Klima & CO2-Gehalt in der Vergangenheit

Behauptung:
Man kann nicht wissen, wie das Klima oder der CO2-Gehalt in der Atmosphäre in der Vergangenheit war.

Falsch.
Richtig ist:
Verschiedene Forschungsgruppen können mit unterschiedlichen Methoden konsistente Messungen der historischen CO2-Konzentration in der Atmosphäre feststellen und Aussagen über damalige klimatische Verhältnisse treffen.

Damit, wie das Klima in der Vergangenheit war, beschäftigt sich das Forschungsfeld der Paläoklimatologie. Dabei stehen eine ganze Reihe von Möglichkeiten und Methoden zur Verfügung (einen kurzen Überblick zum Einstieg gibt es hier auf Wikipedia, einen detaillierteren Überblick über die sogenannten „Klimazeugen“ und angewandten Methoden liefert die österreichische Zentralanstalt für Meteorologie und Geodynamik (ZAMG) hier). Die wichtigsten Klimazeugen sind Eisbohrkerne [1] und außerdem Jahresringe [2] von lebenden und toten Bäumen (Dendrochronologie) sowie Tiefseebohrkerne [3]. Seit mehr als 60 Jahren wird der CO2-Gehalt der Atmosphäre zudem direkt gemessen, mit der Zeit sind auch weitere klimarelevante Gase dazugekommen – an mittlerweile über 500 Stationen auf der Welt [4], [5], [6], [7]. Das Umweltbundesamt hat zur Kohlendioxid-Messung in der Atmosphäre eine interaktive Grafik mit Messwerten von verschiedenen Regionen, die sehr stark korrelieren [8].

Ein Beispiel: Eisbohrkerne

Seit den 50er-Jahren und bis heute haben viele verschiedene Forschungsteams aus der ganzen Welt Eisbohrkerne gewonnen und analysiert [9]. Das „European Project for Ice Coring in Antarctica“ (EPICA) hat mehrere Eisbohrungen in der Antarktis durchgeführt, mit denen Eisbohrkerne mit einer Gesamtlänge von rund 3260 m gewonnen wurden („EPICA Dome C“, EDC). Damit werden Klimarekonstruktionen von rund 800.000 Jahren ermöglicht [10], [11]. In den Proben sind Luftbläschen eingeschlossen, mit denen Aussagen über die damalige Zusammensetzung der Atmosphäre getroffen werden können, beispielsweise den Anteil von Kohlenstoffdioxid (CO2) oder Methan (CH4):

Wie das Eislabor als Klima-Archiv wirkt“ von ZDF/Terra X/Gruppe 5/Luise Wagner, Jonas Sichert [12] – CC BY 4.0 Lizenz

Die Analyse verschiedener Isotope (z.B. Delta-O-18 Methode, Delta-Deuterium-Methode oder Radiokohlenstoffdatierung) in den Eisbohrkernen, Tiefseebohrkernen und in organischen, datierbaren Materialien wie Jahresringen von Bäumen erlaubt Rückschlüsse auf die damalige Temperatur, den Niederschlag sowie den CO2-Anteil in der Luft. Anhand der verschiedenen Schichten bzw. Jahresringen lässt sich die Zeit rekonstruieren, in der die Stoffe eingelagert wurden.
In diesem Paper [13] wird zum Beispiel vorgestellt, wie von 21 lebenden und 126 gestorbenen Eichenbäumen (z.B. konserviert als archäologische Überreste, subfossile Materialien aus Kies- und Sandgruben entlang der Elbe und in historischen Bauwerken wie Kirchtürmen) aus verschiedenen, überlagernden Zeitperioden mittels mehr als 27.000 Messungen von Kohlenstoff- und Sauerstoffisotopen (δ13C- und δ18O-Methode) das mitteleuropäische Sommer-Hydroklima zwischen 75 v. Chr. und 2018 n. Chr. rekonstruiert werden konnte.

(Zitat – Anfrage ausstehend)

Kombination und Vergleich verschiedener Messdaten

Durch den Vergleich verschiedener Methoden und verschiedener Proben von unterschiedlichen Regionen sowie mehreren Forschergruppen auf der ganzen Welt können diese Informationen überlagert und z.B. auf Korrelationen untersucht werden, wodurch die Ergebnisse bestätigt oder optimiert werden können oder die Grenzen der Genauigkeit und Aussagekraft aufgezeigt und verbessert werden können. Damit wird auch für Fachfremde schnell klar, dass diese Daten keine wilden Spekulationen sind, sondern konsistente und zuverlässige Ergebnisse jahrzehntelanger wissenschaftlicher Zusammenarbeit.
Das interdisziplinäre Forschungsprojekt  „Coupled Model Intercomparison Project“ (CMIP) stellt einen solchen konsolidierten Datensatz für Messungen des atmosphärischen CO2 und anderen Treibhausgasen in ihrer beeindruckenden Veröffentlichung „Historical greenhouse gas concentrations for climate modelling (CMIP6)“ [14] vor (Link zum PDF, lizenziert unter CC BY 3.0). Hier ein Vergleich verschiedener direkter Atmosphären-Messungen in den letzten 70 Jahren:

CMIP6: Overview of historical CO2 concentrations
Überblick über historische CO2-Konzentrationen in der Atmosphäre von 1950-2014 (unterschiedliche Quellen überlagert) – Klicken zum Vergrößern

Hier sieht man konsolidierte Datensätze für Kohlenstoffdioxid (CO2) und andere Treibhausgase wie Methan (CH4), Lachgas (N2O) und im ersten Bild noch Fluorchlorkohlenwasserstoffe (FCKW, z.B. CFC-12). Im zweiten Bild werden die CO2, CH4 und N2O Konzentrationen, welche aus unterschiedlichen Quellen und mit verschiedenen Messmethoden erfasst wurden, zusammengesetzt. Im oberen Teil sieht man die Konzentrationen innerhalb der letzten 800.000 Jahre, darunter hineingezoomt in die letzten 2000 Jahre und darunter nochmals vergrößert von 1850-2014. Man muss das Bild zwei Mal vergrößern, um überhaupt zu ahnen, wie extrem der Anstieg dieser Treibhausgase in den letzten Jahrzehnten tatsächlich ist – im ersten Bild ist dieser nur als vertikaler Balken zu erkennen. (Bilder zum Vergrößern anklicken)

CMIP6: Historical GHG concentrations from 1750 to 2014 as global-mean

Konzentration von Treibhausgasen in der Atmosphäre (globaler Mittelwert) von 1750-2015, umgerechnet als CO2-Äquivalent in ppm
CMIP6: Atmospheric CO2, CH4 and N2O concentrations over different timescales, from 800 000 years ago until today

Konzentration der Treibhausgase CO2, CH4 und N20 in der Atmosphäre (unterschiedliche Quellen überlagert) auf verschiedenen Zeitskalen von 800 Tausend Jahren vor Christus bis 2014

Hier noch mal die Kurve für die historische CO2-Konzentration in groß – nach rechts scrollen, um die vollständige Kurve bis heute zu sehen:

CMIP6: Atmospheric CO2, CH4 and N2O concentrations over different timescales, from 800 000 years ago until today (bearbeitet)
CO2-Konzentration in der Atmosphäre von 800 Tausend Jahren vor Christus bis 2014

 

Der Forschungsverbund schreibt:

Atmospheric greenhouse gas (GHG) concentrations are at unprecedented, record-high levels compared to the last 800 000 years. Those elevated GHG concentrations warm the planet and – partially offset by net cooling effects by aerosols – are largely responsible for the observed warming over the past 150 years.

Übersetzt in etwa:

Die Konzentrationen von Treibhausgasen (THG) in der Atmosphäre sind im Vergleich zu den letzten 800 000 Jahren auf einem noch nie da gewesenen, rekordhohen Niveau. Diese erhöhten Treibhausgaskonzentrationen erwärmen den Planeten und sind – teilweise kompensiert durch die kühlende Wirkung von Aerosolen – weitgehend für die beobachtete Erwärmung in den letzten 150 Jahren verantwortlich.

Die Veröffentlichung gibt jedoch auch Hoffnung. So zeigen die Messdaten der Fluorchlorkohlenwasserstoffe (FCKW), welche erheblich für das Ozonloch verantwortlich sind, eindrucksvoll, wie wir Menschen die Zusammensetzung der Atmosphäre beeinflussen können – und zwar nicht nur zum Schlechten, sondern auch wieder zum Guten. Die Konzentration der FCKW in der Atmosphäre ist nach dem Verbot dieser Stoffe nämlich wieder signifikant gesunken:

CMIP6: CFC-11 Factsheet
Konzentration des FCKW „CFC-11“ in der Atmosphäre von 1950-2014
CMIP6: CH3CCl3 Factsheet
Konzentration des FCKW „CH3CCl3“ in der Atmosphäre von 1950-2014

Ist der aktuelle CO2-Anstieg wirklich menschgemacht?

Ja! Und das lässt sich sogar beweisen. Mithilfe der Radiokohlenstoffdatierung und dem Verhältnis der 14C und 12C Kohlenstoff-Isotope aus den genannten Messproben kann man (neben dazu konsistenten theoretischen Modellrechnungen und Simulationen) bestätigen, dass der aktuelle CO2-Anstieg durch die Verbrennung fossiler Kraftstoffe von uns Menschen verursacht wurde – wie in dieser Doku [15] ab Minute 13:34 erklärt wird:

Hier noch ein Erklärvideo dazu von Harald Lesch (das ganze Video ist sehenswert, aber die Methode wird ab Minute 9:10 erklärt):

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Klima & CO2 in der Vergangenheit
Klima & CO2-Konzentration in der Atmosphäre in der Vergangenheit
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Weitere Infos:

Quellenangabe:

[1] Zentralanstalt für Meteorologie und Geodynamik (ZAMG), „Eisbohrkerne — ZAMG.“
Link: https://www.zamg.ac.at/cms/de/klima/informationsportal-klimawandel/klimaforschung/klimarekonstruktion/eisbohrkerne
[Bibtex]
@misc{zentralanstalt_fur_meteorologie_und_geodynamik_zamg_eisbohrkerne_nodate,
title = {Eisbohrkerne — {ZAMG}},
url = {https://www.zamg.ac.at/cms/de/klima/informationsportal-klimawandel/klimaforschung/klimarekonstruktion/eisbohrkerne},
urldate = {2021-11-20},
author = {{Zentralanstalt für Meteorologie und Geodynamik (ZAMG)}}
}
[2] Zentralanstalt für Meteorologie und Geodynamik (ZAMG), „Baumringe — ZAMG.“
Link: https://www.zamg.ac.at/cms/de/klima/informationsportal-klimawandel/klimaforschung/klimarekonstruktion/baumringe
[Bibtex]
@misc{zentralanstalt_fur_meteorologie_und_geodynamik_zamg_baumringe_nodate,
title = {Baumringe — {ZAMG}},
url = {https://www.zamg.ac.at/cms/de/klima/informationsportal-klimawandel/klimaforschung/klimarekonstruktion/baumringe},
urldate = {2021-11-20},
author = {{Zentralanstalt für Meteorologie und Geodynamik (ZAMG)}}
}
[3] Zentralanstalt für Meteorologie und Geodynamik (ZAMG), „Tiefseebohrkerne — ZAMG.“
Link: https://www.zamg.ac.at/cms/de/klima/informationsportal-klimawandel/klimaforschung/klimarekonstruktion/tiefseebohrkerne
[Bibtex]
@misc{zentralanstalt_fur_meteorologie_und_geodynamik_zamg_tiefseebohrkerne_nodate,
title = {Tiefseebohrkerne — {ZAMG}},
url = {https://www.zamg.ac.at/cms/de/klima/informationsportal-klimawandel/klimaforschung/klimarekonstruktion/tiefseebohrkerne},
urldate = {2021-11-20},
author = {{Zentralanstalt für Meteorologie und Geodynamik (ZAMG)}}
}
[4] „#Faktenfuchs: Wie Forscher das Treibhausgas CO2 messen,“ BR24, 2020.
Link: https://www.br.de/nachrichten/wissen/faktenfuchs-wie-forscher-das-treibhausgas-co2-messen,RpiQWFU
[Bibtex]
@misc{noauthor_faktenfuchs_2020,
title = {#{Faktenfuchs}: {Wie} {Forscher} das {Treibhausgas} {CO2} messen},
shorttitle = {#{Faktenfuchs}},
url = {https://www.br.de/nachrichten/wissen/faktenfuchs-wie-forscher-das-treibhausgas-co2-messen,RpiQWFU},
abstract = {Kohlendioxid macht 0,04 Prozent der Atmosphäre aus - und ist das wichtigste Treibhausgas im menschengemachten Klimawandel. Ein \#Faktenfuchs dazu ließ viele User fragen: Wie ist die Wirkung von so geringen Gasmengen zu beweisen? Ein Folge-Faktenfuchs:},
language = {de},
urldate = {2021-11-20},
journal = {{BR24}},
month = feb,
year = {2020}
}
[5] Deutscher Wetterdienst, „Wetter und Klima – Deutscher Wetterdienst – Klimagase (CO2, CH4, N2O).“
Link: https://www.dwd.de/DE/forschung/atmosphaerenbeob/zusammensetzung_atmosphaere/spurengase/inh_nav/klimagase_node.html
[Bibtex]
@misc{deutscher_wetterdienst_wetter_nodate,
title = {Wetter und {Klima} - {Deutscher} {Wetterdienst} - {Klimagase} ({CO2}, {CH4}, {N2O})},
url = {https://www.dwd.de/DE/forschung/atmosphaerenbeob/zusammensetzung_atmosphaere/spurengase/inh_nav/klimagase_node.html},
language = {de},
urldate = {2021-11-20},
author = {{Deutscher Wetterdienst}}
}
[6] W. M. O. (WMO), „GAW Global stations | World Meteorological Organization.“
Link: https://community.wmo.int/activity-areas/gaw/research-infrastructure/gaw-stations/gaw-global-stations
[Bibtex]
@misc{world_meteorological_organization_wmo_gaw_nodate,
title = {{GAW} {Global} stations | {World} {Meteorological} {Organization}},
url = {https://community.wmo.int/activity-areas/gaw/research-infrastructure/gaw-stations/gaw-global-stations},
urldate = {2021-11-20},
author = {World Meteorological Organization (WMO)}
}
[7] R. Monroe, „The Keeling Curve,“ Scripps Institution of Oceanography, UC San Diego.
Link: https://keelingcurve.ucsd.edu
[Bibtex]
@misc{monroe_keeling_nodate,
title = {The {Keeling} {Curve}},
url = {https://keelingcurve.ucsd.edu},
abstract = {The Keeling Curve is a daily record of global atmospheric carbon dioxide concentration maintained by Scripps Institution of Oceanography at UC San Diego.},
language = {en-US},
urldate = {2021-11-20},
journal = {{Scripps Institution of Oceanography, UC San Diego}},
author = {Monroe, Rob}
}
[8] S. Wilke, „Atmosphärische Treibhausgas-Konzentrationen,“ Umweltbundesamt, 2013.
Link: https://www.umweltbundesamt.de/daten/klima/atmosphaerische-treibhausgas-konzentrationen
[Bibtex]
@misc{wilke_atmospharische_2013,
type = {Text},
title = {Atmosphärische {Treibhausgas}-{Konzentrationen}},
url = {https://www.umweltbundesamt.de/daten/klima/atmosphaerische-treibhausgas-konzentrationen},
abstract = {Bedingt durch seine hohe atmosphärische Konzentration ist Kohlendioxid nach Wasserdampf das wichtigste Klimagas. Die globale Konzentration von Kohlendioxid ist seit Beginn der Industrialisierung um gut 44 \% gestiegen. Demgegenüber war die Kohlendioxid-Konzentration in den vorangegangenen 10.000 Jahren annähernd konstant. Konzentrationen weiterer Treibhausgase tragen ebenfalls zum Klimawandel bei.},
language = {de},
urldate = {2021-11-20},
journal = {Umweltbundesamt},
author = {Wilke, Sibylle},
month = aug,
year = {2013},
note = {Publisher: Umweltbundesamt}
}
[9] „Eisbohrkern,“ Wikipedia, 2021.
Link: https://de.wikipedia.org/w/index.php?title=Eisbohrkern&oldid=214563621
[Bibtex]
@misc{noauthor_eisbohrkern_2021,
title = {Eisbohrkern},
copyright = {Creative Commons Attribution-ShareAlike License},
url = {https://de.wikipedia.org/w/index.php?title=Eisbohrkern&oldid=214563621},
abstract = {Ein Eisbohrkern ist ein Bohrkern, der in der Regel durch eine Bohrung in einem Eisschild oder Gletscher (der Kryosphäre) gewonnen wurde. Eisbohrkerne sind wichtige Klimaarchive, durch ihre Analyse ist es möglich, Informationen über das Klima der Vergangenheit zu erhalten.
Diese Art der Klimadatenerfassung ist eine sehr junge, aber zugleich eine der wichtigsten und genauesten Methoden, die heute bekannt sind.},
language = {de},
urldate = {2021-11-20},
journal = {Wikipedia},
month = aug,
year = {2021},
note = {Page Version ID: 214563621}
}
[10] S. H. Faria, J. Kipfstuhl, and A. Lambrecht, The EPICA-DML Deep Ice Core: A Visual Record / by Sérgio Henrique Faria, Sepp Kipfstuhl, Anja Lambrecht, , 2018.
[Bibtex]
@book{faria_epica-dml_2018,
title = {The {EPICA}-{DML} {Deep} {Ice} {Core}: {A} {Visual} {Record} / by {Sérgio} {Henrique} {Faria}, {Sepp} {Kipfstuhl}, {Anja} {Lambrecht}},
isbn = {978-3-662-55308-4},
shorttitle = {The {EPICA}-{DML} {Deep} {Ice} {Core}},
language = {eng},
author = {Faria, Sérgio Henrique and Kipfstuhl, Joseph and Lambrecht, Anja},
year = {2018},
keywords = {Antarktis, Atlas, Eiskern, Glaziologie, Gletschereis, Stratigraphie}
}
[11] [doi] F. Wilhelms, H. Miller, M. D. Gerasimoff, C. Drücker, A. Frenzel, D. Fritzsche, H. Grobe, S. B. Hansen, S. Æ. Hilmarsson, G. Hoffmann, K. Hörnby, A. Jaeschke, S. S. Jakobsdóttir, P. Juckschat, A. Karsten, L. Karsten, P. R. Kaufmann, T. Karlin, E. Kohlberg, G. Kleffel, A. Lambrecht, A. Lambrecht, G. Lawer, I. Schärmeli, J. Schmitt, S. G. Sheldon, M. Takata, M. Trenke, B. Twarloh, F. Valero-Delgado, and D. Wilhelms-Dick, „The EPICA Dronning Maud Land deep drilling operation,“ Annals of glaciology, vol. 55, iss. 68, p. 355–366, 2014.
[Bibtex]
@article{wilhelms_epica_2014,
title = {The {EPICA} {Dronning} {Maud} {Land} deep drilling operation},
volume = {55},
issn = {0260-3055, 1727-5644},
url = {https://www.cambridge.org/core/journals/annals-of-glaciology/article/epica-dronning-maud-land-deep-drilling-operation/A8433AB59060B60EE8E970037FED017A},
doi = {10.3189/2014AoG68A189},
abstract = {We report on the EPICA Dronning Maud Land (East Antarctica) deep drilling operation. Starting with the scientific questions that led to the outline of the EPICA project, we introduce the setting of sister drillings at NorthGRIP and EPICA Dome C within the European ice-coring community. The progress of the drilling operation is described within the context of three parallel, deep-drilling operations, the problems that occurred and the solutions we developed. Modified procedures are described, such as the monitoring of penetration rate via cable weight rather than motor torque, and modifications to the system (e.g. closing the openings at the lower end of the outer barrel to reduce the risk of immersing the drill in highly concentrated chip suspension). Parameters of the drilling (e.g. core-break force, cutter pitch, chips balance, liquid level, core production rate and piece number) are discussed. We also review the operational mode, particularly in the context of achieved core length and piece length, which have to be optimized for drilling efficiency and core quality respectively. We conclude with recommendations addressing the design of the chip-collection openings and strictly limiting the cable-load drop with respect to the load at the start of the run.},
language = {en},
number = {68},
urldate = {2021-11-20},
journal = {Annals of Glaciology},
author = {Wilhelms, Frank and Miller, Heinrich and Gerasimoff, Michael D. and Drücker, Cord and Frenzel, Andreas and Fritzsche, Diedrich and Grobe, Hannes and Hansen, Steffen Bo and Hilmarsson, Sverrir Æ and Hoffmann, Georg and Hörnby, Kerstin and Jaeschke, Andrea and Jakobsdóttir, Steinunn S. and Juckschat, Paul and Karsten, Achim and Karsten, Lorenz and Kaufmann, Patrik R. and Karlin, Torbjörn and Kohlberg, Eberhard and Kleffel, Guido and Lambrecht, Anja and Lambrecht, Astrid and Lawer, Gunther and Schärmeli, Ivan and Schmitt, Jochen and Sheldon, Simon G. and Takata, Morimasa and Trenke, Marcus and Twarloh, Birthe and Valero-Delgado, Fernando and Wilhelms-Dick, Dorothee},
year = {2014},
note = {Publisher: Cambridge University Press},
keywords = {Antarctic glaciology, glaciological instruments and methods, ice-core drilling},
pages = {355--366}
}
[12] J. S. ZDF/Terra X/ZDF/Terra X/Gruppe 5/Luise Wagner, „Wie das Eislabor als Klima-Archiv wirkt,“ , 2019.
Link: https://www.zdf.de/uri/5057f1bd-3e1b-4a22-a994-f5a568bdf870
[Bibtex]
@misc{zdfterra_xzdfterra_xgruppe_5luise_wagner_jonas_sichert_wie_2019,
title = {Wie das {Eislabor} als {Klima}-{Archiv} wirkt},
url = {https://www.zdf.de/uri/5057f1bd-3e1b-4a22-a994-f5a568bdf870},
abstract = {Eisbohrkerne aus der Antarktis sind eine Art Klimaarchiv. Sie geben Auskunft über den Gehalt von Treibhausgasen in der Atmosphäre vor Abertausenden von Jahren.},
language = {de},
urldate = {2021-11-20},
author = {ZDF/Terra X/ZDF/Terra X/Gruppe 5/Luise Wagner, Jonas Sichert},
month = oct,
year = {2019}
}
[13] [doi] U. Büntgen, O. Urban, P. J. Krusic, M. Rybníček, T. Kolář, T. Kyncl, A. Ač, E. Koňasová, J. Čáslavský, J. Esper, S. Wagner, M. Saurer, W. Tegel, P. Dobrovolný, P. Cherubini, F. Reinig, and M. Trnka, „Recent European drought extremes beyond Common Era background variability,“ Nature geoscience, vol. 14, iss. 4, p. 190–196, 2021.
[Bibtex]
@article{buntgen_recent_2021,
title = {Recent {European} drought extremes beyond {Common} {Era} background variability},
volume = {14},
copyright = {2021 The Author(s), under exclusive licence to Springer Nature Limited},
issn = {1752-0908},
url = {https://www.nature.com/articles/s41561-021-00698-0},
doi = {10.1038/s41561-021-00698-0},
abstract = {Europe’s recent summer droughts have had devastating ecological and economic consequences, but the severity and cause of these extremes remain unclear. Here we present 27,080 annually resolved and absolutely dated measurements of tree-ring stable carbon and oxygen (δ13C and δ18O) isotopes from 21 living and 126 relict oaks (Quercus spp.) used to reconstruct central European summer hydroclimate from 75 bce to 2018 ce. We find that the combined inverse δ13C and δ18O values correlate with the June–August Palmer Drought Severity Index from 1901–2018 at 0.73 (P {\textless} 0.001). Pluvials around 200, 720 and 1100 ce, and droughts around 40, 590, 950 and 1510 ce and in the twenty-first century, are superimposed on a multi-millennial drying trend. Our reconstruction demonstrates that the sequence of recent European summer droughts since 2015 ce is unprecedented in the past 2,110 years. This hydroclimatic anomaly is probably caused by anthropogenic warming and associated changes in the position of the summer jet stream.},
language = {en},
number = {4},
urldate = {2021-11-20},
journal = {Nature Geoscience},
author = {Büntgen, Ulf and Urban, Otmar and Krusic, Paul J. and Rybníček, Michal and Kolář, Tomáš and Kyncl, Tomáš and Ač, Alexander and Koňasová, Eva and Čáslavský, Josef and Esper, Jan and Wagner, Sebastian and Saurer, Matthias and Tegel, Willy and Dobrovolný, Petr and Cherubini, Paolo and Reinig, Frederick and Trnka, Miroslav},
month = apr,
year = {2021},
note = {Number: 4
Publisher: Nature Publishing Group},
pages = {190--196}
}
[14] [doi] M. Meinshausen, E. Vogel, A. Nauels, K. Lorbacher, N. Meinshausen, D. M. Etheridge, P. J. Fraser, S. A. Montzka, P. J. Rayner, C. M. Trudinger, P. B. Krummel, U. Beyerle, J. G. Canadell, J. S. Daniel, I. G. Enting, R. M. Law, C. R. Lunder, S. O’Doherty, R. G. Prinn, S. Reimann, M. Rubino, G. J. M. Velders, M. K. Vollmer, R. H. J. Wang, and R. Weiss, „Historical greenhouse gas concentrations for climate modelling (CMIP6),“ Geoscientific model development, vol. 10, iss. 5, p. 2057–2116, 2017.
[Bibtex]
@article{meinshausen_historical_2017,
title = {Historical greenhouse gas concentrations for climate modelling ({CMIP6})},
volume = {10},
issn = {1991-959X},
url = {https://gmd.copernicus.org/articles/10/2057/2017/gmd-10-2057-2017.html},
doi = {10.5194/gmd-10-2057-2017},
abstract = {{\textless}p{\textgreater}{\textless}strong class="journal-contentHeaderColor"{\textgreater}Abstract.{\textless}/strong{\textgreater} Atmospheric greenhouse gas (GHG) concentrations are at unprecedented, record-high levels compared to the last 800 000 years. Those elevated GHG concentrations warm the planet and – partially offset by net cooling effects by aerosols – are largely responsible for the observed warming over the past 150 years. An accurate representation of GHG concentrations is hence important to understand and model recent climate change. So far, community efforts to create composite datasets of GHG concentrations with seasonal and latitudinal information have focused on marine boundary layer conditions and recent trends since the 1980s. Here, we provide consolidated datasets of historical atmospheric concentrations (mole fractions) of 43 GHGs to be used in the Climate Model Intercomparison Project – Phase 6 (CMIP6) experiments. The presented datasets are based on AGAGE and NOAA networks, firn and ice core data, and archived air data, and a large set of published studies. In contrast to previous intercomparisons, the new datasets are latitudinally resolved and include seasonality. We focus on the period 1850–2014 for historical CMIP6 runs, but data are also provided for the last 2000 years. We provide consolidated datasets in various spatiotemporal resolutions for carbon dioxide (CO$_{\textrm{2}}$), methane (CH$_{\textrm{4}}$) and nitrous oxide (N$_{\textrm{2}}$O), as well as 40 other GHGs, namely 17 ozone-depleting substances, 11 hydrofluorocarbons (HFCs), 9 perfluorocarbons (PFCs), sulfur hexafluoride (SF$_{\textrm{6}}$), nitrogen trifluoride (NF$_{\textrm{3}}$) and sulfuryl fluoride (SO$_{\textrm{2}}$F$_{\textrm{2}}$). In addition, we provide three equivalence species that aggregate concentrations of GHGs other than CO$_{\textrm{2}}$, CH$_{\textrm{4}}$ and N$_{\textrm{2}}$O, weighted by their radiative forcing efficiencies. For the year 1850, which is used for pre-industrial control runs, we estimate annual global-mean surface concentrations of CO$_{\textrm{2}}$ at 284.3 ppm, CH$_{\textrm{4}}$ at 808.2 ppb and N$_{\textrm{2}}$O at 273.0 ppb. The data are available at {\textless}a href="https://esgf-node.llnl.gov/search/input4mips/" target="\_blank"{\textgreater}https://esgf-node.llnl.gov/search/input4mips/{\textless}/a{\textgreater} and {\textless}a href="http://www.climatecollege.unimelb.edu.au/cmip6" target="\_blank"{\textgreater}http://www.climatecollege.unimelb.edu.au/cmip6{\textless}/a{\textgreater}. While the minimum CMIP6 recommendation is to use the global- and annual-mean time series, modelling groups can also choose our monthly and latitudinally resolved concentrations, which imply a stronger radiative forcing in the Northern Hemisphere winter (due to the latitudinal gradient and seasonality).{\textless}/p{\textgreater}},
language = {English},
number = {5},
urldate = {2021-11-20},
journal = {Geoscientific Model Development},
author = {Meinshausen, Malte and Vogel, Elisabeth and Nauels, Alexander and Lorbacher, Katja and Meinshausen, Nicolai and Etheridge, David M. and Fraser, Paul J. and Montzka, Stephen A. and Rayner, Peter J. and Trudinger, Cathy M. and Krummel, Paul B. and Beyerle, Urs and Canadell, Josep G. and Daniel, John S. and Enting, Ian G. and Law, Rachel M. and Lunder, Chris R. and O'Doherty, Simon and Prinn, Ron G. and Reimann, Stefan and Rubino, Mauro and Velders, Guus J. M. and Vollmer, Martin K. and Wang, Ray H. J. and Weiss, Ray},
month = may,
year = {2017},
note = {Publisher: Copernicus GmbH},
pages = {2057--2116}
}
[15] WDR Doku, „Klimawandel – Was die Wissenschaft wirklich weiß (…und was nicht) | 1/2 | WDR Doku,“ , 2021.
Link: https://www.youtube.com/watch?v=oJ1zm65u-ck
[Bibtex]
@misc{wdr_doku_klimawandel_2021,
title = {Klimawandel - {Was} die {Wissenschaft} wirklich weiß (...und was nicht) | 1/2 | {WDR} {Doku}},
url = {https://www.youtube.com/watch?v=oJ1zm65u-ck},
urldate = {2021-11-20},
author = {{WDR Doku}},
month = mar,
year = {2021}
}
[16] WDR Doku, „Klimawandel – Was wir tatsächlich tun können | 2/2 | WDR Doku,“ , 2021.
Link: https://www.youtube.com/watch?v=bCvUwnIdqBI
[Bibtex]
@misc{wdr_doku_klimawandel_2021-1,
title = {Klimawandel - {Was} wir tatsächlich tun können | 2/2 | {WDR} {Doku}},
url = {https://www.youtube.com/watch?v=bCvUwnIdqBI},
urldate = {2021-11-21},
author = {{WDR Doku}},
month = mar,
year = {2021}
}
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