Satellitdata giver værdifuld støtte til IPCC klimarapport

Tidligere på måneden Det Mellemstatslige Panel for Klimaændringer (IPCC) offentliggjorde sin seneste vurderingsrapport, der fremlægger de akkumulerende beviser for klimakrisen. Rapporten identificerer jordobservationssatellitter som et kritisk værktøj til at overvåge årsagerne og virkningerne af klimaændringer og anerkender direkte bidraget fra ESA's Climate Change Initiative - et forskningsprogram, der trækker på observationer fra flere satellitmissioner.

Det er den stærkeste og mest betydningsfulde IPCC-rapport til dato, inkorporerer fremskridt inden for klimaobservationer, analysemetoder og modellering, og vil være et centralt input til klimaforhandlinger og beslutningstagning.

Tegnet fra 14 000 videnskabelige publikationer, rapporten konkluderer, at "det er utvetydigt, at menneskelig indflydelse har opvarmet atmosfæren, hav og land "og advarer om, at ændringerne i tilstanden i mange dele af klimasystemet er" uden fortilfælde over mange århundreder til mange tusinde år. "

Kuldioxid er nu på det højeste niveau i mindst to millioner år, og hvert ton bidrager til global opvarmning. Dette forårsager udbredte og hurtige ændringer i atmosfæren, ocean, kryosfæren og biosfæren.

På tværs af mange kapitler, rapporten fremhæver det værdifulde bidrag, som satellitter giver til at spore ændringer og forbedre modeller for klimaforudsigelser. Nye og forbedrede observationsdataregistre, som er længere siden IPCC's tidligere rapport i 2013, understøtte større tillid til klimavurderinger.

"Den seneste IPCC-rapport demonstrerer tydeligt værdien af ​​ESA-programmer med hensyn til at levere evidensgrundlaget for overvågning og forståelse af klimaændringer." sagde Josef Aschbacher, ESA's generaldirektør. "Disse hårde fakta er også meget værdsat af politiske beslutningstagere i Europa og globalt."

Rapporten anerkender eksplicit ESA's Climate Change Initiative (CCI), som understøtter videnskabsteams til at skabe langsigtede datasæt, der strækker sig over op til fire årtier for centrale aspekter af klimaet, kendt som essentielle klimavariabler.

Disse variabler understøtter "overskriftsindikatorerne" for klimaovervågning. 15 forskere fra ESA's CCI -program arbejdede som bidragende forfattere til rapporten, med fem ledende og koordinerende forfatterroller.

Havisen

Fjernmåling har revolutioneret vores viden om verdens frosne områder, især nær polerne, hvor forholdene vanskeliggør overfladeobservationer.

September Udbredelsen af ​​arktisk havis fortsætter sit langsigtede fald - en tendens, der er sporet fra rummet siden 1979. Modelsimuleringer vist i rapporten sammen med det satellitbaserede observationsdatasæt understøttet af ESA CCI forudsiger, at det arktiske hav vil være praktisk talt "isfrit" i sommer mindst én gang i 2050.

Gletsjernedgang

De fleste af verdens gletsjere er på tilbagetog. Glacialistab er accelereret siden 1990'erne og er "meget sandsynligt" drevet af menneskelig påvirkning. Satellit optegnelser, og forskning støttet af CCI, som bidrager til globale gletsjeropgørelser, fremlægge afgørende beviser i rapporten. Disse data sporer gletsjerens massebalance og højdeændringer på tværs af tusindvis af fjerntliggende gletsjere verden over og vurderer deres bidrag til havniveaustigningen.

Indlandsisen smelter

Selvom sommerhavsnedgang kan vendes inden for årtier, hvis drivhusgasemissionerne reduceres hurtigt, mange andre ændringer vil fortsætte i hundreder til tusinder af år. Især er det smeltningen af ​​iskapper, stigning i havniveau, havopvarmning og forsuring.

Indlandsisen på Grønland har mistet anslået 4890 Gt is siden 1990'erne på grund af overfladeafsmeltning og afstrømning. Tabet af antarktisk indlandsis er omkring 2670 Gt for en lignende periode, domineret af smeltningen af ​​den vestantarktiske iskappe.

Den nye indsigt siden IPCC's seneste rapport er blevet muliggjort ved at kombinere observationer med modellering for at forstå de overfladeprocesser, der driver istab. Hastigheden for tab af indlandsis er accelererende - rapporten noterer en firedobling af tab af indlandsis mellem 1992-1999 og 2010-2019.

Observationer fra flere missioner, inklusive data fra ESA's ERS-1, ERS-2, Envisat og CryoSat missioner, samt EU's Copernicus Sentinel-1-mission, har vist sig at være kritiske for overvågning af ændringer i iskapperne, som sammen med gletsjermassetab, er nu de dominerende bidragydere til den globale havniveaustigning. Den ESA-støttede øvelse for ismassebalance mellem sammenligninger, også kendt som IMBIE, forudsat opdateret, afstemte satellitestimat af indlandsisens bidrag til havniveaustigningen.

Permafrost og snedække

Væsentlige reduktioner i permafrost og sæsonbestemt snedække forventes, efterhånden som planeten fortsætter med at varme. Begge er genstand for undersøgelse af CCI-forskningsprojekter, hvis nye dataprodukter såsom snevandsækvivalent har foretaget "væsentlige forbedringer af vurderinger af storskalaændringer." Hvert projekt har udgivet satellitbaserede optegnelser for at karakterisere ændringer gennem de seneste årtier.

Havstigningen stiger

Siden 1901, havniveauet er steget med 20 cm, med stigningshastigheden accelereret til et maksimum på 3,7 mm om året siden 2006. Afhængigt af fremtidige kulstofemissioner, Middelhavets niveau kan stige yderligere 28-101 cm i 2100, og eventuelt med op til 2 m, hvis iskapperne bliver mere ustabile.

Satellit-altimetri-teknikker giver en præcis måling af ændringer i havniveau. Globale observationer i løbet af de sidste tre årtier er i overensstemmelse med bidraget fra havniveaustigningen fra istab – ud over rollen som termisk ekspansion.

For nøje at overvåge stigningen i havniveauet, Copernicus Sentinel-6 Michael Freilich-satellitten blev opsendt i kredsløb i november 2020. Ved hjælp af den nyeste radarhøjdemålingsteknologi, satellitten skal give et nyt overblik over havtopografi og fremme den langsigtede rekord for havoverfladehøjdemålinger, der begyndte i 1992, hvilket gør den til den mest avancerede mission dedikeret til måling af havniveaustigning.

Klimamodellering

Forholdet mellem jordobservationer og klimamodeller er tættere i den nuværende IPCC -rapport, end det var i 2013, med vigtigheden af ​​individuelle modeller vægtet i forhold til, hvor godt de stemmer overens med observationer.

Disse er vist sammen med satellitbaserede data for indlandsisens dynamik, havoverfladetemperatur, havis og havoverfladen, samt forbedret repræsentation af skyen, jordfugtighed og havbiogeokemi og regionale kulstofbudgetter. Mange af disse sammenligninger og modeloutput understøttes af CCI-datasæt og medlemmer af CCI Climate Modeling User Group, samt projekter som RECCAP-2, der gør brug af flere satellitdatasæt til at forbedre indbyrdes sammenligninger, og hvordan klimavariabler er repræsenteret i Earth System-modeller.

Ser frem til FN's klimakonference i 2021 (COP26), ESA frigiver nye kort over global biomasse over jorden, som vil være med til at understøtte den første globale statusopgørelse af verdens klimaafbødnings- og tilpasningsbestræbelser som en del af Paris-aftalens mål.