Klimaatprojecties CMIP6 tonen sterke opwarming

De klimaatverandering, of tegenwoordig eerder klimaatverstoring want het klimaat verandert altijd, treft de hele wereld. In deze blog geven we een overzicht van de resultaten van een nieuwe reeks klimaatmodellen betreffende neerslag en temperatuur op basis van de SSP-scenario’s. Dit zijn de opvolgers van de RCP scenario’s die we tot nu toe gebruikten. De patronen in de berekeningen zijn zeer gelijkaardig met de grootste opwarming in de noordelijke gebieden. De nieuwe scenario’s nemen ook mitigatie mee in rekening wat laat zien dat de opwarming sterk kan getemperd worden na een afname van de broeikasconcentraties.

• Volg de weerupdates op de voet via Facebook en Twitter
• Volgen jullie al de weerberichten op Youtube?
• Bekijk het weerbericht voor de komende dagen

Deelnemen aan discussie? Ben je geïnteresseerd om deel te nemen als weeramateur of liefhebber van het weer aan het weerforum? Onderaan dit artikel krijg je bliksemsnel & gratis toegang tot alle reacties. Je kan ook je eigen weerfoto’s opladen.

Welke klimaatmodellen?

Het “Scenario Model Intercomparison Project (ScenarioMIP)” coördineert de belangrijkste reeks van klimaatprojecties van klimaatmodellen, gebaseerd op concentratie gedreven simulaties, binnen het Coupled Model Intercomparison Project fase 6 (CMIP6). De voorloper daarvan (CMIP5) was tot nu toe de “state of the art” projectie van het globale klimaat.

Nieuwe scenario’s (SSP)

De klimaatmodellen over de hele wereld worden gedreven door concentratie scenario’s. Dit zijn scenario’s die weergeven hoe de broeikasgas concentratie zal evolueren tussen nu en 2100.

• Ontdek ook het boekje “Eerste hulp bij klimaatverandering“

Voor de nieuwste update zijn nieuwe scenario’s ontwikkeld, de zogenaamde “Shared Socioeconomic Pathway (SSP)-scenario’s”. Deze vervangen de vorige RCP scenario’s. Concreet zijn de SSP scenario’s nieuwe kwalitatieve toekomstige paden (trajecten) van sociaaleconomische drijfveren (bevolking, technologie en bruto binnenlands product).

Er werden vijf van dergelijke trajecten (SSP1 tot en met SSP5) ontwikkeld. Deze werden op hun beurt gebruikt om scenario’s van antropogene emissies en landgebruik te produceren die consistent zijn met de kwalitatieve evolutie en kwantitatieve elementen van elk SSP.

Verschillende forcerings per scenario

Naast deze basisscenario’s (d.w.z. scenario’s die geen expliciet mitigatiebeleid veronderstellen naast het beleid dat van kracht was op het moment dat de scenario’s werden opgesteld, voorafgaand aan de Overeenkomst van Parijs), werd een aantal aanvullende emissie- en landgebruikscenario’s geproduceerd die een mitigatiebeleid omvatten waarmee een reeks doelstellingen voor radiatieve forcering voor het einde van de eeuw werd bereikt.

• Een weersverwachting opstellen is iets helemaal anders dan het klimaat. Ontdek hoe je dat doet via dit handboek

Op basis van een bepaald SSP zijn dus meerdere niveaus van radiatieve forcings haalbaar, bij meer of minder mitigatie. Dat is te zien aan het tweede cijfer. Een voorbeeld: SSP1-2.6 is scenario 1 met een radiatieve forcering van 2.6 W m-2 tegen 2100.

Bent u nog mee? Hierboven staat het verloop van de belangrijke broeikasgassen en aerosolen volgens de verschillende SSP scenario’s.

Continuïteit met voorgaande scenario’s

Daarnaast werden sommige scenario’s specifiek gekozen om continuïteit met de RCP’s te waarborgen en ze met andere woorden te kunnen vergelijken: SSP1-2.6, SSP2-4.5, SSP4-6.0 en SSP5-8.5, waarbij 2.6 tot 8.5 staan voor de voor de stratosfeer gecorrigeerde stralingsforcering in W m-2 tegen het einde van de 21e eeuw.

Op basis van alle mogelijk SSP scenario’s werden de klimaatmodellen vervolgens in gang gestoken om temperatuur en neerslag projecties voor de 21e-eeuw te maken.

Resultaten van de klimaatmodellen

De temperatuur- en neerslagprojecties zijn ten opzichte van een historische basis lijn die werd genomen tussen 1995-2014 (2014 is het laatste jaar van de historische CMIP6-simulaties).

Globaal gemiddelde

In de grafieken hieronder tonen de zwarte lijnen de ensemble gemiddeldes (in de legende staat hoeveel modellen er gebruikt zijn). De 5-95% marge wordt weergegeven door de gekleurde banden en toont de onzekerheid en variabiliteit van de betreffende de verschillende scenario’s.

Concreet zien we voor het SSP5-8.5 scenario een gemiddelde temperatuur toename van +5°C op basis van 38 klimaatmodellen. Voor het SSP1-2.6 scenario is dat +2°C tegen 100 op basis van 37 modellen. De neerslag projecties volgen de temperatuur projecties. Onder SSP5-8.5 neemt de neerslag met 6% toe op aarde volgens het gemiddelde van de 38 modellen.

Temperatuur- en neerslagpatronen

Onderstaande kaarten tonen de temperatuur- en neerslagveranderingen voor het SSP1-1.9 scenario. Dit is het scenario dat de opwarming tot een maximum van 1.5°C boven 1850-1900 houdt (akkoord van Parijs). De kaarten tonen het gemiddelde van alle modellen.

De globale patronen zien er gelijkaardig uit vergeleken met vorige simulaties. U herkent waarschijnlijk de bekende fenomenen:

• Opwarming is groter boven land dan boven oceaan
• Arctic Amplification (feedback van zeeijs) zorgt voor de grootste opwarming in het Hoge Noorden
• Regionale afkoeling boven de Atlantische Oceaan. Dit is de enige plaats op aarde met een duidelijk afkoeling. Dit wordt veroorzaakt door het vertragen van de Atlantische Oceaanstroming die minder oppervlakte warmte naar het noorden transporteert.
• Meer neerslagverandering over land
• Hoge breedtegraden en equatoriale Pacifisische Oceaan krijgen meer neerslag
• Middellands Zeegebied, Zuid-Afrika en Australië verdrogen verder

Drempelwaardes

Onderstaande tabel vat samen in welk jaar een bepaalde drempelwaarde wordt overschreven per scenario. Bijvoorbeeld voor het SSP1-1.9 scenario, wordt de kaap van +1.5°C in 2029 overschreden. Voor het SSP5-8.5 scenario wordt de kaap van 3°C in 2060 overschreven. De kaap van +5°C wordt enkel overschreven bij het SSP5-8.5 scenario en in 2094.

Effect van mitigatie

Een nieuwigheid van de laatste versie scenario’s zijn scenario’s die een sterke mitigatie in rekening nemen. Met ander woorden, een afname van de uitstoot en zelfs een negatieve emissie (broeikasgassen onttrekken aan de atmosfeer)

De voordelen van mitigatie komen duidelijk naar voren wanneer scenario’s worden vergeleken die zijn ontwikkeld op basis van hetzelfde SSP, maar waarop verschillende gradaties van mitigatie zijn toegepast.

• Het weer op de aardbol is overal verschillend. Van tornado’s tot woestijnen. Ontdek de variatie via dit boek.

Onderstaande grafieken tonen dat met een sterk mitigerend scenario (SSP5-3.4OS) dat tot 2040 gelijk loopt met SSP5-8.5 de totale opwarming en neerslag verandering gehalveerd kunnen worden tegen 2100. Het duurt wel ongeveer 10 jaar (en voor neerslag zelfs 30 jaar) vooraleer de effecten van de mitigatie zichtbaar worden (de lijnen uit elkaar beginnen gaan).

Het is wel belangrijk dat de trend van sommige andere variabelen van klimaatverandering zoals oceaan verzuring en zeespiegelstijging niet zo snel omkeerbaar is.

Vergelijking met vorige resultaten (CMIP5)

Tot slot vergelijken we nog met de voorgaande grootschalige temperatuur en neerslag projecties (CMIP5). Onderstaande grafieken tonen de projecties van de 3 scenario’s die gecreëerd zijn ter vergelijking met CMIP5 [SSP1-2.6 vs RCP2.6, SSP2-4.5 vs. RCP4.5 and SSP5-8.5 vs. RCP8.5].

Eerlijkheid dient te zeggen dat dit uiteraard geen volledig objectieve vergelijking is aangezien het startpunt van beide projecties verschillend is (2015 vs 2006) en er ook andere modellen zijn toegevoegd (meer modellen). Daarnaast is de samenstelling van de uitstoot ook veranderd en is de afname van aerosolen minder sterk.

Evenwel zien we dat de resultaten algemeen een grotere opwarming en een grotere spreiding vertonen voor CMIP6, zeker betreffende SSP5-8.5 vs RCP8.5 met een gemiddelde van +0.67°C terwijl de bovenzijde maar liefst 1.5°C hoger ligt.

De grotere opwarming is een resultaat van een verschillende forcering maar vooral van de aanwezigheid van een aantal nieuwe modellen met een grotere klimaatgevoeligheid. Deze hogere gevoeligheid komt vooral in de meest extreme scenario’s tot uiting. Als de klimaatmodellen begrensd worden door de evaluatie van historische klimaatprojecties is het verschil tussen CMIP5 en CMIP6 kleiner. Met andere woorden, de modellen die de grootste opwarming projecteren konden de historische opwarming het slechts reproduceren.

Referenties:

* Riahi, K., van Vuuren, D.P., Kriegler, E., Edmonds, J., O’Neill, B., Fujimori, S., Bauer, N., Calvin, K., et al. (2017). The shared socioeconomic pathways and their energy, land use, and greenhouse gas emissions implications: An overview.Global Environmental Change 42 153-168. 10.1016/j.gloenvcha.2016.05.009

* Tebaldi, C., Debeire, K., Eyring, V., Fischer, E., Fyfe, J., Friedlingstein, P., Knutti, R., Lowe, J., O’Neill, B., Sanderson, B., van Vuuren, D., Riahi, K., Meinshausen, M., Nicholls, Z., Tokarska, K. B., Hurtt, G., Kriegler, E., Lamarque, J.-F., Meehl, G., Moss, R., Bauer, S. E., Boucher, O., Brovkin, V., Byun, Y.-H., Dix, M., Gualdi, S., Guo, H., John, J. G., Kharin, S., Kim, Y., Koshiro, T., Ma, L., Olivié, D., Panickal, S., Qiao, F., Rong, X., Rosenbloom, N., Schupfner, M., Séférian, R., Sellar, A., Semmler, T., Shi, X., Song, Z., Steger, C., Stouffer, R., Swart, N., Tachiiri, K., Tang, Q., Tatebe, H., Voldoire, A., Volodin, E., Wyser, K., Xin, X., Yang, S., Yu, Y., and Ziehn, T.: Climate model projections from the Scenario Model Intercomparison Project (ScenarioMIP) of CMIP6, Earth Syst. Dynam., 12, 253–293, https://doi.org/10.5194/esd-12-253-2021, 2021.

Sommige linkjes bevatten affiliate