Módulo 1: Introdução à ciência da mudança climática

Módulo 1
Introdução à ciência da mudança
climática
"One UN" Plataforma para Serviços de Treinamento
em Mudança Climática: UN CC:Learn
1

“One UN“ Plataforma para Serviços de Treinamento
Objetivos de aprendizagem
1. Explicar os conceitos
básicos da ciência da
mudança climática
2. Identificar os vetores
antrópicos das mudanças
climáticas
4. Descrever diferentes
cenários de mudança
climática e suas
implicações
3. Explicar tendências
observadas e previstas no
clima
Ao final deste
Modulo, os
participantes serão
capazes de:
2
Módulo 1: Introdução à ciência da mudança climática

VISÃO GERAL
Seção 1
Introdução à
ciência da
mudança
climática
Seção 2
Vetores
antrópicos da
mudança
mlimática
Seção 3
Tendências e
impactos
observados da
mudança
climática
Seção 4
Tendências e
impactos
projetados da
mudança
climática
Seção 5
Fontes de
dados
científicos
Visão geral
3

Introdução à ciência da
mudança climática
Seção 1
4

O que é clima?
Tempo
“O que está
acontecendo na
atmosfera em
determinado
momento”
Clima
“Tempo médio em
períodos mais
longos”
Seção 1: Introdução à ciência da mudança climática
Fonte: Organização Meteorológica Mundial (World Meteorological Organization)
5

Complexidade do sistema
climático global
Fonte: IPCC, 2007, p. 96. Informações adicionais no site da OMM.
6

O que é o efeito estufa?
Fonte: IPCC, 2007. Informações adicionais no site da
OMM.
7

Vídeo da NASA sobre o
efeito estufa
https://www.youtube.com/watch?v=mk_aw4HYv6g&list=PLuaYSS3ezmQDuD5
X1Zk9RaLXLuxoGmzoJ&index=11autoplay=1&autohide=1&rel=0
Entenda como o vapor d'água, o dióxido de
carbono e outros gases causam o efeito estufa
na Terra.
8

Fatores que determinam o clima –
“forçantes climáticas”
Fonte: Centro Nacional de Dados Climáticos da
NOAA (NOAAA National Climatic Data Center)
9

Variações climáticas naturais –
exemplo do El Niño e da La Niña
Fonte: NOAA. Informações adicionais no site da OMM.
10

Mudança climática e aquecimento
global
Aquecimento
global
Refere-se ao aquecimento
geral do planeta, com base
na temperatura média da
superfície da Terra como
um todo
Mudança climática
Refere-se a mudanças nas
características do clima,
incluindo temperatura,
umidade, precipitação,
vento e eventos climáticos
severos durante períodos
longos
Informações adicionais no site da OMM.
11

Mudança observada na
temperatura da superfície (1901-
2012)
Fonte: IPCC, 2013, p. 4.
12
Tendência (°C ao longo do período)

Ferramentas para prever e projetar
mudanças no clima
• A previsão do clima é uma tentativa de produzir uma estimativa da evolução em
andamento do clima no futuro.
Previsão do clima
• Cenários de emissões descrevem futuras emissões para a atmosfera de gases de
efeito estufa, aerossóis e outros poluentes e, juntamente com informações sobre
uso e cobertura do solo, fornecem insumos para os modelos climáticos.
Cenário de emissões
• É uma representação numérica do sistema climático baseada nas propriedades
físicas, químicas e biológicas dos componentes do sistema, suas interações e
seus processos de retroalimentação (feedback), e contabiliza algumas de suas
propriedades conhecidas.
Modelo climático
• Uma projeção climática é a resposta simulada do sistema climático a um cenário
de futuras emissões ou concentrações de gases de efeito e aerossóis, geralmente
obtida por meio de modelos climáticos.
Projeção do clima
Fonte: IPCC, 2013; site do IPCC. Informações adicionais no site da
OMM.
13

Mudança prevista na temperatura
média da superfície
Cenário RCP 8,5
Cenário RCP 2,6
Período de tempo: 1986-2005 a 2081-
2100
14

A mudança climática tem impacto
sobre:
• Biodiversidade, armazenamento
de carbono, hábitats…
Ecossistemas
• Agricultura, água potável,
saúde…
Sistemas humanos
• Transportes, edifícios, estilo de
vida…
Sistemas urbanos
• Energia, manufatura, indústrias
de capital natural…
Sistemas
econômicos
• Equidade, migração, paz e
conflito…
Sistemas sociais
15

A ciência da mudança climática
permite-nos:
 Compreender como e
por que o clima está
mudando
 Avaliar a forma como
os seres humanos
estão influenciando o
clima
 Projetar como o clima
pode mudar no futuro
 Apoiar a formulação
de políticas/decisões
e
de mudanças de
comportamento
Fonte: National Science Foundation
Crédito da foto: Site do Niwot Ridge lter/John W. Marr
16

Por que a ciência da mudança
climática é importante?
 Dados e previsões meteorológicas são
importantes para:
 planejamento de curto prazo
 respostas de emergência
 Os modelos climáticos ajudam a prever
cenários climáticos de longo prazo
 Contribui para avaliações de vulnerabilidade e
planejamento da adaptação
 Promove um desenvolvimento resiliente ao clima e evita
mal-adaptação
17

História da ciência da mudança
climática
• Argumentou-se que a temperatura da Terra pode ser aumentada
pela interferência na atmosfera
1824
• Indicação de que CO2 e H2O podem causar mudanças no clima
1861
• Primeira proposta da ideia de um efeito estufa provocado pelo
ser humano
1895
• Prova de que a duplicação da concentração de CO2 atmosférico
resultou em aumento de 2°C da temperatura global média
1938
• Início do campo científico interdisciplinar do ciclo do carbono
1950
• Medições de alta precisão da concentração de CO2 atmosférico
1958
• Outros gases de efeito estufa amplamente reconhecidos
Década de 1970
• Primeira Conferência Mundial sobre o Clima, em Genebra
1979
• Estabelecimento do Painel Intergovernamental sobre Mudança do
Clima (IPCC)
1988
• Primeiro relatório do IPCC
1990
18
Informações adicionais no site da
BBC.

Vetores antrópicos da
mudança climática
Seção 2
19

Vídeo do IPCC sobre a
influência
humana no sistema climático
https://www.youtube.com/watch?v=fgNOyZnskzs&list=PLuaYSS3ezmQDuD5X
1Zk9RaLXLuxoGmzoJ&index=13autoplay=1&autohide=1&rel=0
O vídeo resume as principais conclusões do Relatório IPCC
2013 sobre a base de ciência física da mudança climática.
20
Seção 2: Vetores antrópicos da mudança climática

Visão geral dos gases de efeito estufa
regulados nos termos do Protocolo de
Quioto
21
Gases de efeito estufa Potencial de
aquecimento global
(GWP) (período de 100
anos)
% do total de emissões
antrópicas de GEE
(2010)
Dióxido de carbono (CO2) 1 76%
Metano (CH4) 25 16%
Óxido nitroso (N2O) 298 6%
Hidrofluorocarbonetos
(HFCs)
124-14.800 < 2%
Perfluorcarbonos (PFCs) 7.390-12.200 < 2%
Hexafluoreto de enxofre
(SF6)
22.800 < 2%
Trifluoreto de azoto (NF3) 17.200 < 2%
Fonte: reproduzido do IPCC de 2007; UNEP, 2012

Gases de efeito estufa
importantes:
dióxido de carbono (CO2)
 O mais importante gás de efeito estufa
antrópico (contribui com ~ 64% do total
de forçamento radiativo por GEEs de
longa vida)
 Metade do CO2 emitido por atividades
humanas é absorvido na biosfera e nos
oceanos
 O restante permanece na atmosfera
por centenas a milhares de anos
Fonte: WMO, 2013.
22
Seção 2: Vetores antrópicos da mudanças climática

Concentração de CO2 na
atmosfera e taxas anuais de
crescimento
Fonte: WMO, 2013.
23
Desde 1750,
a concentração de CO2
na atmosfera
aumentou 40%.

Gases de efeito estufa importantes:
metano (CH4)
 O segundo gás de efeito estufa mais
significativo (contribui com ~ 18% para o
forçamento radiativo total por GEEs de
longa vida)
 Aproximadamente 40% do metano é
emitido para a atmosfera por fontes
naturais
 Cerca de 60% resulta de atividades
humanas
 Permanece na atmosfera durante cerca
de
12 anos
24
Fonte: IPCC, 2007; WMO, 2013.

Concentração de CH4 na
atmosfera e taxas anuais de
crescimento
25
Fonte: WMO, 2013.
Desde 1750,
a concentração de CH4
na atmosfera
aumentou 150%.

Em foco: o ciclo do carbono
Fonte: UNEP
26

importantes:
óxido nitroso (N2O)
 O terceiro gás de efeito estufa mais
importante (contribui com ~ 6% do
forçamento radioativo total por GEEs
de longa vida )
 Permanece na atmosfera por cerca de
114 anos
 O óxido nitroso é emitido para a
atmosfera a partir de fontes naturais
(cerca de 60%) e fontes antrópicas
(aproximadamente 40%)
27
Fonte: IPCC, 2007; WMO, 2013.

Concentração de N2O na atmosfera
e taxas anuais de crescimento
28
Fonte: WMO, 2013.
Desde 1750, a
concentração de N2O
na atmosfera
aumentou 20%.

importantes:
gases fluorados
 Potencial de aquecimento global (GWP)
até 23.000 vezes maior do que o do
dióxido
de carbono
 Permanecem na atmosfera por até
50.000 anos
 Três grupos principais:
hidrofluorocarbonetos (HFCs),
perfluorocarbonetos (PFCs) e
hexafluoreto de enxofre (SF6)
 Principalmente desenvolvidos como
substitutos de substâncias que
29
Fonte: IPCC, 2007. Informações
adicionais no site EPA, CE.

Gases de efeito estufa controlados
pelo Protocolo de Montreal
 O Protocolo de Montreal teve
como objetivo eliminar as
substâncias que destroem a
camada de ozônio
 Substâncias regulamentadas pelo
Protocolo de Montreal também
são poderosos gases de efeito
estufa
 Por exemplo, os
clorofluorocarbonetos (CFC)
contribuem com ~ 12% para o
forçamento radiativo por GEEs de
longa vida
30
Fonte: IPCC, 2007; WMO, 2013. Informações adicionais no site
NOAA.
Fonte: EPA.

A concentração de SF6 e
halocarbonos na atmosfera
31
Fonte: WMO, 2013.

É extremamente
provável que mais
de 50% do
aquecimento desde
1951 seja devido ao
aumento dos gases
de efeito estufa e
outras forçantes
antrópicas atuando
em conjunto.
Influência humana sobre o sistema
climático
Fonte: IPCC, 2013. Informações adicionais no site da
WMO.
32

Tendências e impactos
observados da mudança
climática
Seção 3
33

Anomalia observada na temperatura
da superfície (1850-2012)
Seção 3: Tendências e impactos observados da mudança climática
34
Média global da temperatura da superfície da
terra e do oceano
A superfície
terrestre apresentou
sucessivamente nas
três últimas
décadas
temperaturas mais
quentes do que em
qualquer década
anterior desde
1850.

Mudança observada na
precipitação anual sobre Terra
Fonte: IPCC, 2013, p.
6.
35

Aquecimento observado dos
oceanos
(1950-2010)
8.
36
Mais de 60% do
aumento líquido
de energia no
sistema climático
é armazenado na
parte superior do
oceano (período
de 1971-2010).

Acidificação observada do oceano
37

Elevação observada do nível do
mar
(1900-2010)
8.
38
Durante o
período de 1901
a 2010, o nível
médio global do
mar aumentou
0,19 metros.

Diminuição da extensão do gelo
observada no Mar Ártico (1900-
2010)
7.
39

Mudanças observadas nos sistemas
físicos e biológicos
40
Fonte: UNEP, 2009, p. 13.

Em foco: a mudança climática é culpada
pelos eventos climáticos extremos?
Fonte: UNEP,
2009, p. 12.
Informações
adicionais no site
da OMM.
41
Ano
Número
de
eventos

Tendências e impactos
projetados da mudança
climática
Seção 4
42

Em foco: caminhos representativos
de concentração (RCPs)
Seção 4: Tendências e impactos projetados da mudança climática
43
 Conjunto de quatro novos cenários definidos pela
comunidade científica para o Quinto Relatório de
Avaliação do IPCC.
 Os quatro RCPs incluem:
 um cenário de mitigação levando a um nível de
forçante muito baixo (RCP 2,6);
 dois cenários de estabilização (RCP 4,5 e RCP 6); e
 um cenário com emissões de gases de efeito estufa
muito elevadas (RCP 8,5).
 Os RCPs representam uma série de políticas climáticas
do século XXI.

A mudança na temperatura da superfície global
pode atingir 4°C até o final do século XXI se
nenhuma medida for tomada.
Mudança prevista na temperatura
média da superfície
Fonte:
IPCC
2013,
p.
19.
44

Mudança na precipitação média
projetada
Cenário RCP 8,5
Cenário RCP 2,6
45
Período de tempo: 1986-2005 a 2081-
2100

Projeções de temperatura e
precipitação para o século XXI
https://www.youtube.com/watch?v=ZnolQ5gqcbk&list=PLuaYSS3ezmQD
uD5X1Zk9RaLXLuxoGmzoJ&index=12autoplay=1&autohide=1&rel=0
Este vídeo da NASA mostra como os padrões de
temperatura e precipitação podem mudar ao longo do
século XXI.
46

Mudança projetada do pH da
superfície oceânica
Cenário RCP 8,5
Cenário RCP 2,6
47
Período de tempo: 1986-2005 a 2081-2100

Elevação projetada do nível do
mar
24.
48
O nível médio
global do mar
vai continuar
a subir
durante o
século XXI.

Projeção da extensão do gelo do
mar no Hemisfério Norte em
setembro
20.
Cenário RCP 8,5
Cenário RCP 2,6
49
Média 2081-2100

Impactos projetados da mudança
climática na África
Fonte: UNEP, 2009, p.
32.
50

climática na Ásia
51
Fonte: UNEP,
2009, p. 34.

climática na América Latina
52
Fonte: UNEP,
2009, p. 37.

Impactos previstos da mudança
climática em pequenas ilhas
 O aumento do nível do mar
aumentará inundações,
tempestades, erosões e
outros riscos costeiros
Fonte: UNEP, 2006, p. 185.
53
 Redução dos recursos de água
doce
 Invasão de espécies não
nativas
 Efeitos sobre a segurança
alimentar e a renda

54
“Encruzilhada do carbono”
Fonte: Universidade de
Cambridge, 2013, p. 14.

O aquecimento global até 2100 e além:
uma função das emissões cumulativas
de CO2
55
Para limitar a
mudança
climática, são
necessárias
reduções
substanciais e
sustentadas
de emissões
de gases de
efeito estufa.

Fontes de dados científicos
Seção 5
56

O Painel Intergovernamental sobre
Mudança do Clima (IPCC)
Principal órgão
voltado à avaliação
da mudança
climática
Fundado em 1988
por PNUMA e OMM
Avalia informações
científicas, técnicas
e socioeconômicas
Não realiza
pesquisa
Milhares de
cientistas de todo o
mundo contribuem
para seu trabalho
Seção 5: Fontes de dados científicos
57

Relatórios importantes publicados pelo
IPCC
Relatórios
de
avaliação
• Primeiro
relatório de
avaliação
(FAR)
• Segundo
relatório de
avaliação
(SAR)
• Terceiro
relatório de
avaliação
(TAR)
• Quarto
relatório de
avaliação
(AR4)
• Quinto
relatório de
avaliação
(AR5)
Relatórios
especiais
sobre: • Fontes de
energia
renováveis
• Eventos
extremos e
desastres
• Cenários de
emissões
• Aviação
• Captura e
armazena-
mento de
carbono
Relatórios
de
metodologia
• Orientação
para
inventários
nacionais de
gases de
efeito de
estufa
• Orientação
para
avaliaçao dos
impactos da
mudança do
Clima
• Uso do solo,
mudança no
uso do solo e
florestas
Trabalhos
técnicos
• A mudança do
clima e água
• Implicações
das limitações
de emissões
de CO2
propostas
• Tecnologias,
políticas e
medidas para
mitigar a
mudança
climática
58

Organização Meteorológica Mundial
(OMM) – programas climáticas
globais
59
 Programa Mundial sobre o Clima (WCP)
 Programa mundial de pesquisa climática
 Sistema global de observação do clima
 Programa mundial de serviços climáticos
 Programa de pesquisa sobre mudança climática,
vulnerabilidade, impactos e adaptação
 Programa de Pesquisa Atmosférica e Meio Ambiente
(ARE)
 Marco Global para Serviços Climáticos (GFCS)
 Conselho Consultivo: Comissão de Climatologia (CCI)

Em foco: Marco Global para
Serviços Climáticos (GFCS)
60
Link: http://prezi.com/q8hpkjinhexo/?utm_campaign=share&utm_medium=copy

Vigilância Atmosférica Global da
OMM:
estações de medição ao redor do
mundo
61

Centros Climáticos Regionais e
Fóruns sobre o Panorama
Climático da OMM
62
 Centros Climáticos
Regionais (RCCs)
 Fóruns Regionais
sobre o Panorama
Climático (RCOFs)

Dados climáticos nacionais
 Serviços Nacionais de
Hidrologia e
Meteorologia (NMHSs)
 Coletam e gerenciam
dados climáticos
nacionais para ajudar
com previsões e
projeções
Escritório Meteorológico da Ilha Norfolk,
Fonte: Governo australiano, Bureau de
Meteorologia
63

ANEXO Recursos adicionais
6464

Resumo do Módulo
6565
Recursos adicionais
 O tempo e o clima são resultados de interações complexas entre fatores
antrópicos e naturais.
 Evidências das mudanças climáticas globais incluem temperaturas
médias mais altas, mudanças na precipitação, aquecimento dos oceanos,
acidificação dos oceanos, elevação do nível do mar, diminuição do gelo
marinho e mudanças nos sistemas físicos e biológicos.
 A mudança climática observada pode estar relacionada ao aumento das
concentrações de gases de efeito estufa na atmosfera desde a Revolução
Industrial.
 A mudança da temperatura global da superfície provavelmente atingirá
4°C, até o final do século XXI, se ações de mitigação drásticas não forem
tomadas.
 Existem várias fontes de dados climáticos que podem apoiar o
planejamento para a mudança climática.
Recursos adicionais

Links úteis
Site do IPCC
Páginas do clima
da OMM
Marco Global para
Serviços Climáticos
(GFCS)
Programa Mundial
sobre o Clima
(WCP)
Portal do
conhecimento
sobre mudança
climática, do Banco
Mundial
Mudança climática
global – NASA
Iniciativa mudança
climática – ESA
Portal comunitário
de dados – NCAR
Max Planck: a
atmosfera no
sistema da Terra
Páginas sobre
mudança climática
– “The Guardian”
Aquecimento
global – “National
Geographic”
UN CC:Learn
Recursos adicionais
6666

Leituras recomendadas
 Cambridge University (2013). Climate Change: Action, Trends and
Implications for Business
 IPCC (2013). Climate Change 2013, The Physical Science Basis -
Summary for Policymakers
 UNEP (2009). Climate Change Science Compendium
 UNEP (2009). Climate in Peril, A Popular Guide to the Latest IPCC
Reports
 WMO (2013). The Global Climate 2001–2010, A Decade of Climate
Extremes
Recursos adicionais
6767

Principais referências
 IPCC (2007). Climate Change 2007 - Synthesis Report
 IPCC (2013). Climate Change 2013, The Physical Science Basis - Summary
for Policymakers
 UNEP (2009). Climate in Peril, A Popular Guide to the Latest IPCC Reports
 UNEP (2012). The Emissions Gap Report 2012
 WMO (2012). Greenhouse Gas Bulletin
 WMO (2009). A History of Climate Activities
 WMO website. Climate
Recursos adicionais
6868

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