science >> Wetenschap >  >> Natuur

Satellietgegevens bieden waardevolle ondersteuning voor IPCC-klimaatrapport

Krediet:CCI

Eerder deze maand, het Intergouvernementeel Panel voor Klimaatverandering (IPCC) heeft zijn laatste beoordelingsrapport gepubliceerd waarin het steeds meer bewijs van de klimaatcrisis wordt uiteengezet. Het rapport identificeert aardobservatiesatellieten als een cruciaal hulpmiddel om de oorzaken en gevolgen van klimaatverandering te volgen en erkent rechtstreeks de bijdrage van ESA's Climate Change Initiative - een onderzoeksprogramma dat is gebaseerd op observaties van meerdere satellietmissies.

Het is het sterkste en meest significante IPCC-rapport tot nu toe, het opnemen van vooruitgang in klimaatobservaties, analysemethoden en modellering, en zal een essentiële bijdrage leveren aan klimaatonderhandelingen en besluitvorming.

Gebaseerd op 14 000 wetenschappelijke publicaties, het rapport concludeert dat "het ondubbelzinnig is dat menselijke invloed de atmosfeer heeft verwarmd, oceaan en land" en waarschuwt dat de veranderingen in de toestand van vele delen van het klimaatsysteem "ongekend zijn gedurende vele eeuwen tot vele duizenden jaren".

Kooldioxide staat nu op het hoogste niveau in minstens twee miljoen jaar, en elke ton draagt ​​bij aan de opwarming van de aarde. Dit veroorzaakt wijdverbreide en snelle veranderingen in de atmosfeer, oceaan, cryosfeer en biosfeer.

In vele hoofdstukken, het rapport benadrukt de waardevolle bijdrage die satellieten leveren bij het volgen van veranderingen en het verbeteren van modellen voor klimaatvoorspelling. Nieuwe en verbeterde waarnemingsgegevensrecords, die langer zijn sinds het vorige rapport van het IPCC in 2013, meer vertrouwen in beoordelingen van klimaatattributie te ondersteunen.

"Het laatste IPCC-rapport toont duidelijk de waarde aan van ESA-programma's bij het leveren van de bewijsbasis voor het monitoren en begrijpen van klimaatverandering." zei Josef Aschbacher, directeur-generaal van ESA. "Deze harde feiten worden ook zeer gewaardeerd door politieke besluitvormers in Europa en wereldwijd."

Het rapport erkent expliciet ESA's Climate Change Initiative (CCI), dat wetenschappelijke teams ondersteunt bij het creëren van langetermijndatasets van wel vier decennia voor belangrijke aspecten van het klimaat, zogenaamde essentiële klimaatvariabelen.

Deze variabelen vormen de basis van de "headline indicators" voor klimaatmonitoring. Vijftien wetenschappers van het CCI-programma van ESA werkten mee als auteurs aan het rapport. met vijf leidende en coördinerende auteursrollen.

De Upsala-gletsjer is de op twee na grootste gletsjer in het zuidelijke Patagonische ijsveld. Veel gletsjers in het Patagonische ijsveld, inclusief Upsala, hebben zich de afgelopen 50 jaar teruggetrokken als gevolg van stijgende temperaturen. Aardobservatiesatellieten, inclusief de Copernicus Sentinel-2-missie, hebben de Upsala-gletsjer nauwlettend gevolgd en hebben onthuld dat deze tussen 1985 en 2021 ongeveer 9 km is teruggetrokken. Satellietgegevens kunnen helpen bij het volgen van veranderingen in de gletsjermassa en, vervolgens, hun bijdrage aan de stijgende zeespiegel. Credit:bevat gewijzigde Copernicus Sentinel-gegevens (2021), verwerkt door ESA, CC BY-SA 3.0 IGO

Zee ijs

Remote sensing heeft een revolutie teweeggebracht in onze kennis van de bevroren gebieden van de wereld, vooral in de buurt van de polen waar de omstandigheden oppervlakteobservaties moeilijk maken.

September De omvang van het zee-ijs in het noordpoolgebied blijft op de lange termijn afnemen – een trend die sinds 1979 vanuit de ruimte wordt gevolgd. zomer ten minste één keer in 2050.

Gletsjerdaling

De meeste gletsjers in de wereld trekken zich terug. Het verlies van gletsjerijs is sinds de jaren negentig versneld en wordt "zeer waarschijnlijk" veroorzaakt door menselijke invloed. Satellietrecords, en onderzoek ondersteund door CCI, die bijdragen aan de wereldwijde gletsjervoorraden, leveren cruciale bewijslijnen in het rapport. Deze gegevens volgen gletsjermassabalans en hoogteverschillen over duizenden afgelegen gletsjers wereldwijd en beoordelen hun bijdrage aan de zeespiegelstijging.

IJskap smelten

Terwijl de afname van het zee-ijs in de zomer binnen tientallen jaren kan worden omgekeerd als de uitstoot van broeikasgassen snel wordt verminderd, vele andere veranderingen zullen honderden tot duizenden jaren doorgaan. Het meest opvallend is het smelten van de ijskappen, zeespiegelstijging, opwarming van de oceaan en verzuring.

Deze animatie toont de omvang van de permafrost van 1997-2018. Bevroren Arctische bodems zullen naar verwachting enorme hoeveelheden broeikasgassen in de atmosfeer afgeven terwijl ze de komende decennia blijven ontdooien. Ondanks de bezorgdheid dat dit de toekomstige opwarming van de aarde zal aanwakkeren, de omvang en snelheid van dit belangrijke klimaatproces blijven onzeker. Om deze kenniskloof te helpen dichten, Door ESA gefinancierde onderzoekers hebben een nieuwe permafrost-dataset ontwikkeld en vrijgegeven - de langste, satelliet-afgeleide permafrost record momenteel beschikbaar. Credit:ESA (gegevensbron:Permafrost CCI, Oboe, J. et al. 2020)

De Groenlandse ijskap heeft sinds de jaren negentig naar schatting 4890 Gt aan ijs verloren als gevolg van het smelten en afvloeien van het oppervlak. Het verlies van de Antarctische ijskap is ongeveer 2670 Gt voor een vergelijkbare periode, gedomineerd door het smelten van de West-Antarctische ijskap.

De nieuwe inzichten sinds het laatste rapport van het IPCC zijn mogelijk gemaakt door observaties te combineren met modellering om inzicht te krijgen in de oppervlakteprocessen die ijsverlies veroorzaken. Het tempo van het verlies van de ijskap neemt toe - het rapport stelt een verviervoudiging vast van het verlies van de ijskap tussen 1992-1999 en 2010-2019.

Observaties van meerdere missies, inclusief gegevens van ESA's ERS-1, ERS-2, Envisat- en CryoSat-missies, evenals de Copernicus Sentinel-1-missie van de EU, zijn cruciaal gebleken voor het bewaken van veranderingen in de ijskappen, die samen met het massaverlies van de gletsjer, zijn nu de belangrijkste veroorzakers van de wereldwijde zeespiegelstijging. De door ESA ondersteunde Ice Sheet Mass Balance Inter-Comparison Oefening, ook bekend als IMBIE, mits bijgewerkt, verzoende satellietschattingen van de bijdrage van de ijskap aan de zeespiegelstijging.

Permafrost en sneeuwbedekking

Er wordt een aanzienlijke vermindering van de permafrost en seizoensgebonden sneeuwbedekking verwacht naarmate de planeet verder opwarmt. Beide zijn het onderwerp van studie door CCI-onderzoeksprojecten, wiens nieuwe dataproducten zoals sneeuwwaterequivalent "aanzienlijke verbeteringen hebben aangebracht in beoordelingen van grootschalige verandering". Elk project heeft op satelliet gebaseerde records vrijgegeven om veranderingen in de afgelopen decennia te karakteriseren.

Zeespiegelstijging

Sinds 1901, de zeespiegel is met 20 cm gestegen, waarbij het stijgingstempo versnelt tot een maximum van 3,7 mm per jaar sinds 2006. Afhankelijk van de toekomstige koolstofemissies, de gemiddelde zeespiegel zou tegen 2100 nog eens 28-101 cm kunnen stijgen, en mogelijk tot 2 m als de ijskappen onstabieler worden.

Dankzij het satelliettijdperk kunnen we onze veranderende wereld beter begrijpen. Deze globes tonen (van linksboven) de wereldwijde landbedekking met oceaankleurgegevens, significante golfhoogte, regionale gemiddelde zeespiegeltrends, zeewatertemperatuur, magnetische veldvariaties, het NASA blauwe marmer, wereldwijde stedelijke voetafdruk, zwaartekracht geoïde, oceaanstromingen, ozon, stikstofdioxide, brandhaarden. Krediet:ESA/CCI/CNES/LOGOS/CLS/DLR/NASA/CNES/KNMI

Satelliet-altimetrietechnieken zorgen voor een nauwkeurige meting van zeespiegelveranderingen. Wereldwijde waarnemingen in de afgelopen drie decennia komen overeen met de bijdrage van de zeespiegelstijging door ijsverliezen - naast de rol van thermische uitzetting.

Om de zeespiegelstijging nauwlettend te volgen, de Copernicus Sentinel-6 Michael Freilich-satelliet werd in november 2020 in een baan om de aarde gelanceerd. Met behulp van de nieuwste radaraltimetrietechnologie, de satelliet zal een nieuw overzicht geven van de oceaantopografie en het langetermijnrecord van hoogtemetingen aan het zeeoppervlak dat in 1992 begon, verbeteren, waardoor het de meest geavanceerde missie is die zich toelegt op het meten van de zeespiegelstijging.

Klimaatmodellering

De relatie tussen aardobservaties en klimaatmodellen is in het huidige IPCC-rapport nauwer dan in 2013 met het belang van individuele modellen afgewogen tegen hoe goed ze aansluiten bij waarnemingen.

Deze worden weergegeven naast satellietgegevens voor ijskapdynamiek, temperatuur van het zeeoppervlak, zee-ijs en zeeniveau, evenals een verbeterde weergave van de cloud, bodemvocht en oceaanbiogeochemie en regionale koolstofbudgetten. Veel van deze vergelijkingen en modelresultaten worden ondersteund door CCI-datasets en leden van de CCI Climate Modeling User Group, evenals projecten zoals RECCAP-2 die gebruik maken van meerdere satellietdatasets om onderlinge vergelijkingen te verbeteren en hoe klimaatvariabelen worden weergegeven in Earth System-modellen.

Vooruitkijkend naar de klimaatconferentie van de Verenigde Naties in 2021 (COP26), ESA zal nieuwe kaarten van wereldwijde bovengrondse biomassa vrijgeven, die zal bijdragen tot de ondersteuning van de eerste wereldwijde inventarisatie van de inspanningen voor klimaatmitigatie en aanpassing in de wereld als onderdeel van de doelstellingen van de Overeenkomst van Parijs.