Hoi Victor,
Allereerst heel interessant wat je aan het doen bent. Ik ben al enige tijd zelf ook in Excel bezig met het e.e.a. maar dat is wel ietsje simpeler dan jij hebt aanpakt (ik veronderstel bijv. uniforme temperatuuropbouw in de atmosfeer voor het gemak).
Allereerst de forcering: jij komt tot DF = 4,7 Wm-2 bij een verdubbeling van CO2 van 350 ppmv naar 700 ppmv, ik ben zelf uitgegaan van de gesimplificeerde formules van het IPCC (zie hier) en daarmee kom je tot DF = 3,7 Wm-2. Hoe heb jij de forcering bij een verdubbeling van concentratie CO2 bepaald?
Hoi Ben,
Ik werk met een one-dimensional radiative transfer model. Hieruit kunnen versimpelde formules worden afgeleidt waarmee jij werkt, zoals op bijgevoegde link uitgelegd. De afwijkingen van
DF hebben een aantal oorzaken. Ten eerste gebruik ik stralingsforceringen aan de stratopauze i.p.v. de tropopauze. Gebruikelijk is de forcering aan de tropopauze te berekenen nadat de stratosfeer zich heef aangepast. Bij mij wordt de aanpassing van de stratosfeer meegenomen in de climate sensivity.
Te tweede zijn de absorptie-coëfficiënten afgestemd op gegeven stralingsforceringen bij een bekende toename van broeikasgassen uit de literatuur. Deze waarden stammen uit de begin jaren' 90 en zijn gebruikt in het IPCC-rapport van 1990. Het blijkt nu dat deze waarden zijn achterhaald. Deze methode is nogal omslachtig. Het model gaf eerder nog grotere forcings waarbij het totale energie-budget en het spectrum wel klopten. Calibratie op de 'literatuur forcing' was voor methaan geen probleem maar ging bij CO2 ten koste van het spectrum en het totale energie-balans. Ik heb consensus weten te bereiken waarbij de CO2-forcing een krappe 10% hoger uitviel dan de 'literatuurforcing'. Aangezien IPCC 1990 en SAR op 4,37 W/m2 kwamen bij een verdubbeling van CO2 kan hiermee die 4,7 W/m2 goed worden verklaard.
De afwijkingen geven duidelijk aan dat er een nieuwe calibratie ronde nodig is gebaseerd op de recentste informatie. Liever werk ik met kant en klare absorptie parameters. In ieder geval bedankt voor de nieuwe info welke hiervoor mogelijk gebruikt kunnen worden.
De temperatuurstijging is bij een klimaatgevoeligheid (l = [4 e s Tg3] -1 in K/Wm-2) van 0,3 K/Wm-2 voor de door mij genomen forcering circa 1,1 K en bij jouw forcering 1,4 K. Die temperatuurverandering, Tg = l DF, hangt sterk af van de klimaatgevoeligheid en die wordt bepaald o.a. door de genomen emissiviteit, e, van de atmosfeer. Zelf ben ik uitgegaan van e = 0,612 waarmee ik bovenstaande cijfers heb berekend. Mijn tweede is dus: welke klimaatgevoeligheid hanteer jij?
Gr. Ben
Ik voer geen klimaatgevoeligheid in. Deze parameter moet juist blijken uit de berekeningen.
Ik stel de temperaturen van aardoppervlak en atmosfeer handmatig bij zodat de totale uitgaande energie weer gelijk is aan de inkomende. De stratosfeer hanteert haar eigen evenwicht. Het is een kwestie van schuiven en meten, waarbij een aantal temperaturen steeds opnieuw moeten worden ingevoerd, totdat de afwijking niet meer significant zijn.
Uit de veranderde temperatuur kan dan vervolgens de klimaatgevoeligheid worden gedestileerd. Deze kan dan worden vastgesteld op 2,3 K/4,7 W/m2= 0,5 K/W/m2. Deze waarde komt goed overeen met bestaande broeikasmodellen.
Ik zou zelf graag voorstellen om deze sensibility te indexeren voor de wet van Stefan-Boltzmann. Deze CSI-waarde (climate sensibility index) van 0,26 K/W/m2 bedraagt dan 1. De CSI voor CO2 komt in mijn model dan uit op 1,85.
groeten Victor
Quote selectie