stringtranslate.com

Respuesta climática transitoria a las emisiones acumuladas de carbono

La respuesta climática transitoria a las emisiones acumuladas de dióxido de carbono (TCRE) es la relación del cambio de temperatura superficial promedio global por unidad de dióxido de carbono (CO 2 ) emitida. [1] [2]

[3]

[4] Como el CO 2 emitido puede permanecer en la atmósfera durante miles de años, esta respuesta es la cantidad que cambia la temperatura global por la cantidad neta de dióxido de carbono total emitido por las actividades humanas a la atmósfera. [5] [6] [2] Los científicos coinciden en que la temperatura global cambia linealmente independientemente del camino seguido para alcanzar el pico de emisiones acumuladas de CO 2 . [7] [8] [2] Esto significa que para una cantidad específica de emisiones acumuladas de CO 2 , se puede esperar un cambio de temperatura global conocido (dentro de un rango de incertidumbre), lo que indica que mantener el cambio de temperatura global por debajo de umbrales específicos es una problema de limitar las emisiones acumuladas de CO 2 , lo que lleva a la idea de un presupuesto de carbono . [2] [9] [3]

Cálculo

Fórmulas

El TCRE se puede calcular basándose en una fórmula para la relación entre el cambio de temperatura y las emisiones de carbono acumuladas (medidas como CO 2 ), que es el carbono neto que queda en la atmósfera después de contabilizar las fuentes y sumideros relevantes. [6] Como medida del cambio de carbono atmosférico, el TCRE parametriza qué tan sensible es el clima al dióxido de carbono para formular un valor que es el cambio de temperatura (°C) por billón de toneladas de carbono emitidas (Tt C). [6] [5] Esto se representa mediante la siguiente fórmula:

[6]

dónde,

y, 1Tt C = 3,7 Tt CO 2

TCRE también se puede definir no en términos de respuesta de temperatura al carbono emitido, sino en términos de respuesta de temperatura al cambio en el forzamiento radiativo : [10]

[10]

dónde,

Aquí, la TCRE se utiliza para evaluar el supuesto efecto lineal que tiene el forzamiento radiativo sobre el cambio de temperatura en un análisis histórico. [10]

Modelado

TCRE se modela utilizando modelos climáticos que simulan las emisiones de carbono aumentando las emisiones de CO 2 en un 1% anual desde los niveles preindustriales hasta que la concentración de CO 2 en la atmósfera se duplica (2 x CO 2 ) o se cuadriplica (4 x CO 2 ). . [11] [6] [2] [9] Dado que todos estos experimentos parten de la misma concentración atmosférica inicial de CO 2 (alrededor de 285 ppm [12] ), la duplicación y cuadruplicación se producen a los 70 y 140 años respectivamente. Las diferentes parametrizaciones de modelado de TCRE incluyen: mantener constantes las emisiones de CO 2 después de cuadruplicarlas; [12] modelar las emisiones netas negativas después de duplicarlas o cuadruplicarlas; [7] detener las emisiones después de duplicarlas y continuar el modelo por hasta 10.000 años; [13] o ejecutar escenarios RCP extendidos y evaluar el cambio de temperatura por emisiones acumuladas en altas concentraciones de CO 2 . [8]

Respuesta de temperatura

Respuesta global

El cambio de temperatura global es aproximadamente linealmente proporcional a las emisiones acumuladas de carbono. [9] [2] Esto significa que para una determinada cantidad de emisiones de carbono, se puede esperar razonablemente una cantidad relacionada de calentamiento global . [6] [14] El Sexto Informe de Evaluación del IPCC , que es la estimación más exhaustiva hasta 2021, [3] sugiere una TCRE probable de 1,4 °C a 2,2 °C por Tt C (o 1000 Pg C), una reducción de el rango de 0,8° a 2,5 °C por Tt C estimado por el IPCC en 2013. [9]

Respuesta regional

Aunque la respuesta de la temperatura promedio global a las emisiones acumuladas es aproximadamente lineal, esta respuesta no es uniforme en todo el mundo. [2] [1] [15] Los cálculos de Leduc et al., (2016) del patrón geográfico de respuesta de la temperatura (el TCRE regional o RTCRE) muestran valores de cambio de temperatura bajo en regiones oceánicas ecuatoriales y tropicales y valores altos de cambio de temperatura superior a 4 °C/Tt C en el Ártico. [1] Asimismo, muestran una pronunciada diferencia de respuesta de temperatura entre la tierra y el océano, que se debe en gran medida a que el océano absorbe gran parte del calor. [1] [12] [16]

Respuesta regional a la precipitación

A diferencia de la respuesta positiva de la temperatura regional, el cambio de las precipitaciones regionales en emisiones acumuladas es positivo o negativo, dependiendo de la ubicación. [15] Partanen et al., (2017) muestran una fuerte respuesta de precipitación positiva en el Ártico con respuestas negativas (es decir, precipitación reducida) en partes del sur de África , Australia, América del Norte y del Sur. [15]

Presupuesto de carbono

El TCRE lineal observado y calculado conduce a la noción de un presupuesto de carbono. [9] [3] [17] Un presupuesto de carbono es “la cantidad máxima de emisiones globales netas acumuladas de dióxido de carbono (CO 2 ) antropogénico que daría como resultado limitar el calentamiento global a un nivel determinado con una probabilidad determinada, teniendo en cuenta el efecto de otras fuerzas climáticas antropogénicas”. [4]

Ver también

Referencias

  1. ^ abcdLeduc , M.; Matthews, HD; de Elia, R. (4 de enero de 2016). "Estimaciones regionales de la respuesta climática transitoria a las emisiones acumuladas de CO2". Naturaleza Cambio Climático . 6 (5): 474–478. doi :10.1038/NCLIMATE2913.
  2. ^ abcdefg Matthews, HD; Zickfeld, K.; Knutti, R.; Allen, SEÑOR (12 de enero de 2018). "Céntrese en las emisiones acumuladas, los presupuestos globales de carbono y las implicaciones para los objetivos de mitigación climática". Cartas de investigación ambiental . 13 : 010201. doi : 10.1088/1748-9326/aa98c9 .
  3. ^ abcd Canadell, JG, Monteiro, PMS, Costa, MH, Cotrim da Cunha, L., Cox, PM, Eliseev, AV, Henson, S., Ishii, M., Jaccard, S., Koven, C., Lohila , A., Patra, PK, Piao, S., Rogelj, J., Syampungani, S., Zaehle, S., Zickfeld, K. (2021). "Cambio climático 2021: la base de la ciencia física. Contribución del Grupo de Trabajo I al Sexto Informe de Evaluación del Panel Intergubernamental sobre el Cambio Climático". En Masson-Delmotte, V., Zhai, P., Pirani, A., Connors, SL, Péan, C., Berger, S., Caud, N., Chen, Y., Goldfarb, L., Gomis, MI , Huang, M., Leitzell, K., Lonnoy, E., Matthews, JBR, Maycock, TK, Waterfield, T., Yelekçi, O., Yu, R., Zhou, B. (eds.). Carbono global y otros ciclos y retroalimentación biogeoquímicos (PDF) . Prensa de la Universidad de Cambridge.
  4. ^ ab Matthews, JBR, Fuglestvedt, JS, Masson-Delmotte, V., Möller, V., Méndez, C., van Diemen, R., Reisinger, A., Semenov, S. (2021). "Cambio climático 2021: la base de la ciencia física. Contribución del Grupo de Trabajo I al Sexto Informe de Evaluación del Panel Intergubernamental sobre el Cambio Climático". En Masson-Delmotte, V., Zhai, P., Pirani, A., Connors, SL, Péan, C., Berger, S., Caud, N., Chen, Y., Goldfarb, L., Gomis, MI , Huang, M., Leitzell, K., Lonnoy, E., Matthews, JBR, Maycock, TK, Waterfield, T., Yelekçi, O., Yu, R., Zhou, B. (eds.). Anexo VII: Glosario (PDF) . Prensa de la Universidad de Cambridge.
  5. ^ ab Allen, SEÑOR; Marco, DJ; Huntingford, C.; Lowe, JA; Meinshausen, M.; Meinshausen, N. (30 de abril de 2009). "Calentamiento causado por emisiones acumuladas hacia la billonésima tonelada". Naturaleza . 458 (7242): 1163–1166. doi : 10.1038/naturaleza08019. PMID  19407800. S2CID  7459207.
  6. ^ abcdef Matthews, HD; Gillett, NP; Stott, Pensilvania; Zickfeld, K (11 de junio de 2009). "La proporcionalidad del calentamiento global a las emisiones acumuladas de carbono". Naturaleza . 459 (7248): 829–832. doi : 10.1038/naturaleza08047. PMID  19516338. S2CID  4423773.
  7. ^ ab Zickfeld, K.; MacDougall, AH; Matthews, HD (12 de mayo de 2016). "Sobre la proporcionalidad entre el cambio de temperatura global y las emisiones acumuladas de CO2 durante períodos de emisiones netas de CO2 negativas". Cartas de investigación ambiental . 11 (5): 055006. doi : 10.1088/1748-9326/11/5/055006 . hdl : 20.500.11850/117254 .
  8. ^ ab Tokarska, KB; Gillett, NP; Tejedor, AJ; Arora, VK; Eby, M. (23 de mayo de 2016). "La respuesta climática a cinco billones de toneladas de carbono". Naturaleza Cambio Climático . 6 (9): 851–855. doi :10.1038/NCLIMATE3036.
  9. ^ abcdeCollins , M.; Knutti, R.; Arblaster, J.; Dufresne, J.-L.; Fichefet, T.; Friedlingstein, P.; Gao, X.; Gutowski, WJ; Johns, T.; Krinner, G.; Shongwe, M.; Tebaldi, C.; Tejedor, AJ; Wehner, M. (2013). Stocker, TF; Qin, D.; Plattner, G.-K.; Tignor, M.; Allen, SK; Boschung, J.; Nauels, A.; Xia, Y.; Bex, V. (eds.). "Cambio climático de largo plazo: Proyecciones, compromisos e irreversibilidad". En: Cambio climático 2013: la base de la ciencia física. Contribución del Grupo de Trabajo I al Quinto Informe de Evaluación del Panel Intergubernamental sobre Cambio Climático . Cambridge University Press, Cambridge, Reino Unido y Nueva York, NY, EE.UU.
  10. ^ abc Myhre, Gunnar; Boucher, Olivier; Bréon, François-Marie; Forster, muelles; Shindell, Drew (marzo de 2015). "Disminución de la incertidumbre en la respuesta climática transitoria a medida que el forzamiento del CO2 domina el cambio climático futuro" (PDF) . Geociencia de la naturaleza . 8 (3): 181–185. doi : 10.1038/ngeo2371. ISSN  1752-0908.
  11. ^ Williams, Richard G.; Goodwin, Felipe; Roussenov, Vassil M.; Bopp, Laurent (2016). "Un marco para comprender la respuesta climática transitoria a las emisiones". Cartas de investigación ambiental . 11 (1): 015003. doi : 10.1088/1748-9326/11/1/015003 . ISSN  1748-9326.
  12. ^ abc Gillett, Nathan P.; Arora, Vivek K.; Mateos, Damon; Allen, Myles R. (9 de septiembre de 2013). "Restringir la relación entre el calentamiento global y las emisiones acumuladas de CO2 mediante simulaciones CMIP5 *". Revista de Clima . 26 (18): 6844–6858. doi :10.1175/jcli-d-12-00476.1. S2CID  129808331.
  13. ^ Frölicher, Thomas L.; Paynter, David J. (2015). "Ampliar la relación entre el calentamiento global y las emisiones acumuladas de carbono a escalas de tiempo multimilenarias". Cartas de investigación ambiental . 10 (7): 075002. doi : 10.1088/1748-9326/10/7/075002 . hdl : 20.500.11850/108132 . ISSN  1748-9326.
  14. ^ Marco, David J.; Macey, Adrián H.; Allen, Myles R. (21 de septiembre de 2014). "Emisiones acumuladas y política climática". Geociencia de la naturaleza . 7 (10): 692–693. doi : 10.1038/ngeo2254.
  15. ^ abc Partanen, Antti-Ilari; Leduc, Martín; Matthews, H. Damon (2017). "Patrones de cambio climático estacional debido a emisiones acumuladas de CO 2". Cartas de investigación ambiental . 12 (7): 075002. doi : 10.1088/1748-9326/aa6eb0 . ISSN  1748-9326.
  16. ^ Bryan, K.; Komro, FG; Manabé, S.; Spelman, MJ (1 de enero de 1982). "Respuesta climática transitoria al aumento del dióxido de carbono atmosférico". Ciencia . 215 (4528): 56–58. doi : 10.1126/ciencia.215.4528.56. PMID  17790468. S2CID  10552825.
  17. ^ Rogelj, Joeri ; Forster, Piers M.; Kriegler, Elmar; Smith, Christopher J.; Séférian, Roland (18 de julio de 2019). "Estimación y seguimiento del presupuesto de carbono restante para objetivos climáticos estrictos". Naturaleza . 571 (7765): 335–342. doi : 10.1038/s41586-019-1368-z . hdl : 10044/1/78011 . ISSN  0028-0836. PMID  31316194. S2CID  197542084.