Conferència sobre el canvi climàtic realitzada per Luis Balairón en el curs Implicacions educatives del canvi climàtic del CEFIRE de Castelló 1/12/2008

1. Centro de Formación del Profesorado - CEFIRE Castelló ,1 de diciembre 2008 El Cambio climático: Bases científicas y repercusiones medioambientales Luis Balairón (*) (*) Director del Programa de Análisis del Cambio Climático Agencia Estatal de Meteorología IPCC - Grupo Expertos Cambio Climático N.Unidas (1989-2003)

2. Fuente: Henderson-Sellers … Cambios climáticos, “cambio climático antropogénico”, calentamiento global....¿son equivalentes? …

4. Ahora: el problema es conocer la “respuesta” o reacción del planeta a la perturbación de intensificar el efecto de invernadero

5. Efecto de invernadero simplificado

6. Temperatura de equilibrio  R 2 . S o .(1-A) = 4  R 2 .  T e 4 T e = [S o (1-A) / 4  ] 1/4 = (S/  ) 1/4 R: radio de la Tierra A: albedo = 0,33 So: irradiación solar = 1367 w.m -2 S: flujo medio de radiacion absorbida por m 2 = 240 w.m -2  : Cte. Stefan-Boltzmann Te = 256 K = -18ºC So

7. EL ESTUDIO DEL CAMBIO CLIMÁTICO: evolución de los dos caminos posibles Estudio de series observadas puntuales Y Obtención de datos Conocimiento y modelización del Sistema Climático  Simulaciones de cambios climáticos Detección y atribución de los cambios de clima “ observados” CAMBIO CLIMÁTICO “ Si las concentraciones de CO2 equivalente superasen el Doble del nivel preindustrial”

8. Fuente: IPCC. Gases de efecto de invernadero con tiempos de residencia largos

10. Cambio climático reciente observado Cambio de la temperatura media global en superficie Cambio promedio global del nivel del mar Cubierta de nieve en el Hemisferio Norte

11. Calentamiento mundial del aire en superficie observado en los últimos 150 años Años más cálidos 2005 2007 1998 2003 (Fuente: NASA/GISS)

13. TECNICAS PARA CONOCER EL CLIMA EN EL PASADO

14. El clima del pasado: Concentraciones de CO 2 y cambios de temperatura desde hace 400.000 años Fuente: UNEP –IPCC (Petit-Jouzel) 380 ppmv ?? Media 1961-90

15. Fuete: Labeyrie et al (2003) - Springer. IGBP Más alto Nivel Mar Hoy Más bajo Miles de años Variaciones del nivel del mar en los últimos cuatrocientos mil años

16. Climate changes in the last 400.000 years: Air Surface Temperature variations related to 1961-1990 Fuente: UNEP –IPCC (Petit-Jouzel) Global Average: 1961-90 Insolation (from Milankovitch Theory) 10.000 years: Historical and Prehistorical Times

17. PARÁMETROS ORBITALES DE MILANKOVITCH: Justifican la alternancia en el cuaternario de las glaciaciones e interglaciaciones (Actualización de Berger, 1987) EXCENTRICIDAD: 100.000 años INCLINACIÓN: 40.000 años PRECESIÓN: 20.000 años

18. Atmósfera Depósitos fósiles Estimados 6.3 62.3 92.3 60 90 3.3  Plantas Suelos Océanos 750 500 2.000 39.000 Aprox. 16.000 1.6 Depósitos: 10 9 Tm C Flujos: 10 9 Tm C/año Los océanos y la vegetación terrestre acumulan hasta 4,6 10 9 Toneladas de C al año Emisiones c. fósiles Deforestación Ciclo del Carbono alterado por la acción humana Causa de la intensificación del efecto de invernadero

19. Fuente: IPCC / WMO-UNEP Para estabilizar las concentraciones hay que reducir las emisiones : más cuanto más bajo sea el nivel de estabilización deseado

20. Cambios climáticos abruptos: El reciente Dryas

22. Calentamiento H.Norte y enfriamiento subpolar

23. IPCC.4AR: Estructura vertical de la evolución de la temperatura

24. Otros indicadores del cambio climático más fiables : El adelgazamiento del mar de hielo Artico Espesores en 1958-76 Espesores en 1993-97

25. OMM.2006: reducción de la extensión de hielos árticos

26. IPCC.4AR: Evolución de las anomalías de la extensión de hielos marinos 1979-2005 ÁRTICOS ANTÁRTICOS

27. IPCC.DDC/ Temperatura Europa Datos reticulares / selección interactiva

28. IPCC.DDC/ Temperatura España peninsular Datos reticulares / selección interactiva

29. IPCC.DDC/ Precipitación España peninsular Datos reticulares / selección interactiva

30. Fuente: IPCC-2001 Calentamiento TOLERABLE 2ºC 450 ppmv Calentamiento tolerable: Aumento de 2ºC respecto a la media preindustrial  No superar 450 ppmv CO 2

32. La Tierra RADIACION TERRESTRE EMITIDA (240 W/m 2 ) RADIACION SOLAR REFLEJADA (100 W/m 2 ) RADIACION SOLAR RECIBIDA (340 W/m 2 ) FORZAMIENTOS radiativos: Alteraciones del balance global de radiación en W/m 2 (medido en la tropopausa). En el equilibrio el forzamiento radiativo es cero. Son la CAUSA primera de todo Cambio Climático

34. Ejemplo de balance anual de forzamientos Modelo IMAGE2 (IIASA-Alcamo, Austria)

35. Rangos de los forzamientos radiativos actuales acumulados

36. Forzamientos radiativos de GEI desde el final de la última glaciación (hace 18.000 años)

38. ¿Cómo se obtienen los escenarios de clima futuro? EMISIONES CONCENTRACIONES FORZAMIENTOS CLIMA FUTURO Demografía Desarrollo Energía Fuente: LBR Ciclos biogeoquímicos Balance planetario de radiación Modelos del Sistema climático IMPACTOS

39. Incertidumbres en los escenarios de emisiones LOS ESCENARIOS DEL IPCC HAN SELECCIONADO ALGUNOS DE LOS POSIBLES PARA REDUCIR LA INCERTIDUMBRE POBLACION Mundial entre 15.000 y 7.000 Millones Habit ECONOMIA Mundial más con desarrollos bajo criterios diferentes ambientales y de mercado ENERGIAS primarias y finales gestionadas y obtenidas con diferentes estrategias.

40. El sistema humano: Escenarios de población hasta 2100 Nakicenovic et al., 2006 / IPCC Image 2 de IIASA

41. Fuente: IPCC. 2000 y 2001 Emisiones anuales totales de CO 2 procedentes de todas las fuentes (energía, industria y cambio en el uso de tierras) entre 1990 y 2100 (en GtC/año) ESCENARIOS DE EMISIONES de CO2 (SRES del IPCC.2000)

42. El sistema humano: escenarios de producción de energía 5,5% (2050) 10,5% (2100) 24,4% (2050) 38,8% (2100) 70,2% (2050) 50,7% (2100) B2 30,2% (2050) 52,3% (2100) 69,8% (2050) 47,7% (2100) B1 6,4% (2050) 13,6% (2100) 11,6% (2050) 14,4% (2100) 82,0% (2050) 71,9% (2100) A2 10,2% (2050) 3,7% (2100) 29,9% (2050) 65,5% (2100) 59,9% (2050) 30,7% (2100) A1 Nuclear Renovables Combustibles Fósiles Escenario

43. Factores clave: POBLACIÓN, ECONOMÍA Y ENERGIA Fuentes: IPCC y CUBASCH,2001

44. Forzamientos hasta 2100: El debido al CO2 es la causa principal de cambio climático “previsible” CO 2 Forcing CO2 para 2050 Resto Modelo IMAGE2 (IIASA-Alcamo, Austria) Balance anual de forzamientos Forzamientos en 1970

45. El Clima del siglo XXI: “Cadena” de Escenarios hasta 2100: Fuente: IPCC-2001 y 2007 Forzamientos: Con aerosoles

46. Cambios de la temperatura en superficie y del nivel del mar para 2090-99 (4ºInforme IPCC, 2007) 4ºInforme Evaluación IPCC.07

47. Fuente: IPCC.97 Sistema climático e incertidumbres Sistema climático: Atmósfera U Hidrosfera U Criosfera U Biosfera U Litosfera

48. Ejemplo de forzamientos utilizados en el modelo GISS (NASA ) 2007

49. Simulación con forzamientos reales hasta 2003 y con escenarios futuros hasta 2200 - Modelo GISS (NASA ) 2007 Hansen et al, 2007

50. Comparación entre observaciones y simulaciones de cambios de precipitación y temperatura en el H.Norte Fuente: DDC-IPCC Observado y simulado Cambio de la Temperatura Cambio de la precipitación Simulado (Escenarios con Gases EI + Aerosoles / 9 experimentos DDC-IPCC)

53. 4ºInforme Evaluación IPCC.07

54. Cambios de temperatura y de precipitación en 2071 respecto a 1990, según el IPCC.2001 Cambios medio de las precipitaciones anuales (l/m 2 )

55. El marco de los impactos: informe Stern

56. 4ºInforme Evaluación IPCC.07 ¿SON «suficientemente» BUENOS LOS MODELOS?

57. Precipitación 2090-2099 respecto a 1980.1999 (AR4-IPCC)

58. Escenarios climáticos para España Peninsular e Insular (MºMA, 2007) Cambios en las temperaturas máxima y mínima y en la precipitación (a partir de regionalizaciones realizadas con modelos y con técnicas estadísticas (Análogos FIC y SDSM_INM).

60. Propagación de la incertidumbre

61. RIESGOS DE IMPACTOS CLIMÁTICOS Fuente: IPCC.2001 Superior

62. Tendencias recientes y estimadas hasta 2100 (IPCC 2007-4AR.wg1)

63. Impactos integrados: Informe Stern

66. Fuente: Proyecto LINK (East-Anglia &Hadley Centre / Hulme&Vinner)Hadley Centre La evaluación local de los impactos exige escenarios con una resolución muy alta, para muchas variables Relaciones entre escalas espaciales

71. Convención Marco C.Climático http:// unfccc . int / Interg.Panel on Cl.Change-IPCC http://www. ipcc . ch Agencia Internacional de la Energía http://www. iea .org/ Referencias [email_address] ¡ Gracias por su atención !

72. Cambio climático / 2007 Luis Balairón (*) (*) Jefe del Servicio Variabilidad y Predicción del Clima – INM IPCC - Grupo Expertos Cambio Climático N.Unidas (1989-2003) ANEXOS DEBATE

73. 4ºInforme Evaluación IPCC.07 Lenguaje para acotar las incertidumbres

74. 4ºInforme Evaluación IPCC.07 Lenguaje para acotar las incertidumbres

75. Lenguaje para acotar las incertidumbres

76. El Potencial de calentamiento mundial (GWP: Global Warming Potential) es utilizado habitualmente para comparar la capacidad de calentamiento de cada gas de efecto de invernadero en relación al CO 2 . Los GWP proporcionan una medida simple del efecto radiativo relativo de las emisiones de los distintos gases de invernadero mediante la fórmula adjunta : a: forzamiento específico del gas i c: concentración en el año n del gas i

77. POTENCIALES DE CALENTAMIENTO MUNDIAL A 100 AÑOS: Capacidades, de las moléculas de cada GEI en relación con el CO 2, de absorber radiación saliente (IPCC-2001):

78. Contribución al calentamiento global: según sectores y gases

81. 25 usa 20 euro 20 asia v.des 18 afric+amCS 12 Fed.Rusia 5 indus.Pac.As.

82. España en 1990: Inventarios de emisiones

83. ClimatePrediction.Net Community Space Register: www.climateprediction.net//board/