Az éghajlati modellek eredményeinek felhasználási lehetıségei és korlátai

Méret: px

Mutatás kezdődik a ... oldaltól:

Download "Az éghajlati modellek eredményeinek felhasználási lehetıségei és korlátai"

Zsuzsanna Juhász
8 évvel ezelőtt
Látták:

Az éghajlati modellek eredményeinek felhasználási lehetıségei és korlátai Szépszó Gabriella szepszo.g@.g@met.

1 Az éghajlati modellek eredményeinek felhasználási lehetıségei és korlátai Szépszó Gabriella Numerikus Modellezı és Éghajlat-dinamikai Osztály MMT Agro- és Biometeorológiai Szakosztályának ülése október 28.

2 TARTALOM 1. Éghajlati rendszer, alapfogalmak 2. Éghajlati modellezés 3. Regionális klímamodellezés 4. Bizonytalanságok jellemzése 5. Összefoglalás

3 TARTALOM 1. Éghajlati rendszer, alapfogalmak 2. Éghajlati modellezés 3. Regionális klímamodellezés 4. Bizonytalanságok jellemzése 5. Összefoglalás

4 Az éghajlati rendszer elemei Éghajlati rendszer: a légkör és a vele érintkezésben levı négy geoszféra kölcsönhatásban álló együttese október 28. MMT Agro- és Biometeorológiai Szakosztályának ülése 4

kölcsönhatásban álló együttese 2010. október 28.

5 Alapfogalmak Idıjárás: A légkör egy adott idıponthoz tartozó pillanatnyi állapota Jellemzése: pillanatnyi értékekkel Éghajlat (klíma): Az éghajlati rendszer (ami már nemcsak a légkör) hosszú idı folyamán tanúsított szokásos viselkedése Jellemzése: statisztikai paraméterekkel október 28. MMT Agro- és Biometeorológiai Szakosztályának ülése 5

nemcsak a légkör) hosszú idı folyamán tanúsított szokásos viselkedése Jellemzése:

6 TARTALOM 1. Éghajlati rendszer, alapfogalmak 2. Éghajlati modellezés 3. Regionális klímamodellezés 4. Bizonytalanságok jellemzése 5. Összefoglalás

7 Éghajlati modellezés A komplex éghajlati rendszer, az összetevık, valamint a közöttük lévı kölcsönhatások elemzésére Egyetlen válaszadási lehetıség a kérdésre: miként reagál az éghajlat egy feltételezett kényszerre? Fizikai törvények minden összetevı és kölcsönhatás esetében Matematikai egyenletrendszer: nemlineáris parciális differenciálegyenlet-rendszer + kezdeti és peremfeltételek numerikus megoldás október 28. MMT Agro- és Biometeorológiai Szakosztályának ülése 7

Fizikai törvények minden összetevı és kölcsönhatás esetében Matematikai egyenletrendszer: nemlineáris parciális

8 A globális éghajlati modellek összetevıi Felszíni modell: talaj leírása Óceáni modell: tengeráramlatok, tengerjég Légköri modell Levegıkémia: aeroszolok, CO 2 körforgalom Élıvilág október 28. MMT Agro- és Biometeorológiai Szakosztályának ülése 8

Légköri modell Levegıkémia: aeroszolok, CO 2 körforgalom

9 A globális éghajlati modellek összetevıi Felszíni modell: talaj leírása Óceáni modell: tengeráramlatok, tengerjég Légköri modell Levegıkémia: aeroszolok, CO 2 körforgalom Élıvilág október 28. MMT Agro- és Biometeorológiai Szakosztályának ülése 9

10 A modellek alkalmazása ideális eset 1. A modellt elıször a múltra vonatkozóan teszteljük eredményeit összehasonlítjuk a múltbeli megfigyelésekkel 2. A feltérképezett gyengeségek alapján a modellt fejlesztik 3. A kellıen pontos modellel a jövıre vonatkozó projekciókat készítenek feltételes prognózisok: hipotézisek az antropogén tevékenység alakulására október 28. MMT Agro- és Biometeorológiai Szakosztályának ülése 10

2. A feltérképezett gyengeségek alapján a modellt fejlesztik 3.

11 A realitás 1. Tesztelés: egyértelmő-e a tudásunk a közelmúlt klímájáról? 2. Fejlesztés: több kísérlet, különbözı eredmények, melyik a referencia a fejlesztéshez? 3. Hibák értékelése: használható-e egy modell, ha nem kellıen pontos? október 28. MMT Agro- és Biometeorológiai Szakosztályának ülése 11

12 1. Pontosan ismerjük-e e a múltat? Különbözı megfigyelés-alapú adatbázisok, például: re-analízisek CRU ECA magyarországi állomási vagy rácsponti adatok Téli csapadékeltérés ( ) Melyik A referencia? Forrás: Szabó P október 28. MMT Agro- és Biometeorológiai Szakosztályának ülése 12

magyarországi állomási vagy rácsponti adatok Téli csapadékeltérés (1961

13 2. Eltérı kiindulás, eltérı eredmény Hımérsékleti hiba Átlaghımérséklet Egy klímamodell akkor is lehet tökéletes, ha egyetlen idıjárási eseményt sem jelzett elıre október 28. MMT Agro- és Biometeorológiai Szakosztályának ülése 13

ha egyetlen idıjárási eseményt sem jelzett elıre 2010.

14 3. Mit tegyünk a hibákkal? Korrigáljuk ıket? Korrekció: a hibák múltbeli statisztikai jellemzıi alapján a modelleredmény javítása a jövıre Ellenérv: nem-egyensúlyi rendszerben a statisztikai kapcsolatok megmaradása kérdéses Modellezıi megközelítés: a cél a hibák fizikai okainak kutatása és a modellek fejlesztése ezek alapján Addig is: delta-módszer csak változás október 28. MMT Agro- és Biometeorológiai Szakosztályának ülése 14

nem-egyensúlyi rendszerben a statisztikai kapcsolatok megmaradása kérdéses Modellezıi megközelítés: a cél a

15 TARTALOM 1. Éghajlati rendszer, alapfogalmak 2. Éghajlati modellezés 3. Regionális klímamodellezés 4. Bizonytalanságok jellemzése 5. Összefoglalás

16 Regionális sajátosságok Globális modellek: néhány 100 km-es vízszintes és 1 km-es függıleges felbontás Magyarországra ebbıl kevés (2-10) pont A regionális klímaváltozás a globálissal ellentétes irányú lehet A globális információ finomítása szükséges, technikák: 1. Statisztikus-empirikus leskálázás 2. Dinamikai módszerek: Finomabb vagy változó felbontású légköri általános cirkulációs modellek Dinamikai leskálázás regionális (korlátos tartományú) éghajlati modellek segítségével október 28. MMT Agro- és Biometeorológiai Szakosztályának ülése 16

Regionális sajátosságok Globális modellek: 1990-es néhány évek 100 km-es vízszintes és 1 km-es függıleges felbontás Magyarországra ebbıl kevés (2-10) pont A regionális klímaváltozás a globálissal

17 Regionális sajátosságok Globális modellek: 1990-es néhány évek 100 km-es vízszintes és 1 km-es függıleges felbontás Magyarországra ebbıl kevés (2-10) pont A regionális klímaváltozás a globálissal ellentétes irányú lehet A globális információ finomítása szükséges, technikák: 1. Statisztikus-empirikus leskálázás 2. Dinamikai Napjaink módszerek: Finomabb vagy változó felbontású légköri általános cirkulációs modellek Dinamikai leskálázás regionális (korlátos tartományú) éghajlati modellek segítségével Forrás: IPCC, AR október 28. MMT Agro- és Biometeorológiai Szakosztályának ülése 17

Regionális éghajlati modellek Forrás: PRUDENCE 2010.

18 Regionális éghajlati modellek Forrás: PRUDENCE október 28. MMT Agro- és Biometeorológiai Szakosztályának ülése 18

19 A regionális modellezés jellemzıi Általában a légköri folyamatokat szimulálják Kisebb területre koncentrálás finomabb felbontás Több fizikai folyamat pontosabb, explicit leírása A felszíni jellemzık (pl. domborzat, érdesség, albedó) részletesebb figyelembevétele A nagyskálájú információkat és kényszereket a peremfeltételeken keresztül veszi figyelembe a regionális modell határfeltételek jelentısége október 28. MMT Agro- és Biometeorológiai Szakosztályának ülése 19

domborzat, érdesség, albedó) részletesebb figyelembevétele A nagyskálájú információkat és kényszereket a

20 TARTALOM 1. Éghajlati rendszer, alapfogalmak 2. Éghajlati modellezés 3. Regionális klímamodellezés 4. Bizonytalanságok jellemzése 5. Összefoglalás

21 Mi a bizonytalanság? Hibás tudás? Hiányos tudás?? Információ az információink korlátairól? október 28. MMT Agro- és Biometeorológiai Szakosztályának ülése 21

22 A bizonytalanságok típusai Tipikus éghajlati projekció Átlaghımérséklet Belsı Forgatókönyv Forgatókönyvekbıl adódó bizonytalanság Modell Hawkins & Sutton Az egyes típusok aránya régiónként változó. Eltérések a GCM-ek különbségei okán október 28. MMT Agro- és Biometeorológiai Szakosztályának ülése 22

23 Bizonytalanságok számszerősítése Valószínőségi (ensemble) elırejelzések Rövidtávon legelterjedtebb: a kezdeti feltétel hibáira való érzékenység számszerősítése Éghajlati skálán figyelembe kell venni: A különbözı modellek dinamikájának és fizikai parametrizációinak eltéréseit Az emberi tevékenység jövıbeli alakulásának bizonytalanságait Tehát: éghajlati skálán multi-modell projekciók Az egyes tagok egyforma súllyal szerepelnek? október 28. MMT Agro- és Biometeorológiai Szakosztályának ülése 23

24 Hazai klímaprojekciók Modell Felbontás Forgatókönyv Idıszakok O M S Z ALADIN REMO 10 km 25 km A1B A1B E L T E PRECIS RegCM 25 km 10 km A2, B2 A1B , 2050, Lehetıség a bizonytalanságok számszerősítésére: 4 (3) hazai modellfuttatás 10, 25 km-es felbontáson október 28. MMT Agro- és Biometeorológiai Szakosztályának ülése 24

25 Éghajlati projekciók felhasználása Modell 1 Modell 2 Modell... 3D meteorológiai output mezık Bizonytalanságok Modell N Utó-feldolgozás: speciális statisztikai vagy dinamikai leskálázás Objektív hatásvizsgálati módszerek Felhasználás: gazdaság, társadalom, egészségügy, politika október 28. MMT Agro- és Biometeorológiai Szakosztályának ülése 25

26 Akik nem bánták meg hogy a regionális klímamodelleink eredményeit használták fel hatásvizsgálatok céljára: Tervek: Tópárolgás BME Vízépítési és Vízgazdálkodási Tanszék Parlagfővel szennyezett területek Env-in-Cent Kft. Folyami közlekedésre gyakorolt hatás ECCONET projekt Viharos eseményekben megnyilvánuló hatás Erıterv PET komfortindex OMSZ, ÉEO Madárvonulással és élıhelyekkel kapcsolatos hatásvizsgálatok Parlagfő- és pollen elterjedésre gyakorolt hatás október 28. MMT Agro- és Biometeorológiai Szakosztályának ülése 26

27 TARTALOM 1. Éghajlati rendszer, alapfogalmak 2. Éghajlati modellezés 3. Regionális klímamodellezés 4. Bizonytalanságok jellemzése 5. Összefoglalás

28 Összefoglalás Éghajlati rendszer fejlıdésének leírása globális modellekkel Cél: hosszú idıszak statisztikai jellemzıinek leírása Globális eredmények finomítása regionális éghajlati modellezés (Magyarországon is) Bizonytalanságok számszerősítése valószínőségi projekciók Kiindulási adatok mindenféle éghajlatváltozással kapcsolatos hatásvizsgálathoz október 28. MMT Agro- és Biometeorológiai Szakosztályának ülése 28

Hasonló dokumentumok

Éghajlatváltozás: mire számíthatunk a jövőben globálisan, országosan és helyi szinten?

Éghajlatváltozás: mire számíthatunk a jövőben globálisan, országosan és helyi szinten? Szépszó Gabriella szepszo.g@met.hu Éghajlati Osztály, Klímamodellező Csoport Országos Meteorológiai Szolgálat Vidékfejlesztés