SECTION II: CLIMATE CHANGE AND WASTE MANAGEMENT “The current climate change. Evidence in AR4 and AR5 reports by the IPCC” by Mr. José Mª Baldasano, Professor of Environmental Engineering, Technical University of Catalonia

1. Evolución de la población de la especie humana (UN 1999, 2004)
10 00 0
9 50 0
Mega ciuda des
9 00 0
8 50 0
8 00 0
7 50 0
7 00 0
6 50 0
Mil lone s de ha bi ta nt es
6 00 0
5 50 0
5 00 0
4 50 0
4 00 0
3 50 0 Revolución aliment os
3 00 0
Fleming: Penicil ina
2 50 0
2 00 0 Energía: Pet róleo
1 50 0
Past eur: Bact erias
1 00 0
50 0
0
0 1 00 20 0 3 00 40 0 50 0 6 00 70 0 8 00 900 10 00 11 0 0 1 20 0 13 00 1 40 0 1 5 00 16 0 0 1 70 0 18 00 1 90 0 2 0 00 21 00 2 20 0 23
1
"L'actual Canvi Climàtic.
Evidències entre els AR4 i AR5
informes de l'IPCC”
Dr. José Mª Baldasano
Catedrático de Ingeniería Ambiental (UPC)
Director del Área de Ciencias de la Tierra (BSC-CNS)
Premio Rey Jaime I Medio Ambiente 1997
Experto del IPCC
1

2. VARIACIONES CLIMÁ TICAS
CAUSADAS POR LA
TIERRA
● Deriva c onti nental
● Erupciones volcánicas
● Corrientes oceánicas
● Efecto invernadero
● …
3
EVOLUCIÓN NATURAL DEL CLIMA DE LA TIERRA
4
2

3. Fue el científico francés Fourier
quien, en 1827, sugirió que la
atmó
atmósfera terrestre podía
podí
actuar como un vidrio de un Temperatura sin ef ecto
invernadero permitiendo la
invernadero, inv ernadero: -18 ºC
entrada de la radiación solar,
pero captando parte de la
radiación emitida por la
superficie terrestre
Temperatura con ef ecto
inv ernadero: + 15 ºC
El efecto
Tyndall (1862): Absorción IR invernadero es
un fenóm eno
5 natural
Arrhenius Model Results 1896
Relative CO2 Relative Temp
0.67 -3.19
1.50 3.42
2.00 5.49
2.50 7.16
3.00 8.4
Observations
Date Relative CO2 Relative Temp
1896 1.0 (296 ppm) 0 (13.74)
1988-1997 1.21 (357.2 ppm) 0.6 (14.34)
1997 1.23 (363.5 ppm) 0.59 (14.33)
Chamberlin (1896) Climate Change
W.Broecker (1975)
6
3

4. ¿Esta la Tierra sufriendo un Cambio Climático?
Pero, ¿puede que esta no sea la mejor evidencia?
7
¿Tenemos tantos datos?, ¿Son fiables?
el clima es una ciencia que se basa en la OBSERVACIÓN
8
4

5. Variació
Variación de la Constante Solar
0.1% de variación de la cte. solar
representa un cambio de
1.365x0.7/4 = 0.24 W/m2. Esta
cantidad es muy pequeña
(Rome EGU 2005)
Laut, 1998
9
En 1843 Heinrich Schwabe, advirtió que el número de manchas registradas no er a constante a l o
largo del tiempo, si no que aumentaba y disminuía en ciclos de onc e años (de 8 a 13 años).
Enero 2008
10
5

6. Volcanic aerosols
Eruptions are episodic and aerosol effects transitory (1-3 years)
11
Keeling medidas de CO2, en
Mauna Loa (Hawai)
12
6

7. Fuente: IPCC 13
Human and Natural Drivers of Climate
Change
CO2, CH4 and N2O Concentrations
- far exceed pre-industrial values
- increased markedly since 1750
due to human activities
Relatively little variation before the
industrial era
14
7

8. La teoría del actual Cambio Climático
teorí Climá
15
16
8

9. Bert Bolin- 1926- 2008
Bolin- 1926-
Fundador IPCC
17
La respuesta cient ífica al cambio climático
cientí climá
18
9

10. La respuesta polí tica al cambio climá tico
polí climá
Conferencia de Rio de Janeiro, 1992: Convenio Marco
sob re el Camb io Clim ático de las Naciones Unidas [UNFCCC]
Climá UNFCCC]
1994
● COP1: Berlin 1995
● COP2: Ginebra 1996
● COP3: Kioto 12.1997 Protocolo de Kioto (2.2005)
● COP4: Buenos Aires 1998
● COP5: Bonn 1999
● COP6: La Haya 2000 + Bonn 2001
● COP7: Marrakech 2001
● COP8: Nuev a Delhi, 2002
● COP9: Berlin, 12.2003
● COP10: Buenos Aires, 12.2004
● COP11/MOP11: Montreal, 12.2005
● COP12/MOP12: Nairobi, 11.2006
● COP13/MOP13: Bali, 12.2007
● COP14/MOP14: Poznan, 12.2008
● COP15/MOP15: Copenaghen, 12.2009
● COP16/MOP16: Cancún, 12.2010
19
IPCC AR4 :Direct Observations of Recent Climate Change (2.2007)
Gobal mean air
temperature
Global average
sea level
Northern hemisphere
Snow cover
20
10

11. Temp. Media 2010
21
AR4 : Land precipitation is changing over broad areas
Increases
Decreases
Smoothed annual anomali es for preci pi tati on (%) over land from
1900 to 2005; other regi ons are domi22
nated by vari abi li ty.
11

12. Cambio en el regimen de precipitaciones: menos nieve
23
AR4 : Drought is increasing most places
Mainly decr ease in rain
The most
over landimportant spatial
in tropics and
subtropics, but enhanced
pattern (top) of
by increased atmospheric
the monthly
demand Palmer Drought
with war ming
Severity Index
(PDSI) for 1900
to 2002.
The time series
(below) accounts
for most of the
trend in PDSI.
24
12

13. AR4: Circulation change
● Climate change is
affecting storm
tracks, winds and
temperature patterns
● Anthropogenic forcing
has likely contributed
25
AR4 :North Atlantic hurricanes have increased with SSTs
Marked increase
after 1994
(1944-2005)
SST
26
13

14. AR4: + Warm nights; - cold nights
1979-2003
1951-1978
1901-1950
⇐f ewer more⇒ ⇐f ewer more⇒
Frequency of occurrence of cold or w arm temperatur es for 202
global s tati ons for 3 ti me peri ods:
1901 to 1950 (black), 1951 to 1978 (blue) and 1979 to 2003 (red).
27
AR4:Heat waves are increasing: an example
Extreme Heat
Wave
Summer 2003
Europe
28
14

15. AR4:Snow cover and Arctic sea ice are decreasing
Spring snow cover
shows 5% stepwise
drop during 1980s
Arctic sea ice
area decreased by
2.7% per decade
(Summer:
-7.4%/decade)
29
Artic ice
30
15

16. Record Melting i n Greenland durin g 2010
31
Evolución del “PERMAFROST”
32
16

17. AR4: Glaciers and frozen ground are receding
Area of seasonally frozen
Increased Glacier retreat ground in NH has decreased
since the early 1990s by 7 % from 1901 to 2002
33
AR4: During the
XX century the
sea level are
increase about
17 cm
34
17

18. 35
AR4 : Elevación de la temperatura del mar
36
18

19. 37
AR4: Some aspects of climate hav e not been observed to change:
Antarctic sea ice
(Stine 200 9, Nature)
38
19

20. J. Peñuelas et al., Science 324, 887-888 (2009)
Phenology and climate. The change from a dormant winter to a biologically active
spring landscape has numerous biogeochemical and biophysical effects on climate.
Earlier leaf unfolding and delayed leaf fall as a result of global warming (graph) (3,
17) will thus affect climate change itsel f.
39
Climategate,
Climategate, 12.2009
40
20

21. Desde el “Homo Sapiens” al “Homo Energeticus”
41
Human Perturbation of the Global Carbon Budget
2000-2008
PgC
fossil fuel e missions
7.7
CO2 flux (PgC y -1)
Source
deforestation
1.4
atmospheric CO2
4.1
Sink
land
3.0 (5 models)
ocean
2.3 (4 models)
0.3 Residual
Time (y)
Global Ca rbon P roject 2009; Le Q uéré et al. 200 9, Natu re- geoscie nce
42
21

22. Complexity
Resolution
43
Infraestructura computacional:
Mare Nostrum
La elevada capacidad computacional permite
emplear modelos con elevada resolución
10240 IBM Power PC 970MP proc essors reduciendo los tiempos de cálculo
at 2.3 GHz (dual proc essors).
● 20 T B Main M emory (4GB ECC 333
DDR memory per node).
● 94,21 Tflops (peak).
● 280 + 90 TB dis k.
● 3 networks:
Myrinet
Gigabit
10/100 Ethernet
● Linux 2.6 clus ter (SuSe).
● Diskless network support.
44
22

23. Attribution
(IPCC: TAR, 2001):
Observations
● are observed changes All forcing
consistent with:
expected responses to
forcings
inconsistent with Solar+volcanic
alternative explanations
45
Understanding and Attributing Climate Change (IPCC: AR4, 2007)
Continental
warming
likely shows a
significant
anthropogenic
contribution
over the past
50 years
46
23

24. Proj ections of Future Changes in Climate
Best estimate for
low scenario (B1)
is 1.8°C (likely
range is 1.1°C to
2.9°C), and for
high scenario
(A1FI) is 4.0°C
(likely range is
2.4°C to 6.4°C).
Broadly
consistent with
span quoted for
SRES in TAR,
but not directly
comparable
47
48
24

25. 49
50
25

26. 51
ENERGIA
52
26

27. Modelo energético
53
54
27

28. 55
PRINCIPALES EVIDENCIAS CIENTÍFICAS ACTUALES ( IPCC: AR4, 2007)
CIENTÍ (IPCC:
Otra cuesti ón clave es la respuesta del proceso en el tiempo:
cuestió
En los comienzos de análisis del cambio climático se pensaba en una respuesta más
lenta del proceso: para mediados-finales siglo XXI
En estos momentos, las observ aciones están indicando que el proceso puede estar
produciéndose a un ritmo mucho más rápido del inicialmente considerado:
ya se esta produciendo
56
28

29. La situació n es realmente preocupante
situació
Pero todavía tenemos oportunidades, si
todaví
actuamos YA
Pues no nos queda mucho tiempo
57
Muchas
gracias
¿Cuestiones?
58
29