Tilbake til søkeresultatene

FRIPRO-Fri prosjektstøtte

Understanding Temporal aerosol Radiative forcing - Implications for Climate Sensitivity and future warming (UTRICS)

Alternativ tittel: Forståelse av tidsutviklingen til aerosolers strålingspådriv - Implikasjoner for klimafølsomhet og fremtidig oppvarming

Tildelt: kr 8,0 mill.

Prosjektnummer:

314997

Prosjektperiode:

2021 - 2027

Midlene er mottatt fra:

Geografi:

Den globale temperaturen øker fordi drivhusgasser hoper seg opp i atmosfæren. Menneskelig aktivitet har også endret mengden partikler i atmosfæren, også kalt aerosoler. Disse har maskert noe av oppvarmingen fra drivhusgassene. Hvor stor er denne avkjølende effekten, og hvordan har den endret seg over tid? Det prøver vi å finne svar på i prosjektet Forståelse av tidsutviklingen til aerosolers strålingspådriv - Implikasjoner for klimafølsomhet og fremtidig oppvarming. Her studere vi hvordan den avkjølende effekten av partikler i atmosfæren har utviklet seg over tid for å bedre forstå klimafølsomheten og dermed fremtidig oppvarming. Klimafølsomhet er et sentralt begrep i klimaforskning som beskriver hvor mye temperaturen stiger når CO2 konsentrasjonen har økt. Det er to hovedretninger for å estimere klimafølsomheten, enten ved å bruke komplekse klimamodeller, eller ved å benytte observasjoner av hvordan klimaet har endret seg over tid i kombinasjon med estimater for klimapådrivet. Begge metodene har sine begrensinger. I klimamodellene ligger usikkerheten i hvordan skyer er representert i modellene og hvordan disse endrer seg i et varmere klima. For den andre metoden, som benyttes i dette prosjektet, er det usikkerhet omkring hvor stort klimapådrivet har vært, spesielt knyttet til den usikre avkjølende effekten av aerosoler. Prosjektgruppa viste i en studie fra 2018 at utviklingen av aerosolers avkjøling over tid påvirket estimatet for klimafølsomheten. I en ny studie, akseptert for publikasjon i tidsskriftet Earth System Dynamics, har vi brukt en rekke idealiserte baner for den avkjølende effekten for å identifisere perioder hvor dette påvirker estimatene. Estimatene er mest sensitiv til endringer etter 1950, perioden da svoveldioksidutslipp som gir sulfatpartikler, økte kraftig. Når vi lar aerosolenes avkjølende effekt variere mere fritt mellom 1950 og 2014, er sterkt økende aerosol effekt opp til 1980-tallet utelukket av observasjonsdataene. Selv om vi tester estimeringsmetoden med veldig idealiserte aerosolbaner, ender estimatene for klimafølsomheten konsekvent i den svakere delen av intervallet 2 til 5°C som FNs klimapanel anser som svært sannsynlig. Årsaken til at estimater basert på historiske observasjoner er lavere enn for andre metoder er noe som kalles «pattern effect». Den historiske oppvarmingen har hatt en annen geografisk fordeling enn hva som er ventet for økning i CO2. Tilbakekoblingsmekanismene – som klimafølsomhet representerer – er avhengig av den geografiske fordelingen av temperaturøkningen. Tar vi hensyn til beste estimat for «pattern effect» fra FN’s klimapanal er estimatet vårt identisk med estimatet for klimafølsomhet fra FN’s klimapanel. Neste steg er å legge usikkerhet i tidsutviklingen til aerosolene inn i metoden basert på usikkerheten i utviklingen til aerosoler over tid fra internasjonale flermodellsstudier, usikkerhet i historiske utslippsestimater og trender i observasjoner. I den siste runden av internasjonale flermodellstudier er de samme estimatene for utslipp brukt i de ulike modellene. Trenden i klimapådrivet for den direkte effekten (hvordan partiklene i seg selv påvirker stråling i atmosfæren) følger i stor grad trenden i utslipp for de enkelte aerosolkomponentene, men variasjonen er stor i størrelsen på pådrivet. Utslippsestimatene som ble brukt i disse internasjonale flermodellstudene er oppdatert. De nye og forbedrede utslippsestimatene viser betydelig reduksjon i utslipp av partikler og gasser som raskt danner partikler i atmosfæren, over det siste tiåret. Effekten av de oppdaterte utslippsestimatene er studert ved å bruke en kjemitransportmodell (OsloCTM3) og resultatene er publisert i tidsskriftet Atmospheric Chemistry and Physics. Artikkelen viser betydelig påvirkning på trend og størrelse på klimapådrivet fra partiker over perioden 1990 til 2019 med oppdaterte utslippsestimater. Partiklene reflekterer sollys både direkte og de endrer skyenes reflektivitet. Dette er inkludert i studien. Partikler påvirker også skyenes utbredelse og levetid, og dette gir også et klimapådriv. Hvordan de nye utslippsestimater påvirker denne effekten er imidlertid ikke inkludert i studien, og et viktig forskningsspørsmål. Med bedre estimater for strålingspådrivet til aerosoler og klimafølsomheten i kombinasjon med scenario-data, vil vi illustrere usikkerheten rundt hva som kan forventes av endring i global temperatur de neste tiårene. Å ha bedre kunnskap om disse usikkerhetene vil være vesentlig for å vurdere Parisavtalens mål om å begrense oppvarmingen til under 2°C. Målet i Parisavtalen om å begrense temperaturøkningen til ned mot 1.5°C er i ferd med å glippe. Varmeopptaket i havet øker, temperaturøkningen i 2023 var nær 1.5°C og energi-ubalansen målt fra satellitt har vært rekordstor. I tillegg øker konsentrasjonen av drivhusgassene og mengden partikler reduseres. Pågående studier i prosjektet ser på hvilken rolle reduksjon av aerosoler har hatt for denne siste utviklingen.

The large uncertainty in the climate sensitivity is a key topic in climate research and vital for our understanding of the severity of global warming. The complex feedback processes in the climate system make it difficult to determine how sensitive the Earth is to increases in greenhouse gases, and thus how stringent mitigation measures are needed to keep warming below 2°C or even 1.5°C. To improve the knowledge of future climate change, we must increase our understanding of past drivers of climate change. Historically, anthropogenic aerosols have masked part of the warming due to the increase in greenhouse gases. The UTRICS project investigates the temporal development of the aerosol effective radiative forcing (ERF). Results of detailed aerosol modeling, taking advantages of international multi-model initiatives, analysis of aerosol observations, as well as in-house simulations, will be combined with observational based time series of global temperature and ocean heat content using an established method, to infer estimates of aerosol ERF time series and climate sensitivity. Our method is a necessary complement to earth system models, both with respect to the highly parameterized processes related to the climate feedbacks and to aerosol and aerosol cloud interaction. What implications do estimated climate sensitivity and forcing have on society? This will be illustrated within UTRICS by using the results and future scenarios to calculate the anthropogenic warming over the next 2-4 decades for different levels of aerosol ERFs. This will indicate by how much the uncertainties in projected anthropogenic warming can be reduced if we gain improved knowledge of the aerosol ERF. UTRICS represents the next step in observational based estimates of climate sensitivity, by taking into account the uncertainties in aerosol forcing time development.

Publikasjoner hentet fra Cristin

Ingen publikasjoner funnet

Ingen publikasjoner funnet

Budsjettformål:

FRIPRO-Fri prosjektstøtte

Finansieringskilder