Extrapolationen

Das Ziel von Extrapolationen ist es, verschiedenen Szenarien, die zukünftige CO2-Emissionen beschreiben, entsprechende mittlere globale Temperaturen zuzuordnen.

Wesentliche Voraussetzung für verläßliche Ergebnisse ist die Fähigkeit, die bisherigen CO2-Konzentrations-bedingten Temperaturerhöhungen genau beschreiben und von natürlichen periodischen Veränderungen (AMO und solare Zyklen) unterscheiden zu können. Weiterhin ist es erforderlich, die atmosphärische CO2-Konzentration möglichst genau aus den jährlichen CO2-Emissionen berechnen zu können. Beide Voraussetzungen sind erfüllt:

  • Abb. 1 | Vorhersage der CO2-Konzentration des Jahres 2018 mit dem Bern-Carbon-Cycle-Modell unter Verwendung der Meßwerte der Jahre 1959 bis x (x=1959 .. 2018)

    Unter „CO2-Konzentrationen“ wurde das Bern Carbon Cycle Modell vorgestellt, das über mehrere Jahrzehnte hinweg CO2-Kon­zen­tra­tio­nen aus CO2-Emissionen exakt berechnen kann (im Rahmen der natürlichen Schwankungen der CO2-Konzentration), und mit dessen Hilfe eine sinnvolle „vorindustrielle“ CO2-Konzentration bestimmt werden konnte:
    C0 = 295 ppm.

  • Unter „Globale Erwärmung“ wurde gezeigt, daß die natürlichen Zyklen AMO und deVries/Suess-Zyklus die anthropogene Erwärmung T überlagern, die dem logarithmischen Zusammenhang T = 2,5 * ln(C/C0) folgt.
  • Unter Prognose-Qualität wurde gezeigt, daß der Temperaturwert von 2019 mit Meßdaten von 1850 – x (x=1930, 1940, …, 2010) mit +-0,05°C Genauigkeit vorhergesagt werden kann, wenn man die beiden natürlichen Zyklen berücksichtigt und die Parameter des loga­rith­mi­schen Ansatzes aus den Meßdaten bestimmt. Ein linearer Ansatz würde Temperaturen umso mehr überschätzen, je weiter er in die Zukunft prognostiziert.

In „dm/dT konstant ?“ geht es um die Frage, ob wirklich je 1600 Gt CO2-Emission (m) konstant zu 1°C Temperaturerhöhung führen, wie es der IPCC behauptet (siehe „Tempereatur-Kalibrierung (IPCC 2013)“. Mit dem logarithmischen Ansatz gilt mit der CO2-Konzentration C und der Airborne Fraction AF(m)=dmAtm/dm

(1) dm/dT = 3,125 * C(m)/AF(m)

Die Formel (1) kann näherungsweise durch die Gerade dm/dT >= (m+3350)/2,055 nach unten abgeschätzt werden – siehe „dm/dT linear steigend“. Durch Integration des Kehrwerts dT/dm = 2,055/(m+3350) kann eine obere Abschätzung der Tem­pera­tur­er­hö­hung nach der Emission von m Gt CO2 formuliert werden:

(2) T <= 2,055 * ln(1+m/3350)

Abb. 2 | Die aus verschiedenen Szenarien resultierende globale Erwärmung mit oberer Abschätzung