CICERO - Senter for klimaforskning
EN
Meny
Forskningsområder

IPCCs femte hovedrapport: Viktige funn fra første delrapport

Klima - Et magasin om klimaforskning fra CICERO

Publisert 21.10.2013

CICEROs kommunikasjonsrådgivere har sammenfattet noen viktige funn fra IPCCs Arbeidsgruppe 1.

Nytt siden sist

Første delrapport fra Klimapanelets femte hovedrapport er klar. Den har flere detaljer, bedre modeller og mindre usikkerhet.
 
Siden forrige hovedrapport fra FNs klimapanel i 2007 har klimamodellene gjennomgått betydelige forbedringer. Etter hvert som klimamodellene ble mer sofistikerte, oppsto også behovet for å forsyne dem med mer detaljerte data. Samtidig har modellene som beregner framtidige utslipp, blitt bedre og mer avanserte, dermed er også bedre og mer data tilgjengelig.
I løpet av de siste årene har forskere jobbet uavhengig av IPCC med å utvikle fire utslippsbaner, de såkalte Representative Concentration Pathways (RCPs). I stedet for at det mates utslippsnivåer inn i klimamodellene, benytter RCPene atmosfærisk konsentrasjon av klimagasser og luftforurensning. I tillegg forklarer de hvordan endringer i arealbruk endrer klodens energibudsjett.
 
Sammenliknet med den forrige hovedrapporten er observasjonene mer detaljerte og modellene forbedret. Det gjør det mulig å peke på det menneskelige bidraget i flere av delene av klimasystemet.
 
Den femte hovedrapporten konkluderer med at det er ekstremt sannsynlig at menneskelig aktivitet er skyld i over halvparten at den observerte økningen i den globale gjennomsnittstemperaturen 1951–2010. Denne vurderingen er basert på resultater fra en rekke studier der det er brukt flere forskjellige metoder. Usikkerhet rundt observerte endringer er blitt undersøkt langt grundigere enn tidligere, og vurderingene inkluderer nå observasjoner fra det første tiåret i det 21. århundret og simuleringer fra en ny generasjon klimamodeller. De nye klimamodellene er langt bedre enn de gamle til å simulere historiske klimaendringer.
 
Observasjoner fra dyphavene har resultert i nye data fra alle verdenshav. Nye data om karbonsyklusen er inkludert. Rapporten inneholder nå et kapittel om skyer og aerosoler. Og klimasensitiviteten er beregnet på nytt.
I tillegg gir klimarapporten en grundig vurdering av havnivåstigningen, og en vurdering av hvordan Grønland og Antarktis bidrar til denne.
Den femte hovedrapporten fra IPCC inneholder lengre tidsserier og mer historiske data, som understøtter hvor unik dagens situasjon er.
 

Mennesker påvirker klimaet

Når alle faktorer som påvirker tempera-turen undersøkes, blir det klart at naturlig variasjon ikke forklarer den globale oppvarmingen.
 
Vi vet at global gjennomsnittstemperatur har økt siste hundre år. Og FNs klimapanel anser det som mer enn 99 prosent sannsynlig at naturlig variabilitet i klimasystemet ikke kan forklare de observerte endringene siden 1951. Mønsteret for observerte temperaturendringer skiller seg fra det som forbindes med naturlig variasjon. Modellbaserte simuleringer av naturlige variasjoner vurderes som tilstrekkelige til å trekke denne konklusjonen.
 
Naturlige og menneskeskapte påvirkninger og prosesser forårsaker ubalanse i jordas energiregnskap og driver klimaendringene og endringer i global gjennomsnittstemperatur. Siden jorda blir varmere, må endringene drives av oppvarmende påvirkning og ikke av påvirkning som avkjøler.
 
For å avgjøre hva som er hovedgrunnene til den observerte oppvarmingen, må vi først fastslå hvorvidt de observerte endringene skiller seg fra endringer som finner sted uten påvirkning fra disse driverne. Klimavariasjoner uten drivere, naturlige variasjoner, er resultatet av variasjoner innenfor klimasystemet. Klimaendringer kan imidlertid også være resultatet av naturlige drivere fra utenfor klimasystemet, slik som vulkanutbrudd eller endringer i solaktiviteten. Effekten av disse er imidlertid godt kjent, og det er klart fra flere vitenskapelige artikler at de ikke kan forklare de endringene vi har sett over de siste femti årene.
 
CO2-konsentrasjonen i atmosfæren har økt med mer enn 20 prosent siden målingene startet i 1958 og med omtrent 40 prosent siden 1750. Vi vet at denne økningen skyldes menneskelig aktivitet, hovedsakelig fra utslipp fra fossilt brensel og fra avskoging – og med et mindre bidrag fra sementproduksjon. Blant de driverne som fører til oppvarming, er det CO2-utslippene fra etter 1750 som utgjør det største bidraget. Endringer i solaktivitet og vulkanutbrudd har bare skyld i en liten del av de klimaendringene vi har opplevd siden den industrielle revolusjonen.
 
 

Kan få farlige klimaendringer

Hvis vi definerer farlige klimaendringer som en temperaturøkning på mer enn to grader sammenliknet med førindustriell tid, og hvis klimagasskonsentrasjonene følger en utviklingsbane definert som «business as usual», vil vi oppleve farlige klimaendringer innen år 2100.
 
Å definere hva som er farlige forstyrrelser av klimasystemet, er en komplisert oppgave som bare delvis støttes av vitenskapen, ettersom dette fordrer noen normative vurderinger. Over de to tiårene som ledet opp til den fjerde hovedrapporten fra FNs klimapanel, gjorde flere eksperter forsøk på å definere hvilke nivåer av klimaendringer som var til å leve med og hvilke som ikke var det, samt hvilke som kunne medføre ulike grader av risiko.
 
På slutten av 1980-tallet identifiserte Verdens meteorologiorganisasjon (WMO), Det internasjonale vitenskapsråd (ICSU), FNs miljøprogram (UNEP) og Advisory Group on Greenhouse Gases (AGGG) to temperaturterskler, som var forbundet med forskjellig grad av risiko.
 
Basert på daværende beste tilgjengelige kunnskap var en to graders oppvarming sammenliknet med førindustriell tid definert som den øvre grensen for når vi kan unngå alvorlig skade på økosystemer og en rask økning av ikkelineære responser. Forskere påpekte at endringenes hastighet er viktig for å avgjøre risikonivå. Denne konklusjonen er senere bekreftet.
Mer nylig har andre vitenskapelige miljøer kommet fram til konklusjoner som peker i samme retning, nemlig at global oppvarming på mer enn én grad over 2000-nivå utgjør et farlig nivå, med tanke på de sannsynlige konsekvensene dette vil ha for havnivå og artsmangfold. 
 
Endring i global gjennomsnittstemperatur i perioden 2015–2035 vil med mer enn 66 prosent sannsynlighet bli mellom 0,3 og 0,7 grader celsius sammenliknet med perioden 1986–2005 for de ulike utviklingsbanene som IPCC bruker.
Økningen i global gjennomsnittstemperatur for perioden 2081–2100 sammenliknet med perioden 1986–2005 vil med mer enn 66 prosent sannsynlighet bli mellom 0,3 og 1,7 grader celsius dersom utslippene følger utviklingsbanen RCP2.6. Med utviklingsbanen RCP8.5 er temperaturøkningen med modeller anslått til å bli mellom 2,6 og 4,8 grader celsius.
 

Isen i Arktis smelter

Gjennomsnittlig isutbredelse i Arktis er blitt mindre hvert tiår siden 1979, da satellittmålingene startet. Issmeltingen har vært hurtigst sommer og høst, men utbredelsen har gått noe ned i alle årstidene.
 
Årlig gjennomsnittlig isutbredelse i Arktis er redusert med 3,5 til 4,1 prosent per tiår fra 1979 til 2012. I samme periode har utbredelsen av flerårig is gått ned med over 11 prosent per tiår.
Den gjennomsnittlige istykkelsen om vinteren i Arktis har krympet med om lag 1,8 meter mellom 1978 og 2008, og det totale isvolumet i Arktis er redusert både sommer og vinter.
Såkalt arktisk forsterkning – eller arktisk amplifikasjon – tilsier at Arktis ventet å bli varmet opp omtrent dobbelt så raskt som det globale gjennomsnittet. Polar forsterkning oppstår delvis som resultat av stadig mindre is- og snølag. Dette betyr for eksempel at det åpne havet som tidligere var dekket med is og reflekterte 90 prosent av solenergien tilbake til verdensrommet, nå er mørkt og åpent og absorberer 90 prosent av den samme energien.
 

Breer forsvinner

I de fleste områder med isbreer har breene smeltet raskere de to siste tiårene enn de har gjort tidligere.
 
Både tradisjonelle målemetoder, målinger fra fly og satellittmålinger gir god dokumentasjon på at breene blir mindre. Og dette massetapet bidrar til havnivåstigning.
 
Selv om oppvarmingen skulle stoppe, vil mange isbreer forsvinne med dagens oppvarmingstempo. Det er også sannsynlig at noen fjellområder vil miste de fleste av breene sine. Men breenes skjebne vil variere avhengig av de enkelte breenes egenskaper og av framtidig klima i regionen der breene ligger.
 
I flere av verdens fjellområder smelter isbreer som en følge av stigende temperaturer. Det registreres krympende isbreer i arktisk Canada, Rocky Mountains, Andesfjellene, Patagonia, Alpene, Tien Shan i Sentral-Asia, Altai øst i Sentral-Asia, Terskey Alatau i Kirgisistan og i tropiske fjellområder i Sør-Amerika, Afrika og Asia.
 
I disse regionene har flere enn 600 breer forsvunnet i løpet av de siste tiårene. I noen få regioner er det imidlertid også breer som oppfører seg annerledes og som er på frammarsj. Dette skjer som resultat av særskilte topografiske og klimatiske forhold, som for eksempel økt nedbør. Men de fleste av verdens breer er i tilbakegang.
 

Havet stiger

Havet vil med stor sannsynlighet stige raskere fram mot 2100 enn det vi har sett i de siste tiårene.
 
Forskernes tillit til framskrivingene for havnivåstigning har økt siden forrige hovedrapport fra IPCC.
Det globale havnivået er med over 66 prosent sannsynlighet forventet å stige 0,26 til 0,98 meter innen 2100. Kun en total kollaps av iskappene i Antarktis vil kunne forårsake en havnivåstigning som er markant høyere enn dette. Det er mer enn 90 prosent sannsynlig at havnivåstigningen i dette århundret skjer raskere enn den observerte havnivåstigningen i perioden 1971–2010, under alle IPCCs scenarier. Dette skyldes varmere hav og massetap fra isbreer og iskapper.
 
Havnivåstigningen vil variere regionalt, og noen steder vil oppleve markante avvik fra den globale gjennomsnittlige havnivåstigningen. Likevel er vurderingen at 70 prosent av verdens kystlinjer får en havnivåstigning innenfor 20 prosent av det globale gjennomsnittet.
 
Blant følgene av menneskeskapt oppvarming er termisk ekspansjon, altså dette at havet utvider seg når det blir varmere. Sammen med smeltende isbreer er det dette som har bidratt mest til havnivåstigning i det 20. århundret. Observasjoner siden 1971 indikerer at termisk ekspansjon og isbreer – bortsett fra breene i Arktis – forklarer 75 prosent at dagens havnivåstigning.
 

«Business as usual» svekker Golfstrømmen

Framskrivingene omkring Golfstrømmen har ikke endret seg fra IPCCs fjerde hovedrapport, selv om det i mellomtiden er blitt gjennomført flere modellkjøringer under en rekke scenarioer.
 
Forskerne er fortsatt mer enn 90 prosent sikre på at Golfstrømmen vil svekkes med 20 til 30 prosent i løpet av det 21. århundret, under det såkalte RCP4.5-scenarioet – og 36 til 44 prosent med den utviklingsbanen vi kan beskrive som «business as usual».
 
Det er mer enn 66 prosent sannsynlig at Golfstrømmen vil være noe svekket innen 2050, men det vil også være tiår når Golfstrømmen vil være sterkere. En svekket Golfstrøm i dette århundret kan føre til en nedkjøling eller mindre oppvarming i visse deler av Nord-Atlanteren, hovedsakelig omkring De britiske øyer og nordiske landene.
 
Under de scenarioene Klimapanelet har vurdert, forblir det mindre enn 33 prosent sannsynlig at Golfstrømmen vil svekkes plutselig eller kollapse i det 21. århundret. For at Golfstrømmen skulle kollapse, måtte den vært langt mer følsom enn hva modellene tar høyde for, eller det ville måtte forutsette en smelting av Grønlandsisen – som selv ikke de mest ekstreme projeksjonene anslår.
 

Usikkerhet om tørke

IPCCs femte hovedrapport konkluderer med at menneskeskapte klimaendringer ikke kan forklare de økte tilfellene av tørke siden 1970.
 
Det er stor usikkerhet omkring de regionale framskrivingene av tørke, og det finnes få studier som har sett på tørke i nær framtid.
 
Tørke er et komplisert og sammensatt fenomen som først og fremst påvirkes av nedbørsmønsteret. Men også andre klimavariabler som temperatur, vindhastighet og solstråling påvirker tørken. For tørke er ikke bare fravær av regn; det er også endringer i fordampning, fordampning minus nedbør, avrenning, fuktighet i jorda og både relativ og målt luftfuktighet. Dermed forblir regionale og globale simuleringer av fuktighet i jorda og tørke relativt usikre.
Dersom vi følger utviklingsbanen RCP8.5 – «business as usual», sier IPCC at regional og global nedgang i jordfuktighet og økt risiko for tørke i jordbruksområder er mer enn 66 prosent sannsynlig innen 2100 i områder som allerede er tørre. Områdene rundt Middelhavet, det sørvestlige USA og sørlige Afrika vil med mer enn 66 prosent sikkerhet oppleve økt overflatetørke i dette århundret dersom vi følger utviklingsbanen RCP8.5.
 
 

Havet blir surere

Menneskeskapte utslipp øker konsentrasjonen av CO2 i atmosfæren. Havet absorberer omtrent 30 prosent av disse utslippene, og når CO2 løses  i havet, blir det surere.
 
Den naturlige absorberingen av CO2 har begrenset CO2-konsentrasjonen i atmosfæren betydelig, og har redusert effekten av den globale oppvarmingen.
 
Havforsuring er et globalt fenomen, men Arktis er spesielt sårbart, ettersom kaldt vann absorberer mer CO2 enn varmt vann. Videre er karbonater mindre stabile i kaldt vann enn i varmere vann.
 
Gjennomsnittlig pH-verdi i havenes øvre lag har falt med omtrent 0,1 – fra 8,2 til 8,1 – siden starten på den industrielle revolusjon. Til dags dato har havene absorbert omtrent en fjerdedel av de CO2-utslippene som menneskene har stått bak siden førindustriell tid.
 
Framskrivninger om framtidige konsentrasjoner av CO2 i havet og i atmosfæren indikerer at den gjennomsnittlige pH-verdien i verdens hav vil være 0,2 til 0,4 lavere enn den er i dag i 2100, avhengig av størrelsen på CO2-utslippene.
 

Global temperatur

Klimasystemet får sin energi fra sola. Noe av denne energien absorberes i atmosfæren, mens noe av den blir reflektert tilbake ut i verdensrommet av gasser, aerosoler, skyer og reflekterende overflater. Denne prosessen av inngående og utgående energi omtales som strålingsbalansen.
 
Når menneskene endrer landskapet og sammensetningen av gasser og aerosoler i atmosfæren, endrer vi denne strålingsbalansen, og dette medvirker til at temperaturen på jorda stiger.
 
Den globale middeltemperaturen over land og hav har steget de siste hundre årene. Fingeravtrykket fra menneskelig påvirkning og menneskeskapte utslipp synes tydelig i endringene som er registrert i det 20. århundret. De observerte endringene kan ikke forklares av kun naturlige svingninger og drivere.
 

Vi kan varsle klimaet

Klima er gjennomsnittsvær. Og gjennomsnittsvær spår vi i hverdagen ganske presist uten hjelp av avanserte datamodeller. Selv om vi ikke vet om det kommer til å regne på en konkret dag neste måned, så er de fleste av oss relativt sikre på om neste måned vil være varmere eller kaldere enn den forrige.
 
Det samme gjelder i klimaforskningen. Ingen klimaforsker vet hva gjennomsnittstemperaturen for oktober måned i 2021 kommer til å være, og ingen klimamodell vil gi oss svaret på det. Hva klimamodeller kan gi oss svaret på, er imidlertid hvordan klimaet mest sannsynlig vil utvikle seg, basert på den kunnskapen vi har om naturlovene og om hvordan klimaet har oppført seg tidligere. Klimasystemet følger naturlovene – enten vi snakker om korte eller lengre tidsskalaer. Følgelig kan vi si noe om hvordan klimaet vil utvikle seg de neste tiårene, gitt visse antakelser om hvor store konsentrasjoner av klimagasser vi får i atmosfæren.
 
Klimaframskrivningene er resultatet av kjøringene av utallige klimamodeller som kalkulerer sannsynligheten for hvordan klima vil endre seg i framtiden. Antakelsene disse modellene gjør for framtidens klima, er basert på kunnskap om fortidens klima, om hvordan og hvorfor det har endret seg tidligere, og direkte observasjoner.

Strålingspådriv

Strålingspådriv er energi som tas opp av jorda på grunn av økt drivhuseffekt, eller forskjellen mellom hvor mye solvarme som treffer jorda og hvor mye varme jorda sender tilbake til verdensrommet sammenliknet med den førindustrielle perioden.
 
Det totale strålingspådrivet bestemmes av det positive pådrivet fra klimagasser og det negative pådrivet fra aerosoler. Den dominerende faktoren er det positive pådrivet fra CO2. Når strålingspådrivet øker, stiger den globale temperaturen. Imidlertid er det nøyaktige forholdet mellom disse faktorene ennå ukjent. Strålingspådriv måles i watt per kvadratmeter.
 
Metoden for å beregne strålingspådriv har endret seg i IPCCs nyeste rapport, og dette gir bedre indikasjon på hvordan ulike drivere påvirker temperaturen. Tidligere beregninger ble gjennomført med satte verdier for forholdene på overflaten og i troposfæren.
 
I beregningene til IPCCs femte hovedrapport fikk sammensetningene av klimagasser og aerosoler, samt fysiske variabler med unntak av hav og is, lov til å reagere ved å justere seg i forhold til avvik fra normalen.
 

Varig påvirkning fra utslipp

Det er mer enn 90 prosent sannsynlig at mer enn 20 prosent av dagens CO2-utslipp vil forbli i atmosfæren i mer enn tusen år etter at de menneskeskapte utslippene har sluttet.
 
Oppvarming grunnet CO2-innholdet i atmosfæren er forventet å forbli relativt konstant i mange hundre år, selv om vi skulle bli en nullutslippsverden i morgen. En stor del av klimaendringene er med andre ord irreversible i et generasjonsperspektiv, med unntak av dersom netto menneskeskapte klimagasser var kraftig negativt over en lengre periode.
 
Etter at det er sluppet ut, blir karbondioksid først raskt fordelt mellom atmosfæren, de øvre delene av havet og vegetasjonen. Deretter fortsetter karbonet med å bli flyttet mellom de forskjellige reservoarene i den globale karbonsyklusen, som i bakken, i dyphavet og i stein. Noen av disse utvekslingene skjer veldig langsomt. 
 
Litt avhengig av mengden CO2 som blir sluppet ut, vil mellom 15 og 40 prosent forbli i atmosfæren i to tusen år. Etter 2.000 år etableres en ny karbonbalanse mellom atmosfære, biosfæren på land og havet. Geologiske prosesser vil ta alt fra ti tusen til hundre tusen år eller kanskje mer for å distribuere karbonet videre i geologiske reservoarer. Høyere CO2-konsentrasjoner i atmosfæren og andre tilstøtende klimaeffekter tilknyttet dagens klimagassutslipp vil derfor være med oss langt inn i framtiden.
Før den industrielle revolusjon var karbonsyklusen mer eller mindre i balanse. Dette vet vi fra iskjerneprøver, som viser en nær konstant konsentrasjon av CO2 i tusenvis av år før den industrielle revolusjonen. Menneskeskapte utslipp av karbondioksid til atmosfæren har forstyrret denne balansen
 

Tilbakekopling

De viktigste tilbakekoplingsmekanismene i klimasystemet er vanndamp, forsvinnende sjøis, tinende permafrost og tilbakekoplingsmekanismer forbundet med karbonsyklusen.
 
Permafrost har vi på steder der frosten i bakken aldri tiner, hovedsakelig på høye breddegrader i Arktis. Permafrost, både på land og under havbunnen i grunne havområder i Arktis, har karbonlagre bestående av gammelt organisk materiale.
Det er dobbelt så mye karbon i permafrost som det er i atmosfæren i form av CO2. Skulle en betydelig del av dette karbonet bli sluppet ut i form av metan og CO2, vil dette føre til en høyere konsentrasjon av klimagasser i atmosfæren, og dermed også til høyere temperaturer. Dette vil igjen føre til mer tining og mer metan og CO2 ut i atmosfæren, og dette vil utgjøre en positiv tilbakekoplingsmekanisme som bidrar til stadig kraftigere oppvarming.
 
Jordsystemmodeller som er blitt brukt i IPCCs femte hovedrapport, har undersøkt potensialet for tilbakekoplingsmekanismer fra karbonsyklusen som kan oppstå som følge av klimaendringene. Alle modellene indikerte at opptaket av CO2 i havet og på land vil bli lavere enn i dag. Dette vil forsterke oppvarmingen, ettersom en større andel CO2 i framtiden vil bli værende i atmosfæren, sammenliknet med i dag.
 
Forskerne er mer enn 99 prosent sikre på at tilbakekoplingen fra vanndamp er netto positiv, noe som betyr at vanndamp fører til en forsterking av den globale oppvarmingen.
 
Reduksjon av såkalt albedo – dette at hvite overflater reflekterer solvarme – vil bidra til oppvarmingen. Når hav som har vært dekket av is, blir åpent hav, reduseres evnen til å reflektere varme. I stedet vil havet absorbere varme.
 

Metanbombe i Arktis ikke dokumentert

Det er i dag ingen klar dokumentasjon på at tiningen av permafrosten bidrar i særlig grad til dagens nivå av metan og karbondioksid i atmosfæren.
 
Arktis har i dag netto opptak av CO2, og står for om lag 10 prosent av den globale, naturlige karbonfangsten i vegetasjon som vokser. Arktis er også en beskjeden kilde til metan.
 
Flere nye studier har dokumentert betydelige lokale utslipp fra den sibirske sokkelen i Arktis og fra sibirske innsjøer. Hvor mye av denne metanen som stammer fra råtnende organisk karbon eller fra hydrater som destabiliseres, er ukjent. Det er heller ingen dokumentasjon som forklarer hvorvidt disse kildene er blitt påvirket av global oppvarming eller om de alltid har eksistert.
 

Les mer

Du kan lese både sammendrag for beslutningstakere og den fulle rapporten fra IPCCs første arbeidsgruppe på nettstedet IPCC.ch
CICERO har  samlet informasjon om Arbeidsgruppe 1 sin delrapport til IPCCs femte hovedrapport under overskriften Ny rapport fra IPCC
IPCCs femte hovedrapport: Viktige funn fra første delrapport

KRYMPER. Både tradisjonelle målemetoder, målinger fra fly og satellittmålinger gir god dokumentasjon på at breene blir mindre. Foto: Ryan Taylor/Flickr

Denne artikkelen ble opprinnelig publisert i Magasinet Klima nummer 5, 2013