Aktuelle Klimadaten
Der Weltklimarat IPCC veröffentlicht alle 6-8 Jahre einen Bericht über die Änderung des Klimas durch menschliche Aktivitäten. Da in den nächsten Jahren so dringend wie nie zuvor entscheidende Weichen für eine wirksame Klimapolitik gestellt werden müssen, fehlen in der Zwischenzeit aktuelle Daten als Grundlage des Handelns. Eine Gruppe von Klimaforschern aus 17 Ländern, die alle an dem letzten IPCC-Bericht von 2021[1] beteiligt waren, hat daher beschlossen, wichtige aktuelle Klimadaten in jährlichen Berichten, beginnend mit dem Jahr 2023, zu veröffentlichen.[2] - An dieser Stelle werden diese Berichte zusammengefasst und vereinfacht dargestellt. Bei Bedarf wird auch auf andere Quellen zurückgegriffen.
Treibhausgase
Emissionen
Die Emissionen von klimawirksamen Treibhausgasen (Kohlendioxid, Methan, Distickstoffoxid u.a.) lagen 2021 bei 55 Gt CO2Äq (Äquivalent). Die wichtigsten Anteile hatten die fossilen, d.h. aus der Verbrennung von fossilen Rohstoffen wie Kohle, Öl und Gas entstandenen, CO2-Emissionen mit 37 Gt CO2. Zusammen mit den Kohlendioxidemissionen aus der Landnutzungsänderung von 3,9 Gt CO2 betrugen die gesamten CO2-Emissionen rund 41 Gt CO2. Darauf folgten Methan (CH4) mit 8,9 Gt CO2Äq, Distickstoffoxid (N2O) mit 2,9 Gt CO2Äq und fluorierte Treibhausgase mit 2 Gt CO2Äq. Über das gesamte Jahrzehnt 2012-2021 gemittelt beliefen sich die jährlichen Treibhausgasemissionen auf 54 CO2Äq.
 |
 |
Treibhausgaskonzentration
Alle anthropogenen Treibhausgase mit Ausnahme von troposphärischem Ozon werden direkt in die Atmosphäre emittiert. Ozon entsteht in der Atmosphäre aus einer Reihe von Vorläuferstoffen wie Methan (CH4), Stickstoffoxiden (NOx), Kohlenmonoxid (CO) und VOC (VOC=Volatile Organic Compounds (flüchtige organische Verbindungen)) durch chemische Reaktion unter Einfluss der Sonnenstrahlung. Mit Ausnahme von CO2 werden die vom Menschen verursachten Treibhausgase aus der Atmosphäre durch chemische Reaktionen entfernt. Dabei spielt für einige Gase wie besonders für das troposphärische Ozon, aber auch für Methan das Hydroxylradikal OH eine entscheidende Rolle, das auch als "Waschmittel" der Atmosphäre bezeichnet wird. CO2 ist dagegen in der Atmosphäre chemisch inert, reagiert also nicht mit anderen Substanzen, und wird nur durch Lösung im Wasser und die Photosynthese der Pflanzen aus der Atmosphäre entfernt. Auch die FCKWs gehen in der Troposphäre keine chemische Reaktion ein, werden aber in der Stratosphäre unter Einfluss der Sonnenstrahlung chemisch umgewandelt. Vorwiegend in der Stratosphäre wird auch N2O abgebaut. Das unterschiedliche Verhalten der Treibhausgase in der Atmosphäre bestimmt, wieviel von den emittierten Gasen wie lange in der Atmosphäre verbleibt und damit ihre Konzentration.
 |
Aus dem Verhalten in der Atmosphäre resultiert die atmosphärische Verweilzeit (lifetime): Zusammen mit CO2 gehören einige dieser Gase wie Methan (CH4), Distickstoffoxid (N2O) und die Fluorchlorkohlenwasserstoffe (FCKW) zu den langlebigen Treibhausgasen, d.h. ihre Verweilzeit in der Atmosphäre dauert mehrere Jahre, so dass sie rund um den Globus in der Atmosphäre gut durchmischt vorkommen. Aufgrund dieser langen Verweilzeiten sorgen z.B. Kohlendioxid und Distickstoffoxid global für einen langfristig erhöhten Strahlungsantrieb. Dagegen ist ein so wichtiges Treibhausgas wie das troposphärische Ozon (O3) nur sehr kurzlebig, so dass seine atmosphärische Konzentration in der Nähe des Entstehungsortes wesentlich höher ist als in größerer Entfernung davon.
 |
Strahlungsantrieb
 |
 |
Änderungen der atmosphärischen Treibhausgas- und Aerosolkonzentrationen und der Landnutzung verändern die Energiebilanz des Klimasystems und treiben den Klimawandel an. Sie beeinflussen die Absorption, Streuung und Emission von Strahlung innerhalb der Atmosphäre und an der Erdoberfläche. Die resultierenden positiven oder negativen Änderungen in der Energiebilanz aufgrund dieser Faktoren werden in Form des Strahlungsantriebs ausgedrückt, der für den Vergleich von wärmenden oder kühlenden Einflüssen auf das Weltklima herangezogen wird.[3]
Der anthropogene Strahlungsantrieb hat sich zwischen der vorindustriellen Zeit (hier 1750) und 2022 durch die Zunahme der Konzentration langlebiger Treibhausgase in der Atmosphäre um 3,44 W/m2 erhöht. Den mit Abstand wichtigsten Anteil daran hat Kohlendioxid mit 2,25 W/m2, gefolgt von Methan mit 0,56 W/m2. Dem haben die Zunahme von anthropogen bedingten Aerosole mit -0,98 W/m2 sowie Landnutzungsänderungen (besonders die Umwandlung von dunklen Wald- in hellere Agrarflächen) entgegengewirkt. In der Summe betrug der anthropogene Antrieb 1750 bis 2022 2,91 W/m2. Demgegenüber spielten die natürlichen Einflussfaktoren durch Änderungen der Sonneneinstrahlung und Vulkanausbrüche eine sehr untergeordnete Rolle von weniger als 0,1 W/m2. Im Vergleich zum letzten IPCC-Bericht von 2021 hat sich der anthropogene Strahlungsantrieb in den letzten drei Jahren um 0,19 W/m2 erhöht. Die wichtigsten Antriebe dieser jüngsten Veränderung sind die Erhöhung der Treibhausgaskonzentration und die Abnahme des Aerosol-Antriebs. Aerosole haben zwar weiterhin eine abkühlende Wirkung, aber sie nimmt seit den 1980er Jahren ab. Insofern besitzt die Änderung des Aerosol-Antriebs eine erwärmende Wirkung.
Durch den anthropogenen Antrieb ergibt sich ein Strahlungsungleichgewicht an der Obergrenze der Atmosphäre. Das bedeutet, dass das Erdsystem durch anthropogene Antriebe mehr Energie aufnimmt, als es an den Weltraum wieder abgibt. Diese Differenz betrug im Zeitraum 1973-1992 0,44 W/m2. Sie verdoppelte sich bis 2010-2022 auf 0,89 W/m2. 91% dieser zusätzlichen Energie wurden vom Ozean aufgenommen, 5% von der Landoberfläche, 3% von der Kryosphäre (Eis und Schnee) und 1% von der Atmosphäre. Die Folge des Strahlungsungleichgewicht ist eine Erwärmung von Atmosphäre, Land und Ozean und ein Abschmelzen von Eis. Dabei erwärmen sich die Atmosphäre und die Landoberfläche am schnellsten. Der Ozean erwärmt sich aufgrund seiner hohen Wärmekapazität und seiner großen Wassermasse nur sehr langsam. Das Abschmelzen von größeren Eismassen erfolgt über noch längere Zeiträume von Jahrhunderten bis Jahrtausenden.
Temperatur
 |
 |
Der letzte IPCC-Bericht AR6 (2021)[1] definiert die globale Erwärmung durch den Menschen als die Differenz zwischen der Mitteltemperatur der jeweils letzten 10-Jahresperiode im Vergleich zu der als vorindustriell definierten Periode 1850-1900. Im AR6 ist die letzte 10-Jahresperiode 2010-2019, in der Aktualisierung von Forster et a. (2023)[2] ist es die Dekade 2013-2022. Hiernach hat sich die globale Mitteltemperatur 2013-2022 gegenüber 1850-1900 um 1,15 °C erhöht. Die Mitteltemperatur über dem Land ist um 1,65 °C und die über dem Ozean um 0,93 °C gestiegen. Die Durchschnittstemperatur für das einzelne Jahr 2022 lag 1,26 °C über dem vorindustriellen Wert. Zwischen der beobachteten Temperaturveränderung und der durch den Menschen bedingten Erwärmung wird dabei kein Unterschied gesehen. Die natürlichen Antriebe durch die Solarstrahlung, Vulkanausbrüche und natürliche Schwankungen besitzen über den Zeitraum von 1850-1900 bis 2013-2022 so gut wie keinen Anteil an der Veränderung der globalen Mitteltemperatur. Verursacht wird die anthropogene Erwärmung mit 1,40 °C hauptsächlich durch die langlebigen Treibhausgase, während anthropogene Aerosole und Landnutzungsänderungen mit -0,25 °C einen negativen Beitrag leisten. Die Wirkung der natürlichen Antriebe wird auf 0,04 °C geschätzt.
Das verbleibende Carbon-Budget
Auf der 21. Konferenz der Vertragsstaaten zur Klimarahmenkonvention der Vereinten Nationen im Dezember 2015 in Paris bekannten sich alle anwesenden 193 Vertragsstaaten der Welt zu dem Ziel, einen gefährlichen Klimawandel zu vermeiden und daher die globale Erwärmung auf wesentlich unter 2 °C, möglichst sogar auf 1,5 °C zu begrenzen. Bisher ist die Welt nicht auf dem Weg, diese Ziele zu erreichen. Die bisherigen Anstrengungen der wichtigsten staatlichen Emittenten lassen eine Erwärmung von eher 3 °C bis 2100 erwarten, und auch die versprochenen Maßnahmen reichen keineswegs für das 2°C-Ziel aus. Wieviel CO2 darf die Menschheit noch emittieren, ohne die Pariser Klimaziele einer globalen Erwärmung von 1,5 bzw. 2,0 °C über das vorindustrielle Niveau bis 2100 zu verfehlen? Jedes Jahr werden weiterhin ca. 40 GtCO2 emittiert. Das verbleibende Kohlenstoff-Budget, welches die Menschheit noch ausgeben darf, um die selbst gesteckten Klimaziele einzuhalten, schmilzt zusehends dahin. Nach dem AR6[1] betrug das Budget, um das 1,5-Grad-Ziel ab 2020 mit einer Wahrscheinlichkeit von 50% zu erreichen, noch 500 GtCO2. Nach Berechnungen von Forster et al. (2023)[2] hat sich das Kohlenstoffbudget ab Anfang 2023 auf 250 GtCO2 halbiert. Der Grund liegt nicht nur in den weiteren Emissionen der letzten drei Jahre, sondern auch in der weiteren Erhöhung der globalen Mitteltemperatur, die den Abstand auf 1,5 °C weiter verringert hat.
Überblick
 |
Einzelnachweise
- ↑ 1,0 1,1 1,2 1,3 IPCC: Reports
- ↑ 2,0 2,1 2,2 2,3 Forster, P. M., C.J. Smith, T. Walsh et al. (2023): Indicators of Global Climate Change 2022: Annual update of large-scale indicators of the state of the climate system and the human influence, Earth System Science Data, doi.org/10.5194/essd-2023-166
- ↑ Text nach: Klimaänderung 2007: Synthesebericht, Seite 40 (48 von 117 der PDF-Datei) Kapitel 2.2 Antriebe des Klimawandels (offizielle deutsche Übersetzung der Deutschen IPCC Koordinierungsstelle)
- ↑ NASA (2023): GISS Surface Temperature Analysis (v4)
Lizenzhinweis
| Dieser Artikel ist ein Originalartikel des Klima-Wiki und steht unter der Creative Commons Lizenz Namensnennung-Weitergabe unter gleichen Bedingungen 3.0 Deutschland. Informationen zum Lizenzstatus eingebundener Mediendateien (etwa Bilder oder Videos) können in den meisten Fällen durch Anklicken dieser Mediendateien abgerufen werden und sind andernfalls über Dieter Kasang zu erfragen. | 
|
