SIB5005 BM3 - Miljøteknikk: ”Globale atmosfæreendringer”H. Brattebø, Inst. for vassbygging, NTNU 1 SIB 5005 BM3 Miljøteknikk Globale atmosfære-endringer (Del 3) Helge Brattebø

SIB5005 BM3 - Miljøteknikk: ”Globale atmosfæreendringer”H. Brattebø, Inst. for vassbygging, NTNU 2 Karbon-syklusen Alle tall er i Giga- tonn og gir snittet for årene C - reservoarer: [Gt C] C - flukser: [Gt C / år] Dyp-havene lagrer 50 gg mer CO 2 enn atmosfæren!

SIB5005 BM3 - Miljøteknikk: ”Globale atmosfæreendringer”H. Brattebø, Inst. for vassbygging, NTNU 3 Karbon-utslipp fra fossile brensler Det hvite feltet angir fraksjonen av menneskeskapte utslipp som kan tilskrives produksjon, distribusjon og bruk av energi Fossile brensler dominerer for CO 2, for CH 4 er bildet blandet, men menneskeskapt, mens for N 2 O dominerer nitrogen- syklusen i naturen.

SIB5005 BM3 - Miljøteknikk: ”Globale atmosfæreendringer”H. Brattebø, Inst. for vassbygging, NTNU 4 Hva om Kina og India kommer på vårt nivå? USA dominerer CO 2 - utslippene i alle henseender Hva om Kina/India får stor vekst i sitt brutto-nasjonalprodukt? Hva betyr tiltak i Norge?

SIB5005 BM3 - Miljøteknikk: ”Globale atmosfæreendringer”H. Brattebø, Inst. for vassbygging, NTNU 5 Energi-intensiteten Energi-intensiteten uttrykker forbruket av primær-energi i forhold til brutto-nasjonalproduktet (tonn oljeekv./$1000 GDP) LDCs : prognoser for ”Less developed contries”

SIB5005 BM3 - Miljøteknikk: ”Globale atmosfæreendringer”H. Brattebø, Inst. for vassbygging, NTNU 6 IPCC’s prognoser for CO 2 - utslipp IS = IPCC Scenarios IS92 = scenario fra 1992 a) er et middel-scenario c) baseres på lavest mulig befolkningsvekst og sterke mot-tiltak e) er basert på midlere befolkningsvekst men sterk økonomisk vekst og rikelig tilgang på fossile brensler (kull) Kurvene knekker rundt år 2025 p.g.a. antatt overgang fra olje som energikilde.

SIB5005 BM3 - Miljøteknikk: ”Globale atmosfæreendringer”H. Brattebø, Inst. for vassbygging, NTNU 7 IPCC’s prognoser for atmosfærisk CO 2 IS = IPCC Scenarios IS92 = scenario fra 1992 a) er et middel-scenario c) baseres på lavest mulig befolkningsvekst og sterke mot-tiltak e) er basert på midlere befolkningsvekst men sterk økonomisk vekst og rikelig tilgang på fossile brensler (kull)

SIB5005 BM3 - Miljøteknikk: ”Globale atmosfæreendringer”H. Brattebø, Inst. for vassbygging, NTNU 8 IPCC’s prognoser CO 2 og CH 4 i 1990 og 2100 Basert på IS92a Scenario, dvs. et middel-scenario. Merk spesielt skiftet i CO 2 - utslipp med tiden: - kraftig økning totalt - kraftig økning i Kina, Sentral- Asia og andre regioner Denne endringen i CO 2 er vesentlig mer betydningsfull enn skiftet i CH 4 -utslipp.

SIB5005 BM3 - Miljøteknikk: ”Globale atmosfæreendringer”H. Brattebø, Inst. for vassbygging, NTNU 9 Global temperatur-endring? Temperatur-endringen er svært vanskelig å anslå, både globalt og regionalt! Endringen vil særlig avhenge av økningen i atmosfærisk CO 2, CH 4 og N 2 O, men også av halokarboner, aerosoler og solflekker Disse vil igjen avhenge mye av befolkningsvekst og økonomisk vekst, energikilder og ulike typer strategier for mot-tiltak (teknisk, sosio-økonomisk) IPCC-modellene tilsier at temperatur-endringen globalt kan være i området 1,5 - 3,5 o C

SIB5005 BM3 - Miljøteknikk: ”Globale atmosfæreendringer”H. Brattebø, Inst. for vassbygging, NTNU 10 Modell for regionale temperaturendringer

SIB5005 BM3 - Miljøteknikk: ”Globale atmosfæreendringer”H. Brattebø, Inst. for vassbygging, NTNU 11 Sannsynlige regionale endringer (IPCC) Generelt større oppvarming over land enn over hav om vinteren Minimal oppvarming i Antarktis og nordlige Nord-Atlanteren pga endrede havstrømmer i disse områdene Maksimal oppvarming på nordlige breddegrader om høsten og vinteren, som gir mindre is og sne Liten oppvarming over Arktis om sommeren Reduserte døgn-variasjoner over land En forsterket hydrologisk syklus Økt nedbør i fjellområder om vinteren Redusert nedbørsmengde i den asiatiske sommer-monsoon Økt innhold av jord-fukt på nordlige breddegrader om vinteren Økning i ekstreme høye temperaturer og en reduksjon i ekstreme lave temperaturer Flere alvorlige tørkeperioder og/eller oversvømmelser

SIB5005 BM3 - Miljøteknikk: ”Globale atmosfæreendringer”H. Brattebø, Inst. for vassbygging, NTNU 12 Stigende hav-nivå? Havnivået stiger fordi isbre-volumet ved polene avtar! IS92a/mid: Dette middel- scenariet tilsier en økning på ca 50 cm de neste 100 år. De siste 100 år har havet steget cm. Over lengre tid, ca 200 år vil derimot havet kunne stige ca 1,5 - 3,0 meter.

SIB5005 BM3 - Miljøteknikk: ”Globale atmosfæreendringer”H. Brattebø, Inst. for vassbygging, NTNU 13 Havstrømmene og ”den biologiske pumpen” Netto fjernes ca 10 GtC/år fra overflatevann som sedimenterer til dyphavet. Dette er ca. dobbelt så mye som C-mengden utslipp fra bruk av fossile brensler. I tillegg til dette fjernes C ved dypvannsdannelsen i Nord-Atlanteren.

SIB5005 BM3 - Miljøteknikk: ”Globale atmosfæreendringer”H. Brattebø, Inst. for vassbygging, NTNU 14 Endring i stratosfærisk ozon Ozon i stratosfæren beskytter mot skadelig UV-lys fra rommet Bakke-nært ozon derimot er toksisk for mennesker og vegetasjon

SIB5005 BM3 - Miljøteknikk: ”Globale atmosfæreendringer”H. Brattebø, Inst. for vassbygging, NTNU 15 Spekteret for UV, synlig og IR-lys Ozon absorberes UV-lys i området = nm, med maksimal effekt ved 255 nm. Dette fjerner derfor effektivt UV- C og UV-B stråling fra verdensrommet i stratosfæren. O 2 på sin side absorberer maksimalt ved ca 140 nm, og fjerner derfor effektivt det mest kortbølgede UV-C lyset. Disse reaksjonene får oksygenatomet til stadig å skifte mellom O 2 og O 3 tilstand i stratosfæren

SIB5005 BM3 - Miljøteknikk: ”Globale atmosfæreendringer”H. Brattebø, Inst. for vassbygging, NTNU 16 Fluksen av UV-lys avtar inn mot Jorden Spesielt absorberes det farlige, energi-rike UC-C og UV-B lyset Lys med bølgelengde < 290 nm slipper så å si ikke gjennom

SIB5005 BM3 - Miljøteknikk: ”Globale atmosfæreendringer”H. Brattebø, Inst. for vassbygging, NTNU 17 Fallende Ozon-mengde over Antarktis Dataene viser total ozon- mengde om våren over Halley Bay, Antarktis

SIB5005 BM3 - Miljøteknikk: ”Globale atmosfæreendringer”H. Brattebø, Inst. for vassbygging, NTNU 18 Ozon-laget tynnes også ved 60 o S og 60 o N Tallene er justert for solflekk-aktiviteten Linjen gir regresjonen frem til utbruddet av Mt. Pinatubo i 1991

SIB5005 BM3 - Miljøteknikk: ”Globale atmosfæreendringer”H. Brattebø, Inst. for vassbygging, NTNU 19 Effekten av 25 % mindre ozon i stratosfæren Effekten er neglisjerbar for UV-A lys ( > 320 nm) Effekten øker når UV-lysets energi øker ( avtar), og dessverre er det da UV-lyset er mest toksisk for mennesker og vegetasjon Over New Zealand var det i 1991 ca. 25 % mindre ozon i stratosfæren enn over Tyskland på samme tid. Y-aksen er logaritmisk!

SIB5005 BM3 - Miljøteknikk: ”Globale atmosfæreendringer”H. Brattebø, Inst. for vassbygging, NTNU 20 Ozone Depletion Potential (ODP) Referansen er CFC-11 (CFCl 3 ) ODP er ikke tidsavhengig slik som GWP for global oppvarming