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Energía y cambio climático
XXXI Jornadas Nacionales sobre Energía y Educación
ENERGÍA Y MEDIOAMBIENTEMadrid, 12 de septiembre de 2014
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CAMBIO CLIMÁTICO Y DESARROLLO [email protected] | Ex Director Programa Cambio Climático_AEMET. (IPCC.1989-91 y 1992-2003)
Luis Balairón Ruiz (*)
Energia y Cambio Climático.Foro Nuclear. 2014_L.B.
IPCC Assessment Reports since 1990: WGI Contribution
19901990
1995
2001
2007
2013
INTRODUCCION
1 SISTEMA Climático: FORZAMIENTOS radiativos.
SENSIBILIDAD Climática.
2 CAMBIOS de Clima: Adaptaciones ante una perturbación.
3 ESCENARIOS climáticos: NO son PREDICCIONES.
Contenido
-Escenarios de EMISIONES: Población, ENERGÍA, Economía
-Escenarios de CONCENTRACIONES: Por cada GAS y SECTOR
-Escenarios de CLIMA Futuro: MODELOS climáticos globales
4 Respuestas: RIESGO y toma de decisiones
5 CONCLUSIONES
Foro Nuclear. 2014_L.B. Energia y Cambio Climático. 3
3 ideas sobre el C.Climático
1. La preocupación no surgió ante las perturbaciones observadas del clima sino ante la respuesta a un “QUÉ PASARÍA SI”
2. Hasta los años 60 no había una Teoría 2. Hasta los años 60 no había una Teoría dinámica del Clima: Sistemas dinámicos
3. Fundamentos de la Teoría del Clima actual: Física clásico y física no determinista de los sistemas caóticos (Poincarré)
Foro Nuclear. 2014_L.B. Energia y Cambio Climático. 4
El origen del problema
Basado en la comparación de datos de “testigos de hielo” (ice cores), medidas indirectas de CO2 en la época preindustrial y datos directos desde mediados del siglo XX (Fuente: NOAA)
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EL EFECTO DE INVERNADERO”NATURAL”en La Tierra
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Magnitud del efecto de invernadero natural en La Tierra: +33ºc
• Te: T efectiva radiación = 255 K = -18ºC
• Ts:T aire en superficie = 288 K = +15º C
Fuente: IPCC
.2007
• La temperatura de la atmosfera• en la troposfera baja crece y• en la estratosfera baja decrece
Fuente: IPCC
.2007
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RADIACION TERRESTRE
EMITIDA (240 W/m-2)
RADIACION SOLAR
RECIBIDA (340 W/m-2)
FORZAMIENTOS RADIATIVOS:
Cambios en el flujo neto de radiación(Medido en la tropopausa en W.m-2)
Todo desequilibrio continuado en el balance de radiaciones modifica el clima
La Tierra
RADIACION SOLAR
REFLEJADA (100 W/m-2)L.Balairón
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El sistema climático: Subsistemas y procesos realimentación El ”clima” depende de la SENSIBILIDAD a los FORZAMIENTOS radiativos
(Fuentes: IPCC. 1990 y Peixoto-Oort)
SISTEMA CLIMÁTICO DE LA TIERRAAtmósfera U Hidrosfera U Criosfera U Biosfera U Litosfera
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Desarrollo, energía y gases de efecto de invernadero
Aumento de CONSUMOS
ENERGÉTICOS
DESARROLLOSOCIO-
ECONÓMICO
Aumento deEMISIONES
Gases Ef. Invernadero
?
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Los acuerdos internacionales intentan estabilizar las concentraciones ���� Hay que reducir las emisiones
(porque no se relacionan linealmente)
Fuente: IPCC / WMO-UNEP
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Fuente: IPCC.2013
All Figures © IPCC 2013
Fuente: IPCC.2013
Foro Nuclear. 2014_L.B. Energia y Cambio Climático. 13
Ejemplo de forzamientos utilizados en el modelo GISS (NASA) entre 1880 y 2003
2007
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Simulación con forzamientos reales hasta 2003 y escenarios futuros de temperatura hasta 2200
2007
(Fuente: Hansen et al, 2007)
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ESCENARIOS DE CLIMAS FUTUROS¿Para qué y cómo se obtienen?
EMISIONES
CONCENTRACIONES
FORZAMIENTOS
CiclosBiogeoquímicos
Balance planetario de radiación
FORZAMIENTOS
CLIMA FUTURO
Demografía
Desarrollo
ENERGÍA
Modelos Climáticos
Riesgos deIMPACTOS climáticos
L.Balairón
Evaluaciónde impactos
ESCENARIOS DE EMISIONES de CO2(SRES del IPCC: Informes entre 2000 y 2007)
Emisiones anuales totales de CO2 procedentes de todas lasfuentes (energía, industria y cambio en el uso de tierras)entre 1990 y 2100 (en GtC/año) ���� Fuente: IPCC. 2000-2001
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INCERTIDUMBRE en las emisiones: POBLACIÓN.2100
Nakicenovic et al., 2006 / IPCC
Image 2 de IIASA
INCERTIDUMBRE en las emisiones: LA ENERGÍA
6,4% (2050)11,6% (2050)82,0% (2050)A2
10,2% (2050)
3,7% (2100)
29,9% (2050)
65,5% (2100)
59,9% (2050)
30,7% (2100)
A1
NuclearRenovablesCombustibles Fósiles
Escenario
5,5% (2050)
10,5% (2100)
24,4% (2050)
38,8% (2100)
70,2% (2050)
50,7% (2100)
B2
30,2% (2050)
52,3% (2100)
69,8% (2050)
47,7% (2100)
B1
6,4% (2050)
13,6% (2100)
11,6% (2050)
14,4% (2100)
82,0% (2050)
71,9% (2100)
A2
A1 storylineMundo: mercantilEconomía: crecimiento p.cáp.muyrápidoPoblación: máx.2050 y declinaGobernanza: fuerte interacción regional, convergencia ingresosTecnología-energía: Tres grupos de escenariosA1FI: intensivo fósilA1T: tecnológico
A2 storylineMundo: diferenciadoEconomía: orientada regionalmente, crecimiento p.cápita lentoPoblación: incremento contínuoGobernanza: soluciones propias, protección de las identidades localesTecnología-energía: Desarrollo fragmentado y lento
INCERTIDUMBRE en las emisiones: DESARROLLO ECONÓMICO FUTURO (SRES_IPCC, Nakicenovic et al, 2000)
( Kubatz,IPCC. 2001)
A1T: tecnológicoA1B: equilibrio mix fuentes
fragmentado y lento
B1 storylineMundo: convergenteEconomía: de servicios y de la información; crecimiento menor que A1Población: como en A1Gobernanza: soluciones globales para la sostenibilidad economica, social y ambientalTecnología-energía: limpias y eficientes con los recursos naturales
B2 storylineMundo: soluciones localesEconomía: crecimiento intermedioPoblación: incremento contínuocomo A2Gobernanza: soluciones locales y regionales para la protección ambiental y la equidad socialTecnología-energia: integración más rápida que A2; menos rápida y más diversa que A1 y B1
Incertidumbres en los escenarios anteriores a IPCC.2013
Ejemplificación de algunas características de las incertidumbres en los escenarios de emisionesa través de las emisiones mundiales de CO2 entre 1990 y 2100:
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http://www.eia.gov/forecasts/aeo/http://www.eia.gov/forecasts/aeo/
22Energia y Cambio Climático.Foro Nuclear. 2014_L.B.
http://www.pbl.nl/en/infographic/global-co2-emissions-per-region-from-fossil-fuel-use-and-cement-production
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Scope of reportThis edition of the World Energy Outlook (WEO) presents an
assessment of the prospects for global energy markets in the periodto 2035 and draws out the implicaB ons for energy security,environmental protecB on and economic development
Foro Nuclear. 2014_L.B. Energia y Cambio Climático. 24
NPS CPS 450 S
CalentamientoTOLERABLE
Fundamento negociaciones actuales: Cambio de clima “tolerable”
Fuente: IPCC-2001
TOLERABLE2ºC
����
450 ppmv
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ESCENARIOS ipcc.2013 (Meinshausen & alt.,2011)Representativ Concentration Pathways 2100 and Extended C.P. 2500
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Figure SPM.7aGlobal average surface temperature change
All Figures © IPCC 2013
Figure SPM.7bNorthern Hemisphere September sea ice extent
All Figures © IPCC 2013
Clima de referencia reciente: Temperatura
Exposición Felix Rodríguez de la Fuente (Fundaciones FRF y BBVA) 2006
Modelo CCCma (Centro Canadiense de Modelización y An álisis del Clima)
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EL CLIMA ACTUAL OBSERVADO REALMENTE
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EL CLIMA ACTUAL OBSERVADO REALMENTE
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EL CLIMA ACTUAL OBSERVADO REALMENTE
Anomalía Temperatura mundial superficie 1850-2012
All Figures © IPCC 2013
EL CLIMA ACTUAL OBSERVADO REALMENTE
Cambio Temperatura anual en superficie 1901-2012
Figure SPM.1b: Observed change in surface temperature 1901-2012
All Figures © IPCC 2013
EL CLIMA ACTUAL OBSERVADO REALMENTE
Precipitaciones terrestres
Figure SPM.2: Observed change in annual precipitation over land
All Figures © IPCC 2013
EL CLIMA ACTUAL OBSERVADO REALMENTE
Cambios en cubierta de nieve HN, extensión estival hielo ártico, contenido calor océano, nivel del mar
All Figures © IPCC 2013
EL CLIMA ACTUAL OBSERVADO REALMENTE
All Figures © IPCC 2013
0
2
4
6
Contraction & Convergence 2100
Resto del Mundo
India
ChinaAnexo 1 (no -OECD)
Emisiones Per Capita
5Gtc
10Gtc
1900 2000 21001800 2200
Anexo 1 (no -OECD)OECD minus USA
USA
Emisiones Brutas
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Contraction & Convergence 2100
CO2 No-Anexo IArea CO2 negociable
30Gtc
20Gtc
CO2 neto nulo: Renovables
Eficiencia
Gtc
10Gtc
1800 1900 2000 2100 2200
Area CO2 negociableCO2 Anexo I
BAU
20Gtc
----- A1FIA2
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Cambio climático: toma de decisionesante un riesgo mundial alto
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Conclusiones 11. Los cambios climáticos se inician cuando existen forzamientos
radiativos acumulativos o intensos
2. El sistema climático modifica el cambio inicial y determina la respuesta
climática final del sistema a los forzamientos (sensibilidad climática del
sistema).
3. Actualmente el forzamiento radiativo antropogénico debido al aumento
de GEI, es varias veces superior al resto de los forzamientos causantes
de cambio climático observado.de cambio climático observado.
4. Los escenarios de emisiones considerados en cambio climático,
dependen de LA ENERGÍA, LA POBLACIÓN Y EL DESARROLLO
ECONÓMICA
���� El factor más integrador y clave de los tres es LA ENERGÍA, y es el que posibilita las
estrategias de mitigación o reducción de emisiones más eficiente
5. El calentamiento tolerable de 2ºC r.e.preind. Equivale a 450 ppm CO2
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¡¡ GRACIAS POR SU ATENCIÓN !!
Convención Marco C.Climático http://unfccc.int/
Interg.Panel on Cl.Change-IPCC http://www.ipcc.ch
Agencia Internacional de la Energía http://www.iea.org/
Referencias básicas
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Links recomendados• CAMBIO CLIMÁTICO: Naciones Unidas • www.ipcc.ch Intergovernmental Panel on Climate Change• unfccc.int UN Framework Convention on Climate Change
• OTROS: Canadá, USA, España• http://www.cccma.ec.gc.ca/diagnostics/cgcm4/cgcm4.shtml• http://www.aemet.es/es/serviciosclimaticos/cambio_climat/result_graficos?opc4=1&opc1=Espan
• ENERGIA: Referencias• www.iea.org• www.iea.org• www.bp.com/statisticalreview• http://www.foronuclear.org/es/publicaciones-y-documentacion/publicaciones/energia-2014
• OTROS• http://infographics.pbl.nl/website/globalco2/• http://www.pbl.nl/en/publications/trends-in-global-co2-emissions-2013-report • http://data.giss.nasa.gov/gistemp/ • http://www.evwind.com/2009/06/26/bp-publica-el-anuario-estadistico-de-la-energia-de-
2009/?utm_source=rss&utm_medium=rss&utm_campaign=bp-publica-el-anuario-estadistico-de-la-energia-de-2009
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