The real business-as-usual emission scenario

We are frequently told that the current CO2 emission is in line with the RCP 8.5 scenario and that this is the future business-as-usual scenario. How do recently published emissions by PBL compare with the old SRES scenario’s?
CO2emissions_SRES

It is clear that current emissions are inbetween the SRES A1B and SRES A1T emission scenarios. How will future temperature evolve when recent transient sensitivity by Lewis and Curry is applied?

Diffusion model
A simple diffusion fluid flow model (Peter Dietze, 2001) is applied that honours the observed CO2 airborne fraction. This follows Fick’s first law of diffusion Darcy’s law of hydraulic flow.
sink_per_ppm

This leads to the following calculated CO2 concentrations. Note that, as the emissions for the A1T scenario near the end of the century are smaller than the sink, the co2 level is decreasing.
[CO2]_SRES

Following Lewis & Curry 2018 (LC2018), the CO2-forcing is multiplied by a factor 1.4 to allow for other man-made forcings. Applying a LC2018 transient sensitivity of 1.33 per doubling on this forcing data, the following temperature is calculated.

temp_SRES

It is shown that for the A1B business-as-usual scenario the temperature rise relative to pre-industrial temperature in 2100 is just over two degrees, and for the A1T scenario the temperature is 1.5 degrees and decreasing.

So the current emission scenario is right on track to meet the Paris agreement!

See also:
* IPCC, Third Assessment Report, SRES CO2 emissions (Link broken, Archived link)
* New link to TAR appendix: IPCC, Third Assessment Report, Appendices (for SRES CO2 emissions see page 801)
* RCP scenario data, PIK Potsdam
* G. Marland, T.A. Boden, and R.J. Andres, Global CO2 emission data
* PBL, Trends in global CO2 emissions
* Peter Dietze, 2001, Carbon model calculations @John Daly
* Fick’s First Law of Diffusion (Wikipedia)
* Darcy’s law of fluid flow (Wikipedia)
* Lewis and Curry, The impact of recent forcing and ocean heat uptake data on estimates of climate sensitivity [2018]
* Ferdinand Engelbeen, About spurious correlations and causation of the CO2 increase [2015]

Background
Used conversion factors:
1 GtC = 3.67 GtCO2
1 ppm CO2 = 2.13 GtC

Annual diffusion equation:
Sink(y) = 2.13 * k * ([CO2](y-1)-[CO2]eq) (Fick’s firstDarcy’s law)
k= 0.01898 0.021

Temperature sensitive equilibrium CO2-level:
[CO2]eq = 8 16*T + 280 ppm
T is temperature relative to pre-industrial (=HadCrut4 annual+0.4)
[CO2]eq increases 8 16 ppm per degree

CO2 forcing:
FCO2 = 5.35 * ln ([CO2]/280)

Total antropogenic forcing, using an emperical multiplier to allow for other synchronous antropogenic forcings:
Ftot = 1.4 * FCO2

Temperature transient sensitivity is 1.33 °C per CO2 doubling:
T = Ftot * 1.33/3.7

NOTE added 27 december
Thanks to Dirk Visser a small correction was needed, the temperature effect of equilibrium is 16 ppm per degree and not 8. This increases the transfer constant fron 0.01898 to 0.021. Fick’s first law must be Darcy’s law.

But wait.. there is more!

The International Energy Agency, Shell and BP frequently publish energy outlooks. Below is a comparison with the SRES and RCP8.5 scenarios. RCP 8.5 doesn’t even come close. High time to immediately abandon the useless “business-as-usual scenario” RCP8.5.

sresvsoutlook

Lewis and Curry forcings:
LC18_ERF

RCP forcings:
CDB28BA4-C16B-4B05-95DB-846162886DD8

Advertenties
Dit bericht werd geplaatst in Klimaat, Wetenschap en getagged met , . Maak dit favoriet permalink.

7 reacties op The real business-as-usual emission scenario

  1. Hermie zegt:

    Klopt het dat je dus uitgaat van de SRES scenario’s? Want als dat zo is dan ga je er toch eigenlijk vanuit dat we redelijk stevige maatregelen moeten treffen?

    • Hans Erren zegt:

      Een business as usual scenario betekent niet dat er innovatiestagnatie is, wat dus wel impliciet in A1FI en RCP 8.5 wordt aangenomen. Die scenario’s schilderen een overbevolkte onderontwikkelde wereld zoals het Verenigd Koninkrijk in 1850: Terug naar kolen en zwaar vervuild.
      Zelfs het business as usual scenario van Shell, het worst case van de outlook bundels, blijft tot 2060 onder A1B. Alle reden dus om SRES A1B het business as usual scenario te noemen.

      • Hermie zegt:

        Je gaat uit van het SRES A1B scenario. Daar heb ik ook geen bezwaar tegen en dat was ook mijn vraag niet. Maar indien we uitgaan van SRES A1B dan is mijn vraag om duidelijk aan te geven wat we moeten doen om aan dat scenario te voldoen. Zoals je kan zien in je eigen projectie zal dan de uitstoot flink dalen. Dat zal vast niet vanzelf komen toch? Een aanname in het SRES A1B scenario is bijvoorbeeld dat de bevolkingsgroei na 2050 zal gaan dalen. en verder : ” and the rapid introduction of new and more efficient technologies.” Nu kan je zeggen: Daar gaat mijn plan voor zorgen: Met spoed zeer strenge geboortebeperking en met spoed kernenergie. Prima Hans, maar je zegt dan wel degelijk heel duidelijk: We moeten maatregelen nemen. Toch?

  2. Hans Erren zegt:

    Er zijn twee effecten die een enorme rem op bevolkingsgroei hebben, economische ontwikkeling en meisjesonderwijs. Ontwiikelingslanden hebben dus een catch-22 probleem: ontwikkeling zorgt voor hogere co2 uitstoot (het zijn de onwikkelingslanden die de recente emissiegroei veroorzaken, kijk maar in het PBL rapport, ontwikkelde landen zitten al op de dalende lijn) Het draait er dus om dat maximum emissie in 2050 gehaald wordt en dat is een uitdaging voor met name India en China, met de ontwikkelingen in kernenergie en brandstofefficiency zie ik dat wel lukken. Ik ben een eco-optimist, peak child hebben we al bereikt.

    Zie ook de beroemde TED talk van Hans Rosling

  3. Hermie zegt:

    De ontwikkelde landen zitten al in een dalende lijn en met name China en India zullen moeten volgen. Inderdaad. Het komt er dus op neer dat je er inderdaad van uit gaat dat maatregelen nodig zijn. De CO2 emissie daalt niet vanzelf. Dank voor de uitleg.

    • Hans Erren zegt:

      Inderdaad, maar technische innovatie is óók business as usual, technische stagnatie is dat niet. Een “do nothing” scenario zoals RCP 8.5 blijft groeien met CO2 emissies terwijl de temperatuur minimaal vier graden stijgt, blijkbaar zonder enig negatief effect op de economie.

  4. Danny zegt:

    Hans,

    Mits een kleine aanpassing aan je formule kan je je berekening verder theoretiseren en eventueel gebruiken om de door Peter Dietze voorgerekende halveringstijd van 38 jaar te herzien/verfijnen/confirmeren.

    Jouw oorspronkelijke overdrachtsfactor van 0.01898 komt immers dicht in de buurt van de jaarlijkse vervalfactor voor een proces met een halveringstijd van 38 jaar:
    1 – 38e wortel van 0.5 = 0.01808

    Om effectief met de halveringstijd te rekenen, moet je dan wel de in jaar y antropogene CO2 bijdrage in je formule toevoegen. Als we er van uitgaan dat die mooi gespreid is, zien we gedurende het jaar dus gemiddeld de helft van de antropogene CO2 jaarbijdrage. De formule wordt dan:

    Sink(y) = 2.13 * k * ([CO2](y-1)-[CO2]eq+[CO2]ant/2)

    waarbij k nu dus de vervalfactor is horende bij een halveringstijd van ~38 jaar

Reacties zijn gesloten.