Klimaatsysteem = Aardsysteem
Grootheden:
• atmosfeer: temperatuur, luchtdruk, wind, vochtigheid, straling, atm samenstelling etc
• oceaan: temperatuur, saliniteit (dichtheid), golven, stroming, zeeijs, algen, . .
• landoppervlak: soort oppervlak,neerslag, begroeiing, gletjsers, ijskappen, . .
Waarnemingen
Methodes:
• Paleo 'proxies': boomringen, boorkernen (sediment, ijskernen), etc
• Instrumentele oppervlaktewaarnemingen:
land en zee, temperatuur, luchtdruk . .
• Bovenluchtwaarnemingen, oceaanwaarnemingen
• Satellietwaarnemingen
• "(Re)analysis"
Waarnemingen
Oppervlaktestations in het Global Observing System (GOS) van de Wereld Meteorologische Organisatie (www.wmo.ch)
Bovenluchtwaarnemingen in het Global Observing System (GOS) van de Wereld Meteorologische Organisatie (www.wmo.ch)
Voluntary Observing Ships in GOS
Aantal scheepswaarnemingen (1860 - 1950) plus oorsprong
Voorbeeld: gemiddelde oppervlaktetemperatuur van de oceaan
Ander voorbeeld: temperatuur in de oceaan
Earth Observation Summit
U.S. Department of State, Washington DC
July 31, 2003
Klimaatmodellen = Aardsysteemmodellen
Uitgangspunt: de modellen waar weersverwachtingen mee gemaakt worden. Deze zijn gebaseerd op de
wetten van de klassieke natuurkunden:
Er zijn echter veel additionele wisselwerkingen
CLIMATE
CHEMISTRY ECOSYSTEMS
AEROSOLS GHG’s
Greenhouse Effect
CO2
Direct and Indirect Effects
CH4, O3, N2O, CFC
Human Emissions
Human Emissions Human
Emissions
Land-use Change
Online
Oxidants:
OH, H2O2 HO2,O3
Fires: soot Mineral dust
Biogenic Emissions:CH4,DMS,VOC’s Dry deposition: stomatal conductance
N deposition 03, UV radiation
Source - P Cox
Atmosphere Atmosphere Atmosphere Atmosphere Atmosphere Atmosphere Land surface Land surface
Land surface Land surface
Land surface
Ocean & sea-ice Ocean & sea-ice Ocean & sea-ice Ocean & sea-ice Sulphate
aerosol
Sulphate aerosol
Sulphate aerosol Non-sulphate
aerosol Non-sulphate
aerosol
Carbon cycle Carbon cycle Atmospheric
chemistry
Ocean & sea-ice model
Sulphur
cycle model Non-sulphate aerosols
Carbon cycle model Land carbon
cycle model Ocean carbon
cycle model Atmospheric
chemistry Atmospheric
chemistry
1975 1985 1992 1997
Evolution of Earth System Models
The Mt.Office Hadley Centre
• Continue verbetering, uitwisseling van resultaten
• Diagnose van specifieke processen
• Reproductie van waargenomen klimaat
• Vergelijking van de resultaten van verschillende modellen
Modelontwikkeling
Voorbeeld: representatie van de Kuroshio stroom in 'MIROC3.2'
Poolwaarts warmtetransport door de oceaan: modellen / waarnemingen
Jaargemiddelde neerslag
Waarnemingen
Multi-modelgemiddelde
De wereldgemiddelde temperatuur in de 20ste eeuw:
modelsimulatie vs waarnemingen
waarnemingen
ensemble gemiddelde
Modelverwachtingen: afhankelijk van beginconditie
CKO (KNMI/IMAU) Dijkstra, Kliphuis, Selten (prelim), 62 member ensemble
Additionele onzekerheid tgv modelonzekerheid
Klimaatgevoeligheid: verwachte temperatuurstijging bij verdubbeling CO2 concentratie
1. Variabiliteit in het complexe klimaatsysteem
2. Waarnemingen en modellen
3. Klimaatverandering: detectie, attributie, verwachtingen, onzekerheden
4. Wat moeten we doen: actoren in het maatschappelijk debat
