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J. Fidel González Rouco
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My interest is in the future because I am
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Dpto. Astrofísica y CC. de la Atmósfera, UCM

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dels sistema climático en el pasado?

The farther backward you look, the farther
forward you are likely to see.
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Dpto. Astrofísica y CC. de la Atmósfera, UCM
Máximo térmico del Eoceno (~ 50 Ma)

Ellesmere Island
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Durante algunos períodos en el
pasado el clima fue tan cálido o
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... y el mundo era muy diferente
-Huber et al. Nature, 457, 669-671, 2009-Sloan et al., Geology, 18, 489-492, 1990fidelgr@ucm.es
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Glaciales e interglaciales ( ~ 800 kya)
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(1807-73)

-Agassiz, L, 1840:
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-De Charpentier., 1841: Essai sur les glaciers & sur le
terrain erratique du bassin du Rhone. Ducloux-

-Masson-Delmotte et al., IPCC, 2013: Ch 5.

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Dpto. Astrofísica y CC. de la Atmósfera, UCM
Glaciales e interglaciales ( ~ 800 kya)
Jean Louis Agassiz
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-Masson-Delmotte et al., IPCC, 2013: Ch 5.

fidelgr@ucm.es
Dpto. Astrofísica y CC. de la Atmósfera, UCM
El último máximo glacial ( ~ 20 kya)
Cosquer CaveC
alanque de la Triperie Marseille
Dated: 27000 yrs BP
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-Masson-Delmotte et al., IPCC, 2013: Ch 5fidelgr@ucm.es
Dpto. Astrofísica y CC. de la Atmósfera, UCM
El Holocene (~ 11 kya )

Gilf Kebir,
The cave of swimmers
1933 L. Almásy.
Western Sahara -104 kyr

-Claussen et al., Geophys. Res. Lett. 1999-

.

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Dpto. Astrofísica y CC. de la Atmósfera, UCM

Los cámbios climáticos
en el pasado han
influido en la evolución
de civilizaciones,
migraciones, etc.
El último milenio
Four corners
Cliff Palace, Mesa Verde

-Benson et al. Quat. Sci. Rev., 26, 336-350, 2007-Herweijer et al., J. Climate, 20, 1353-1376, 2007-

.

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Dpto. Astrofísica y CC. de la Atmósfera, UCM
El último milenio

Ivar Bardsson (Norwegian priest in Greenland 1341-1364):

"From Snefelsness in Iceland, to Greenland, the shortest way:
two days and three nights … the sea there are reefs called
Gunbiernershier. That was the old route, but now the ice is
come from the north, so close to the reefs that none can sail by
the old route without risking his life."
-Le Roy Ladurie, Doubleday, 1971.

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Dpto. Astrofísica y CC. de la Atmósfera, UCM
Last Millennium

Hendrick Averkamp 1585-1634

.

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Dpto. Astrofísica y CC. de la Atmósfera, UCM
Observed changes in the climate system: atmosphere

El calentamiento en el sistema climático es
inequívoco. La temperatura de la atmósfera y el
oceano ha aumentado.
• Cada una de las últimas tres décadas ha sido
sucesivamente la más cálida desde 1850 en la
superficie de la Tierra.

NASA/GISS

-Hartmann et al., IPCC, 2013: Ch2-

.

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Dpto. Astrofísica y CC. de la Atmósfera, UCM

(IPCC 2013, Fig. SPM.1)

HadCRUT4 NOAA/NCDC MLOST

•1901-2012:
∆Tlinear = 0.89 ºC [0.69-1.08]
1951-2012:
∆Tlinear = 0.72 ºC [0.49-0.89]
•Hay considerable variabilidad en las tasas de
calentamiento.
Observed changes in the climate system: atmosphere

El calentamiento en el sistema climático es
inequívoco. La temperatura de la atmósfera y el
oceano ha aumentado.
• Cada una de las últimas tres décadas ha sido
sucesivamente la más cálida desde 1850 en la
superficie de la Tierra.
•Tmax & Tmin have increased (virtually certain)

-Hartmann et al., IPCC, 2013: Ch2-

.

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Dpto. Astrofísica y CC. de la Atmósfera, UCM

(IPCC 2013, Fig. SPM.1)

•1901-2012: casi todo el globo se ha calentado
Observed changes in the climate system: atmosphere

El calentamiento en el sistema climático es
inequívoco. La temperatura de la atmósfera y el
oceano ha aumentado.

-Hartmann et al., IPCC, 2013: Ch2-

(IPCC 2013, Fig. SPM.1)

1983-2012:
Muy probablemente el periodo de 30 años más
cálido en los últimos 800 años (alta confianza), y
probablemente el más cállido de los últimos 1400
años (conf. media).

-Masson-Delmotte et al., IPCC, 2013: Ch 5-

.

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Dpto. Astrofísica y CC. de la Atmósfera, UCM
Observed changes in the climate system: carbon cycle

400 ppm

-Ciais et al., IPCC, 2013: Ch62012:
394 ppm

1959:
316 ppm

[GHG]s han aumentado por encima de los niveles
que existieron en los últimos 800 kya; tasas de
cambio sin precedentes en los últimos 22 kya
(high. conf.)
∆[CO2] ~ 40 % desde era preindustrial

.

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Dpto. Astrofísica y CC. de la Atmósfera, UCM

(IPCC 2013, Fig. SPM.4)

CO2
Observed changes in the climate system: carbon cycle

400 ppm

-Ciais et al., IPCC, 2013: Ch62012:
394 ppm

3.000.000 años

1959:
316 ppm

[GHG]s han aumentado por encima de los niveles
que existieron en los últimos 800 kya; tasas de
cambio sin precedentes en los últimos 22 kya
(high. conf.)
∆[CO2] ~ 40 % desde era preindustrial

.

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Dpto. Astrofísica y CC. de la Atmósfera, UCM

(IPCC 2013, Fig. SPM.4)

CO2
¿Cómo nos ayuda la ciencia a
entender las causas de los
cambios climáticos?
… la física, la química, la
biologia, las matemáticas…

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Supercomputación

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Dpto. Astrofísica y CC. de la Atmósfera, UCM
Qué causa los cambios observados?
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... y resultado del aumento de GHGs, del
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Dpto. Astrofísica y CC. de la Atmósfera, UCM

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Cambio climático evidencias

  • 1. Cambio climático: ¿Cuestión de creencias, opiniones o evidencias? J. Fidel González Rouco fidelgr@ucm.es Paleoclimate Modeling & Analysis Dpto. Astrofísica y CC. de la Atmósfera Universidad Complutense de Madrid Ciencia con chocolate, Chocolatería Valor, 11022014
  • 2. Equilibrio radiativo: el efecto invernadero ~342Wm-2 30% 49% T= -18ºc  15 ºC fidelgr@ucm.es Dpto. Astrofísica y CC. de la Atmósfera, UCM
  • 3. Equilibrio radiativo: el efecto invernadero Jean Baptiste Fourier (1827): Greenhouse effect Svante Arrhenius (1896): Calculates ΔTglobal (2xCO2)~ 5-6 K Cómo ha cambiado el sistema climático ? Por qué y cual es la influencia de las actividades humanas? Cómo esperamos que cambie en el futuro? . fidelgr@ucm.es Dpto. Astrofísica y CC. de la Atmósfera, UCM
  • 4. ¿Qué nos depara el futuro? ¿Nos interesa conocer como evolucionará el clima en el futuro? fidelgr@ucm.es Dpto. Astrofísica y CC. de la Atmósfera, UCM
  • 5. My interest is in the future because I am going to spend the rest of my life there. - C.F. Kettering, 1876-1958 fidelgr@ucm.es Dpto. Astrofísica y CC. de la Atmósfera, UCM
  • 6. Tifon Haiyan/Yolanda Filipinas 2-10 noviembre 2013 EUMETSAT • • • • fidelgr@ucm.es Dpto. Astrofísica y CC. de la Atmósfera, UCM 6201 muertos 28626 heridos 1785 desaparecidos 879 M$
  • 7. Huracán Sandy Atlántico Norte 22-31 octubre 2012 EUMETSAT • • • fidelgr@ucm.es Dpto. Astrofísica y CC. de la Atmósfera, UCM 285 muertos ~75 B$ daños 20000 vuelos cancelados
  • 8. ¿Qué podemos aprender de la evolución dels sistema climático en el pasado? The farther backward you look, the farther forward you are likely to see. – Winston Churchill, 1874-1965 fidelgr@ucm.es Dpto. Astrofísica y CC. de la Atmósfera, UCM
  • 9. Máximo térmico del Eoceno (~ 50 Ma) Ellesmere Island Axel Heiberg Island -Masson-Delmotte et al., IPCC, 2013: Ch5- Durante algunos períodos en el pasado el clima fue tan cálido o más cálido que ahora ... ... y el mundo era muy diferente -Huber et al. Nature, 457, 669-671, 2009-Sloan et al., Geology, 18, 489-492, 1990fidelgr@ucm.es Dpto. Astrofísica y CC. de la Atmósfera, UCM
  • 10. Máximo térmico del Eoceno (~ 50 Ma) Ellesmere Island Axel Heiberg Island -Masson-Delmotte et al., IPCC, 2013: Ch5- -Huber et al. Nature, 457, 669-671, 2009-Sloan et al., Geology, 18, 489-492, 1990fidelgr@ucm.es Dpto. Astrofísica y CC. de la Atmósfera, UCM
  • 11. Máximo cálido del Plioceno-Medio (~ 3.6 Ma) High Arctic Fossils -Masson-Delmotte et al., IPCC, 2013: Ch5- -Rybczynski et al. Nat. Commun, 4, 1550, 2013fidelgr@ucm.es Dpto. Astrofísica y CC. de la Atmósfera, UCM
  • 12. Glaciales e interglaciales ( ~ 800 kya) Jean Louis Agassiz (1807-73) -Agassiz, L, 1840: Études sur les glaciers. Bibliotheque Royale- -De Charpentier., 1841: Essai sur les glaciers & sur le terrain erratique du bassin du Rhone. Ducloux- -Masson-Delmotte et al., IPCC, 2013: Ch 5. fidelgr@ucm.es Dpto. Astrofísica y CC. de la Atmósfera, UCM
  • 13. Glaciales e interglaciales ( ~ 800 kya) Jean Louis Agassiz (1807-73) -Agassiz, L, 1840: Études sur les glaciers. Bibliotheque Royale- -De Charpentier., 1841: Essai sur les glaciers & sur le terrain erratique du bassin du Rhone. Ducloux- -Masson-Delmotte et al., IPCC, 2013: Ch 5. fidelgr@ucm.es Dpto. Astrofísica y CC. de la Atmósfera, UCM
  • 14. El último máximo glacial ( ~ 20 kya) Cosquer CaveC alanque de la Triperie Marseille Dated: 27000 yrs BP Now :37 m bsl -Masson-Delmotte et al., IPCC, 2013: Ch 5fidelgr@ucm.es Dpto. Astrofísica y CC. de la Atmósfera, UCM
  • 15. El Holocene (~ 11 kya ) Gilf Kebir, The cave of swimmers 1933 L. Almásy. Western Sahara -104 kyr -Claussen et al., Geophys. Res. Lett. 1999- . fidelgr@ucm.es Dpto. Astrofísica y CC. de la Atmósfera, UCM Los cámbios climáticos en el pasado han influido en la evolución de civilizaciones, migraciones, etc.
  • 16. El último milenio Four corners Cliff Palace, Mesa Verde -Benson et al. Quat. Sci. Rev., 26, 336-350, 2007-Herweijer et al., J. Climate, 20, 1353-1376, 2007- . fidelgr@ucm.es Dpto. Astrofísica y CC. de la Atmósfera, UCM
  • 17. El último milenio Ivar Bardsson (Norwegian priest in Greenland 1341-1364): "From Snefelsness in Iceland, to Greenland, the shortest way: two days and three nights … the sea there are reefs called Gunbiernershier. That was the old route, but now the ice is come from the north, so close to the reefs that none can sail by the old route without risking his life." -Le Roy Ladurie, Doubleday, 1971. fidelgr@ucm.es Dpto. Astrofísica y CC. de la Atmósfera, UCM
  • 18. Last Millennium Hendrick Averkamp 1585-1634 . fidelgr@ucm.es Dpto. Astrofísica y CC. de la Atmósfera, UCM
  • 19. Observed changes in the climate system: atmosphere El calentamiento en el sistema climático es inequívoco. La temperatura de la atmósfera y el oceano ha aumentado. • Cada una de las últimas tres décadas ha sido sucesivamente la más cálida desde 1850 en la superficie de la Tierra. NASA/GISS -Hartmann et al., IPCC, 2013: Ch2- . fidelgr@ucm.es Dpto. Astrofísica y CC. de la Atmósfera, UCM (IPCC 2013, Fig. SPM.1) HadCRUT4 NOAA/NCDC MLOST •1901-2012: ∆Tlinear = 0.89 ºC [0.69-1.08] 1951-2012: ∆Tlinear = 0.72 ºC [0.49-0.89] •Hay considerable variabilidad en las tasas de calentamiento.
  • 20. Observed changes in the climate system: atmosphere El calentamiento en el sistema climático es inequívoco. La temperatura de la atmósfera y el oceano ha aumentado. • Cada una de las últimas tres décadas ha sido sucesivamente la más cálida desde 1850 en la superficie de la Tierra. •Tmax & Tmin have increased (virtually certain) -Hartmann et al., IPCC, 2013: Ch2- . fidelgr@ucm.es Dpto. Astrofísica y CC. de la Atmósfera, UCM (IPCC 2013, Fig. SPM.1) •1901-2012: casi todo el globo se ha calentado
  • 21. Observed changes in the climate system: atmosphere El calentamiento en el sistema climático es inequívoco. La temperatura de la atmósfera y el oceano ha aumentado. -Hartmann et al., IPCC, 2013: Ch2- (IPCC 2013, Fig. SPM.1) 1983-2012: Muy probablemente el periodo de 30 años más cálido en los últimos 800 años (alta confianza), y probablemente el más cállido de los últimos 1400 años (conf. media). -Masson-Delmotte et al., IPCC, 2013: Ch 5- . fidelgr@ucm.es Dpto. Astrofísica y CC. de la Atmósfera, UCM
  • 22. Observed changes in the climate system: carbon cycle 400 ppm -Ciais et al., IPCC, 2013: Ch62012: 394 ppm 1959: 316 ppm [GHG]s han aumentado por encima de los niveles que existieron en los últimos 800 kya; tasas de cambio sin precedentes en los últimos 22 kya (high. conf.) ∆[CO2] ~ 40 % desde era preindustrial . fidelgr@ucm.es Dpto. Astrofísica y CC. de la Atmósfera, UCM (IPCC 2013, Fig. SPM.4) CO2
  • 23. Observed changes in the climate system: carbon cycle 400 ppm -Ciais et al., IPCC, 2013: Ch62012: 394 ppm 3.000.000 años 1959: 316 ppm [GHG]s han aumentado por encima de los niveles que existieron en los últimos 800 kya; tasas de cambio sin precedentes en los últimos 22 kya (high. conf.) ∆[CO2] ~ 40 % desde era preindustrial . fidelgr@ucm.es Dpto. Astrofísica y CC. de la Atmósfera, UCM (IPCC 2013, Fig. SPM.4) CO2
  • 24. ¿Cómo nos ayuda la ciencia a entender las causas de los cambios climáticos? … la física, la química, la biologia, las matemáticas… fidelgr@ucm.es Dpto. Astrofísica y CC. de la Atmósfera, UCM
  • 25. ¿Cómo nos ayuda la ciencia a entender las causas de los cambios climáticos? … la física, la química, la biologia, las matemáticas… Supercomputación fidelgr@ucm.es Dpto. Astrofísica y CC. de la Atmósfera, UCM
  • 26. Qué causa los cambios observados? La influencia humana en el clima es evidente ... y resultado del aumento de GHGs, del forzamiento radiativo, del calentamiento y el entendimiento de los mecanismos Los AOGCMs han evolucionado desde AR4 CMIP5 AOGCMs reproducen los patrones de temperatura continental y las tendencias de las últimas décadas, incluyendo el calentamiento rápido desde mediados de los 50 y el enfriamiento post volcánico (muy alta conf.) Natural forcings only GHGs forcings only . fidelgr@ucm.es Dpto. Astrofísica y CC. de la Atmósfera, UCM (IPCC 2013, Fig. TS.9) -Flato et al., IPCC, 2013: Ch9- Bindoff et al., IPCC, 2013: Ch10- Natural & Anthr. forcing
  • 27. ¿Y el futuro, qué nos depara? Espacio Tiempo fidelgr@ucm.es Dpto. Astrofísica y CC. de la Atmósfera, UCM Incertidumbre
  • 28. ¿Y el futuro, qué nos depara? Incertidumbre … fidelgr@ucm.es Dpto. Astrofísica y CC. de la Atmósfera, UCM
  • 29. ¿Y el futuro, qué nos depara? Incertidumbre … fidelgr@ucm.es Dpto. Astrofísica y CC. de la Atmósfera, UCM
  • 30. ¿Y el futuro, qué nos depara? Incertidumbre … fidelgr@ucm.es Dpto. Astrofísica y CC. de la Atmósfera, UCM
  • 31. ¿Y el futuro, qué nos depara? fidelgr@ucm.es Dpto. Astrofísica y CC. de la Atmósfera, UCM Incertidumbre humana IPCC, 2013 Incertidumbre física 4.8 C Incertidumbre inherente 0.3 C
  • 32. ¿Y el futuro, qué nos depara? IPCC, 2013 ??? ppm Que és seguro? El planeta continuirá calentándose con las emisiones de GHGs y esto traerá cambios (nivel del mar, precipitación, etc.) A qué afecta la incertidumbre? A cuan grandes serán los cambios. Estaremos preparados para ellos? Deberíamos prepararnos? fidelgr@ucm.es Dpto. Astrofísica y CC. de la Atmósfera, UCM
  • 33. What’s the use of having developed a science well enough to make predictions if, in the end, all we’re willing to do is stand around and wait for them to come true? -Nobel Quimica 1995: F. Sherwood Rowland, 1927-2012 + Ciencia fidelgr@ucm.es Dpto. Astrofísica y CC. de la Atmósfera, UCM Sostenibilidad