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RECUWATT Conference - José Maria Baldasano lecture
 

RECUWATT Conference - José Maria Baldasano lecture

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SECTION II: CLIMATE CHANGE AND WASTE MANAGEMENT ...

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

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    RECUWATT Conference - José Maria Baldasano lecture RECUWATT Conference - José Maria Baldasano lecture Document Transcript

    • 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 0Mil 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 "Lactual Canvi Climàtic. Evidències entre els AR4 i AR5 informes de lIPCC” 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
    • VARIACIONES CLIMÁ TICAS CAUSADAS POR LA TIERRA ● Deriva c onti nental ● Erupciones volcánicas ● Corrientes oceánicas ● Efecto invernadero ● … 3EVOLUCIÓN NATURAL DEL CLIMA DE LA TIERRA 4 2
    • Fue el científico francés Fourierquien, en 1827, sugirió que laatmóatmósfera terrestre podía podíactuar como un vidrio de un Temperatura sin ef ectoinvernadero permitiendo lainvernadero, inv ernadero: -18 ºCentrada de la radiación solar,pero captando parte de laradiación emitida por lasuperficie terrestre Temperatura con ef ecto inv ernadero: + 15 ºC El efectoTyndall (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
    • ¿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
    • VariacióVariación 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 9En 1843 Heinrich Schwabe, advirtió que el número de manchas registradas no er a constante a l olargo del tiempo, si no que aumentaba y disminuía en ciclos de onc e años (de 8 a 13 años).Enero 2008 10 5
    • Volcanic aerosolsEruptions are episodic and aerosol effects transitory (1-3 years) 11 Keeling medidas de CO2, en Mauna Loa (Hawai) 12 6
    • Fuente: IPCC 13Human and Natural Drivers of ClimateChange 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
    • La teoría del actual Cambio Climático teorí Climá 15 16 8
    • Bert Bolin- 1926- 2008 Bolin- 1926- Fundador IPCC 17La respuesta cient ífica al cambio climático cientí climá 18 9
    • La respuesta polí tica al cambio climá tico polí climáConferencia 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 19IPCC AR4 :Direct Observations of Recent Climate Change (2.2007) Gobal mean air temperature Global average sea level Northern hemisphere Snow cover 20 10
    • Temp. Media 2010 21AR4 : Land precipitation is changing over broad areas Increases DecreasesSmoothed annual anomali es for preci pi tati on (%) over land from1900 to 2005; other regi ons are domi22 nated by vari abi li ty. 11
    • Cambio en el regimen de precipitaciones: menos nieve 23AR4 : 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
    • AR4: Circulation change● Climate change is affecting storm tracks, winds and temperature patterns● Anthropogenic forcing has likely contributed 25AR4 :North Atlantic hurricanes have increased with SSTs Marked increase after 1994 (1944-2005) SST 26 13
    • 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). 27AR4:Heat waves are increasing: an exampleExtreme HeatWaveSummer 2003Europe 28 14
    • 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) 29Artic ice 30 15
    • Record Melting i n Greenland durin g 2010 31Evolución del “PERMAFROST” 32 16
    • 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
    • 35AR4 : Elevación de la temperatura del mar 36 18
    • 37AR4: Some aspects of climate hav e not been observed to change: Antarctic sea ice (Stine 200 9, Nature) 38 19
    • J. Peñuelas et al., Science 324, 887-888 (2009)Phenology and climate. The change from a dormant winter to a biologically activespring 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. 39Climategate,Climategate, 12.2009 40 20
    • 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
    • Complexity Resolution 43 Infraestructura computacional: Mare Nostrum La elevada capacidad computacional permite emplear modelos con elevada resolución10240 IBM Power PC 970MP proc essors reduciendo los tiempos de cálculoat 2.3 GHz (dual proc essors).● 20 T B Main M emory (4GB ECC 333DDR 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
    • Attribution(IPCC: TAR, 2001): Observations ● are observed changes All forcing consistent with: expected responses to forcings inconsistent with Solar+volcanic alternative explanations 45Understanding and Attributing Climate Change (IPCC: AR4, 2007) Continental warminglikely shows a significant anthropogenic contribution over the past 50 years 46 23
    • 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
    • 4950 25
    • 51ENERGIA 52 26
    • Modelo energético 53 54 27
    • 55PRINCIPALES EVIDENCIAS CIENTÍFICAS ACTUALES ( IPCC: AR4, 2007) CIENTÍ (IPCC:Otra cuesti ón clave es la respuesta del proceso en el tiempo: cuestióEn los comienzos de análisis del cambio climático se pensaba en una respuesta más lenta del proceso: para mediados-finales siglo XXIEn 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
    • La situació n es realmente preocupante situacióPero todavía tenemos oportunidades, si todavíactuamos YAPues no nos queda mucho tiempo 57 Muchas gracias ¿Cuestiones? 58 29