cyanic-selkie/wikianc huggingface dataset:
Fysiske konsekvenser av global oppvarming
Selv om karbondioksid (CO2), som er den mest betydelige klimagassen forårsaket av menneskelige utslipp, ikke er en spesielt potent klimagass, er den årsak til at såkalte tilbakekoblingsmekanismer gjør seg gjeldende. I sum forsterker disse virkningen av klimagassene forårsaket av menneskelige aktiviteter, noe som fører til virkninger på lang sikt. Noen av disse kan være irreversible på en menneskelig tidsskala. Dette gjelder blant annet smelting av Grønlandsisen og tap av is i Antarktis. Dermed kan fremtidig reduksjon av klimagassutslipp ikke nødvendigvis føre til at havnivået går tilbake til nivået det hadde i førindustriell tid. Det er også bekymring for at den pågående globale oppvarmingen kan utløse tilbakekoblingsmekanismer som får brå og alvorlige konsekvenser. En mulig konsekvens er utslipp til atmosfæren av store naturlige karbonreserver som gir sterkt økt drivhuseffekt og oppvarming. Usikkerhetene rundt dette er store, men jo større fremtidig global temperaturøkning, desto større regner en med at risikoen blir.
Mens det er utbredt enighet om årsakene til global oppvarming, hovedsakelig menneskelige utslipp av klimagasser, er konsekvensene mer usikre. Utallige studier og mye forskning gjøres rundt dette, og FNs klimapanel har på vegne av verdens regjeringer fått i oppdrag å sammenfatte denne kunnskapen. Deres oppgave er blant annet å vurdere graden av sikkerhet for forskningsfunnene. Ut fra dette gir de anbefalinger til verdenssamfunnet om hva som kan og bør gjøres for å begrense konsekvensen av klimaendringen og hvilke tilpasninger som anbefales.
Konfidens og sannsynlighet
Klimapanelets femte hovedrapport kvantifiserer usikkerhet for å få frem graden av sikkerhet i sentrale funn. Dette er basert på forfatternes vurderinger av den vitenskapelig innsikten. Den samme terminologien brukes i den amerikanske rapporten Climate Science Special Report: Fourth National Climate Assessment, og flere andre. De to klassifiseringene er:
Hvert nøkkelfunn er basert på forfatternes (oppgitt i referanselisten) vurdering av vitenskapelig belegg og faglig enighet. Konfidensgraderingen (konfidensnivå ) gir en kvalitativ sammenfatning av forfatternes vurdering av gyldigheten av et funn, som bestemmes av en vurdering av belegg og enighet. Hvis usikkerheter kan kvantifiseres som sannsynlighet, kan det karakteriseres ved hjelp av språklige uttrykk for sannsynligheten eller en mer presis presentasjon av sannsynlighet.
Følgende betingelser brukes til å beskrive foreliggende vitenskapelig belegg: begrenset, middels eller robust, og for graden av faglig enighet: lav, middels eller høy. Dette er illustrert i tabellen med styrken av belegg stigende fra venstre mot høyre og enighet stigende nedenfra og opp. Konfidensnivå er uttrykt ved hjelp av fem klasser; veldig lav (hvit i tabellen), lav (lys gul i tabellen), medium (gul i tabellen), høy (lys grønn i tabellen) og veldig høy (grønn i tabellen), og satt i parentes i slutten av setningene i rapportene fra Klimapanelet. De fem konfidensklassene er vist med hver sin farge i tabellen. Konfidens øker mot øverste høyre hjørne illustrert med fargestyrken. Generelt er et belegg mest robust når det er flere, konsistente uavhengige funn av høy kvalitet.
Tilleggsbegrep som også brukes: ekstremt sannsynlig: 95–100 %, mer sannsynlig enn usannsynlig >50–100 %, mer usannsynlig enn sannsynlig 0–<50 % og ekstremt usannsynlig 0–5 %.
Der det er referert til tekster som ikke har angivelse av konfidens eller sannsynlighet for et mulig utfall, eller usikkerhet rundt årsak og virkning, er dette nevnt eksplisitt i teksten.
Observerte endringer av fysiske systemer
Et bredt spekter av bevis viser at klimaet har blitt varmere. Dette gjelder for alle kontinenter og havområder. Trendene for global oppvarming er vist i grafene. Noen av grafene viser en positiv trend, for eksempel økende temperatur over land og hav, samt at havnivået stiger. De andre grafene viser en synkende trend, for eksempel redusert snø på den nordlige halvkule og redusert arktisk sjøis. Bevis for den pågående oppvarmingen er også tydelig i levende (biologiske) systemer.
Menneskelige aktiviteter har bidratt til en rekke av de observerte klimaendringene. Dette bidraget har i hovedsak vært gjennom brenning av fossilt brensel, noe som har ført til økt konsentrasjon av klimagasser i atmosfæren. For den observerte oppvarmingen gjennom 1900-tallet, er det ingen overbevisende alternativ forklaring til at det skyldes menneskeskapte klimagasser.
Den menneskeskapte oppvarmingen kan føre til store, irreversible, og/eller brå endringer i fysiske systemer. Et eksempel på dette er smelting av innlandsis, som bidrar til stigende havnivå. Temperaturøkningen påvirker produktiviteten i landbruk, energibruk, helse, vannressurser, infrastruktur, økosystemer, samt en rekke andre vesentlige deler av samfunnet og naturmiljøet. Sannsynligheten for at oppvarming får uforutsette konsekvenser øker med omfanget og varigheten av klimaendringer.
Fuktighet i atmosfæren
Vanndamp i atmosfæren er den viktigste drivhusgassen. Om denne endres påvirkes alle deler av vannets kretsløp. Mengden av vanndamp domineres av naturlig forekommende prosesser og blir i liten grad direkte påvirket av menneskelige aktiviteter. En spesiell egenskap med atmosfæren er at relativ fuktighet mer eller mindre ser ut til å være konstant selv om det skjer en global oppvarming.
Endringer i jordens strålingsbalanse i toppen av atmosfæren
Jordens strålingsbudsjett er et sentralt tema i klimasystemet. Den gjennomsnittlige strålingsprosessen som observeres er en oppvarming av jordens overflate og kjøling av atmosfæren, noe som er balansert av den hydrologiske syklusen og oppvarming. Romlig og tidsmessig energibalanse på grunn av stråling og latent varme er drivkraften bak den generell sirkulasjonen i atmosfæren og havene. Menneskelig påvirkning på klima skjer hovedsakelig gjennom forstyrrelser av komponentene som inngår i jordens strålingsbudsjett.
Strålingsbudsjettet i toppen av atmosfæren består av absorpsjon av solstråling fra jorden, og utgjøres av forskjellen mellom innkommende og reflektert solstråling ved toppen av atmosfæren, samt den termiske strålingen som sendes ut til rommet. Innkommende solstråling i toppen av atmosfæren er rundt 340 W/m² som et globalt gjennomsnitt for hele jorden. Reflektert solstråling i toppen av atmosfæren og ut i verdensrommet er rundt 100 W/m² og dermed er det 240 W/m² av solens innkommende stråling som blir absorbert av jorden. Oppvarming av jordoverflaten gir varmestråling utover og den strålingen som forlater jordens atmosfære er på rundt 239 W/m², altså en ubalanse for inn- og utgående stråling. Den globale oppvarmingen er forårsaket av denne ubalansen, som mer eksakt er funnet til å være 0,6 W/m². Dette tallet er basert på måledata fra 2005 til 2010.
I alle fall siden 1970 har det vært en ubalanse mellom innkommende og utgående stråling, og det holdes som «så godt som sikkert» at jorden har lagret opp en betydelig mengde energi i perioden 1971–2010. Det er beregnet at en kontinuerlig effekt på rundt 213 TW (terawatt) har varmet opp jorden i denne perioden.
Satellittregistreringer av stråling fra toppen av atmosfæren har vært vesentlig utvidet siden klimapanelets fjerde hovedrapport. Det er «usannsynlig» at det eksisterer betydelige trender for endring av globale og tropiske strålingsbudsjetter siden 2000. Årlige variabilitet i jordens energibalanse relatert til El Niño-sørlig oscillasjon er konsistent med havets varmeinnhold etter at det er tatt høyde for observasjonsusikkerhet.
Temperaturendringer i atmosfæren
Basert på uavhengige analyser av målinger fra radiosonder og sensorer i satellitter er det «nesten sikkert» at troposfæren globalt har blitt varmere og stratosfæren har blitt avkjølt siden midten av 1900-tallet. Selv om observasjonene viser de samme trendene er det betydelig «høy uenighet» om størrelsen på temperaturendringene. Spesielt i troposfæren i ekstratropiske områder på den nordlige halvkule er det lite samsvar mellom målingene.
Basert på flere uavhengige analyser av målinger fra radiosonder og satellittsensorer er det «nesten sikkert» at troposfæren har blitt varmet opp og at stratosfæren har blitt avkjølt siden midten av det 1900-tallet.
Atmosfærens sirkulasjonsmønstre
Det er «sannsynlig» at sirkulasjonsmønstrene i atmosfæren har endret seg siden 1970-årene, generelt med en bevegelse mot polene. Dette innbefatter en utvidelse av det tropiske beltet, et skifte mot polene for stormmønstre og jetstrømmer, og en sammentrekning av den nordlige polarvirvelen. Bevisene er mer robust for den nordlige halvkule enn den sørlige. Det er «sannsynlig» at den antarktiske oscillasjonen har blitt sterkere siden 1950-årene.
Det er stor variasjon fra år til år og fra tiår til tiår når det gjelder flere av atmosfærens sirkulasjonsmønstre, noe som gjør det vanskelig å trekke robuste konklusjoner om langsiktige endringer. Det er en økning for vestavind på midtre breddegrader på den nordlige halvkule og nordatlantisk oscillasjon fra 1950-årene til 1990-årene. Derimot var det en svekkelse av walkersirkulasjonen fra slutten av 1800-tallet til 1990-årene, men som i stor grad har blitt kompensert av nylige endringer (2013) (høy konfidens).
For andre deler av den globale sirkulasjonen er det usikkert om langtidsendringer er på gang. Dette på grunn av begrensede observasjoner eller mangelfull forståelse. Usikkerheten dreier seg om overflatevind over land, den østasiatiske sommermonsunsirkulasjonen og flere andre.
Temperaturendringer over land
Den global gjennomsnittlige overflatetemperaturen på jorden har økt siden slutten av 1800-tallet. Hvert av de siste tre tiårene frem til 2010 har vært suksessivt varmere enn alle de foregående årtier i måleserien for jordens overflate. Det første tiåret etter 2000 har vært det varmeste. Globalt gjennomsnittlig kombinert land- og havoverflatetemperatur beregnet som en lineær trend viser en oppvarming på 0,85 (intervall 0,65 til 1,06) °C i perioden 1880–2012, når flere uavhengig produserte datasett tas med. For perioden 1951–2012 var oppvarmingen cirka 0,72 (intervall 0,49 til 0,89) °C.
Temperaturendringer før 1880 er mer usikre på grunn av det lave antallet estimater, ikke-standardiserte måleteknikker, stor spredning i estimatene og særlig det lave antallet datapunkter for observasjonene (lav konfidens).
Forskere bruker ulike proksydata for å vurdere historiske endringer av jordens klima (paleoklima). Kilder til proksydata er historiske opptegnelser, for eksempel dagbøker, årringer i trær, koraller, fossilt pollen, iskjerner og sedimenter i sjøen.
Den årlige gjennomsnittlige oppvarmingen av jordoverflaten fra slutten av 1800-tallet har reversert en langvarig nedkjølende trend de siste 5000 år, dette på midlere til høyere breddegrader på den nordlige halvkule (høy konfidens). De gjennomsnittlige årstemperaturene på den nordlig halvkule i perioden 1983–2012 var «svært sannsynlig» den varmeste 30-årsperioden de siste 800 årene (høy konfidens), og «sannsynligvis» den varmeste 30-årsperioden de siste 1400 årene (medium konfidens).
Ekstremvær og vind
Anslag tyder på endringer i hyppighet og intensitet av noen ekstreme værhendelser. Konfidens for anslagene varierer over tid. Globalt sett holdes det for «veldig sannsynlig» at antallet kalde dager og netter har blitt færre. Varme dager og netter har «veldig sannsynlig» blitt hyppigere. Menneskelige aktiviteter har «veldig sannsynlig» bidratt til trendene for flere og varmere dager siden 1950-årene. Det er også «sannsynlig» at antallet hetebølger i store deler av Europa, Asia og Australia har økt. I tillegg har det vært endringer i andre klimaekstremiteter, som flommer, tørke og sykloner. Disse endringene er på den annen side vanskeligere å relatere til klimaendringer (lav konfidens) blant annet på grunn av at mange faktorer påvirker disse og at observasjoner over lang tid mangler.
Det er «sannsynlig» at antall hendelser med store nedbørsmengder over land siden 1950 har økt i flere regioner enn det har gått ned. Tallene er sikrest for Nord-Amerika og Europa der det har vært «sannsynlig» økning i enten frekvensen eller intensiteten av kraftig nedbør med noe sesongmessig og/eller regional variasjon. Det er «veldig sannsynlig» at det har vært trender mot kraftigere nedbør i sentrale deler av Nord-Amerika.
Når det gjelder tørke har det vært en global trend med mer tørke siden midten av 1900-tallet (lav konfidens). Dette har lav konfidens på grunn av manglende direkte observasjoner, metodologiske usikkerheter og geografiske inkonsekvenser i trendene. Det er imidlertid noen viktige regionale endringer: Frekvensen og intensiteten av tørke har «sannsynligvis» økt i Middelhavsområdet og Vest-Afrika, men har «sannsynligvis» blitt redusert i sentrale deler av Nord-Amerika og Nordvest-Australia siden 1950.
Bevegelsesmønstre for snøstormer har flyttet seg nordover siden 1950 på den nordlige halvkule (medium konfidens). Tilfeller med år med ekstremt snøfall i sørlige og vestlige deler av USA har blitt redusert, mens tilfeller av år med ekstreme snømengder i nordlige deler av landet har økt (medium konfidens).
I USA er tornadoaktiviteten blitt mer variabel, spesielt etter 2000, med et færre dager per år med tornadoer, men med en økning av antallet tornadoer på disse dagene (medium konfidens). Trendene for haglebyger og vinder ledsaget av torden er usikker (lav konfidens).
For langsiktige (kontinentale) endringer i tropisk syklonaktivitet er trendene usikre (lav konfidens). Det er imidlertid «nesten sikkert» at frekvensen og intensiteten til de sterkeste tropiske syklonene i Nord-Atlanteren har økt siden 1970-årene.
Endringer av kryosfæren
Kryosfæren består av de områdene på jorden som er dekket av snø eller is. Observerte endringer i kryosfæren viser redusert utbredelse av havis i Arktis, retrett av alpine isbreer og mindre snødekke på den nordlige halvkule.
Tilbaketrekning av isbreer og mindre snødekke
Det er en vedvarende tendens til at isbreer i hele verden krymper, dette gjelder både i lengde, areal, volum og masse (veldig høy konfidens). De få unntakene er regionalt og tidsmessig begrenset. De isbreene som minker mest befinner seg i Alaska, den kanadiske delen av Arktis, periferien av Grønlandsisen, sørlige deler av Andes og fjellområder i Asia (veldig høy konfidens). Til sammen står disse områdene for mer enn 80 % av det totale istapet. Det totale istapet fra alle verdens isbreer, unntatt tap fra periferien av iskapper, var «veldig sannsynlig» 226 (intervall 90–361) Gt per år (milliarder tonn per år). Dette er «veldig sannsynlig» ekvivalent med en havnivåøkning på 0,61 (intervall 0,25–0,99) mm per år gjennom perioden 1971 til 2009.
Smeltingen av isbreer er ikke i balanse med dagens (2014) klima, noe som betyr at breer vil fortsette å trekke seg tilbake i fremtiden, selv uten ytterligere temperaturøkning (høy konfidens).
Grønlandsisen har mistet is på grunn av tining de siste tiårene (2014) (veldig høy konfidens). Det har vært tap av is i flere sektorer, og store massetap har oppstått i stadig større regioner (høy konfidens). Massetapet har økt siden 1992 (høy konfidens). Gjennomsnittlig økte «veldig sannsynlig» smeltingen fra 34 (intervall −6–74) milliarder tonn per år i perioden 1992–2001, til 215 (157–274) milliarder tonn i perioden 2002–2011. Det vil si at Grønlandsisen i årene 2002–2011 bidro til en havnivåstigning på 0,59 (0,43–0,76) mm per år. Smeltingen skyldes økt overflatesmelting og avrenning, samt tilbaketrekning av bretunger. Arealet som utsettes for smelting om sommeren har økt de siste to tiårene (2014) (høy konfidens).
Polare iskapper
Iskappen over Antarktis har mistet is de siste årtiene (2014) (høy konfidens). Disse tapene skriver seg hovedsakelig fra den nordlige delen av Antarktis og Amundsenhavet i Vest-Antarktis (veldig høy konfidens). Dette skyldes akselerert hastighet for bretunger (høy konfidens). Gjennomsnittlige tap av is fra Antarktis økte «sannsynligvis» fra 30 (-37–97) milliarder tonn per år i perioden 1992–2001, til 147 (72–221) milliarder tonn per år i perioden 2002–2011. Det vil si at Antarktis i årene 2002–2011 bidro til en havnivåstigning på 0,40 (0,20–0,61) mm per år.
Deler av de flytende ishyllene i Antarktis gjennomgår betydelige endringer (høy konfidens). Ishyllene i Amundsenhavet blir tynnere (medium konfidens), noe som skyldes varmere hav (lav konfidens). Ishyllene rundt Antarktis fortsetter en langvarig trend med retrett og delvis sammenbrudd, noe som begynte for flere tiår siden (2014) (høy konfidens).
Utbredelsen av den arktiske sjøisen har blitt redusert i årene 1979–2012, både på årlig og flerårig basis (veldig høy konfidens). Den årlig nedgang var «veldig sannsynlig» mellom 3,5 og 4,1 % per tiår, hvilket vil si mellom 0,45 til 0,51 millioner km2 per tiår. Den gjennomsnittlige nedgangen av arktisk sjøis har vært raskest om sommeren og høsten (høy konfidens), og utbredelsen har gått ned mer og mer for hver sesong. Gjennomsnittlig tykkelse av vinteris i Arktis ble redusert i årene 1980–2008 (høy konfidens), med en gjennomsnittlige nedgang «sannsynligvis» mellom 1,3 og 2,3 m.
Smeltende sjøis ville bare ha mindre konsekvenser for havnivået. Siden sjøis består av ferskvann og har lavere tetthet i frosset og flytende tilstand enn havvannet under, vil smelting av all sjøis og flytende ishyller øke det globale havnivået med cirka 4 cm, dette i henhold til en artikkel utgitt av Geophysical Journal International.
Snødekke, is og permafrost
Temperaturen i områder med permafrost har økt i de fleste regioner rundt om i verden fra begynnelsen av 1980-årene (høy konfidens). Denne endringen har oppstått som en respons på høyere lufttemperatur, tidligere tining om våren og redusert tykkelse på snødekke om vinteren (høy konfidens).
Endringer i verdenshavene
Havene inneholder omtrent 50 ganger mer karbon globalt enn atmosfæren. Havet fungerer som et såkalt karbonsluk og absorberer omtrent en tredjedel av karbondioksidet som frigjøres fra menneskelige aktiviteter, dette i henhold til en artikkel publisert av Woods Hole Oceanographic Institution. Over en periode på hundre år er havet i stand til å oppta inntil 90 % av de menneskeskapte CO2-utslippene. Imidlertid fører ulike virkninger til at havenes evne til å ta opp CO2 minker med stigende temperaturer og økende atmosfærisk CO2-konsentrasjon. Hvor mye kapasiteten reduseres kan være vanskelig å kvantifisere. I et scenario med en kraftig økning av utslippene over det 21. århundre, er andelen som tas opp bare på rundt 22 %. Bare med et fremtidsscenario med sterke klimagassreduksjoner øker andelen som kan tas opp, dette i henhold til en artikkel i Science i 2015.
Økning av havnivået
Global oppvarming har ført til havnivåstigning. Midlere globalt havnivå har økt med 0,19 (0,17–0,21) m i perioden 1901–2010. Det er «veldig sannsynlig» at gjennomsnittlig havnivåstigning i denne perioden var 1,7 mm per år, men at veksthastigheten «veldig sannsynlig» økte til 3,2 (2,8–3,6) mm per år. Lignende stor økning hadde «sannsynlig» også oppstått mellom 1920 og 1950.
Hovedårsakene til havnivåstigning er økt volum av havene på grunn av økt temperatur, samt tilførsel av vann fra smeltende isbreer og iskapper. Et annet bidrag er redusert vann i reguleringsmagasiner og nedtapping av grunnvannsreservoarer.
Oppvarming av havet
Mer enn 90 % av den energien som er akkumulert (opptatt) i klimasystemet mellom 1971 og 2010 er lagret i havet (høy konfidens). Bare rundt 1 % er lagret i atmosfæren. Globalt sett er oppvarmingen av havet størst nært overflaten, og de øverste 75 m er varmet opp 0,11 (0,09–0,13) °C per tiår i årene 1971 til 2010. Det er «nesten helt sikkert» at havet ble oppvarmet i de øverste lagene mellom havnivå og ned til 700 m fra 1971 til 2010, og «sannsynligvis» også oppvarmet mellom 1870-årene og fram til 1971. Videre er det «sannsynlig» at havet også i dybden fra 700 til 2000 m ble oppvarmet fra 1957 til 2009, og det nederste laget fra 3000 m dybde og ned til bunnen fra 1992 til 2005.
Det er «veldig sannsynlig» at havområder med høyt saltinnhold har fått høyere konsentrasjon, mens områder med lavt saltinnhold har blitt mindre salte siden 1950-årene. Områder med høyt saltinnhold er dominert av høy fordampning, mens havområder med lite salt får stor tilførsel av ferskvann. Disse variasjonene gir indirekte bevis for endringer i vannets kretsløp på globalt nivå (medium konfidens).
Havforsuring
Forsuring av havet er en parallelleffekt av økende konsentrasjon av karbondioksid i atmosfæren. Selv om det ikke er en direkte konsekvens av global oppvarming, er det allikevel ofte i denne sammenhengen fenomenet blir nevnt.
Karbondioksid senker pH-verdien i havet. Hydrosfæren, altså den delen av jorden som består av vann, is og snø, absorberer rundt 92 gigatonn (Gt) atmosfærisk karbon per år. Cirka 90 Gt av dette frigjøres fra havet igjen, og 2 ±1 Gt blir lagret i havet (totalt inneholder havet for tiden (2006) 38 000 Gt karbon). I tidsrommet 1800–1994 har havet mottatt rundt 48 % av de menneskeskapte CO2-utslippene, eller 118 ± 19 milliarder tonn (Gt) karbon (C). Dette i henhold til en rapport skrevet på oppdrag av den tyske regjering og en rapport fra Royal Society.
Karbondioksid kombinerer delvis med vannet til karbonsyre, noe som bidrar til forsuring av havene. Måleverdiene har gått ned fra 8,16 pH i 1750 til 8,05 pH i 2014 (høy konfidens). Dette tilsvarer en økning i surhet på 26 % målt som hydrogenionekonsentrasjon. Hastigheten som forsuringen av havet skjer med er den raskeste på minst de siste 66 millioner år av jordens historie (medium konfidens).
I tillegg til økning av CO2 i havet har det parallelt med havoppvarmingen skjedd en reduksjon av oksygeninnholdet i havvannet i mange områder siden 1960-årene (medium konfidens). Årsaker til dette er økt vanntemperatur i havets overflate, stigende havnivå, endrede nedbørs- og vindmønstre, endret tilførsel av næring og endrede havstrømmer. Det er spesielt i mellomliggende havnivåer i innsjøer og elvemunninger, men også ved kysten og på åpent hav at dette har skjedd (høy konfidens).
Forventede fremtidige endringer i fysiske systemer
Fortsatt utslipp av klimagasser vil fortsette trendene med oppvarming og endringer i alle deler av klimasystemet. Disse endringene vil være langvarige, men også øke sannsynligheten for store og irreversible endringer med konsekvenser for mennesker og økosystemer. For å forutsi hvor store endringer som kan komme brukes klimamodeller, der noen er enkle og andre svært avanserte. I tillegg må det gjøres antagelser om fremtidens utslipp av klimagasser. Til dette benytter FNs klimapanel noen hovedscenarier for fremtidig utvikling.
Scenarier for utslipp av drivhusgasser
Fremtidens utslipp av drivhusgasser er usikker. I klimapanelets femte hovedrapport er det presentert fire scenarier for utslipp av klimagasser og resulterende atmosfærisk konsentrasjon, luftforurensning og arealbruk i det 21. århundre. Disse scenariene er kalt The Representative Concentration Pathways (RCP) og bygger på litteraturstudier der en stor mengde fremtidige scenarier er vurdert. Avgjørende faktorer for fremtidige utslipp av klimagasser er økonomisk vekst og befolkningsøkning, livsstils- og holdningsendringer, endringer av energibruk og arealbruk, teknologiutvikling og klimapolitikk. Hvordan disse faktorene vil endres frem til år 2100 er fundamentalt usikkert. Scenariene tar hensyn til fremtidige tiltak for å begrense luftforurensning og utslipp av drivhusgasser. Imidlertid tar de ikke hensyn til mulige naturlige pådrag (forsterkende eller svekkende), som for eksempel vulkanutbrudd.
I Arktis forventes en fortsatt raskere oppvarming enn det globale gjennomsnittet (veldig høy konfidens), det forventes større oppvarming over land enn over hav (veldig høy konfidens) og større enn den globale gjennomsnittlige oppvarmingen. Det er nesten sikkert at det blir hyppigere hendelser med høye temperaturer, og færre hendelser med lave ekstremverdier over de fleste landområder i daglige og sesongmessige tidsrammer. Varmebølger vil «veldig sannsynlig» oppstå med større hyppighet og lengre varighet, men det vil fortsatt komme år med kalde vintre.
Tilbakekoblingsmekanismer
Noen effekter av global oppvarming er av en slik natur at de genererer nye påvirkninger på omfanget av den global oppvarmingen. Dette kalles for tilbakekoblingsmekanismer i det globale klimasystemet. En tilbakekobling er et fenomen der en forstyrrelse i en størrelse forårsaker endring i en annen, og endringen i den andre fører til en ytterligere endring i den første. En negativ tilbakekobling er en tilbakekobling der den første forstyrrelsen svekkes av endringene den forårsaker. En positiv tilbakekobling er en der den første forstyrrelsen blir forsterket. Den opprinnelige forstyrrelsen kan enten være et eksternt pådriv eller oppstå som en del av intern variabilitet. Positive tilbakekoblinger har potensial til å akselerere den klimaendringen som er menneskeskapt, og endog endre jordens klimasystem over i en annen tilstand. Endringen kan skje for hele systemet eller deler av det, og være svært forskjellig fra de tilstandene som er kjent fra den nærmeste tiden av jordens historie. For eksempel endringer av atmosfærens eller havets sirkulasjonssystemer. Noen slike tilbakekoblinger kan modelleres og kvantifiseres, noen kan indentifiseres, men ikke kvantifiseres, samt at noen sannsynligvis fremdeles er ukjente (veldig høy konfidens for mulige tilstandsendringer og for manglende kunnskap om tilbakekoblinger og potensielle tilstandsendringer).
Vanndamp er den primære klimagassen i atmosfæren. Avhengig av regnemetode er dens bidrag til drivhuseffekten anslått til å være to til tre ganger sterkere enn CO2. Bidraget fra naturlig fordampning er betydelig større enn alle menneskeskapte bidrag til sammen. Hvis atmosfæren varmes opp, vil dampens metningstrykk øke, og mengden av vanndamp i atmosfæren vil øke. En økning i vanndampinnholdet vil føre til at atmosfæren varmes ytterligere opp, oppvarmingen fører til at atmosfæren kan holde på enda mer vanndamp, altså en positiv tilbakekobling. Dette vil fortsette videre til andre prosesser stopper prosessen, slik at likevekt oppstår. Resultatet er en mye større drivhuseffekt enn den som CO2-utslippene skaper alene.
Fremtidige endringer av atmosfæren
Gjennomsnittlig havnivåtrykk forventes å synke på høyere breddegrader, mens det motsatt forventes en økning på midlere breddegrader etter hvert som globale temperaturer stiger. I tropene vil hadley- og walkersirkulasjoner sannsynligvis svekkes. Det forventes at jetstrømmer ved middels breddegrader vil bevege seg mot polene. En endring på 1 til 2 breddegrader er «sannsynlig» mot slutten av det 21. århundre ved store klimagassutslipp (RCP8.5) for begge jordens halvkuler (medium konfidens), men med svakere endring på den nordlige halvkule. Det er vesentlig usikkerhet knyttet til prognoser for stormmønstre på den nordlige halvkule, spesielt i Nord-Atlanteren (lav konfidens). Hadleycellen vil sannsynligvis komme til å utvides, som betyr at den vil bli bredere og nå ut til større tropiske regioner. Videre betyr det en utvidelse mot polene og inntrenging i de subtropiske tørre sonene. I stratosfæren vil Brewer–Dobson-sirkulasjon «sannsynligvis» styrkes.
Fremtidig vær og klima
I de nærmeste årene (fra 2014) vil klimaet være lite følsomt for de forskjellige scenarier for fremtidige klimagassutslipp. Det er større følsomhet for usikkerhet relatert til aerosolutslipp, spesielt på regionale skalaer og for hydrologiske sykluser. I noen regioner vil lokal og regional nedbør, samt middels og ekstreme temperaturer, være mer påvirket av arealbruksendringer, mer enn av langtidstrendene for utslipp av drivhusgasser og aerosoler.
Ved slutten av det 21. århundre kan temperaturen øke til et nivå som jorden ikke har opplevd siden midten av pliocen, for rundt 3 millioner år siden. På den tiden antyder modellberegninger at den midlere globale temperaturen var rundt 2–3 °C varmere enn førindustrielle temperaturer. Selv en økning på 2 °C over førindustrielt nivå vil være utenfor det temperaturområdet som menneskelig sivilisasjon noen gang har erfart, dette i henhold til en artikkel fra NASA.
Temperaturendringer frem mot år 2050
Det er «sannsynlig» at den globale gjennomsnittlige temperaturøkningen på jordoverflaten for perioden 2016–2035 vil ligge i området 0,3 °C til 0,7 °C, referert til perioden 1986–2005 (medium konfidens). Forutsetningene for dette er at det ikke oppstår fremtidige langsiktige endringer av solstrålingen, samt at det ikke kommer store vulkanutbrudd. Vulkanutbrudd vil gi betydelig midlertidig nedkjøling. Dette gjelder for alle scenarier for fremtidige klimagassutslipp.
Det er «veldig sannsynlig» at menneskeskapt oppvarming av overflatetemperaturen i løpet av de neste tiårene vil være raskere over landområder enn over hav, og det er «veldig sannsynlig» at oppvarming over Arktis om vinteren vil bli større enn den globale gjennomsnittlige oppvarmingen. Det er «sannsynlig» at i de neste tiårene vil hyppigheten av varme dager og varme netter øke i de fleste landområder, mens hyppigheten av kalde dager og netter vil reduseres. På grunnlag av modellsimuleringer forventes også økt varighet, intensitet og større utbredelse av hetebølger på kort sikt. Disse endringene kan ha en utvikling forskjellig fra den gjennomsnittlige oppvarmingen. For eksempel viser flere studier at europeiske sommertemperaturer med så høye persentiler at de til nå har vært sjeldne, kan forventes å øke i frekvens raskere enn gjennomsnittstemperaturen.
Temperaturendringer fra midten av det 21. århundret
Globale gjennomsnittstemperaturer vil fra midten av det 21. århundre få en sterkere avhengighet av scenariene for fremtidige klimagassutslipp. Relativt til gjennomsnittet i perioden1850–1900 er det prognosert at den globale temperaturer i gjennomsnitt i perioden 2081–2100 «sannsynlig» vil overstiger 1,5 °C for scenariene med medium til store klimagassutslipp (RCP4.5, RCP6.0 og RCP8.5) (høy konfidens) og vil «sannsynlig» overstige 2 °C for scenariene med store utslipp (RCP6.0 og RCP8.5) (høy konfidens). Temperaturendringer over 2 °C i forhold til 1850–1900 ved scenario med små utslipp (RCP2.6) er «usannsynlig» (medium konfidens). Oppvarming over 4 °C innen 2081–2100 er usannsynlig i alle scenarier for utslipp (høy enighet), bortsett fra scenario med store utslipp (RCP8.5) hvor det er «omtrent like sannsynlig som usannsynlig» (medium konfidens).
Det forventes at global gjennomsnittstemperatur over land vil øke mer enn endringer over havet ved slutten av det 21. århundre. Dette med en faktor som sannsynligvis vil ligge i området 1,4 til 1,7 (40 til 70 % forskjell i økningen). Om det ikke skjer en sterk reduksjon i den meridionale omveltningssirkulasjonen i Atlanterhavet, forventes det at den arktiske regionen vil bli mest oppvarmet (veldig høy konfidens).
Det er «nesten helt sikkert» at det på de fleste steder vil bli flere tilfeller av ekstrem varme og færre tilfeller av ekstreme kulde. Disse endringene forventes for ekstremer både på daglige og sesongmessige tidsskalaer. Det forventes økninger i hyppighet, varighet og graden av ekstrem varme. Imidlertid vil kalde vintre med lave temperaturer fortsatt opptre. Tyveårige returverdier for kaldt vær forventes å øke hurtigere enn vintermiddeltemperaturen i de fleste regioner, med de største endringene i returverdier for lave temperaturer på høye breddegrader. Tyveårige returverdier for varmt vær forventes å øke tilsvarende eller mer enn økningsraten for middeltemperaturer om sommeren i de fleste regioner. Under scenario med store fremtidige klimagassutslipp (RCP8.5) er det sannsynlig at det på de fleste landområder vil forekomme ekstrem varme med tyveårig returverdi oftere ved slutten av det 21. århundre (i det minste fordobling av frekvensen, men at det i mange regioner blir en årlig eller toårlig hendelse). Videre forventes det at tyveårig hendelser med kaldvær vil bli svært sjeldne.
Temperaturendringer etter år 2100
Global temperatur vil nå likevekt, men dette vil ta flere århundre eller årtusener selv om strålingspådrivet stabiliseres. Fortsatte utslipp av klimagasser etter år 2100, som i forlengelsen av scenariet RCP8.5, vil gi et totalt strålingspådriv over 12 W/m² innen år 2300. En stor del av klimaendringene er i stor grad irreversibel på en menneskelig tidsskala, med mindre det foretas tiltak for opptak av menneskeskapte klimagasser over en lengre periode.
Vedvarende utslipp av atmosfæriske menneskeskapte klimagasser etter år 2100, som i scenariet RCP2.6, gir et total strålingspådriv under 2 W/m² ved år 2300. Den prognoserte oppvarmingen for årene 2281–2300, i forhold til 1986–2005, er 0,0 °C til 1,2 °C for RCP2.6 og 3,0 °C til 12,6 °C for RCP8.5 (medium konfidens). Omtrent på samme måte som oppvarming etter et rask klimapådriv er forsinket, vil kjølingen etter en reduksjon av strålingspådrivet også være forsinket.
Noen aspekter ved klimaet vil fortsette å endres selv når temperaturen blir stabilisert. Prosesser relatert til vegetasjonsendring, forandringer i iskapper, oppvarming i havdypene og tilhørende havnivåstigning og potensielle tilbakekoblinger som for eksempel mellom hav og iskapper, har egne lange tidsskaler og kan føre til betydelige endringer i hundrevis til tusen år etter at den globale temperaturen er stabilisert.
Flere deler eller fenomener i klimasystemet kan potensielt utvise plutselige eller ulineære endringer, noe som en kjenner til har skjedd i fortiden. Noen eksempler er utbredelse av arktisk sjøis, Grønlandsisens utbredelse, størrelsen av regnskogen i Amazonas og endring av monsunvinder.
Fremtidige endringer av nedbør på kort sikt
I løpet av de neste tiårene (fra 2013) vil det «veldig sannsynlig» bli en økning i relativ luftfuktighet nær bakken. Det er sannsynlig at det vil bli økt fordampning i mange regioner.
På kort sikt er det sannsynlig at hyppighet og intensitet av ekstremnedbør vil øke over land. Disse endringene er primært drevet av økninger i atmosfærisk vanndampinnhold, men påvirkes også av endringer i atmosfærisk sirkulasjon. Virkningene av globale klimaendringer er mindre tydelig på regional skala, der endringene er sterkere påvirket av naturlige variasjoner. Her vil også fremtidige aerosolutslipp, påvirking fra vulkaner og arealbruksendringer spille inn.
Fremtidige endringer av nedbør på lang sikt
For hele jorden sett under et forventes det at den relative fuktigheten vil forbli nokså konstant, men spesifikk luftfuktighet vil øke (medium konfidens). Det er «nesten helt sikkert» at global nedbør på lang sikt vil øke samtidig som global gjennomsnittlig overflatetemperatur øker.
Endringer av gjennomsnittlig nedbør i en varmere verden vil oppvise store regionale variasjoner ved et scenario med store klimagassutslipp (RCP8.5). Noen regioner vil få en øking, andre regioner vil oppleve nedgang og noen vil ikke oppleve betydelige endringer i det hele tatt. Det generelle mønsteret for endringene tyder på at høye breddegrader «veldig sannsynlig» vil oppleve større nedbørsmengder på grunn av den økte spesifikke fuktigheten i en varmere troposfære, så vel som økt transport av vanndamp fra tropene ved slutten av det 21. århundre ved scenario RCP8.5. Mange tørre områder på midlere breddegrader og subtropiske regioner, samt halvtørre områder, vil «sannsynligvis» oppleve mindre nedbør. Mange områder med fuktig klima på midlere breddegrader vil trolig oppleve mer nedbør ved slutten av dette århundret ved scenario RCP8.5.
Over de fleste landområder ved midlere breddegrader og over fuktige tropiske regioner, vil ekstreme nedbørshendelser «veldig sannsynlig» bli mer intense og hyppigere i en varmere verden.
Fremtidig ekstremvær
Noen endringer i nærmeste fremtid (2016–2035), som for eksempel hyppigere varme dager, vil trolig være tydelig i nær fremtid, mens andre kortsiktige endringer, for eksempel mer intens tørke og tropiske sykloner, er mer usikre.
Langsiktige fremskrivninger (2081–2100) av fremtidige klimaendringer vil være forbundet med flere svært varme dager og færre kalde dager. Hyppighet, lengde og intensitet av hetebølger vil veldig sannsynlig øke over de fleste landområder.
På kort sikt er det større naturlig innvirkning for stormmønstre på den nordlige halvkule, både når det gjelder styrke og retning. Virkningen av drivhusgasser har mindre betydning for dette (lav konfidens).
For tropiske sykloner beskrev klimapanelets femte hovedrapport fra 2013 at det er prognoser for endring av intensitet og hyppighet (lav konfidens). Den lave konfidensen for dette skyldes få studier av syklonaktivitet, forskjeller i rapporterte endringer og at fenomenet uansett har store naturlige variasjoner. Imidlertid beskriver Climate Science Special Report utgitt av U.S. Global Change Research Program fra 2017 at det generelt forventes en økning av hyppigheten av svært intense tropiske sykloner. For Atlanterhavet og Nord-Stillehavet forventes en økning av orkaner, mens tyfoner i den vestlige delen Nord-Stillehavet også forventes å øke. Dette gjelder intensitet (medium konfidens) og nedbørmengder (høy konfidens). Frekvensen av de mest intense stormene av dette slaget forventes å øke i Atlanteren og den vestlige delen Nord-Stillehavet (lav konfidens), samt den østlige delen av Nord-Stillehavet (medium konfidens).
Fremtidige endringer av kryosfæren
I løpet av det 21. århundre er det anslått at isbreer og snødekke fortsetter sin omfattende retrett. Opptil 85 % av volumet av verdens isbreer (utenom iskappene i Antarktis og Grønland) kan bli borte innen år 2100 for et scenario med store klimagassutslipp (RCP8.5). Betydelig mindre reduksjon (15 %) forventes for scenarier med begrensning av utslippene (RCP2.6) (medium konfidens).
Det er «veldig sannsynlig» at omfanget av snødekke om våren på den nordlige halvkule ved slutten av det 21. århundre vil være betydelig mindre enn i dag (2013) ved scenarier med store klimagassutslipp (høy konfidens).
Retrett av polare iskapper er en positiv tilbakekoblingsmekanisme ved at det blir redusert albedo, altså refleksjon av sollys, når iskappenes areal blir mindre. Sjøis dekker opp til 15 % av verdenshavene, global oppvarming har og vil fortsatt redusere sjøisens utbredelse. Havene reflekterer mindre sollys enn is gjør (lavere albedo), fordi havet er mye mørkere. Havene absorberer en stor del av det innkommende sollyset, mens sjøisen reflekterer opptil 90 % av solenergien ut i verdensrommet. Etter hvert som arealet av sjøisen gradvis minker, blir mer solenergi absorbert og jorden varmes enda mer opp. Delvis på grunn av nedgangen i sjøis og snø har den gjennomsnittlige årstemperaturen i Arktis økt nesten dobbelt så fort som i resten av verden, dette i henhold tilACIA-rapporten.
Fremtidig økning av havnivået
En betydelig økning over disse anslagene for fremtidig havnivåstigning kan, med dagens (2013) kunnskap, bare oppstå om det skjer store utglidninger av ishyller i Antarktis. Det er ikke konsensus innenfor kunnskapen vedrørende dette, dermed kan man heller ikke gi noen nøyaktige estimater for økning av midlere globalt havnivå. På den annen side er det ikke mulig at økningen bare på grunn av dette kan bli på flere desimeter i løpet av det 21. århundre (medium konfidens).
Det som gir det største bidraget til havnivåstigning i fremtiden er termisk ekspansjon av havvannet, som står for 30–55 % av totalen. Bidraget fra smeltevann fra isbreer står for 15–35 %, og innen år 2100 er det forventet at med scenario RCP2.6 vil 15–55 % av dagens (2014) volum av isbreer være smeltet. For scenario RCP8.5 forventes opptil 85 % av isbrevolumet å være smeltet innen år 2100 (medium konfidens). En forventer at økningen av overflatesmelting på Grønlandsisen vil overstige økningen av akkumulering, slik at massebalansen på dens overflate endres slik at den gir et positivt bidrag til havnivåstigning i løpet av det 21. århundre (høy konfidens).
Etter år 2100 vil «omtrent helt sikkert» det midlere globale havnivået fortsette å stige. Få modellberegninger er utført for dette, men det er estimert at med et scenario med reduserte utslipp som RCP2.6 langt ut i tid, vil havnivået være mindre enn 1 m over nivået relativt til førindustriell tid i år 2300. Derimot for et scenario med store utslipp som RCP8.5 forlenget langt frem, vil havnivået i år 2300 være 1 m til over 3 m høyere. På så lang sikt vil ikke lenger bresmelting gi noe bidrag, siden breene uansett vil ha lite volum igjen, derimot er det havvannets termiske ekspansjon som bidrar. Termisk ekspansjon av havvannet vil fortsette i flere århundre og årtusener. Det kan forventes at med økt havnivå etter år 2100 vil overflatesmelting av is i Antarktis øke mer enn økning i akkumulasjon.
En fullstendig nedsmelting av Grønlandsisen som et verst tenkelig scenario vil resultere en havnivåøkning på 7 m. Det er høy konfidens for at en temperaturøkning over en viss terskelverdi kan få Grønlandsisen til å smelte i løpet av et årtusen. I klimapanelets femte hovedrapport er denne terskelverdien for global temperaturøkning, i forhold til førindustrielle temperaturer, estimert til å være større enn 1 °C og mindre enn 4 °C (medium konfidens). En tror at med reduserte temperaturer kan Grønlandsisen komme til å vokse igjen i en fjern fremtid. Imidlertid kan det tenkes at det finnes flere stabile tilstander for dens utbredelse, dette på grunn av samvirke med lokalt klima. Dermed kan det være at deler av istapet er irreversibelt.
I motsetning til Grønlandsisen er ikke fremtidig havnivåstigning selvbegrensende for tap av is fra Antarktis. På Grønland vil nemlig bretunger ut i fjordene etter hvert trekke seg tilbake og ikke lenger være påvirket av havnivåstigning. Dette i kontrast til Antarktis hvor store ishyller hviler på fjell som skråner jevnt ut mot havet. Dermed vil stigende havnivå kunne få is til å kalve ut i havet. Dermed vil havet spille inn for å øke ustabiliteten i visse sektorer. Kunnskapen om dette er begrenset, men det kan forventes at om dette skjer vil det ta tusenvis av år før ny is dannes. Dette på grunn av meget lite nedbør over Antarktis, i tillegg til at brebevegelsen i indre deler av Antarktis går sakte. En implikasjon av dette er at om det skulle skje et betydelig istap i Vest-Antarktis vil dette være en irreversibel hendelse på en tidsskala fra flere århundrer til tusenvis av år.
Fremtidige endringer av maksimalt havnivå og bølger
Frem mot slutten av det 21. århundret er det «veldig sannsynlig» at det vil oppstå en signifikant økning av ekstreme havnivåer. Det menes vel stormflo? Dette vil primært skyldes at det globale gjennomsnittlige havnivået øker (høy konfidens). Det er usikkert om dette vil føre til økt regionalt havnivå ved stormflo.
Der er «sannsynlig» at årlig gjennomsnittlig bølgehøyde vil øke i Sørishavet, dette som et resultat av høyere vindhastighet (medium konfidens). Ellers er det stor usikkerhet rundt fremtidig bølgehøyder i havområdene.
Fremtidig oppvarming av havet
Selv med en oppvarming av havet på global skala, forventes en mindre nedkjøling av nordlige havdyp på 1000 m på midlere og høye breddegrader i slutten av det 21. århundre. Omvendt forventes en markert havoppvarming i dypet av Sørishavet.