energÍa y medioambiente madrid, 12 de septiembre de...

Energía y cambio climático

XXXI Jornadas Nacionales sobre Energía y Educación

ENERGÍA Y MEDIOAMBIENTEMadrid, 12 de septiembre de 2014

1

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)


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)

5Energia y Cambio Climático.Foro Nuclear. 2014_L.B.

EL EFECTO DE INVERNADERO”NATURAL”en La Tierra


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


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


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


Desarrollo, energía y gases de efecto de invernadero

Aumento de CONSUMOS

ENERGÉTICOS

DESARROLLOSOCIO-

ECONÓMICO

Aumento deEMISIONES

Gases Ef. Invernadero

?


Los acuerdos internacionales intentan estabilizar las concentraciones �� Hay que reducir las emisiones

(porque no se relacionan linealmente)

Fuente: IPCC / WMO-UNEP


Fuente: IPCC.2013

All Figures © IPCC 2013

Fuente: IPCC.2013


Ejemplo de forzamientos utilizados en el modelo GISS (NASA) entre 1880 y 2003

2007


Simulación con forzamientos reales hasta 2003 y escenarios futuros de temperatura hasta 2200

2007

(Fuente: Hansen et al, 2007)


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


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:


http://www.eia.gov/forecasts/aeo/http://www.eia.gov/forecasts/aeo/


http://www.pbl.nl/en/infographic/global-co2-emissions-per-region-from-fossil-fuel-use-and-cement-production


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


NPS CPS 450 S

CalentamientoTOLERABLE

Fundamento negociaciones actuales: Cambio de clima “tolerable”

Fuente: IPCC-2001

TOLERABLE2ºC

��

450 ppmv


ESCENARIOS ipcc.2013 (Meinshausen & alt.,2011)Representativ Concentration Pathways 2100 and Extended C.P. 2500


Figure SPM.7aGlobal average surface temperature change


Figure SPM.7bNorthern Hemisphere September sea ice extent


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)


EL CLIMA ACTUAL OBSERVADO REALMENTE



Anomalía Temperatura mundial superficie 1850-2012



Cambio Temperatura anual en superficie 1901-2012

Figure SPM.1b: Observed change in surface temperature 1901-2012



Precipitaciones terrestres

Figure SPM.2: Observed change in annual precipitation over land



Cambios en cubierta de nieve HN, extensión estival hielo ártico, contenido calor océano, nivel del mar


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


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


Cambio climático: toma de decisionesante un riesgo mundial alto


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


¡¡ 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


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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