2 Grad relativ zu wann?

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Beim Petersberger Klimadialog diskutierten in diesen Tagen 35 Staaten über die Klimaschutzziele. Bekanntlich hatte im vergangen Jahr in Cancun die Weltgemeinschaft beschlossen, die globale Erwärmung auf maximal 2 Grad zu begrenzen. Aber 2 Grad im Vergleich zu wann? Allgemein wird davon ausgegangen, dass 2 Grad über dem vorindustriellen Temperaturniveau gemeint sind; es geht schließlich darum, die vom Menschen verursachte Klimaänderung in handhabbaren Grenzen zu halten.

Die Kanzlerin wird heute dazu mit den Worten zitiert:

Aber schon das Zwei-Grad-Ziel ist sehr ungenau. […] Für die einen begann die Industrialisierung im Jahr 1850, andere wiederum sehen den Beginn erst 1950.

Schauen wir daher auf die Frage, welchen Unterschied das überhaupt macht. Wir nehmen dazu die Daten des britischen Hadley Center – denn das ist der einzige globale Temperaturdatensatz, der bis zum Jahr 1850 zurück reicht. Zudem ist es der im letzten IPCC-Bericht verwendete Datensatz, und die IPCC-Berichte sind offizielle Grundlage der internationalen Klimaschutzpolitik. (Dass die Hadley-Daten bekanntlich ein Problem in der Arktis haben, dass für die letzten zehn Jahre zu Abweichungen von anderen Datensätzen führt, ist für diese Betrachtung unerheblich.)

Es macht natürlich keinen Sinn, als Bezugsgröße ein einzelnes Jahr zu nehmen, da es Zufallsschwankungen von Jahr zu Jahr gibt – sinnvoller ist ein klimatologischer Mittelwert über die üblichen 30 Jahre. Die Grafik zeigt mehrere solche Mittelwerte: den für 1850-1879 (rot), den hundert Jahre später (1950-1979, blau) und einen auf 1950 zentrierten (1935-1964, hellblau). Wir sehen: Mittelwerte um 1850 unterschieden sich von Mittelwerten um 1950 lediglich um 0,2 ºC. Denn der größte Teil der globalen Erwärmung hat erst ab den 1970ern stattgefunden (0,6 ºC).

Die Frage, ob man nun 1850 oder 1950 als Bezugszeit nimmt, sollte also wirklich das kleinste Problem der Klimadiplomatie sein. Warum löst man es nicht einfach durch einen typischen politischen Kompromiss: man nehme einfach den Mittelwert über den gesamten Zeitraum 1850-1950 (grün in der Grafik)!

Update (6. Juli): Hier noch eine relevante Passage aus den beim Klimagipfel in Cancun verabschiedeten Entscheidungen, wo klar erwähnt ist, dass sich die 2-Grad-Grenze auf das vorindustrielle Temperaturniveau bezieht (und wenn nötig noch auf 1,5 ºC verschärft werden könnte):

Aus decision 1/CP.16:
Further recognizes  that deep cuts in global greenhouse gas emissions are required according to science, and as documented in the Fourth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change, with a view to reducing global greenhouse gas emissions so as to hold the increase in global average temperature below 2 °C above preindustrial levels, and that Parties should take urgent action to meet this long-term goal, consistent with science and on the basis of equity; also recognizes  the need to consider, in the context of the first review, as referred to in paragraph 138 below, strengthening the long-term global goal on the basis of the best available scientific knowledge, including in relation to a global average temperature rise of 1.5 °C;

 

 

p.s. (5. Juli): Auf speziellen Leserwunsch (siehe 2. Leserkommentar) die obige Grafik auch nochmals mit einer 11-jährigen Glättungslinie (rot), so wie in unserem Buch "Der Klimawandel". (Die 15-jährige Glättungslinie wie im obigen Bild ist hier blau zum Vergleich.) Erwartungsgemäß zeigt eine kürzere Glättungsperiode etwas mehr von den kurzfristigen Klimaschwankungen. (Habe ich jetzt eine Wette gewonnen, und worum geht es dabei?)

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Stefan Rahmstorf ist Klimatologe und Abteilungsleiter am Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung und Professor für Physik der Ozeane an der Universität Potsdam. Seine Forschungsschwerpunkte liegen auf Klimaänderungen in der Erdgeschichte und der Rolle der Ozeane im Klimageschehen.

16 Kommentare

  1. Warum nicht 1200?

    Warum nimmt man denn genau das Ende der kleinen Eiszeit? Warum nicht z.B. um 1200 herum, in der mittelalterlichen Warmzeit?! Vielleicht weil man dann eingestehen müsst, dass das ganze doch nicht so ganz simple auf eine kausalen Ursache zurückzuführen ist…

    [Antwort: Nach allen verfügbaren wissenschaftlichen Rekonstruktionen lagen die globalen Temperaturen um 1200 etwa auf demselben Niveau wie in der Mitte des 20. Jahrhunderts oder kühler – das würde also nichts ändern. (Siehe etwa im IPCC-Bericht hier, oder auch Wikipedia.) Über Kausalität gibt übrigens der Temperaturverlauf ohnehin keine Auskunft. Wenn Sie nach der Ursache suchen, müssen Sie die Wärmequelle suchen – also die Strahlungsbilanz unseres Planeten ansehen. Daher wissen wir, dass die Hauptursache der aktuellen globalen Erwärmung die steigenden Treibhausgaskonzentrationen sind. Stefan Rahmstorf]

  2. 2 Grad relativ zu wann?

    Lieber Prof Rahmstorf, es ist wirklich so: ich trage Ihr blaues Buechlein (“Klimawandel”) immer in der Tasche! Warum: Damit ich bei jedem guten Einfall immer zum Vergleich bei Ihnen nachschlagen kann….
    Ich bin dankbar, dass Sie im blauen Buch die vorhergehende Statistik HadCRUT2 -i.e. auf 11 Jahre geglaettet – verwendet haben! Bitte zeigen Sie uns allen, wie geht denn diese 11-J-Graphik von ihrer Buch-Seite 37 (2007) weiter?

    Neue Wette: Diese 11-Jahre-Graphik werden wir nicht von Ihnen bekommen…..(weil es nicht schmeckt: ist auf einmal zu “kurz gefasst, fuer Ihr Buch aber nicht”). Dafuer werden jetzt die Bezugsraeume
    “angepasst”, die besser passen, von HadCRUT2 zu GISS (1950-1980), dann zu WMO (1960-1990), vielleicht dann zu Roy Spencer (“latest global temps R.S”) (1980-2011)…. Nun Ihr neuer Vorschlag (1850-2000)….
    Ich schlage vor, wir bleiben alle in der Prognose (bzw “Projizierung” in die Zukunft- offizielle Terminologie) bei der Klimaorganisation IPCC und den SRES-Szenarios, die sind von 40 Instituten ausgearbeitet und fangen 1990 an (1990-2100). Da haben wir unseren allgemein verbindlichen Anfang der Prognosen und brauchen an den Terminen und Bezugsraeumen nicht herumzuschrauben….das bringt keinen Erkenntniszugewinn…

    [Antwort: Lieber Herr Seifert, das ist zwar eine interessante Verschwörungstheorie, aber weder Glättung noch Bezugszeitraum ändern irgendetwas am Verlauf und Ausmaß der globalen Erwärmung. Ich habe die Hadley-Daten hier so gezeigt, wie das Hadley Center sie publiziert, also als Abweichung vom Mittelwert 1961-1990. Sie können aber auch eine beliebige andere Basisperiode nehmen; das würde lediglich die Achsenbeschriftung der Grafik ändern. Stefan Rahmstorf]

  3. CO2 / Wissen ?

    Daher wissen wir, dass die Hauptursache der aktuellen globalen Erwärmung die steigenden Treibhausgaskonzentrationen sind

    Wissen ?

    Given the widely noted increase in the warming effects of rising greenhouse gas concentrations, it has been unclear why global surface temperatures did not rise between 1998 and 2008.

    Der Herr Kaufmann weiß es wohl nicht, selbst wenn er wie folgt

    The finding that the recent hiatus in warming is driven largely by natural factors does not contradict the hypothesis: “most of the observed increase in global average temperature since the mid 20th century is very likely due to the observed increase in anthropogenic greenhouse gas concentrations

    [Achtung, Michel L. Mann ungleich Michel E. Mann]
    Very likely hat mit Wissen nicht das Geringste zu tun. Eine gerne auch in den IPCC Berichten verwendete Floskel um zu zeigen, das man eigentlich nichts weiß, außer der Tatsache, das das Wissen in Klimafragen mehr als limitiert ist.

    [Antwort: Lieber Aladin, das ist doch ein alter Hut, den wir schon oft diskutiert haben. Wenn es im April mal eine Woche kälter wird, zweifeln Sie dann auch daran, dass der Frühling kommt und dass wir den Grund dafür verstanden haben? Stefan Rahmstorf]

  4. Der Bezug ist irrelevant

    Solange von den wichtigsten Emittenten keine ausreichenden Maßnahmen ergriffen werden, um das Ziel zu erreichen, sind sowohl Ziel als auch Bezug irrelevant.

    Man könnte sogar als Bezugszeitpunkt den Gipfel von Cancun nehmen, und es würde trotzdem nicht funktionieren. Wenn die USA, China, Indien, Australien oder Kanada so weitermachen wie bisher (entweder: es gibt keine Klimaerwärmung, und wenn ist sie natürlich und obendrein gut; bzw: wir haben ein Recht auf genauso hohe Pro-Kopf Emissionen wie Ihr), wird jedes Zwei-Grad Ziel verfehlt werden.

    Dann bleibt nur die Hoffnung auf versiegendes Öl oder unwahrscheinliche technische Fortschritte, die die Energieerzeugung vollkommen verändern (Niedrigenergie Kernreaktionen, Antimaterie) und dazu kostengünstig und schnell umzusetzen sind.

    Stand jetzt steuern wir wohl eher auf 4 Grad zu (im Vergleich zu 1850).

  5. @Flin
    “Dann bleibt nur die Hoffnung auf versiegendes Öl oder unwahrscheinliche technische Fortschritte, die die Energieerzeugung vollkommen verändern (Niedrigenergie Kernreaktionen, Antimaterie) und dazu kostengünstig und schnell umzusetzen sind.”

    Im Prinzip mögen Sie leider recht haben; das organisierte Getöse der Lobbyisten ist vor allem in der “freien Welt” so laut, dass wissenschaftliche Erkenntnisse wenig Chancen haben, die Politik zu beeinflussen.

    Aber z. B. die Photovoltaik konnte in den letzten (6) Jahren rund eine Halbierung der Stromgestehungskosten erzielen. Es deutet einiges darauf hin, dass hier noch sehr viel Kostensenkungspotential drinsteckt. WENN sich die Lernkurve so fortsetzen würde, dann würden sich die (jetzigen)Klimasünder leichter tun.

    Jede Epoche hat ihre fundamentalen Irrtümer -aber nicht überall. Vor ein paar Jahrzehnten war es der Faschismus..

  6. @Djax

    Warum nimmt man denn genau das Ende der kleinen Eiszeit? Warum nicht z.B. um 1200 herum, in der mittelalterlichen Warmzeit?!

    Das würde doch aber gar keinen Unterschied machen. Um 1200 war es global auch nicht wärmer, als um 1950 herum. Schau dir doch einfach mal die verschiedenen globalen Temperatur-Rekonstruktionen an:
    http://www.ipcc.ch/…/ar4/wg1/en/figure-6-10.html
    http://dels.nas.edu/…ief/Surface_Temps_final.pdf

    Also was wäre damit gewonnen? Die aktuelle Erwärmung seit Mitte des 20. Jahrhunderts wäre deshalb immer noch genauso groß wie vorher und ihre Ursache wären auch immer noch primär unsere Treibhausgase.

  7. @Joachim Seifert

    Ich bin dankbar, dass Sie im blauen Buch die vorhergehende Statistik HadCRUT2 -i.e. auf 11 Jahre geglaettet – verwendet haben! Bitte zeigen Sie uns allen, wie geht denn diese 11-J-Graphik von ihrer Buch-Seite 37 (2007) weiter?

    Ich bin zwar nicht Herr Rahmstorf, aber ich kann dir auch zeigen wie das weitergeht. Das könntest du sogar selbst herausfinden, da du bei WoodForTrees.org dir solche Grafiken leicht selbst zusammenstellen kannst. Also machen wir das doch schnell:

    HADCrut mit 11-jähriger Glättungslinie:
    http://woodfortrees.org/…rut3vgl/from:1960/trend

    Und was sagt uns das? Die Erwärmung geht seit 1950 unvermindert weiter. Natürlich liegen aufgrund der Schwankungen von Jahr zu Jahr manche Jahre etwas höher oder niedriger als die Trendlinie, aber insgesamt ist die Richtung doch völlig klar.

    Klimaleugner picken sich dann gern bestimmte kurze Zeiträume heraus, mit einem sehr warmen Jahr als Ausgangspunkt und einem möglichst kalten Jahr als Endpunkt heraus, um dann zu behaupten, die Erwärmung habe “gestoppt”…

    Am beliebtesten ist dabei die Behauptung unter Klimaleugnern, seit 1998 wäre es nicht wärmer geworden, die Erwärmung habe gestoppt und die menschlichen Treibhausgas-Emissionen somit nicht schuld. Das ist natürlich völliger Unsinn.

    Wieso? Weil man das ganze 1979-1986, 1987-1997 genauso sagen hätte können, dort könnte man nämlich genauso dämliche Linien ziehen. Hat die Erwärmung damals gestoppt? Nein. Die Temperatur hat seit 1960 um 0,6°C zugenommen.

    http://woodfortrees.org/…rut3vgl/from:1960/trend

    Nun, es kann ja in der Grafik jeder sehen, ob solche kurzzeitigen, extra von den Klimaleugnern herausgepickten Zeiträume mit dem langfristigen Trend irgendwas zu tun haben…

    [Antwort: Danke; Sie illustrieren das Gleiche wie ich oben im p.s., nur mit einem anderen Glättungsverfahren, nämlich dem gleitenden Mittelwert. Statistisch kein besonders guter Filter aber dafür sehr transparent und einfach zu verstehen, auch für den Laien. Stefan Rahmstorf]

  8. Schwefelemissionen bremsten Klimawandel

    Hallo Herr Rahmstorf,

    Ist das auch die breite Sicht der Klimaforscher ?
    http://www.scinexx.de/…ell-13655-2011-07-05.html

    Klingt plausibel, daß durch Verbrennung von Unmengen schwefelhaltiger Kohle soviel SO2 in die Atmosphäre freigesetzt wird, daß Abkühleffekte auftreten; Stichwort Laki-Eruption 1783
    Wie ich aber inzwischen gelernt habe, gibt es die Pause bei der globalen Erwärmung nicht; in diesem Artikel kapriziert man sich wieder mal am Peak-Jahr 1998 aus Ausgangspunkt.

    [Antwort: Interessante Studie. Die Autoren stimmen auch mit der Standarderklärung überein, dass über einen so kurzen Zeitraum (1998-2008) der Trend durch natürliche Schwankungen (Sonne, El Niño) dominiert wird, fügen dem aber noch einen neuen Aspekt hinzu: nämlich dass der anthropogene Antrieb in diesem Zeitraum auch nur wenig gestiegen ist, wegen der wachsenden Luftverschmutzung in China. Letzteres mag stimmen (kann ich so erstmal nicht nachprüfen). Die Diskussion der Temperaturentwicklung sehe ich aber eher kritisch, da sie nur auf den Hadley-Daten beruht – mit den NASA oder den NOAA Daten hätte sich da ein anderes Bild ergeben, wir haben das ja schon oft diskutiert. Stefan Rahmstorf]

  9. Plan B

    _Flin_ merkte an:

    … wird jedes Zwei-Grad Ziel verfehlt werden. […] Stand jetzt steuern wir wohl eher auf 4 Grad zu (im Vergleich zu 1850).

    Dann wäre es vielleicht an der Zeit sich einen Plan B zu überlegen, um den Folgen dieser Entwicklung zu begegnen, wenn wir sie schon nicht verhindern können.

    Dazu bedürfte es jedoch eines Paradigmenwechsels in der Politik, aber der wird allein schon dadurch erschwert, dass bereits ein solcher Vorschlag schon als Defätismus gewertet wird.

  10. @Toni Erlbacher

    Hottest Decade on Record Would Have Been Even Hotter But for Chinese Coal Plant Sulfur Pollution

    http://thinkprogress.org/…plant-sulfr-pollution/

    Der seit den 70er-Jahren anhaltende Trend ist ungebrochen, aber ohne die Luftverschmutzung wäre er noch ein bisschen stärker gewesen.

  11. @Stefan Rahmstorf

    Sie illustrieren das Gleiche wie ich oben im p.s., nur mit einem anderen Glättungsverfahren, nämlich dem gleitenden Mittelwert. Statistisch kein besonders guter Filter aber dafür sehr transparent und einfach zu verstehen, auch für den Laien. Stefan Rahmstorf

    Mehr gibt WoodForTrees.org leider nicht her an Glättungsverfahren.

    Aber man kann auch mit diesen normalen gleitenden Mittelwerten sehr brauchbare Ergebnisse erzielen, z.B. in dem man sie einfach 2x hintereinander anwendet. Dann erhält man ein gewichtetes gleitendes Mittel.

    Wenn ich z.B. das 11-jährige gleitende Mittel nochmals mit einem 11-jährigen gleitenden Mittel überglätte, d.h. das Mittel vom Mittel bilde, dann erhält man z.B. etwas, was deiner 11-jährigen Glättungsfunktion oben im P.S. schon ziemlich nahe kommt. Man muss schon mehrmals hinschauen, um dann noch subtile Unterschiede zu erkennen.
    http://woodfortrees.org/…t3vgl/mean:132/mean:132

    Der Gesamt-Glättungszeitraum ergibt sich dann eigentlich durch Addition der einzelnen Jahre der verschiedenen Glättungsschritte. Behält man den Gesamtzeitraum bei, und verteilt nur die Jahre anders auf die verschiedenen gleitenden Mittel, dann kann man z.B. die Gewichtung des Mittels steuern.

    http://woodfortrees.org/…mean:60/mean:60/mean:30

    Das ist zwar kein richtiger Ersatz für bessere Glättungsverfahren, aber zumindest mit einfachen Tools wie WoodForTrees.org lassen sich dann deutlich bessere Ergebnisse erzielen.

  12. Vergleichbares Paläoklima zu heute ?

    Wie war denn das Klima vor 399.000 Jahren (Exzentrizität: 0,019; Achsneigung: 22,49°; Perihel: 272°)
    bis vor 363.000 Jahren (Exzentrizität: 0,004; Achsneigung: 23,40°, Perihel: 275°), also einem Zeitraum von 36.000 Jahren ?
    Gibt es dazu eine gute Klimarekonstruktion z.B. für Europa, die aufgrund der ähnlichen Erdbahnparametersituation zu heute, mögliche Schlüsse auf die künftige Klimaentwicklung zulassen ?
    Die erhöhte Treibhausgaskonzentration heute, im Vergleich zu vor 400.000 Jahren, lassen wir mal außen vor.

    Erdbahnparameter heute: (Exzentrizität: 0,0167; Achsneigung: 23,44°; Perihel: 282,9° => 3. Jänner)
    Erdbahnparameter in 10000 Jahren (Exzentrizität: 0,0116; Achsneigung: 22,6°; Perihel: 99° => Ende Juni)
    Erdbahnparameter in 34000 Jahren (Exzentrizität: 0,0048; Achsneigung: 23,9°; Perihel: 276,5°)

  13. Kommen und Gehen der Eem-Warmzeit …

    Das Eem war in Europa im Optimum um 5°C wärmer als heute.
    Das Eem begann vor 127000 Jahren bei einer Erdbahn-Exzentrizität von 0.039, einer Achsneigung von 24° und einer Perihelposition von 96°-> Ende Juni.
    Sonnennähe im Sommer bei dieser Exzentr. bedeutet, daß die Erde der Sonne um einige Mio.km näher gewesen sein muß als heute.
    Das Eem endete vor 115000 Jahren bei einer Erdbahn-Exzentrizität von 0.041, einer Achsneigung von 22.4° und einer Perihelposition von 292°-> Mitte Jänner; das heißt bei extremer Sonnenferne im Sommer.
    Das Eem ist für mich DAS Beispiel einer Erdbahnparameter-getriebenen Warmzeit.

    Zum Klimaziel:
    +2°C relativ zu wann, ist klar; nicht aber +2°C bis wann und wie geht´s weiter.

    [Antwort: Lieber Herr Erlbacher, ich verstehe Ihre Kommentare nicht – worauf wollen Sie hinaus? Was die Klimafolgen angeht sind die durch Orbitalzyklen getriebenen früheren Veränderungen kein guter Vergleich, da dieser Typ von Klimaänderungen räumlich sehr heterogen verteilt ist; im globalen Mittel war das Eem zum Beispiel kaum wärmer als das derzeitige Klima. Zudem spielen die orbitalen Klimaveränderungen sich sehr langsam über viele Jahrtausende ab. Selbst das Ende der letzten Eiszeit, eine der schnellsten und größten orbitalen Klimaveränderungen, brachte nur einen globalen Temperaturanstieg von ca. 5 ºC über 5000 Jahre, also im Schnitt 0,1 ºC pro Jahrhundert. Schon im 20 Jh. haben wir mit 0,7 ºC Erwärmung ein Mehrfaches davon gesehen, ganz zu schweigen von der für das 21. Jh. erwarteten Erwärmung um mehrere Grad. Stefan Rahmstorf]

  14. @Toni Erlbacher

    Ein Vergleich der heutigen Warmzeit mit ähnlichen früheren Epochen kann hilfreich sein, muss es aber nicht, da die Ursachen für die jeweilige Erwärmung sehr unterschiedlich ausfallen.

    Selbst die nach geologischen und stratigraphischen Maßstäben zeitlich sehr nahe Eem-Warmzeit ist durch andere Charakteristiken geprägt als das Holozän. Ich stütze mich hierbei auf die Feststellungen von Prof. Schönwiese (Universität Frankfurt/Main), wonach die Kälteeinbrüche während der Eem-Zeit erheblich gravierender ausfielen als die natürlichen Schwankungen der letzten 12.000 Jahre.

    Die Gründe für diese relativ extreme Klimakurve sind weitgehend unbekannt, können jedoch kaum bei den sehr langsamen Änderungen der Erdbahnparameter zu suchen sein. Bei den globalen Temperaturen unterscheidet sich das Eem wenig von den aktuellen Werten, und abgesehen von ein paar Ausschlägen nach oben herrschte damals im nordhemisphärischen und vieljährigen Mittel ein Temperaturplus von etwa 1° C im Vergleich zu heute.

    [Antwort: Was für ein Paper von Herrn Schönwiese meinen Sie denn? Stefan Rahmstorf]

  15. Begrenzung auf 2 Grad

    Hallo Herr Rahmstorf,

    Danke !
    Ja, das war wohl etwas Themaverfehlung meinerseits zu diesem Thread.
    Damit wollte ich ausdrücken, daß sich in den nächsten Tausend Jahren orbitalparameter-getrieben eine zum anthropogenen Treibhauseffekt zusätzliche natürliche Erwärmung ergibt.