éghajlati kutatások Mika János Tövissi József Tiszteletkonferencia Kolozsvár, november 10.

Átírás

1 Regionális éghajlati kutatások kolozsvári együttm ttmőködésben Mika János Tövissi József Tiszteletkonferencia Kolozsvár, 212. november 1.

2 Módszerek (vázlat) MAGICC/SCENGEN 4.1 diagnosztikai modell Szeletelés (szakaszolás) módszere Regresszió történeti proxy-k alapján Regresszió ún. instrumentális változóval Légszennyezés, termésbecslés: cikkben

3 Általános cirkulációs modellek (21) Modell Ország Légköri felbontás Óceáni felbontás ARPAGE Franciaország (3,9 x 3,9) L19 (2, x 2,) L31 BMRC Ausztrália (3,2 x 5,6) L17 (3,2 x 5,6) L12 CCSR/NIES2 Japán (5,6 x 5,6) L2 (2,8 x 2,8) L17 CGCM Kanada (3,8 x 3,8) L1 (1,8 x 1,8) L1 COLA Egyesült Államok (4, x 4,) L18 (3, x 3,) L2 CSIRO Ausztrália (3,2 x 5,6) L 9 (3,2 x 5,6) L21 CSM Egyesült Államok (2,8 x 2,8) L18 (2, x 2,4) L45 DOE PCM Egyesült Államok (2,8 x 2,8) L18 (,7 x,7) L32 ECHAM/OPYC Németország (2,8 x 2,8) L19 (2,8 x 2,8) L11 GFDL Egyesült Államok (2,3 x 3,8) L14 (1,9 x 2,2) L18 GISS1 Egyesült Államok (4, x 5,) L 9 (4, x 5,) L13 GOALS Kína (4,5 x 7,5) L 9 (4, x 5,) L2 HadCM Nagy-Britannia (2,5 x 3,8) L19 (1,2 x 1,2) L2 IPSL/CM Franciaország (5,6 x 3,8) L15 (2, x 2,) L31 MRI Japán (2,8 x 2,8) L3 (2, x 2,5) L23 NCAR Egyesült Államok (4,5 x 7,5) L 9 (1, x 1,) L2 NRL Egyesült Államok (2,5 x 2,5) L18 (1, x 2,) L25

4 R P O N M L K J I H G F E D C B A R P O N M L K J I H G F E D C B A A modellek között részleges a korreláció hőmérséklet csapadék Máthé Csongorral (25)

5 Lesk id rben & ben REGIONÁLIS ÉGHAJLATI FORGATÓKÖNYVEK tér Leskálázás s térben t Hasznos információ a globális klímamodellekből időben A globális klímamodellek fejlődése Szükséges információ a hatásvizsgálati modellek számára idő

6 A MAGICC/SCENGEN 4.1 csomag szerkezete (Wigley et al. 23)

7 MAGICC SCENGEN ver. 4.1

8 o C mm A jelenkori éves hőmérséklet alakulása a megfigyelések és a 17 modellszimuláció átlaga alapján Pa2 Am1 Am2 At1 At2 Eu1 Eu2 As1 As2 Pa ,5-47,5-22,5 modell adatok 17,5 42,5 földrajzi hosszúság 77,5 megfigyelt adatok 12,5 A jelenkori éves csapadékösszeg a megfigyelések és a 17 modellszimuláció átlaga alapján. Pa2 Am1 Am2 At1 At2 Eu1 Eu2 As1 As2 Pa ,5-47,5-22,5 17,5 42,5 földrajzi hosszúság 77,5 12,5 157,5 157,5 A GCM-ek minősége: jelen állapot MAGICC/ SCENGEN 4.1 alapján: Máthé Csongorral (25) modell adatok megfigyelt adatok

9 % 1,6 1,4 1,2 1,8,6,4,2 Téli átlaghőmérséklet változása 225-re Pa2 Am1 Am2 At1 At2 Eu1 Eu2 As1 As2 Pa1 % 1,6 1,4 1,2 1,8,6,4,2 Évi átlaghőmérséklet változása 225-re Pa2 Am1 Am2 At1 At2 Eu1 Eu2 As1 As2 Pa ,5-47,5-22,5 17,5 42,5 77,5 12,5 157, ,5-47,5-22,5 17,5 42,5 77,5 12,5 157,5 földrajzi hosszúság földrajzi hosszúság % 1,6 1,4 1,2 1,8,6,4,2 Nyári átlaghőmérséklet változása 225-re Pa2 Am1 Am2 At1 At2 Eu1 Eu2 As1 As2 Pa ,5-47,5-22,5 17,5 42,5 földrajzi hosszúság 77,5 12,5 157,5 A hőmérséklet változása 225-re a 45- N szélességi övben MAGICC/ SCENGEN 4.1 alapján Máthé Csongorral (25)

10 % Téli csapadékösszeg változása 225-re Pa2 Am1 Am2 At1 At2 Eu1 Eu2 As1 As2 Pa ,5-47,5-22,5 17,5 42,5 földrajzi hosszúság 77,5 12,5 157,5 % Éves csapadékösszeg változása 225-re Pa2 Am1 Am2 At1 At2 Eu1 Eu2 As1 As2 Pa ,5-47,5-22,5 17,5 42,5 földrajzi hosszúság 77,5 12,5 157,5 % Nyári csapadékösszeg változása 225-re Pa2 Am1 Am2 At1 At2 Eu1 Eu2 As1 As2 Pa ,5-47,5-22,5 17,5 42,5 földrajzi hosszúság 77,5 12,5 157,5 A csapadék változása 225-re a 45- N szélességi övben MAGICC/ SCENGEN 4.1 alapján Máthé Csongorral (25)

11 Szeletelés (szakaszolás) módszere Y = Y o + (δy/δ<t>) <T> + (δy/ δdt)dt

12 Állomások Hőmérséklet Csapadék Jankó Szép Istvánnal (1998)

13 A hőmérsékleti regressziók Állomások Két régió Három régió Negyedévek 12/56 21% 4/8 % 4/12 33% Félévek 11/28 39% 3/4 75% 2/6 33% Évi átlagok 3/14 21% 2/2 % 2/3 75% Jankó Szép Istvánnal (1998)

14 PDSI talajnedvesség-indikátor,9,8 CORRELATION OF PDSI TO SOIL MOISTURE MMA-1 SOP-1 SZO-1 MMA-2 SOP-2 SZO-2 2,5 2 Regression of soil moisture to PDSI: SZOMBATHELY std. Dunkel Dunkel std. Bussay Bussay 25 2,7,6,5 1, mm,4,3,5 5,2, JAN FEB MAR APR MAY JUN JUL AUG SEP OCT NOV DEC Jankó Szép Istvánnal (22)

15 Palmer-index (1 állomás) Budapest Debrecen Kecskemét Mosonmagyaróvár Miskolc Nyíregyháza Pécs Sopron Szeged Szombathely Jankó Szép Istvánnal (22)

16 Termikus és hidrikus trendek: kiszárad radás (PDSI) Jankó Szép Istvánnal (22) 3 2 Budape Debrec Kecske Miskol Mosonm Nyireg Pecs Sopron Szeged Szomba 3 2 Budape Debrec Kecske Miskol Mosonm Nyireg Pecs Sopron Szeged Szomba JANUÁR -1-2 JÚLIUS Budape Debrec Kecske Miskol Mosonm Nyireg Pecs Sopron Szeged Szomba 3 2 Budape Debrec Kecske Miskol Mosonm Nyireg Pecs Sopron Szeged Szomba ÁPRILIS -1-2 OKTÓBER

17 Significant coefficients for PDSI TH the ones significant at 95% are represented, those significant at 8% are shown with their sign Slices (years) Σ Coeff. Nyíregyháza April June August Pécs April June August Sopron April June August <T> DT - <T> - DT <T> -.89 DT + <T> DT - <T> DT <T> -, DT <T> -,64-1, DT -,57 - <T> - -,92-1, DT -,71 - <T> - -, , DT -,75 - Jankó Szép Istvánnal (22)

18 Történeti és paleo-proxy-k

19 IPCC (21 1) ) 1.2 ábra területi egységeiben: geiben: NYÁR - lineáris kapcsolat a globális melegedéssel korreláció: >,9 (21 ill. 22 adat-pár) É s z a k -E u (K ) É-Európa hőmérséklet-változásai a globális változás függvényében GCM PALEO H. PROXY INSTRUM globális (K) Dél-Európa (K) Dél-Európa hőmérsékletváltozásai a globális változás függvényében GCM PALEO H. PROXY INSTRUM globális (K) Szász-Ferkö Csabával, (23)

20 NYÁR - gyenge kapcsolat a globális melegedéssel korreláció: > -,14 ill. -,46 (25-25 adat-pár) (3-féle forrás: GCM, paleo-analóg, műszeres stat.) Észak-Európa csapadékváltozása (%) Dél-Európa csapadékváltozása (%) a globális hőmérséklet fv-ében a globális hőmérséklet fv-ében Szász-Ferkő Csabával, (25)

21 Regresszió rövid sorokból Első éghajlati alkalmazás: Groisman, 1979 Z instrumentális változóra, ha korreláci ció a független f változv ltozó értékeivel, korreláció a független változó hibáival korreláció a független vált. maradékával; akkor: Y1 cov (Y,Z) cov (<T>,Z) Y(t)=Y o +Y 1 <T>(t) Period r(<t>,t) d<t>/dt (K/yr) , ±.4 76 állomásra 25 év Z:= t

22 Duna vízgyűjtő csapadék-változásai ( ) Nyári félévf (% /,5 K) Téli félévf (% /,5 K) Vajda Andreaával, Imecs Zoltánnal (2)

23 EGY KIS KLIMATOGRÁFIA: A tengerszint feletti magasság g hatása az időbeli Fourier komponensekre Macroregion Partial Ao mm C1 C2 C3 regression of YEAR mm/ m mm/ m mm/ m WEST Correlation.847,694,654,92 C, D, Altitude 42,5 (-,69) (,24),9 J Latitude (1,82) 17 st. Longitude ,1 (1,53) -- MIDDLE Correlation,78,758,769,839 A, I, Altitude 36,2 1,15,66,31 H, G Latitude -- (-1,36) st. Longitude -- (-2,95) EAST Correlation,761,82,753,345 B, E, Altitude 27,5 1,44,91 (,12) F, K Latitude , st. Longitude ALL Correlation,855,481,682, Altitude 39,8,77,577,595 station Latitude -15, ,17 Longitude (-,34) Kósa Emőkével, (2)

24 Data for cloudiness Ground-based visual observations GCM-output fields (clouds, etc.) é. s z (24 years) 433 observation srtations 51,3, 48,8 47,5 46,3 45, 43,8 42,5 41,3 EECRA data-base (Hahn & Warren, 1999) 18,8 2, 21,3 22,5 23,8 25, 26,3 27,5 28,8 3, 31, GCM model data (CCC-EQ, CSIRO1, CSIRO2, ECHAM3, HAD-CM2, UKTR, UKHI-EQ for clouds) 2 - B1 scenario (1,1 K warming) (MAGICC/SCENGEN diagnostics) reference period ( change) Output fields at 5 X 5 deg. rectangles Bartók Blankával (24)

25 Data for cloudiness (cont.) Outgoing longwave radiation (OLR) (22 years) 2,5 X 2,5 deg. resolution NOAA/NCEP TIROS-N quasi-polar satellites, AVHRR sensors NOAA - TIROS Orbital altitude: ~ 8 km Original resolution: 1-3 km Frequency of images: ~ 6 hours NOAA Main regulator of OLR: the cloud coverage - Correlation coefficients (N = 18 : ) N regio -,1 -,43 -,65 -,73 -,92 -,55 -,94 -,94 -,97 -,85 -,65 -,54 S regio -,79 -,77 -,8 -,34 -,91 -,9 -,93 -,96 -,93 -,87 -,79 -,44 Bartók Blankával (24)

26 A VIZUV ZUÁLIS FELHŐZET VÁLTOZV LTOZÁSAI ( ) JAN 7,5 1, 12,5 15, 17,5 2, 22,5 25, 27,5 3, 52,5 47,5 45 FEB 7,5 1, 12,5 15, 17,5 2, 22,5 25, 27,5 3, 52,5 47,5 45 MAR 7,5 1, 12,5 15, 17,5 2, 22,5 25, 27,5 3, 52,5 47,5 45 APR 7,5 1, 12,5 15, 17,5 2, 22,5 25, 27,5 3, 52,5 47,5 45 MAY 7,5 1, 12,5 15, 17,5 2, 22,5 25, 27,5 3, 52,5 47,5 45 JUN 7,5 1, 12,5 15, 17,5 2, 22,5 25, 27,5 3, 52,5 47,5 45,5 K MELEGEDÉSHEZ IGAZITVA Duna felső vízgyűjtő terület letén SCHEME % % 9-15 % 3-9 % -3-3 % % % % % <-,27 JUL 7,5 1, 12,5 15, 17,5 2, 22,5 25, 27,5 3, 52,5 47,5 45 AUG 7,5 1, 12,5 15, 17,5 2, 22,5 25, 27,5 3, 52,5 47,5 45 SEP 7,5 1, 12,5 15, 17,5 2, 22,5 25, 27,5 3, 52,5 47,5 45 OCT 7,5 1, 12,5 15, 17,5 2, 22,5 25, 27,5 3, 52,5 47,5 45 NOV 7,5 1, 12,5 15, 17,5 2, 22,5 25, 27,5 3, 52,5 47,5 45 DEC 7,5 1, 12,5 15, 17,5 2, 22,5 25, 27,5 3, 52,5 47,5 45

27 A vizsgált terület és az összevonások G ( n(<t>,...) ) = dg dn <T> dn d<t> Bartók Blankával (24)

28 ... 2 E 1 E 3 E N. Index Six points mean pressure (hpa) 45 N N grad. [hpa(1 fok) -1 ] 2 E (1+3)/2E [hpa(1 fok) -1 ].. Data: CRU - Norwich University, 45 N Winter Summer,5*dp/d<T> half-year 118, 9 1,82 115, -,13 half-year,5*dp/d<t>,78,59-1,17 -,69 1,5,98,81,4 Pándi Gáborral (23)

29 Csapadék-lefoly lefolyás s extrémek: Erdélyi medence Csapadék (db/év) Lefolyás (db/év) MIN MAX MAX MIN Pándi Gáborral (23)

30 A tulajdonképpeni szerzőtársak: Pándi Gábor Imecs Zoltán Vajda Andrea Jankó Szép István Bartók Blanka Kósa Emőke Réka Sturzán Ria Szász-Ferkő Csaba Máthé Csongor Czellecz Boglárka Leltár: 22 publikáció (l. a cikkben) 1 VITUKI postgrad. dolg. 9 szakdolgozat (ebből 2 mesteri) 6 diákköri dolgozat (OTDK) első díj: Bartók Blanka (25, Pro Scientia) második díj: Kósa Emőke (21) harmadik díj: Jankó Szép István (1999)

31 Köszönetnyilvánítás Szerző köszöni Babes-Bolyai Tudományegyetem vezetőinek és oktatóinak, hogy 1997-től kapcsolatba kerülhetett a magyar nyelvű földrajz képzéssel és abban kiváló kollégákkal dolgozhatott együtt. Köszöni az Országos Meteorológiai Szolgálatnak, hogy több szakember egyikeként az itt töltött idő felét munkaidőnek ismerhette el, s hogy az intézmény megengedte, hogy az épületében dolgozhassunk. Köszöni az ELTE Meteorológiai Tanszékének, hogy 5 hallgatót is meghívott budapesti részképzésre, hogy (az Internet előtt) áthidalhassuk a földrajzi távolságot.

32 Köszönöm m szíves figyelmüket! mikaj@ektf.hu