TEMA 10. CAMBIO CLIMÁTICO

(1)

T

EMA

10. CAMBIO CLIMÁTICO

1

• Concepto de cambio climático.

• Obtención de datos climáticos: técnicas paleoclimáticas. • Evidencias de cambio climático:

1. Paleoclimático.

2. Actual: Calentamiento global.

• Modelo de balance de energía.

• Estudio de mecanismos causales de cambio climático.

1. Parámetros orbitales.

2. Manchas solares.

3. Cambios en el albedo.

4. Aumento de los gases de efecto invernadero.

• Predicciones de cambio climático 5º informe IPCC.

Tiempo: estado instantáneo de las variables meteorológicas. Se

refiere al estado de atmosfera en plazos cortos (horas a días). Esta

sujeto a una gran variabilidad.

Clima: comportamiento medio de las variables meteorológicas a lo

largo de un periodo largo de tiempo. Cuantifica el estado medio y la

variabilidad a lo largo de este periodo. Es el resultado de hacer una

análisis estadístico del tiempo. Importa no solo la media sino

también su variabilidad (desviación estándar). La Organización

meteorológica mundial establece un periodo de referencia de 30

años (actualmente 1981-2010).

<X> ±



_X

Concepto Cambio climático

(2)

Sistema climático

Entrada _{máquina climática}Sistema climático: Salida

Concepto Cambio climático

Clima: valor medio

3

Fuentes de variación del clima de la tierra y tiempo de respuesta

Principales fuentes naturales externas de variación del clima:

1) Tectónica de placas. 2) Cambios orbitales.

3) Cambios en la actividad solar.

+ fuente artificial interna: actividad humana.

4) Quema combustibles fósiles. 5) Alteración terreno (deforestación, urbanización, agricultura).

(3)

Fluctuaciones a lo largo de un valor medio estacionario. Sistema (clima) estacionario.

Fluctuaciones a lo largo de un valor medio no estacionario: reajustamiento interno debido a perturbaciones internas.

Cambio abrupto entre dos estados medios (clima). Producido por perturbaciones externas.

C

ONCEPTO

C

AMBIO CLIMÁTICO

5

C

ONCEPTO

C

AMBIO CLIMÁTICO

6

Equilibiro estable Equlibrio inestable

(4)

CAMBIO CLIMÁTICO

CONCEPCIÓN ESTADISTICA

7

CAMBIO CLIMÁTICO ANOMALÍA CLIMÁTICA

CAMBIO CLIMÁTICO

CONCEPCIÓN SISTÉMICA

CLIMA

Equilibrio dinámico como

resultado de interacciones de

los componentes del sistema

climático.

CAMBIO CLIMÁTICO

Variación que altera algún

componente del sistema

haciendo que tienda aun nuevo

(5)

CAMBIO CLIMÁTICO

9

Cambio climático:

No solo valores medios también importa la varianza. <X> ±X Clima El cambio climático se manifiesta en la alteración de valores extremos. Es decir, en términos del “tiempo”. Ocurren con más frecuencia fenómenos extremos como sequías, inundaciones, olas de calor etc.

(6)

Proyecciones cambio climático

Mayor probabilidad lluvias intensas

Mayor probabilidad periodos secos

T

EMA

10. CAMBIO CLIMÁTICO

• Obtención de datos climáticos: técnicas paleoclimáticas • Evidencias de cambio climático:

1. Paleoclimático.

2. Manchas solares.

(7)

PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

13

Desde el punto de vista científico, lo mejor para detectar cambios climáticos es tener medidas directas de variables (temperatura, precipitación, etc) Desgraciadamente, en las escalas de interés (miles/millones de años atrás) no hay tales medidas.

Sin embargo, podemos derivarlas indirectamente a partir de registros presentes en la tierra.

La ciencia que estudia el clima del pasado y sus fuentes se llama paleoclimatología.

En cualquier caso, las técnicas de estimación del clima están basadas en medidas indirectas: medidas “proxy”.

OBTENCIÓN DE DATOS:TÉCNICAS

PALEOCLIMÁTICAS

(8)

OBTENCIÓN DE DATOS:TÉCNICAS

PALEOCLIMÁTICAS

15

OBTENCIÓN DE DATOS: TÉCNICAS

PALEOCLIMÁTICAS



Anillos arboles



Núcleos hielo



Núcleos de sedimentos



Rocas (formación/tipo)

(9)

OBTENCIÓN DE DATOS: TÉCNICAS

PALEOCLIMÁTICAS



Anillos arboles



Núcleos hielo



Núcleos de sedimentos



Rocas (formación/tipo)

17

Registro: ~ 1 millón años atrás

Información contenido: CO2, CH4, N2O,…)

Temperatura??

OBTENCIÓN DE DATOS: TÉCNICAS

PALEOCLIMÁTICAS



Anillos arboles



Núcleos hielo



Núcleos de sedimentos



Rocas (formación/tipo)

18

Registro: ~ 200 millones años atrás

(10)

T

EMA

10. CAMBIO CLIMÁTICO

19

• Obtención de datos climáticos: técnicas paleoclimáticas. • Evidencias de cambio climático:

1. Paleoclimático.

2. Actual: Calentamiento global.

2. Manchas solares.

R

EGISTRO PALEOCLIMÁTICO NÚCLEO

HIELO

V

OSTOK

Temperatura estimada

por isótopo

(11)

EVIDENCIAS PALEOCLIMÁTICAS

21

C

LIMA DEL

P

ASADO

(12)

CO

₂

Y

C

LIMA DEL

P

ASADO

23

T

CO

₂

Polvo

(13)

Las concentraciones atmosféricas de CO₂y CH₄en 2005 superan ampliamente el rango natural de los últimos 650,000 años. Los

incrementos en la era post-industrial no son de origen natural.

CO

₂

CH

₄

Las concentraciones atmosféricas de CO₂y CH₄en 2005 superan ampliamente el rango natural de los últimos 650,000 años. Los

incrementos en la era post-industrial no son de origen natural.

(14)

Concentraciones de CO₂, CH₄y N₂O -Superan ampliamente los valores

pre-industriales.

-Desde 1750 experimentan un marcado aumento debido a las actividades

humanas.

-Antes de la era industrial el cambio es relativamente pequeño.

El forzamiento radiativo debido al incremento de las concentraciones de CO2, CH4and N2O, y con mucha

probabilidad el ritmo de aumento en forzamiento debido a estos gases desde 1750, no tienen precedente en los 10,000 años anteriores.

Agentes humanos y

naturales del Cambio

Climático

(15)

HITOS DEL ACTUAL PERIODO

INTERGLACIAR

 “YOUNGER DRYAS” BAJADA BRUSCA DE TEMPERATURA (11.000-10.000 AÑOS ATRÁS).

 ÓPTIMO CLIMÁTICO POSTGLACIAR (HOLEOCENO) (7.000-5000 AÑOS ATRÁS) TEMPERATURA 3º SUPERIOR A LA ACTUAL.

 EDAD DE HIERRO (2.900-2300 AÑOS ATRÁS) MÁS FRÍO Y LLUVIOSO EN EUROPA CENTRAL, MÁS ÁRIDO EN EL MEDITERRANEO.

 ÓPTIMO CLIMÁTICO MEDIEVAL (1000-1200 d.c) RECUPERACIÓN TÉRMICA.  PEQUEÑA EDAD DE HIELO (1430-1850) BAJADA DE LAS TEMPERATURAS.

29

30

Conclusión conferencia UNEP/WMO Austria 1985:

“Muchas importantes decisiones en el ámbito político, social y económico se están tomando hoy en día sobre la base de la hipótesis de que el clima del pasado es una buena estimación del clima futuro. Pero esta hipótesis esta dejando de ser buena”.

Conclusión conferencia UNEP/WMO Austria 1985:

“Muchas importantes decisiones en el ámbito político, social y económico se están tomando hoy en día sobre la base de la hipótesis de que el clima del pasado es una buena estimación del clima futuro. Pero esta hipótesis esta dejando de ser buena”.

Calentamiento actual Calentamiento actual

Reconocimiento:

1) Que las emisiones de gases de efecto invernadero (GEI) en las que influyen los seres humanos pueden alterar el sistema climático.

2) que para afrontar el problema era necesaria una organización a escala mundial.

Reconocimiento:

1) Que las emisiones de gases de efecto invernadero (GEI) en las que influyen los seres humanos pueden alterar el sistema climático.

2) que para afrontar el problema era necesaria una organización a escala mundial.

1988: Organización Meteorológica Mundial (OMM/WMO) + Programa de las Naciones Unidas para el Medio Ambiente (PNUMA/UNEP).

El Grupo Intergubernamental de Expertos sobre el Cambio Climático (IPCC). 1988: Organización Meteorológica Mundial (OMM/WMO) +

Programa de las Naciones Unidas para el Medio Ambiente (PNUMA/UNEP).

(16)

31

Objetivo: proporcionar asesoramiento científico, técnico y socioeconómico sobre información relevante para entender los riesgos derivados del cambio climático inducido por el hombre.

Asesoramiento en base a publicaciones científicas revisadas y participación gobiernos: credibilidad científica y política.

Publicación periódica informes 1990, 1995, 2001, 2007 y Quinto informe publicado 2013.

Informe 2013: 1000 científicos todo el mundo.

Tres grupos de trabajo:

Ciencia del Cambio Climático Impacto y Adaptación Mitigación

Objetivo: proporcionar asesoramiento científico, técnico y socioeconómico sobre información relevante para entender los riesgos derivados del cambio climático inducido por el hombre.

Asesoramiento en base a publicaciones científicas revisadas y participación gobiernos: credibilidad científica y política.

Publicación periódica informes 1990, 1995, 2001, 2007 y Quinto informe publicado 2013.

Informe 2013: 1000 científicos todo el mundo.

Tres grupos de trabajo:

(17)

33

IPPC: INFORMES IPPC: INFORMES

INFORMES IPCC:

Descripciones actualizadas de lo que se sabe y lo que no se sabe acerca del sistema climático y sus factores conexos.

Están basados en el conocimiento de las comunidades de expertos Internacionales: publicaciones científicas cuyos resultados se resumen en términos útiles para los responsables de tomar decisiones.

Información pertinente para adoptar políticas, pero el IPCC no establece una política pública general.

INFORMES IPCC:

Descripciones actualizadas de lo que se sabe y lo que no se sabe acerca del sistema climático y sus factores conexos.

Están basados en el conocimiento de las comunidades de expertos Internacionales: publicaciones científicas cuyos resultados se resumen en términos útiles para los responsables de tomar decisiones.

Información pertinente para adoptar políticas, pero el IPCC no establece una política pública general.

34 PRIMER INFORME 1990

“Se observa un calentamiento global consistente con las predicciones de los modelos climáticos.. sin embargo el calentamiento es de la misma magnitud que la variabilidad natural del clima y la atribución inequívoca del calentamiento

a las actividades humanas aun no se puede confirmar” PRIMER INFORME 1990

“Se observa un calentamiento global consistente con las predicciones de los modelos climáticos.. sin embargo el calentamiento es de la misma magnitud que la variabilidad natural del clima y la atribución inequívoca del calentamiento

a las actividades humanas aun no se puede confirmar”

INFORMES IPCC: EVOLUCIÓN EN NUESTRO CONOCIMIENTO DEL CAMBIO CLIMÁTICO INFORMES IPCC: EVOLUCIÓN EN NUESTRO CONOCIMIENTO DEL CAMBIO CLIMÁTICO

SEGUNDO INFORME 1995 “El conjunto de las evidencias sugieren una influencia discernible del hombre en el clima global”

TERCER INFORME 2001

“Existe una nueva y fuerte evidencia de que la mayor parte del calentamiento observado en los últimos 50 años es atribuible a la actividad humana”

TERCER INFORME 2001

“Existe una nueva y fuerte evidencia de que la mayor parte del calentamiento observado en los últimos 50 años es atribuible a la actividad humana” Precaución Confianza creciente Bases Kioto IMPORTANTE PAPEL DESARROLLO MODELOS CLIMÁTICOS

IMPORTANTE PAPEL DESARROLLO MODELOS CLIMÁTICOS

CUARTO INFORME 2007

“La mayor parte del aumento observado del promedio mundial de temperatura desde mediados del siglo XX se debe muy probablemente al aumento observado de las concentraciones de GEI antropógenos. Es probable que se haya experimentado un calentamiento antropógeno apreciable en los últimos cincuenta años, en promedio para cada continente. Los progresos realizados desde el TIE indican que las influencias humanas discernibles no se circunscriben al promedio de las temperaturas, sino que abarcan también otros aspectos del clima.”

CUARTO INFORME 2007

“La mayor parte del aumento observado del promedio mundial de temperatura desde mediados del siglo XX se debe muy probablemente al aumento observado de las concentraciones de GEI antropógenos. Es probable que se haya experimentado un calentamiento antropógeno apreciable en los últimos cincuenta años, en promedio para cada continente. Los progresos realizados desde el TIE indican que las influencias humanas discernibles no se circunscriben al promedio de las temperaturas, sino que abarcan también otros aspectos del clima.”

Quinto informe 2013

El calentamiento en el sistema climático es inequívoco y, desde la década de 1950, muchos de los cambios observados no han tenido precedentes en los últimos decenios a milenios. La atmósfera y el océano se han calentado, los volúmenes de nieve y

Quinto informe 2013

(18)

FIGURESPM.1A

OBSERVED GLOBALLY AVERAGED COMBINED LAND AND OCEAN SURFACE TEMPERATURE ANOMALY1850-2012

All Figures © IPCC 2013

CAMBIO CLIMÁTICO OBSERVADO CAMBIO CLIMÁTICO OBSERVADO

Cada uno de los tres últimos decenios ha sido sucesivamente más cálido en la superficie de la Tierra que cualquier decenio anterior desde 1850. En el hemisferio norte, es probable que 1983–2012 fuera el período de 30 años más cálido de los últimos 1 400 años (nivel de confianza medio).

El calentamiento del océano domina sobre el incremento de la energía almacenada en el sistema climático y representa más del 90% de la energía acumulada entre 1971 y 2010 (nivel de confianza alto). Es prácticamente seguro que la capa superior del océano (0–700 metros) se haya calentado entre 1971, y es probable que se haya calentado entre la década de 1870 y 1971.

35

FIGURESPM.1B

OBSERVED CHANGE IN SURFACE TEMPERATURE1901-2012

(19)

FIGURESPM.2

OBSERVED CHANGE IN ANNUAL PRECIPITATION OVER LAND

37

FIGURESPM.3

MULTIPLE OBSERVED INDICATORS OF A CHANGING GLOBAL CLIMATE

Desde mediados del siglo

XIX, el ritmo de la

elevación del nivel del mar ha sido superior a la media

de los dos milenios

anteriores (nivel de

confianza alto).

Durante el período 1901-2010, el nivel medio global del mar se elevó 0,19 metros [0,17 a 0,21 metros].

(20)

FIGURESPM.4

MULTIPLE OBSERVED INDICATORS OF A CHANGING GLOBAL CARBON CYCLE

El forzamiento radiativo total es positivo y ha dado lugar a la absorción de energía por el sistema climático. La principal

contribución al forzamiento radiativo total proviene del aumento en la concentración de CO₂en la atmósfera que se viene

produciendo desde 1750. !Recientemente se han alcanzado por primera vez las 400 ppm¡

39

• Incremento concentración ~30% desde época preindustrial hasta el presente.

• Incremento anual ~0.4% desde 1980.

• Actualmente CO2~ 470 ppm.

• Pre-industrial ~ 288 ppm. ¡Forcing Radiativo: alteración efecto

invernadero natural!

CAUSAS DEL CAMBIO CLIMÁTICO CAUSAS DEL CAMBIO CLIMÁTICO

“Las emisiones mundiales de GEI por efecto de actividades

humanas han aumentado, desde la era preindustrial, en un 70% entre 1970 y 2004.“ Transformación y uso de la energía combustibles fósiles: responsable 60%

(21)

FIGURESPM.5

RADIATIVE FORCING ESTIMATES IN2011 RELATIVE TO1750

Promedios Globales de Forzamiento Radiativo

El forzamiento radiativo total es positivo y ha dado lugar a la absorción de energía por el sistema climático. La principal contribución al forzamiento radiativo total proviene del aumento en la concentración de CO2en la atmósfera que se

viene produciendo desde 1750.

41

42

Modelos climáticos permiten simular el clima con y sin Intervención del hombre: atribución causa cambio climático.

Cambio climático observados en Temp. siglo XX explicados con el efecto del hombre. Modelos climáticos permiten simular el clima con y sin Intervención del hombre: atribución causa cambio climático.

Cambio climático observados en Temp. siglo XX explicados con el efecto del hombre.

CAUSAS

DEL

CAMBIO CLIMÁTICO

CAUSAS

DEL

CAMBIO CLIMÁTICO

Los modelos climáticos han mejorado desde el Cuarto Informe de Evaluación. Los modelos reproducen patrones y tendencias de la temperatura en superficie a escala continental observados a lo largo de muchos decenios, en particular el calentamiento más rápido producido desde mediados del siglo XX y el enfriamiento que se produce inmediatamente tras las grandes erupciones volcánicas (nivel de confianza muy alto).

Los estudios basados en observaciones y modelos de cambio de temperaturas, retroalimentaciones climáticas y modificaciones del balance energético de la Tierra combinados ofrecen confianza sobre la magnitud del calentamiento mundial como respuesta al forzamiento pasado y futuro.

(22)

Siguen acumulándose pruebas sobre el calentamiento de la atmósfera:

 ¿en qué medida este calentamiento se debe a la actividad humana y en qué medida a causas naturales?

 ¿cuál es la magnitud de las variaciones naturales del clima?  ¿Cómo explicar los patrones espacio-temporales observados?  ¿qué otros efectos implicará el calentamiento de la atmósfera? Las respuestas son obtenidas

 Análisis de datos  Modelos climáticos

La información Paleoclimática apoya la interpretación de que el calentamiento de la última mitad de siglo es inusual en el marco de los 1300 años anteriores. La última ocasión en la que las regiones polares fueron significativamente más cálidas que en la actualidad durante un periodo extenso (hace unos 125.000 años), las reducciones en el volumen de hielo polar produjeron subidas del nivel del mar de 4 a 6 metros.

43

Una Perspectiva Paleoclimática

T

EMA

10. CAMBIO CLIMÁTICO

1. Paleoclimático.

• Modelo de balance de energía.

2. Manchas solares.

(23)

VARIACIÓN DEL MODELO DE BALANCE TIERRA-SOL CON UNA CAPA DE ATMÓSFERA 45

Ta

Te

Atmósfera:

•Transparente a onda corta •Absorbe toda onda larga •Ta: la temperatura de la

atmósfera

•Te: temperatura de la tierra

Hipótesis modelo

MODELO DE BALANCE DE ENERGÍA

CERO-DIMENSIONAL

46 (Ta)4 = S (1-A) / (4) => Ta ~ 255 K ~ -18 C A = 0.3; S = 1370 W/m2; = 5.67 10-8 W/m2_/K4 Te = 2(1/4) _{Ta = 1.19 Ta} Ta4 _{= S (1-A) / (4} ( A = 0.3; S = 1370 W/m) Ta ~ 255 K ~ -18 ºC Te ~ 1.2*Ta ~ 303 K ~ +33ºC Demasiado caliente!! (real +15 ºC)

(24)

VARIACIÓN DEL MODELO DE BALANCE TIERRA-SOL CON UNA CAPA DE ATMÓSFERA 47

Ta

Te

Atmósfera:

• Transparente a onda corta.

• Absorbe toda onda larga.

• Trasmite en onda larga, no

absorbe toda.

• Ta: la temperatura de la

atmósfera.

• Te: temperatura de la tierra.

Hipótesis modelo

MODELO DE BALANCE DE ENERGÍA

CERO-DIMENSIONAL

 = 0.62 : Transmisividad en

onda larga de la atmósfera

(25)

T

EMA

10. CAMBIO CLIMÁTICO

49

1. Paleoclimático.

• Estudio de mecanismos causales de cambio climático.

1. Parámetros orbitales. 2. Manchas solares. 3. Cambios en el albedo.

4. Aumento de los gases de efecto invernadero.

Fuentes de variación del clima de la tierra y tiempo de respuesta

Principales fuentes naturales externas de variación del clima:

1) Tectónica de placas. 2) Cambios orbitales.

3) Cambios en la actividad solar.

+ fuente artificial interna: actividad humana.

4) Quema combustibles fósiles. 5) Alteración terreno (deforestación, urbanización, agricultura).

El clima responde con un tiempo

(26)

CAUSAS EXTERNAS

• VARIACIONES DE LA FUENTE SOLAR (S) •CAMBIOS ORBITALES TIERRA-SOL (S)

CAUSAS INTERNAS

• COMPOSICIÓN ATMOSFÉRICA (A y B, )

•NATURALEZA DE LA SUPERFICIE TERRESTRE ()

CAUSAS ANTROPOGÉNICAS

• COMPOSICIÓN ATMOSFÉRICA(A y B, )

•NATURALEZA DE LA SUPERFICIE TERRESTRE () 51

Mecanismos Causales de cambio climático

Causas naturales

Variaciones orbitales

terrestres:

Perturbaciones cíclicas de la órbita elíptica provocadas por la

atracción gravitatoria del resto de los planetas del Sistema solar:

(a) Excentricidad: eactual=0.017

emín= 0.005, emáx= 0.06, e105años. (b) Oblicuidad: actual = 23.5º



_mín= 22.1º,



máx= 24.5º, 41103

años.

(c) Precesión: Fecha del perihelio

(27)

E

XCENTRICIDAD

:

MÁS O MENOS CIRCULARIDAD EN LA ÓRBITA

53

O

BLICUIDAD

:

MÁS O MENOS ESTACIONALIDAD

(28)

(29)

C

AMBIOS EN EL CLIMA

:

GLACIACIÓN

57

Forzamiento inicial:

Menor insolación en

El hemisferio norte

T

-

Albedo

+

-Mas hielo

+

Realimentación positiva—

Desestabilización clima

R

EALIMENTACIÓN POSITIVA

:

TEMP

-

HIELO

(30)

G

LACIACIONES Y

T

EORÍA DE

M

ILANKOVICH

59

Radiación y volúmen de hielo

(31)

RESULTADOS

61

Excentricidad: A mayor e, menor flujo anual incidente. emín= 0.005 S = 0.014%, emáx= 0.06 S = - 0.17%

Cambios en , P no influyen en la radiación total recibida, sólo en los gradientes superficiales y en la variabilidad estacional.

- Menor  menor estacionalidad: extensión de hielos en latitudes altas. - Cambio en P: variación en la intensidad de cambios estacionales. - Si S = S(t)    cte, A cte

Contrastación (registros geológicos)

• Periodicidad de las glaciaciones es  105años (la más importante),  41000 y

23000 años.

Sin embargo los modelos estiman que los cambios en  y P deben ser más importantes.

• Amplitud de la oscilación térmica (diferencia entre periodos glaciares e interglaciares) es  6 K.

Promedio anual de manchas solares.

0 40 80 120 160 200 1750 1800 1850 1900 1950 2000 N

ACTIVIDAD SOLAR

62

Variaciones del campo magnético solar variaciones temporales en el número

de manchas solares:

 Regiones de la fotosfera más oscuras y frías ( 4000 K).

 Tamaño medio 10.000 km.

 Ocurren en pares o en complejos grupos.  Persisten durante varios días o semanas.

 Aparecen entre el ecuador solar y los 40 de latitud.  Están rodeadas de zonas de gran luminosidad (fóculas).

(32)

MANCHAS SOLARES

63

Manchas solares y

radiación solar emitida

(33)

65

MANCHAS SOLARES

Influencia de la variabilidad solar.

-0,1 0 0,1 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 Año T-T e ( K )

Los

modelos

estiman

T  0.12 K con

periodicidad del orden

de 11 años.

Contrastación:

* Numerosos registros climáticos

muestran esta periodicidad.

* Modelos más complejos

muestran variaciones del orden

de 0.16, 0.2 ó 0.45 K.

Discusión:

* Problema empírico,

S  error

instrumental.

* Física solar.

* T  error instrumental.

(34)

A

CTIVIDAD

V

OLCÁNICA



Actividad episódica.



Los efectos climáticos de los aerosoles volcánicos

dependen de varios factores:

· Volumen de material lanzado por la erupción.

· Latitud del volcán.

· Patrón de circulación estratosférica.

· Composición química del material (sulfatos).

· Tamaño de las partículas, distribución y vida media (2 años).



Efecto radiativo: La nube de aerosoles volcánicos en la

baja estratosfera aumenta el albedo efectivo del planeta,

a través de la reflexión directa.

 (0.29,0.35)



Ej: Pinatubo (Junio1991)

  +0.01

Q = -Q

_o

  -3.4 W/m2

67

A

CTIVIDAD

V

OLCÁNICA

 El MBE estima variaciones T  -0.4 K de efecto temporal muy

limitado.

 Contrastación: En el estudio de los efectos climáticos del Pinatubo

se han encontrado descensos de la temperatura del orden de 0.3 a 0.6 K, con una duración no superior a los dos años.

DISCUSIÓN

• La naturaleza episódica e irregular de las erupciones hace prácticamente imposible la predicción.

• Sólo una sucesión continuada de erupciones volcánicas daría lugar a cambios perdurables (“Pequeña Edad de Hielo”).

• Dificultad en la caracterización (composición química, tamaño de las partículas) de la nube de aerosoles.

(35)

VARIACIONES EN ESCALAS GEOLÓGICAS

69

AUMENTO GASES DE EFECTO INVERNADERO

70

vapor de agua.

CO

₂

CH

₄

O

₃

CFCs.

Si [CO

₂

]   (transmisividad)  A  T

La concentración actual de CO

₂

(36)

DISCUSIÓN

71

Problemas

 Incertidumbres respecto a los niveles pre-industriales de CO₂ con un error

asociado deQ   0.3 W/m2(16% del “forcing” supuesto desde 1860).

 Los resultados de otros modelos están comprendidos entre 0.5 y 1.0 K, según se considere o no la aportación de los CFCs.

 Se desconoce con precisión el ciclo del carbono y otros gases de invernadero (manantiales, sumideros, tiempo de residencia en la atmósfera, etc.).

 El calentamiento debido al aumento de los gases de invernadero es del mismo orden de magnitud que las variaciones provocadas por causas naturales.

 T_Sol  0.06 K _volcán 0.4 K

Contrastación: La T media global ha crecido en

 0.6 K desde 1850.

Crecimiento uniforme (gran variabilidad interanual)

Resultados MBE:   0.5 K en 100 años. T función creciente del tiempo.

T

EMA

10. CAMBIO CLIMÁTICO

• Obtención de datos climáticos: técnicas paleoclimáticas • Evidencias de cambio climático:

1. Paleoclimático.

2. Manchas solares.

(37)

ESCENARIOSCLIMÁTICOS:

PUENTE ENTRE LA REALIDAD COMPLEJA Y LOS MODELOS 73

Realidad (compleja)

modelos

escenarios

Modelos climáticos: predicciones clima futuro

Necesidad de parámetros para las predicciones (ejemplo: concentración GEI) Modelos climáticos: predicciones clima futuro

Necesidad de parámetros para las predicciones (ejemplo: concentración GEI)

ESCENARIOS CLIMÁTICOS ESCENARIOS CLIMÁTICOS

74

Escenario: “Descripción verosímil y a menudo simplificada de la forma en que puede evolucionar el futuro, sobre la base de una serie coherente de hipótesis sobre

parámetros como población, cambio tecnológico, desarrollo económico etc.” TAR IPCC. Escenario: “Descripción verosímil y a menudo simplificada de la forma en que

puede evolucionar el futuro, sobre la base de una serie coherente de hipótesis sobre parámetros como población, cambio tecnológico, desarrollo económico etc.” TAR IPCC.

Medio estructurado para organizar la información sobre el cambio climático futuro.

Aseguran la consistencia entre los ámbitos socio-económicos, medioambientales y climáticos.

Proporcionan a la comunidad científica escenarios de emisiones unificados con los que elaborar las proyecciones de cambio climático.

Facilitan un adecuado tratamiento de las incertidumbre en el cambio climático.

Características escenarios: Suelen extenderse hasta 2100. Escenarios globales y regionales.

Escenarios de no intervención, optimistas, pesimistas, mitigación, etc.

Medio estructurado para organizar la información sobre el cambio climático futuro.

Aseguran la consistencia entre los ámbitos socio-económicos, medioambientales y climáticos.

Proporcionan a la comunidad científica escenarios de emisiones unificados con los que elaborar las proyecciones de cambio climático.

Facilitan un adecuado tratamiento de las incertidumbre en el cambio climático.

Características escenarios: Suelen extenderse hasta 2100. Escenarios globales y regionales.

(38)

75

(39)

77

Forcing radiativo (Wm-2₎

Cambio en temp. globales (°C)

(40)

79

“Hay un alto nivel de coincidencia y abundante evidencia para afirmar que, con las políticas actuales de mitigación del Cambio climático y con las prácticas de desarrollo sostenible que aquellas conllevan, las emisiones mundiales de GEI Seguirán aumentando en los próximos decenios”

Fuente: IPCC TAR 2001

INFORME IPCC: CAMBIOS PROYECTADOS INFORME IPCC: CAMBIOS PROYECTADOS

(41)

FIGURESPM.10

TEMPERATURE INCREASE AND CUMULATIVE CARBON EMISSIONS

El cambio climático afectará a los procesos del ciclo del carbono de un modo que agudizará el aumento de CO2 en la atmósfera (nivel de confianza alto). Las nuevas incorporaciones de carbono en los océanos provocarán una mayor acidificación de estos.

Las emisiones de CO2 acumuladas determinarán en gran medida el calentamiento medio global en superficie a finales del siglo XXI y posteriormente. La mayoría de los aspectos del cambio climático perdurarán durante muchos siglos, incluso aunque pararan las emisiones de CO2, lo que supone una notable inexorabilidad del cambio climático durante varios siglos, debido a las emisiones de CO2 pasadas, presentes y futuras.

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FIGURESPM.8A,B

MAPS OFCMIP5 MULTI-MODEL MEAN RESULTS

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“Se tiene ahora un grado de confianza más alto que en el anterior Informe respecto de las pautas de calentamiento proyectadas y de otros aspectos de escala regional, como los cambios en las pautas de viento, en la precipitación, y en ciertos aspectos de los valores extremos y de los hielos marinos”

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FIGURESPM.9

GLOBAL MEAN SEA LEVEL RISE

Los océanos mundiales seguirán calentándose durante el siglo XXI. El calor penetrará desde la superficie hasta las capas profundas de los océanos y afectará a la circulación oceánica.

Es muy probable que la cobertura de hielo del Ártico siga menguando y haciéndose más delgada, y que el manto de nieve en primavera en el hemisferio norte disminuya a lo largo del siglo XXI a medida que vaya aumentando la temperatura media global en superficie. El volumen global de los glaciares continuará reduciéndose. El nivel medio global del mar seguirá aumentando durante el siglo XXI. En todos los escenarios de trayectorias de concentración.

representativas (RCP), es muy probable que el ritmo de elevación del nivel del mar sea mayor que el observado durante el período 1971–2010, debido al mayor calentamiento de los océanos y a la mayor pérdida de masa de los glaciares y los mantos de hielo.