Weer en Klimaat - C09_klimaat_en_adaptatie PDF

 Weer- en klimaat – Weer: Atmosferische conditie op een bepaald moment en plaats – Klimaat: Statistieken van weercondities over een langere tijdsperiode (WMO definitie voor klimaat is 30 jaar) Meteorologie – Meteor = „Dat wat zich in de lucht bevindt“ – „Meteorologie“...

 Weer- en klimaat – Weer: Atmosferische conditie op een bepaald moment en plaats – Klimaat: Statistieken van weercondities over een langere tijdsperiode (WMO definitie voor klimaat is 30 jaar) Meteorologie – Meteor = „Dat wat zich in de lucht bevindt“ – „Meteorologie“ van Aristoteles (384-322 v.Chr.) behandelt natuurfenomenen tussen hemel en aarde  Welke factoren bepalen het huidige klimaat op aarde? Welke factoren zijn van belang voor de temperatuurverdeling op aarde? Intensiteit van zonnestraling en variatie met breedtegraad Verdeling van land en water Oceaanstromingen Oppervlaktetemperatuur op aarde in Januari Atmosfeerwinden Positionering van lage- en hoge drukgebieden Wolken en vocht in de atmosfeer Bergketens Hoogte Albedo  Welke factoren bepalen het huidige klimaat op aarde? Atmosfeerwinden + Positionering van lage- en hoge drukgebieden Oppervlaktetemperatuur op aarde in Januari Oceaanstromingen: Thermohaline circulatie  Welke factoren bepalen het huidige klimaat op aarde? Verdeling van vocht (PW; precipitable water) in de atmosfeer: Klimatologie: NCEP/NCAR Her-analyse  Welke factoren bepalen het huidige klimaat op aarde? Algemene circulatie Geïnitieerd door temperatuur gradiënt evenaar pool Circulatie niet-draaiende aarde  Welke factoren bepalen het huidige klimaat op aarde? Algemene circulatie Geïnitieerd door temperatuur gradiënt evenaar pool Circulatie draaiende aarde  Welke factoren bepalen het huidige klimaat op aarde? Algemene circulatie Geïnitieerd door temperatuur gradiënt evenaar pool Tropen → bewolkt Subtropen → onbewolkt Opwaartse beweging: → Druk neemt af → Lucht zet uit → Adiabatische decompressie → Arbeid wordt verricht op de omgeving → Energie die hiervoor nodig is wordt onttrokken aan de lucht → Afkoeling van de lucht → Condensatie (De maximale hoeveelheid vocht die de lucht kan bevatten neemt af met de temperatuur) → Wolken  Welke factoren bepalen het huidige klimaat op aarde? Algemene circulatie → Wolken en neerslag ontstaan in stijgende lucht Verticale dwarsdoorsnede langs een lengtegraad  Wat zijn de oorzaken van klimaatvariaties? - Platentektoniek - Variaties in de baan van de aarde - Aerosolen - Vulkaanuitbarstingen - Activiteit van de zon - Verandering in de concentratie van broeikasgassen - Terugkoppelingen in het klimaatsysteem Wat zijn de oorzaken van klimaatvariaties? Platentektoniek Land aanwezig in polaire gebieden →Ijskappen kunnen zich vormen →Sneeuw/ijs-albedo terugkoppeling →Hoogte terugkoppeling →mondiale afkoeling Rangschikking van continenten heeft invloed op oceaanstromingen 11  Wat zijn de oorzaken van klimaatvariaties? Variaties in de baan van de aarde Precessie: 23.000 jaar Obliquiteit: 41.000 jaar Excentriciteit: 100.000 jaar 12 Wat zijn de oorzaken van klimaatvariaties? 13  Wat zijn de oorzaken van klimaatvariaties? INVLOED VAN DE MENS Concentratie van voornaamste broeikasgassen gedurende laatste 2000 jaar Methaan Lachgas 14 EEN OVERZICHT VAN DE LAATSTE 140 JAAR © Ed Hawkins Relatief tov 1950-198015  CO2 BUDGET VAN DE AARDE Global carbon budget 2022 17 NATUURLIJKE DRIJFVEREN De aarde… Atmosfeer CO2, CH4, N2O,… …in een serre 18  MAAR… Indien enkel het CO2-effect zou spelen zou een verdubbeling van de CO2- concentratie leiden tot een temperatuursstijging met 1.2°C Maar: CO2 concentratie is gestegen van 280 ppm naar 420 ppm Dat is toename met 50% En toch al een temperatuursstijging met 1.2°C Wat is er aan de hand ? 19  FEEDBACKS b.v. sneeuw-albedo terugkoppeling: Toename Broeikaseffect Hogere atmosferisch temperaturen CO2 Hogere temperaturen aan de polen Minder reflectie van zonlicht Nog hogere Minder sneeuw en ijs temperaturen 20 20  Wat zijn de oorzaken van klimaatvariaties? Belangrijke terugkoppelingen in het klimaatsysteem waterdamp terugkoppeling sneeuw-albedo terugkoppeling wolken terugkoppeling oceaan terugkoppeling landoppervlakte terugkoppeling koolstof cyclus terugkoppeling Toename broeikaseffect Hogere atmosferisch CO2 temperaturen Meer dooi van permafrost Meer methaan broeikaseffect Nog hogere temperaturen  Broeikaseffect: 2xCO2 Definitie stralingsforcering S: zonnestraling; L: infrarode (warmte) straling Stralingsforcering: de imbalans aan de straling (S-L) aan de top van de atmosfeer VOORDAT de temperatuur van aarde en atmosfeer zich heeft aangepast De stralingsforcering geeft een indicatie van de te verwachten temperatuursveranderingen tgv verschillende forceringen 22 GEVOLGEN Foto: Philippe Huybrechts 23  GEVOLGEN Nu reeds > 20 cm zeespiegelstijging… IPCC AR6 (2021) 24  GEVOLGEN Toename in frequentie en intensiteit extremen 25  VRT NWS GEVOLGEN IPCC AR5 (2013) 26  En de toekomst? RFC1: Systems with restricted geographic ranges. Examples: coral reefs, the Arctic and its indigenous people, mountain glaciers and biodiversity hotspots. RFC2: Examples: heat waves, heavy rain, drought and associated wildfires, and coastal flooding. RFC3: Risks/impacts that disproportionately affect particular groups RFC4: Global monetary damage, global-scale degradation and loss of ecosystems and biodiversity. RFC5: Large, abrupt and sometimes irreversible changes in systems that are caused by global warming. Examples: disintegration of the Greenland and Antarctic ice sheets.  En de toekomst? Scientific basis of climate target Impact and risks increase with global mean warming Adaptation more challenging for ecosystems, food and health systems at 2°C compared to 1.5°C Vulnerable regions, including small islands and Least Developed Countries, are projected to experience high multiple interrelated climate risks even at global warming of 1.5°C  WAT MOET ER GEBEUREN ? Niets doen is geen optie als we een leefbare planeet willen voor onze (achter-)kleinkinderen 29 WAAROM NIET ? IPCC, AR6, 2021 30 WAAROM NIET? 31 EFFECT OP BBP IN 2100 Kotz et al., 2024: https://www.nature.com/articles/s41586-024-07219-0 Vergelijking RCP2.6 & RCP8.5 32  ZITTEN WE OP SCHEMA ? Opwarming tot 2°C beperken en liefst tot 1.5°C 33 ZITTEN WE OP SCHEMA ? 34  ZITTEN WE OP SCHEMA ? Neen Overeenkomst Parijs / Dubai is niet onderbouwd door concrete engagementen Zelfs met voorwaardelijke engagementen (ik doe iets als jij ook iets doet) komen we er nog lang niet Huidig beleid (na Dubai): 2.7°C Met onvoorwaardelijke engagementen: 2.1°C UNEP Emissions Gap Report 2017 35 ZITTEN WE OP SCHEMA ? 36 ZITTEN WE OP SCHEMA ? 37 WE HEBBEN EEN VERSNELLING VAN DE ENERGIETRANSITIE NODIG 38 DE VRAAG VAN 1 MILJOEN : KAN DAT ? 39  HET ANTWOORD: JA Twee voorwaarden: - Krachtig beleid - Technologische ontwikkeling 40 BELEID 41 ELEKTRIFICATIE: HOE ? RUIMTELIJKE INTEGRATIE: DESERTEC 43 EEN NIEUW ELEKTRICITEITSNET https://spectrum.ieee.org/energy/the-smarter- grid/chinas-ambitious-plan-to-build-the-worlds- biggest-supergrid (Feb 2019) 45 46  DAC Haal CO2 uit de lucht Gebruik de CO2 of sla hem op DE KOOLSTOF-WATERSTOFECONOMIE Johan Martens, KU Leuven IS DAT ALLEMAAL HAALBAAR ? 49  TOT 2010 WAS HERNIEUWBARE ENERGIE NIET COMPETITIEF Elektriciteit uit zonne- en windenergie 3-4 keer duurder dan uit fossiele brandstoffen Verschil te groot om te overbruggen met beleid… 50  MAAR DAT VERANDERT… Prijzen 2009 (per eenheid energie): Prijzen 2019 (per eenheid energie): - Zonne-energie: $ 359 - Zonne-energie: $ 40 - Thermische centrale: $ 168 - Thermische centrale: $ 141 - Windturbines op land: $ 135 - Windturbines op land: $ 41 - Kerncentrales: $ 123 - Kerncentrales: $ 155 - Kolencentrales: $ 111 - Kolencentrales: $ 109 - Gascentrales: $ 83 - Gascentrales: $ 56 51  EN DIE EVOLUTIE GAAT VERDER… Innovatie en technologische vooruitgang 52 America says no 53 54 55 ÉÉN VOORBEELD 56 STEEDS MEER KEUZE EN COMPETITIE (= BETERE WAGENS) 57 KOST BATTERIJEN HALVEERT ELKE 4 JAAR… PRIJS BEPAALT DE MARKT PRIJS BEPAALT DE MARKT 60 61  WE HEBBEN HÉÉL BELANGRIJKE INVESTERINGEN NODIG Geschatte investeringskosten: 0.5-1% van BBP gedurende 30 jaar (zie bv. https://www.herkulesprojekt.de/en/is-there-a-master-plan/the- moon-landing.html) Maanlanding: 25 miljard dollar over 10 jaar door USA met GDP van ca. 1000 miljard: 0.25% gedurende 10 jaar Koolstofprijs (~ ETS) kan een deel van dit geld ophalen 62 EN WE ZIJN ER NOG LANG NIET 63 DE KENTERING IS INGEZET 65 DE KENTERING IS INGEZET 2°C or more 66  CONCLUSIES De klimaatcrisis is een zware, bedreigende systeemcrisis die we moeten aanpakken Iedere 0.1°C opwarming die we vermijden is belangrijk De crisis vereist een globale aanpak en, vooral, een fundamentele herziening van het gehele energiesysteem waarbij we alle opties moeten durven bekijken, los van ideologie We kennen de stappen die we dadelijk moeten zetten en de contouren van de verre toekomst worden langzaamaan duidelijk Transitie vereist technologische ontwikkeling maar moet ondersteund worden door beleid én een visie, een positief verhaal 67