joachim Schellnhuber, Stephen Schneider, Steven Sherwood, Richard Somerville, Konrad Steffen, Eric Steig, Martin Visbeck, Andrew Weaver.. 2.
(3) 06/05/2014. ) 0 0. 3.
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(23) 06/05/2014. . 4,10 x 106 km2. 4,17 x 106 km2. 23.
(24) 06/05/2014. 24.
(25) 06/05/2014. 25.
(26) 06/05/2014. ? ? 0 ) 1 . °. . >. Antes en 1992. Despues en 1997. 26.
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(28) 06/05/2014. )1 . >. ). 28.
(29) 06/05/2014. 29.
(30) 06/05/2014. >. ) )1 ? . Vermeer M , Rahmstorf S PNAS 2009;106:21527-21532. 30.
(31) 06/05/2014. Variaciones en Nivel del Mar. •Observaciones en rojo (efectos de tectónica y embalses removidos) •Modelo lineal en gris •Modelo dual en azul •Usando primera mitad de los datos en verde •Usando segunda mitad en azul claro •Abajo, la integral ©2009 by National Academy of Sciences. PROYECCIONES A 2100, BASADAS EN PROYECCIONES DE TEMPERATURA DEL IPCC PARA TRES ESCENARIOS DE EMISIONES. Vermeer M , Rahmstorf S PNAS 2009;106:21527-21532 ©2009 by National Academy of Sciences. 31.
(32) 06/05/2014. IPCC-V, 2013. 32.
(33) 06/05/2014. Potencia disipada en ciclones tropicales (verde) y SST trópicos (azul). Número de ciclones por categorías y temperatura del mar en regiones fuente. 33.
(34) 06/05/2014. 34.
(35) 06/05/2014. 35.
(36) 06/05/2014. ? ? . . . 36.
(37) 06/05/2014. 37.
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(39) 06/05/2014. Mar Aral. 39.
(40) 06/05/2014. 40.
(41) 06/05/2014. • ' > > ! EL Tiempo. Editorial: Ciudades y cambio climático Por: EDITORIAL | 9:01 p.m. | 21 de Noviembre del 2012. 41.
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(50) 06/05/2014. 1 Pg de C por año= 1015 g de C por año= 1 G ton de C por año= 109 ton de C por año. . T. Gerlach, 2011. Volcanic Versus Anthropogenic Carbon Dioxide. Eos, Vol. 92, No. 24, 14, Pag 201–202 June 2011. 50.
(51) 06/05/2014. . 2 2 + /! # . 4 $ $ 4 " 4. 51.
(52) 06/05/2014. El océano absorbe aproximadamente el 25% del CO2 emitido a la atmósfera. En consecuencia la acidez se ha incrementado el 30% No sabemos cómo se van a adaptar los organismos marinos. Eventual reducción de la temperatura y/o de otros gases de invernadero no reducirá el problema de la acidificación del océano.. 52.
(53) 06/05/2014. 53.
(54) 06/05/2014. Trayectoria de emisiones globales para limitera el calentamiento a 2ºC con una probabilidad del 75%. 54.
(55) 06/05/2014. 55.
(56) 06/05/2014. 56.
(57) 06/05/2014. 57.
(58) 06/05/2014. 58.
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`@ O4:5D0A D:>V50;0A \:=R6F0F6Q;7 5:F@;AD5=FF6Q;. • “I’ll tell you something I’m not going to do is I’m not going to let the US carry the burden for cleaning up the world’s air, like the Kyoto treaty would have done. China and India were exempted from the treaty. I think we need to be more even-handed” a !. 59.
(60) 06/05/2014. • • •. •. ?. . . ?. . 1 " 1 . 60.
(61) 06/05/2014. • M + ! + ; ; ; ; ! !. 61.
(62) 06/05/2014. emisiones de CO2 ton anual per cápita. 100 y = 1,63E-05x1,32E+00. 10. 1. 0,1 1.000. 10.000. 100.000. PIB per cápita. • La amenaza del cambio climático se ha convertido en la ocasión perfecta para el reencuentro de los moralismos. • En muchas discusiones, la causa del calentamiento global es el exceso en el consumo y la profanación (contaminación). • La solución se piensa que es la templanza (conservación) y la expiación (comprar cupos de emisión). • Pero los expertos concuerdan en que los números no cuadran, aunque todos los americanos se concientizarán de su huella de carbono los efectos sobre el clima serían insignificantes, simplemente porque los dos mil millones de hindúes y chinos difícilmente van a adoptar esta moral abstencionista.. 62.
(63) 06/05/2014. • Aunque la conservación voluntaria puede ser una contribución a una reducción efectiva de las emisiones, las otras componentes tendrán que ser moralmente aburridas, como impuestos, nuevas tecnologías, o incluso en temas tabú como la energía nuclear o la manipulación deliberada de la atmósfera y el océano. • Nuestro hábito de moralizar los problemas, mezclarlos con intuiciones sobre la pureza y la contaminación, y tranquilizarnos cuando tenemos los sentimientos correctos, puede obstaculizar el emprendimiento de la acción correcta. Steven Pinker, autor de “The Language Instinct” and “The Stuff of Thought: Language as a Window Into Human Nature.”. ECONOMÍA • Los precios deben decir la verdad económica, social y ecológica • El socialismo falló porque sus precios no decían la verdad económica. • La “verdad” económica en el sentido de asignación eficiente de recursos. Ejemplo de selección tecnológica. • Necesidad de otros elementos: externalidades, tragedia de los comunes. 63.
(64) 06/05/2014. Justificación • Costo de no actuar: del orden de 5% del PIB Mundial • Costo de actuar: del orden del 2% del PIB Mundial • Incertidumbre • Cola Pesada • Tasa de descuento • Dinámica. ¿Impuestos o Cupos transables? • ¿Global? • El costo se ha estimado en US$100/ton anual • En impuestos se conoce el precio, no se sabe cuánta emisión resulta, difícil definir quien la recibe. Dificultad de que lo aprueben • En cupos transables se conoce el total de la contaminación, no se sabe el precio. Dificultad en asignación inicial de los permisos. • Tratados. Aranceles. 64.
(65) 06/05/2014. Tasa Retributiva por Contaminación • • • • •. Corregir el Mercado: externalidades negativas Bienes comunes y públicos Justicia Intergeneracional El que contamina paga Artículo 338 de la Constitución, Decreto-ley 2811 de 1974, ley 99 de 1993, artículo 42. Costos Contaminación Local • Efectos sobre salud, aumento de mortalidad y morbilidad por enfermedades cardio-respiratorias. • El COMPES 3344 de 2005, apoyado en Larsen, 2004, estima que el costo anual de la contaminación del aire en las ciudades colombianas es de 1,5 billones de pesos. 65.
(66) 06/05/2014. Costos Cambio Global • La lista de consecuencias e impactos es bien conocida: calentamiento, aumento nivel del mar, pérdida de glaciares, cambio de régimen de lluvias, aumento de eventos extremos, enfermedades, agricultura, . . . • Inform Stern (2006): 5% del PIB global. • Emisiones globales 4,25 ton CO2/hab-año • Emisiones Colombia 1,39 ton CO2/hab-año. Costos Cambio Global • • • • •. Emisiones Globales en 2005: 29,3 Gton CO2/año Emisiones Colombia: 0,213% del total global PIB global: US$ 6,13 x 1013 PIB Colombia: US$ 4,41 x 1011 = 0,708% del global Costo por emisiones Colombia: US$ 6,64 x 109 = CO $ 12,0 billones. 66.
(67) 06/05/2014. Costos Totales de Emisiones • Total CO $ 13,5 billones anuales • Consumo anual de combustibles 4,42 x 109 gal • Tasa por galón: $3.047 = 36% del precio actual ($8449) • Impacto sobre costo de vida : 3,07%. Usando resultados de Rincón, H. (2009). “Precios de los combustibles e inflación”. Borradores de Economía, Banco de la República, Bogotá Colombia. Nro. 581. Tasa Retributiva • $3.047/galón • Implantación gradual • Recaudo total: CO $ 13,5 billones. 67.
(68) 06/05/2014. Destino Compensación, adaptación y mitigación Atención y prevención de desastres Salud Protección de los Bosques, pago por servicios ambientales, reforestación • Área verde urbana reconversión de las zonas de alto riesgo, reubicación • • • •. Destino • Energías renovables • Renovación parque automotor de pasajeros y carga que utilice tecnología más limpias (estándar EURO IV), • Transporte público colectivo, • Investigación, innovación y desarrollo en todos los temas relacionados.. 68.
(69) 06/05/2014. No puede destinarse a • Obras de Infraestructura • Burocracia • Corrupción. Requiere • Plan • Control • Seguimiento. • Apoyo. 69.
(70) 06/05/2014. Deforestación. Efecto deforestación amazónica en la precipitación. Fuente: Salazar, Juan Fernando, 2011. Regulación biótica del ciclo hidrológico en múltiples escalas. Tesis de Doctorado en Ingeniería, Universidad Nacional de Colombia. 70.
(71) 06/05/2014. Efecto deforestación amazónica en la precipitación. Urbanización. 1976. 2005. 71.
(72) 06/05/2014. Agricultura en Arabia Saudita. Plan 1. 2. 3. 4. 5.. Motivación Evidencia Inacción Desafíos para ingeniería Desafíos para ciencia. 72.
(73) 06/05/2014. ¿Por qué se ha hecho tan poco? • ¿Será que la • ¿Será que el incertidumbre que problema no es tan subsiste justifica la grave? inacción o la • ¿Será que es grave renuencia de Estados y los científicos no Unidos y Australia? lo han podido • ¿Hay problemas de demostrar? comunicación entre • ¿Será que no los científicos del sabemos que tan cambio climático y el grave es? público en general?. Esbozos de respuestas • Énfasis en temperatura • Incertidumbre sobre asuntos importantes: Huracanes, Eventos extremos, ENSO, THC • Modelos: problemas de comprobación, complicación, escala y determinismo. 73.
(74) 06/05/2014. Precio galón de petróleo de referencia. 74.
(75) 06/05/2014. Plan 1. 2. 3. 4. 5.. Motivación Evidencia Inacción Desafíos para ingeniería Desafíos para ciencia. 75.
(76) 06/05/2014. • Los impactos del cambio climático son fundamentalmente hidrológicos. • A medida que la demanda crece y el impacto ambiental es más sensible, los requerimientos para manejo del recurso hídrico son más exigentes. 76.
(77) 06/05/2014. ¿Las tormentas serán más intensas, más frecuentes, con mayor área, afectando distintas regiones?. Diagrama de fases del agua. 77.
(78) 06/05/2014. 78.
(79) 06/05/2014. Gases Invernadero Forzamiento. Aumento Temperatura. Aumenta humedad saturación. Aumento Evaporación. Aumenta humedad Atmósferica. Calor sensible Calor latente. Nubes, Tormentas Ciclones Tropicales, Escorrentía, Inundaciones Aumenta intensidad de la tormenta. Aumenta flujo calor latente. Aumenta Intensidad de la Precipitación. Competencia entre sistemas Precipitación total (?). ¿El pasado representa el futuro?. 79.
(80) 06/05/2014. 5. Lake Volume Time Series. 4. Devils Lake, ND Great Salt Lake, UT. 2 1 -1. 0. Normalized Volume. 3. X. 1850. 1900. 1950. 2000. Year. Variabilidad Interanual Variabilidad Interdecadal Variabilidad Secular Cambio Climático Ejemplo: Influencia sobre análisis de frecuencia • Más planeación, no sólo predicción de corto plazo y mitigación Seguros • • • • •. 80.
(81) 06/05/2014. Plan 1. 2. 3. 4. 5.. Motivación Evidencia Inacción Desafíos para ingeniería Desafíos para ciencia. 81.
(82) 06/05/2014. Ciencia del Sistema Terrestre. • Busca responder preguntas profundas, importantes y prácticas. • Busca nada menos que una comprensión predictiva del complejo sistema terrestre que incluye la biosfera, la hidrosfera, la litosfera y la atmósfera, incluyendo la sociedad humana.. 82.
(83) 06/05/2014. • Se apoya en las ciencias básicas física, biología, química sobre las que se funda la ecología, climatología, hidrología, oceanografía y biogeoquímica. • No es posible evitar la confrontación con asuntos científicos con profundas cargas políticas. 83.
(84) 06/05/2014. ¿Cómo afectará el cambio climático a la biosfera? • Posibles retroalimentaciones • Liberación de carbono en suelos. • Cambio en el albedo por cambios en las especies dominantes de plantas. • Necesidad de predicciones confiables a distintas escalas espaciales y temporales. ¿Qué tan importante es la biodiversidad? • • • • •. Formación de suelo Control de plagas Regulación del clima Redundancia Patrones espaciales. 84.
(85) 06/05/2014. • Los científicos que trabajan en cada estanco cada vez más se dan cuenta que sus resultados dependen en gran medida de las condiciones de frontera de los otros estancos. Dificultades • Escala global • No existe precedente • No laboratorios. 85.
(86) 06/05/2014. • • • • •. Retroalimentaciones Sinergias nolineales Umbrales Irreversibilidad Delimitación espacial o temporal de dominios. Salidas Aparentes • Evitar la interacción entre políticos y científicos. Definir políticas por paneles de expertos • El riesgo tanto para la ciencia como para la democracia es inaceptable.. 86.
(87) 06/05/2014. Salidas Aparentes • Abandonar la pretensión de predecir. Trabajar con escenarios, identificación de patrones y análisis histórico. • Habrá predicciones y el público pondrá atención sin importar la calidad, los decisores requieren predicciones confiables.. Salidas Aparentes • Forzar el marco newtoniano. Modelos detallados, acoplados, predictivos, condiciones iniciales y parámetros, mejorar capacidad computacional • En eso estamos. Primero llega el futuro antes que la capacidad de predicción a un nivel tan confiable como en la física.. 87.
(88) 06/05/2014. Salidas Aparentes • De manera inteligente desarrolle algoritmos cuyos resultados simulen los fenómenos naturales y use las simulaciones como base para la predicción y decisiones. • Esto no será convincente. Es relativamente fácil generar patrones que se parezcan a lo que uno quiera. Salidas Aparentes • Mantenga el esfuerzo para mejorar el conocimiento que ya tenemos, que es suficiente para determinar la magnitud de los impactos y las consecuencias para justificar respuestas de los políticos. • Sí, pero no sabemos lo suficiente. Hay problemas no identificados.. 88.
(89) 06/05/2014. Elementos para una síntesis • Modelos simples verificables • Búsqueda de leyes y patrones • Incorporar la ciencia de lo local. Feb 2014. 89.
(90) 06/05/2014. ¿Se está calentando el clima? • Si. Desde 1900, la temperatura promedio del planeta ha aumentado 0.8 °C. • Evidencia adicional: disminución de hielo en el Ártico, incremento del calor almacenado en el mar, migraciones latitudinal hacia los polos. ¿ Por qué se sabe que es antrópico? • Por el entendimiento de la física básica • Por comparación de las observaciones con los modelos • Porque el calentamiento antrópico deja huellas digitales, como el enfriamiento de la estrastosfera.. 90.
(91) 06/05/2014. ¿ Qué papel ha jugado el sol? • El sol es la principal fuente de energía, pero sus pequeñas variaciones (1 parte en 1361) no son significativas. ¿Qué indica la variación vertical de la temperatura ? • El calentamiento en la troposfera baja y enfriamiento en la estratosfera es una clara indicación del efecto invernadero incrementado. 91.
(92) 06/05/2014. ¿El clima siempre está cambiando, por qué preocuparnos ? • Todos los cambios climáticos, incluyendo los naturales, significativos han tenido consecuencias importantes. Entre ellas extinciones de especies, migraciones, cambios en ecosistemas. El actual cambio está ocurriendo a velocidades mayores que los anteriores.. ¿Hay antecedentes de la actual concentración de CO2 ? • No hay precedentes en el último millón de años, época en la cual la humanidad evolucionó y se desarrolló. • Más atrás geológicamente hablando, sí hay evidencia de mayores concentraciones y también de mayor temperatura. 92.
(93) 06/05/2014. ¿ Hay un nivel de saturación del CO2? • En términos prácticos no. Más CO2 significa más calentamiento, aunque la efectividad sí disminuye. ¿La tasa de calentamiento es constante? • No, hay variaciones naturales tanto en el tiempo como en el espacio. Esta variabilidad de corto plazo no contradice la tendencia de largo plazo.. 93.
(94) 06/05/2014. ¿Los últimos años indican que el calentamiento se acabó? • No, todo lo contrario. Aunque el año más caliente en registro fue 1998, asociado a un evento El Niño muy intenso, todos los indicadores son consistentes con la tendencia de largo plazo al calentamiento.. ¿Si hay calentamiento por qué hay inviernos tan fríos? • La tendencia de largo plazo no suprime la variabilidad. 94.
(95) 06/05/2014. ¿Por qué el hielo de la Antártica no está disminuyendo? • En el Ártico la disminución es muy rápida. El hielo marino está afectado por corrientes y vientos que no han favorecido el cambio en el polo sur. ¿Cuál es el efecto en tormentas y huracanes? • El calentamiento significa que la atmósfera baja tiene mayor capacidad de almacenar humedad, lo que aumenta el potencial para tormentas más intesas. Consistente con esto hay observaciones de que efectivamente esta ocurriendo.. 95.
(96) 06/05/2014. ¿Qué tanto está sbiendo el nivel del mar? • Los mejores estimados indican que unos 3,2 mm por año. ¿Qué hay con la acidificación del mar? • Las observaciones indican que el Ph está bajando. Esto concuerda con la química del CO2. • El efecto sobre organismos como corales y los que tienen conchas con carbonato de calcio es negativo. 96.
(97) 06/05/2014. ¿Hay seguridad sobre el calentamiento futuro? • Hay mucha confianza por la inercia del CO2 en la atmósfera y la lentitud para implementar los cambios necesarios en las emisiones. • Se prevee un calentamiento de unos 2,6 a 4,8 °C por encima de lo que ya ha ocurrido para el fin del siglo. ¿Unos cunatos grados son motivo de preocupación? • Sí. Aunque no parece mucho es un promedio sobre toda la tierra y se necesita mucha energía para tal cambio. • En la última glaciación la Tierra era sólo entre 4 y 5 C más fría que ahora. 97.
(98) 06/05/2014. ¿Qué están haciendo para disminuir la incertidumbre? • Observaciones, modelos, comprobaciones. ¿Hay lugar a preocupación por cambios abruptos? • Aunque los mejores modelos no incluyen predicciones de estos fenómenos, tales como la terminación de la cerculación termohalina, o la corriente del Golfo, o la liberación de metano del permafrost, se piensa que a medida que el calentamiento aumente puede aumentar el riesgo. 98.
(99) 06/05/2014. ¿Si las emisiones parara, el cima regresa al estado natural? • No, por miles de años se sentirá el efecto del CO2 que ya está en la atmósfera.. 99.
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