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Klimawandel Sachstand 2001

3. Welche künftigen Klimaänderungen werden erwartet?

  • 3.1 Was für Emissions-Szenarien werden vorhergesehen?
  • 3.2 Was für Klimaveränderungen werden für das 21. Jahrhundert projiziert?
  • 3.3 Was wird für die kommenden Jahrhunderte projiziert?

3.1 Was für Emissions-Szenarien werden vorhergesehen?

Das Originaldokument dieser Kurzfassung sagt aus:

Menschliche Einflüsse werden die atmosphärische Zusammensetzung im Verlaufe des 21. Jahrhunderts weiterhin verändern.

Für die Projektion der atmosphärischen Treibhausgas- und Aerosol-Konzentrationen, und somit für das zukünftige Klima, wurden Modelle verwendet, die auf Emissions-Szenarien des IPCC-Sonderberichts über Emissions-Szenarien (SRES) basieren (Abbildung 5). Diese Szenarien wurden als Aktualisierung der im SAR verwendeten IS92-Serie entwickelt. Die IS92- Szenarien werden hier in einigen Fällen als Vergleich gezeigt.

Quelle und ©: ,  IPCC TAR SPM of WG1 Seite 12

Treibhausgase

  • Die CO2-Emissionen aus der Verbrennung fossiler Brennstoffe sind praktisch sicher der dominante Einfluss auf die Entwicklung der atmosphärischen CO2-Konzentration im Verlaufe des 21. Jahrhunderts
  • Mit steigender CO2-Konzentration in der Atmosphäre werden Ozeane und Landmassen einen immer geringeren Anteil der anthropogenen CO2-Emissionen absorbieren. Rückkopplungseffekte des Klimas mit Land und Ozean führen nach Modellrechnungen netto zu einer Reduktion der CO2- Absorption durch Ozeane und Landmassen. Dadurch werden die vorausgesagten atmosphärischen CO2- Konzentrationen weiter erhöht.
    Modelle des Kohlenstoffkreislaufs sagen bis 2100 eine atmosphärische CO2-Konzentration von 540 bis 970 ppm für die illustrativen SRES-Szenarien voraus (90% bis 250% über der Konzentration von 280 ppm im Jahre 1750; Abbildung 5b). Diese Projektionen berücksichtigen Rückkopplungseffekte des Klimas mit Land und Ozean.
    Unsicherheiten, insbesondere über das Ausmass der Klima- Rückkopplungseffekte der terrestrischen Biosphäre, verursachen eine Streuung zwischen -10% und +30% um jedes Szenario. Der gesamte Streubereich beträgt 490 bis 1260 ppm (75 bis 350% über der Konzentration im Jahre 1750).
  • Veränderte Landnutzung könnte die atmosphärische CO2- Konzentration beeinflussen. Angenommen, die gesamte, durch veränderte Landnutzung in der Vergangenheit freigesetzte Kohlenstoffmenge könnte im Verlaufe des Jahrhunderts wieder in die terrestrische Biosphäre eingebracht werden (z.B. durch Wiederaufforstung), so würde sich die CO2-Konzentration um 40 bis 70 ppm verringern.
  • Die Modellrechnungen für die Konzentrationen der Nicht-CO2-Treibhausgase bis 2100 variieren zwischen den illustrativen SRES-Szenarien beträchtlich: Für CH4 Änderungen zwischen -190 und +1970 ppb (gegenwärtige Konzentration 1760 ppb); für N2O zwischen +38 und +144 ppb (gegenwärtige Konzentration 316 ppb); für das gesamte troposphärische Ozon zwischen -12 und +62%, und ein grosser Streubereich für die Änderungen der HFC-, PFC- und SF6- Konzentrationen, alle bezogen auf das Jahr 2000. In einigen Szenarien würde das gesamte troposphärische Ozon ein gleich wichtiger Faktor im Strahlungsantrieb werden wie Methan, und es würde über grossen Teilen der nördlichen Hemisphäre das Erreichen der gegenwärtig gültigen Luftreinhalteziele in Frage stellen.
  • Um den Strahlungsantrieb zu stabilisieren, wären Reduktionen der Emissionen der Treibhausgase und der Gase, die deren Konzentrationen bestimmen, erforderlich. Zum Beispiel zeigen Modelle des Kohlenstoffkreislaufs für das wichtigste anthropogene Treibhausgase, dass eine Stabilisierung der atmosphärischen CO2-Konzentration bei 450, 650 bzw. 1000 ppm einen Rückgang der anthropogenen CO2-Emissionen unter die Werte von 1990 erfordern würde, und das innerhalb weniger Jahrzehnte, in ca. 100 bzw. ca. 200 Jahren, und dass dieser Rückgang danach kontinuierlich weitergehen müsste. Schliesslich müssten die CO2-Emissionen auf einen sehr kleinen Bruchteil der heutigen Emissionen zurückgehen.

Quelle und ©: ,  IPCC TAR SPM of WG1 Seite 12

Aerosole

Die SRES-Szenarien beinhalten sowohl die Möglichkeit einer Zu- als auch einer Abnahme der anthropogenen Aerosole (z.B. Sulfat-Aerosole [Abbildung 5c], Aerosole aus Biomasse, Aerosole aus Russ und organischem Kohlenstoff), je nach Umfang des Verbrauchs fossiler Brennstoffe und Massnahmen zur Schadstoffemissionsverminderung. Zudem wird projiziert, dass natürliche Aerosole (z.B. Meersalz, Staub und Emissionen, die zur Entstehung von Sulfat- und Kohlenstoff-Aerosolen führen) infolge der Klimaänderung zunehmen werden.

Quelle und ©: ,  IPCC TAR SPM of WG1 Seite 12

Strahlungsantrieb im 21. Jahrhundert.

Für die illustrativen SRES-Szenarien nimmt der globale mittlere Strahlungsantrieb infolge von Treibhausgasen im 21. Jahrhundert - bezogen auf das Jahr 2000 - weiter zu, wobei ein Anstieg des CO2-Anteils von etwas über der Hälfte zu rund drei Vierteln vorausgesagt wird. Die Änderung des direkten und indirekten Strahlungsantriebs durch Aerosole wird als geringer projiziert als diejenige von CO2.

Quelle und ©: ,  IPCC TAR SPM of WG1 Seite 12

3.2 Was für Klimaveränderungen werden für das 21. Jahrhundert projiziert?

Das Originaldokument dieser Kurzfassung sagt aus:

Für alle IPCC-SRES-Szenarien wird ein Anstieg der mittleren globalen Temperatur und des Meeresspiegels projiziert.

Modellprojektionen des zukünftigen Klimas berücksichtigen vergangene wie auch zukünftige Emissionen von Treibhausgasen und Aerosolen. Sie beinhalten daher Schätzungen der Erwärmung bis heute und der unausweichlichen, zukünftigen Erwärmung bedingt durch Emissionen in der Vergangenheit.

3.2.1 Temperatur

Das Originaldokument dieser Kurzfassung sagt aus:

  • Für die Periode von 1990 bis 2100 wird ein Anstieg der mittleren globalen bodennahen Temperatur um 1,4°C bis 5,8°C projiziert (Abbildung 5d). Diese Resultate beziehen sich auf den ganzen Streubereich von 35 SRES-Szenarien und beruhen auf mehreren Klimamodellen
  • Der projizierte Temperaturanstieg ist höher als derjenige im SAR, der basierend auf den sechs IS92-Szenarien 1,0°C bis 3,5°C betrug. Die höheren projizierten Temperaturen und der breitere Streubereich beruhen primär auf den im Vergleich zu den IS92-Szenarien niedrigeren Projektionen für Schwefeldioxid-Emissionen in den SRES-Szenarien.
  • Die projizierte Erwärmungsrate ist wesentlich höher als die im 20. Jahrhundert beobachteten Änderungen und ist sehr wascheinlich beispiellos für mindestens die letzten 10000 Jahre, bezogen auf Paläoklimadaten.
  • Der Streubereich der bodennahen Temperatur-Reaktionen zwischen den verschiedenen, von einem gegebenen Szenario ausgehenden Klimamodellen ist bis 2100 vergleichbar mit dem Streubreich der Resultate von einem einzigen, mit den verschiedenen SRES-Szenarien gerechneten Modell.
    In der Zeitskala von wenigen Jahrzehnten kann die derzeit beobachtete Erwärmungsrate verwendet werden, um die projizierte Reaktion auf ein gegebenes Emissions-Szenario trotz Unsicherheiten bezüglich der Klimasensitivität einzugrenzen. Dieser Ansatz legt nahe, dass die anthropogene Erwärmung im Verlauf der nächsten paar Jahrzehnte unter Annahme des IS92a-Szenarios wahrscheinlich im Rahmen von 0,1 bis 0,2°C pro Jahrzehnt liegt, ähnlich dem entsprechenden Streubereich der Projektionen des in Abbildung 5d verwendeten einfachen Modells.
  • Basierend auf jüngsten globalen Modellsimulationen ist es sehr wahrscheinlich, dass sich nahezu alle Landmassen schneller erwärmen als im globalen Mittel, insbesondere diejenigen in hohen nördlichen Breiten während der kalten Jahreszeit. Am bemerkenswertesten dabei ist die Erwärmung der nördlichen Regionen Nordamerikas sowie Nord- und Zentralasiens, welche die globale mittlere Erwärmung in jedem Modell um über 40% übertrifft. Im Gegensatz dazu ist die Erwärmung in Süd- und Südostasien im Sommer und im südlichen Südamerika im Winter geringer als die globale mittlere Änderung.
  • Viele Modelle projizieren eine Fortsetzung der jüngsten Tendenzen, dass die bodennahe Temperatur im tropischen Pazifik El-Niño-ähnlicher wird, wobei sich der östliche tropische Pazifik stärker erwärmt als der westliche tropische Pazifik und sich dementsprechend die Niederschläge nach Osten verlagern.

Quelle und ©: ,  IPCC TAR SPM of WG1 Seite 13 & 14

3.2.2 Niederschläge

Das Originaldokument dieser Kurzfassung sagt aus:

Basierend auf globalen Modellsimulationen und für eine breite Auswahl von Szenarien wird im 21. Jahrhundert ein Anstieg der mittleren globalen Wasserdampfkonzentration und der Niederschläge projiziert. Bis zur zweiten Hälfte des 21. Jahrhunderts werden die Niederschläge im Winter über den nördlichen mittleren bis hohen Breiten und der Antarktis wahrscheinlich zugenommen haben. In niedrigeren Breiten sind über Landmassen sowohl regionale Zunahmen als auch Abnahmen festzustellen. Grössere Niederschlagsschwankungen von Jahr zu Jahr sind über den meisten Gegenden, für die eine Zunahme des mittleren Niederschlags projiziert wird, sehr wahrscheinlich.

Quelle und ©: ,  IPCC TAR SPM of WG1 Seite 13

3.2.3 Extreme Ereignisse

Das Originaldokument dieser Kurzfassung sagt aus:

Tabelle 1 [en] enthält eine Einschätzung des Vertrauensniveaus der beobachteten Änderungen von extremen Wetter- und Klimaereignissen in der zweiten Hälfte des 20. Jahrhunderts (linke Kolonne) sowie der projizierten Änderungen im 21. Jahrhundert (rechte Kolonne). Diese Einschätzungen beruhen auf Beobachtungs- und Modellstudien sowie auf der physikalischen Plausibilität der Modellrechnungen der zukünftigen Entwicklung für alle allgemein verwendeten Szenarien und basieren auf Expertenurteilen.

Hinsichtlich einiger anderer extremer Phänomene, von denen viele erhebliche Auswirkungen auf Umwelt und Gesellschaft haben könnten, gibt es derzeit ungenügende Informationen, um jüngste Trends beurteilen zu können. Ebenso verfügen die Klimamodelle noch nicht über die für zuverlässige Projektionen nötige räumliche Auflösung. So werden zum Beispiel sehr kleinräumige Phänomene wie Gewitter, Tornados, Hagel und Blitzschlag in Klimamodellen nicht simuliert.

Quelle und ©: ,  IPCC TAR SPM of WG1 Seite 15

3.2.4 El Niño

Das Originaldokument dieser Kurzfassung sagt aus:

  • Das Vertrauen in die Projektion der Änderungen der zukünftigen Häufigkeit, Intensität und der räumlichen Muster von El-Niño-Ereignissen im tropischen Pazifik wird durch einige Mängel der El-Niño-Simulation in komplexen Modellen beeinträchtigt. Derzeitige Projektionen zeigen wenig Änderung oder eine geringfügige Intensivierung der El-Niño- Ereignisse über die nächsten 100 Jahre.
  • Sogar bei geringer oder keiner Änderung der El-Niño- Intensität führt die globale Erwärmung wahrscheinlich zu grösseren Extremen von Trockenheit und schweren Niederschlägen sowie zu steigendem Risiko von im Zusammenhang mit El-Niño-Ereignissen in vielen Regionen auftretenden Dürreereignissen und Überschwemmungen.

Quelle und ©: ,  IPCC TAR SPM of WG1 Seite 16

3.2.5 Monsune

Das Originaldokument dieser Kurzfassung sagt aus:

Die mit steigenden Treibhausgas-Konzentrationen verbundene Erwärmung wird wahrscheinlich zu einer grösseren Variabilität der sommerlichen Monsunregen in Asien führen. Änderungen der mittleren Dauer und Intensität von Monsunen hängen von Einzelheiten der Emissions- Szenarien ab. Das Vertrauen in entsprechende Projektionen ist auch durch die Qualität der Modellsimulationen der detaillierten jahreszeitlichen Entwicklung der Monsune begrenzt.

Quelle und ©: ,  IPCC TAR SPM of WG1 Seite 16

3.2.6 Thermohaline Zirkulation

Das Originaldokument dieser Kurzfassung sagt aus:

Die meisten Modelle zeigen eine Abschwächung der ozeanischen thermohalinen Zirkulation, was zu einem reduzierten Wärmetransport in hohe Breiten der nördlichen Hemisphäre führt. Allerdings zeigen sogar Modelle, in welchen sich die thermohaline Zirkulation abschwächt, immer noch eine Erwärmung über Europa aufgrund der ansteigenden Treibhausgas-Konzentrationen. Derzeitigen Klimamodellen zufolge kommt es zu keinem völligen Stillstand der thermohalinen Zirkulation bis 2100. Nach 2100 könnte die thermohaline Zirkulation auf beiden Hemisphären völlig und möglicherweise unumkehrbar zum Stillstand kommen, wenn die Änderung des Strahlungsantriebs gross genug ist und lange genug wirkt.

Quelle und ©: ,  IPCC TAR SPM of WG1 Seite 16

3.2.7 Schnee und Eis

Das Originaldokument dieser Kurzfassung sagt aus:

  • Es wird projiziert, dass Schneebedeckung und Ausdehnung des Meereises in der Nordhemisphäre weiterhin abnehmen.
  • Projektionen zeigen, dass sich der weitverbreitete Rückzug der Gletscher und Eiskappen im 21. Jahrhundert fortsetzen wird.
  • Der antarktische Eisschild wird wahrscheinlich infolge grösserer Niederschläge an Masse zunehmen, während der Grönland-Eisschild wahrscheinlich 7 an Masse verlieren wird, weil der Abfluss stärker zunehmen wird als die Niederschläge.
  • Es wurde Besorgnis bezüglich der Stabilität des Westantarktischen Eisschildes geäussert, weil dieser unterhalb des Meeresspiegels am Boden aufliegt. Es herrscht breite Übereinstimmung, dass ein Verlust an Eis mit entsprechend beträchtlichem Anstieg des Meeresspiegels im 21. Jahrhundert sehr unwahrscheinlich ist. Allerdings ist das Verständnis dieser Dynamik, insbesondere für längerfristige Projektionen, noch unzureichend.

Quelle und ©: ,  IPCC TAR SPM of WG1 Seite 16

3.2.8 Meeresspiegel

Das Originaldokument dieser Kurzfassung sagt aus:

Für den ganzen Streubereich der SRES-Szenarien wird ein Anstieg des globalen mittleren Meeresspiegels zwischen 1990 und 2100 um 0,09 bis 0,88 Meter projiziert. Dies ist primär der thermalen Ausdhenung und dem Massenverlust von Gletschern und Eiskappen zuzuschreiben (Abbildung 5e). Der Streubereich für den Anstieg des Meeresspiegels im SAR betrug 0,13 bis 0,94 Meter, basierend auf den IS92- Szenarien. Obwohl die Projektionen der Temperaturänderungen im vorliegenden Wissensstandsbericht höher liegen, sind die den Meeresspiegel betreffenden Projektionen etwas geringer, was primär auf den Einsatz verbesserter Modelle, die einen geringeren Beitrag von Gletschern und Eisschildern angeben, zurückzuführen ist.

Quelle und ©: ,  IPCC TAR SPM of WG1 Seite 16

3.3 Was wird für die kommenden Jahrhunderte projiziert?

Das Originaldokument dieser Kurzfassung sagt aus:

Anthropogene Klimaänderungen werden noch viele Jahrhunderte andauern.

  • Emissionen langlebiger Treibhausgase (z.B. CO2, N2O, PFCs, SF6) haben eine dauerhafte Auswirkung auf die atmosphärische Zusammensetzung, den Strahlungsantrieb und das Klima. So ist z.B. mehrere Jahrhunderte nach der Freisetzung von CO2 immer noch rund ein Viertel der durch diese Emissionen verursachten CO2- Konzentrations-zunahme in der Atmosphäre vorhanden.
  • Nach einer Stabilisierung der Treibhausgas-Konzentrationen würde die mittlere globale bodennahe Temperatur mit einer Rate von lediglich einigen Zehntel-Graden pro Jahrhundert ansteigen, statt mit einigen Graden pro Jahrhundert, wie für das 21. Jahrhundert ohne Stabilisierung projiziert wird. Je tiefer das Niveau, auf dem die Konzentrationen stabilisiert werden, umso geringer fällt die gesamte Temperaturänderung aus.
  • Infolge der langen Zeiträume, in denen die tief liegenden Ozeanschichten auf Klimaänderungen reagieren, wird projiziert, dass die Zunahme der globalen mittleren bodennahen Temperatur und der Anstieg des Meeresspiegels aufgrund der thermischen Ausdehnung der Ozeane noch während Jahrhunderten weitergehen wird, nachdem sich die Treibhausgas-Konzentrationen stabilisiert haben (auch wenn auf derzeitigem Niveau).
  • Nachdem sich das Klima stabilisiert hat, werden die Eisschilde während Tausenden von Jahren weiter auf die Klimaerwärmung reagieren und zu einem Anstieg des Meeresspiegels beitragen. Klimamodelle weisen darauf hin, dass die lokale Erwärmung über Grönland wahrscheinlich einbis dreimal so hoch sein wird wie das globale Mittel. Eisschild-Modelle projizieren, dass eine lokale Erwärmung um mehr als 3°C, die über Jahrtausende andauert, ein praktisch vollständiges Abschmelzen des grönländischen Eisschildes mit einem entsprechenden Anstieg des Meeresspiegels um ca. 7 Meter zur Folge haben würde. Eine lokale Erwärmung um 5,5°C, die über 1000 Jahre andauert, hätte wahrscheinlich einen Beitrag von Grönland zum Anstieg des Meeresspiegels von zirka 3 Metern zur Folge.
  • Moderne dynamische Eismodelle legen nahe, dass der Westantarktische Eisschild in den kommenden 1000 Jahren bis zu 3 Meter zum Anstieg des Meeresspiegels beitragen könnte. Allerdings hängen solche Ergebnisse stark von Modellannahmen bezüglich der Klimaänderungs-Szenarien, der Eisdynamik und anderer Faktoren ab.

Quelle und ©: ,  IPCC TAR SPM of WG1 Seite 17


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