Delrapport 1 - Observerede og fremtidige klimaforandring

Hvert af de tre seneste årtier har været varmere end alle foregående årtier siden 1850. De seneste 30 år har været den varmeste periode i 1400 år på den nordlige halvkugle.

Den globale middeloverfladetemperatur er steget med 0,85 °C mellem 1880 og 2012. Næsten hele kloden har oplevet opvarmning af overfladen.

Hastigheden af opvarmningen over de seneste 15 år er mindre end tendensen siden 1951.

Der er observeret flere hedebølger i store dele af Europa, Asien og Australien. Der er også observeret hyppigere og mere ekstrem nedbør i Nordamerika og Europa.

Ændringer i den globale overfladetemperatur vil i slutningen af det 21. århundrede overstige 1,5 °C for alle RCP-scenarierne undtagen RCP2.6. Temperaturændringen vil sandsynligvis overstige 2 °C for RCP6.0 og RCP8.5. For RCP4.5 vil temperaturændringen med 50-100 % sandsynlighed overstige 2 °C. Opvarmningen vil fortsætte efter år 2100 for alle scenarier undtagen RCP2.6.

Temperaturen i den arktiske region vil stige hurtigere end den globale middeltemperatur, og opvarmningen vil være større over land end over havet.

Opvarmning af havet dominerer ophobningen af lagret energi i klimasystemet. Opvarmning af havet tegner sig for mere end 90 % af denne forandring mellem 1971 og 2010.

Den globale opvarmning af havene vil fortsætte i det 21. århundrede. Varme fra havets overflade vil trænge ned i dybhavet og påvirke havets cirkulation.

Havets opvarmning er størst i de øverste 75 m, hvor temperaturen er steget med 0,1 °C pr. årti fra 1971 til 2010. De øverste 100 meter af havet er estimeret til at opvarme mellem 0,6 °C og 2,0 °C i slutningen af det 21. århundrede afhængig af RCP-scenariet. Havet mellem 700 og 2000 m er også opvarmet mellem 1957 og 2009, og i 1000 m dybde vil temperaturen stige 0,3 °C til 0,6 °C. I dybhavet under 3000 m har man observeret en temperaturstigning mellem 1992 og 2005.

Mere end 60 % af energistigningen i klimasystemets er lagret i havets øverste 700 m, og ca. 30 % er lagret i havet under 2000 m.

Atlantic Meridional Overturning Circulation (AMOC - et system af strømme i Atlanterhavet) vil svækkes over det 21. århundrede med 11 % til 34 %. Der vil være nogen nedgang i AMOC i 2050, men der vil også være årtier, hvor AMOC stiger.

Det er meget usandsynligt, at AMOC vil undergå en pludselig forandring eller vil kollapse i det 21. århundrede. Et kollaps efter det 21. århundrede ved stor og vedvarende opvarmning kan dog ikke udelukkes.

Gletsjere krymper og taber masse over hele verdenen med meget få undtagelser. Hastigheden af massetab er accelereret, så gletsjerne krymper hurtigere og hurtigere. Gletsjerne forventes at tabe masse og krympe mellem 15 og 85 % i slutningen af det 21. århundrede.

Mellem 1993 og 2009 mistede gletsjerne i gennemsnit 275 gigatons om året. 100 gigatons smeltet gletsjer om året svarer til, at havet stiger ca. 0,28 mm om året.

Iskapperne på henholdsvis Grønland og Antarktis er svundet ind i løbet af de seneste to årtier. Det årlige massetab er blevet større og større i den periode. Mellem 1992 og 2001 svandt den grønlandske iskappe ind med 215 gigatons om året, og den antarktiske iskappe mistede 147 gigatons om året.

Havisen i Arktis er også svundet ind med 3,5 til 4,1 % pr. årti i mellem 1979 og 2012. Udbredelsen af sommerhavis-minimum aftog meget sandsynligt med 9,4 % og 13,6 % pr. årti. Tilbagetrækningen af sommerhavis og stigningen i havoverfladens temperatur i Arktis over de seneste tre årtier var usædvanlig stor i forhold til i hvert fald de sidste 1450 år.

Havis vil fortsat svinde ind og blive tyndere, og snedækket på den nordlige halvkugle vil formindskes i slutningen af det 21. århundrede i takt med, at den globale temperatur stiger. Et næsten isfrit Aktisk Ocean i september er sandsynligt inden midten af dette århundrede, hvis udviklingen følger RCP8.5.

Havisen i Antarktis er derimod vokset med 1,2 til 1,8 % pr. årti mellem 1979 og 2012.

Snedækket på den nordlige halvkugle er formindsket siden midten af det 20. århundrede. Snedækket for marts og april er formindsket med 1,6 % pr. årti i perioden 1967-2012. I juni er snedækket formindsket med 11,7 % pr. årti i samme periode. Snedækket på den nordlige halvkugles vil blive mellem 7 % og 25 % mindre i løbet af det 21. århundrede.

Permafrosten er udsat for højere temperaturer i de fleste regioner siden de tidlige 1980’ere. Opvarmningen af permafrosten var op til 3 °C i Nordalaska og op til 2 °C i dele af det Europæiske Rusland. En stor del af permafrostens tykkelse og areal er forsvundet i den nordlige del af det Europæiske Rusland mellem 1975 og 2005. Permafrostens areal er beregnet til at formindskes med mellem 37 % og 81 %.

Det globale middelhavniveau er steget 0,19 m i perioden 1901-2010. Hastigheden i havniveaustigningen siden midten af det 19. århundrede har været højere end middelhastigheden over de foregående to årtusinder.

Gletsjernes massetab og havets termiske udvidelse på grund af opvarmning forklarer 75 % af den observerede havniveaustigning siden 1970’erne. Fra 1993 til 2010 har summen af observerede bidrag fra termisk udvidelse, gletsjere, iskapper, havis og lagring af vand på land været i overensstemmelse med havniveaustigningen. Summen af bidragene er 2,8 mm om året.

I løbet af den sidste mellemistid (129.000 til 116.000 år siden) var havniveauet mellem 5 og 10 m højere end det er i dag. Dengang var den globale overfladetemperatur mere end ca. 2 °C varmere end i dag. 

CO₂-koncentrationen i atmosfæren er steget med mere end 40 % siden 1750. Stigningen er et resultat af menneskelig aktivitet hovedsageligt pga. afbrænding af fossile brændsler. De nuværende koncentrationer af CO₂, CH₄ og N₂O overstiger langt koncentrationerne i løbet af de sidste 800.000 år (fundet i isborekerner). 

Koncentrationerne af drivhusgasserne CO₂, CH₄ og N₂O er steget med henholdsvis ca. 40 %, 150 % og 20 % siden før industrialiseringen.

Hastigheden, som CO₂-, CH₄-, og N₂O-koncentrationerne er steget med i løbet af de seneste 100 år, har med stor sikkerhed ikke været set lignende i 22.000 år.

CO₂-udledninger fra afbrænding af fossile brændsler og cementproduktion har frigivet 365 gigatons til atmosfæren, mens skovrydning og andre ændringer i brugen af land har frigivet 180 gigatons. Den samlede menneskeskabte CO₂-udledning er dermed 555 gigatons, hvoraf 240 gigatons er ophobet i atmosfæren, 155 gigatons er optaget i havet og 160 gigatons er samlet i andre økosystemer på land.

Havets pH-værdi er faldet med 0,1 siden begyndelsen af den industrielle tidsalder. Faldet i pH-værdien svarer til en stigning i hydrogenion-koncentrationen på 26 %. Havets optag af menneskeskabt CO₂ er årsagen til denne forsuring af havet.

Ændringer i vandets globale kredsløb vil ikke være ensartet. Kontrasten i nedbør mellem tørre og våde regioner og mellem tørre og våde sæsoner vil forøges, selvom der kan være regionale undtagelser.

I en varmere verden vil ekstreme nedbørshændelser i slutningen af dette århundrede være mere intense og forekomme oftere over de fleste landmasser på mellembreddegrader og over våde tropiske egne.

El Niño Southern Oscillation (ENSO) vil forblive den dominerende tilstand i det tropiske Stillehav med global indflydelse i det 21. århundrede.

Det globale havniveau vil fortsætte med at stige i løbet af det 21. århundrede.  Det er meget sandsynligt, at hastigheden hvormed det sker, vil overstige den observerede hastighed i løbet af 1971-2010 for alle RCP scenarierne på grund af øget opvarmning af havet og massetab fra gletsjere og iskapper.

Sikkerheden i forudsigelserne af de globale havniveaustigninger er øget siden IPCC's fjerde hovedrapport blandt andet fordi de dynamiske forandringer i iskapper nu er inkluderet i modellerne.

Havniveauet vil stige med mellem 0,26 m og 0,98 m i slutningen af det 21. århundrede afhængigt af hvilket scenarie fremskrivningen følger.

Når vandets temperatur stiger, fylder det mere. Denne effekt er den største årsag til, at havniveauet på Jorden vil stige. Termisk ekspansion tegner sig for 30-50 % af havniveaustigningen, og bidraget fra gletsjere er 15-35 %.

Afsmeltningen af iskappen på Grønland vil også medføre vandstandsstigning. Den antarktiske iskappe vil sandsynligvis sænke havniveauet. Effekten fra de to iskapper vil sandsynligt tilsammen give et bidrag i størrelsesordenen 0,03 til 0,20 meter til vandstanden i 2081-2100.

Havniveauet vil stige ved over 95 % af havets areal i slutningen af det 21. århundrede. Omkring 70 % af verdens kystlinjer forventes at opleve ændringer i havniveau.

Klimaændringer vil påvirke kulstofskredsløbet på en måde, der vil forstærke stigningen af CO₂ i atmosfæren. Yderligere optag af kulstof i havene vil forøge forsuringen af havet. Faldet i pH-værdi i havenes overfladevand vil ved slutningen af det 21. århundrede være mellem 0,06 og 0,32 afhængigt af scenarie.

Der er stor sikkerhed for, at feedback mellem klima og kulstofkredsløbet er positiv i det 21. århundrede, så mere af den udledte CO₂ vil forblive i atmosfæren.

De samlede udledninger af CO₂ i perioden 2012-2100 spænder ifølge modellerne fra 140 til 1910 gigatons.

De samlede CO₂-udledninger over tid afgør størrelsen af den globale opvarmning sidst i det 21. århundrede og fremover. De fleste aspekter af klimaændringerne vil vare ved i århundreder, selv hvis CO₂-udledningerne ophører. Betydelige klimaforandringer over flere hundrede år er derfor uundgåelige.

De samlede CO₂-udledninger fra menneskelige kilder må ikke overstige ca. 1000 gigatons C siden industrialiseringen, hvis det skal være sandsynligt, at opvarmningen fra bidraget fra menneskelige CO₂-udledninger holdes under 2 °C i forhold til før industrialiseringen (med 66 % sandsynlighed).

Halvdelen af denne mængde, 531 gigatons C, var allerede udledt i 2011.

Det er i realiteten sikkert, at global havniveaustigning vil fortsætte efter 2100, og havniveaustigning på grund af termisk ekspansion vil fortsætte i mange århundrede. De få modelresultater, der er til rådighed, indikerer, at den globale middelhavniveaustigning i 2300 vil være mindre end 1 meter, hvis CO₂-koncentrationen på det tidspunkt topper og herefter falder og forbliver under 500 ppm (part per million). Men stigningen vil være på 1 til 3 meter, hvis CO₂-koncentrationen er mellem 700-1500 ppm.

Større havniveaustigning kan være resultatet af vedvarende massetab fra iskapper, og en del af massetabet vil muligvis være irreversibelt.

Vedvarende opvarmning over en vis tærskelværdi vil føre til et næsten fuldstændigt tab af Grønlands iskappe i løbet af et årtusinde eller mere. Det globale middelhavniveau vil stige op til 7 meter, hvis den grønlandske iskappe smelter. Denne tærskelværdi er højst sandsynligt større end 1 °C men mindre end 4 °C i forhold til før industrialiseringen, men sikkerheden er lav. 

Metoder til bevidst at ændre klimasystemet for at modvirke klimaforandringer kaldes geoengineering. Forskellige former for geoengineering, der kan fjerne CO₂ eller styre solstrålingen, er blevet foreslået. Metoder har dog bivirkninger og langsigtede konsekvenser på global skala.