Éghajlatváltozás és a felszíni vizeink

Átírás

1 21. ÁPRILIS 22 A FÖLD NAPJA A Föld jövőjét érintő legfontosabb problémák rangsora 1. A Föld energia- és nyersanyagkincse 2. Víz 3. Talaj 4. Föld és élet 5. Éghajlatváltozás 6. Természeti katasztrófák 7. Föld és egészség 8. A Föld mélye 9. Óriásvárosok 1. Óceánok Magyar Geofizikusok Egyesülete, Magyar Földtani és Geofizikai Intézet, Magyarhoni Földtani Társulat, Magyar Bányászati és Földtani Hivatal Nováky Béla Éghajlatváltozás és a felszíni vizeink Budapest, 213. február 2.

2 A (felszíni) vízzel kapcsolatos problémák Az éghajlatváltozás Változások a felszíni vizeinkben múlt és jövő Adaptáció Vízproblémák Vízhiányos területek (egy főre eső vízkészlet < 17 m 3 /fő.év) Növekvő vízigények (vízkészlet kihasználtság > 4%) Ivóvízellátás biztonsága (1,1 1,5 milliárd fő) Vizek minősége, ökológiai állapota Vízjárás szélsőségei (árvizek, aszályok, erózió) Nemzetközi konfliktusok Ok A felszíni vizek területi és időbeli megoszlása, népesség területi eloszlása, növekedése Öntözővíz, fogyasztói szemlélet (vízlábnyom), urbanizáció (megapoliszok), migráció Vízkészlet-hiány, infrastruktúra elégtelensége Elégtelen szennyvíztisztítás (új szennyező formák), 2,6 milliárd fő szennyvíz elhelyezése Éghajlati szélsőségek, antropogén hatások (területhasználat) Osztott vízgyűjtők, vízpolitika hiánya és eredménytelensége Somlyódy 211 nyomán

3 A vízproblémák jó része ma is éghajlati okokra vezethető vissza, de az éghajlat szerepe nem kizárólagos A vízproblémák alakításában az éghajlati és nem-éghajlati hatások aránya feladatonként és területenként eltérő Az éghajlatváltozás önmagában növelheti a vízzel kapcsolatos gondokat, és súlyosbíthatja a nem éghajlati eredetű gondokat A kétféle eredetű problémát együtt kell kezelni Föld éghajlata melegszik IPCC 27

4 Éghajlatváltozás és alkalmazkodás Magyarországon. a melegedés várhatóan folytatódik IPCC 27 Az éghajlat mindig változott

5 2,5 2 1,5 1,5 -,5-1 -1, Éghajlatváltozás és a felszíni vizeink A globális éghajlati forgatókönyvekből hazánk területére kiolvasható előrejelzések hőmérséklet 6 5 Hımérséklet emelkedés, C B1 B1(3) B1A2(3) A2(3) A Idı Bartholy és Schlanger, 24 nyomán A regionális éghajlati forgatókönyvek is eltérően jelzik előre az éghajlati változásokat Hőmérséklet Csapadék 3 RegCM ALADIN REMO 15 Hımérsékletemelkedés, C/idıszak 2,5 2 1,5 1,5 Év Tavasz Nyár İsz Tél Csapadkváltozás, % Tavasz Nyár İsz Tél Szépszó et al. 211 nyomán Bozó 21 ALADIN/ARPEGE, REMO/ECHAM és RegCM/NCAR referencia időszak előrejelzés: hőmérséklet 22-24, csapadék

6 Jelentős területi eltérések a csapadék előrejelzésében ALADIN/ ARPEGE RegCM/ NCAR MM4-3,4% -5,9% REMO ECHAM4 +,1% Csapadékváltozás, mm/idıszak Év Tavasz Nyár İsz Tél Bozó 21 Összefoglaló a várható éghajlati változásokról - Igen valószínű, hogy a melegedés az évben és minden évszakban a folytatódik, az évi növekedés üteme mintegy,2-,3 C/évtized - Valószínű, hogy az évi csapadékban nincs lényeges változás, a közeli jövőben kismértékű csökkenése. Valószínű az évi csapadék átrendeződése: télen inkább nő, nyáron inkább csökken - Mind az évi, mind az évszakos csapadék változásában nagyobb regionális eltérések lehetnek - Téli hőmérséklet növekedése miatt a Duna vízgyűjtőben várható a gleccserek olvadása, minden vízgyűjtőben télen az esőcsapadék arányának növekedése, a hó korábbi olvadása - Valószínű, hogy az időjárási szélsőségek (hőségnapok, száraz időszakok, nagycsapadékok) gyakorisága és intenzitása nő - Az éghajlat szárazódása, mediterrán irányba eltolódása

7 A felszíni vizek érzékenyek az éghajlat területi változékonyságára 5 mm 1 mm 16 mm 16% mm 3% és időbeli változékonyságára Lefolyás (Zagyva, Jásztelek) Lefolyás, mm Év A szárazabb, melegebb 5 évben az évi csapadék 19%- kal kevesebb, a hőmérséklet 1,8 C-kal magasabb, mint a csapadékosabb, hűvösebb 5 évben a lefolyás 6%-kal volt kisebb Nováky 25

8 Az éghajlati hatásvizsgálatok múltja több évtizedes A vizsgálatok történetében három szakasz jelölhető ki: - korai vizsgálatok: szórványos, egyéni kezdeményezések, - az 199-es évek közepe: hazai támogatott kutatások (OTKA), - a 2-es évek: nemzetközi kutatások (CLIME, CLAVIER, GEF/UNGF, EULAKES, ECCONET) főként a nemzetközi vízgyűjtőkön (Tisza, Duna) és a Balatonon Európa térségére végzett kutatások - A hatásvizsgálat: időbeli analógia empirikus-statisztikus modellek (regresszió) fizikai modellek Növényzet Csapadék Hımérséklet Légnedvesség Olvadékvíz Intercepció Potenciális párolgás Lefolyásképzı csapadék Mederlefolyás (vízhozam) Felszínen lefolyó csapadék Terep modell Talaj paramét erek Felszín alatti lefolyás Beszivárgó csapadék Talajnedvesség Evapotranszspiráci ó Hozzáfolyás Hidraulikai modell a mederbeli mozgásra Vízhozamok

9 - A hatásvizsgálati modellek csatlakoztatása az éghajlati forgatókönyvekhez: történeti idősorok -módszer generálás - Hatásvizsgálat: átlagos hidrológiai jellemzők idősorok(on alapuló statisztikai leírás) - A bizonytalanság kezelése Bálint et al. 21 Éghajlatváltozás és alkalmazkodás Magyarországon - Eredmények ellentmondóak Különböző eljárással, eltérő vízgyűjtőkre és éghajlati forgatókönyvekre (csapadék, hőmérséklet), különböző időtávra végzett vizsgálatok együttes értékelése 2 Átlagos évi csapadék változása, % Átlagos évi lefolyás változása, % Nováky 211

10 Éghajlatváltozás Hőmérséklet nő Hidrológiai hatás Vízhőmérséklet nő, jégjelenségek csökkennek Pekarova et al. 28 Duna, Baja Nováky 211 XI. III. Takács 211 A jégjelenségek kezdetének és befejezésének naptári időpontja (Duna, Nagymaros, )

11 Éghajlatváltozás Éghajlat ariditása nő: csapadék csökken, hőmérséklet emelkedik Hidrológiai hatás Évi lefolyás csökken jelentős területi eltérésekkel Zagyva (Jásztelek) évi lefolyása Évi lefolyás, mm Nováky 211 Balaton évi hozzáfolyása Évi lefolyás, mm Varga 212 A Duna évi közepes vízhozama nem változott Duna (Pozsony/Bratislava) évi (és maximális) lefolyása Pekarova et al., 28

12 Éghajlatváltozás Téli csapadék (eső) nő, nyári csapadék csökken Hidrológiai hatás Évi lefolyás éven belüli átrendeződése Szamos Bodrog Maros Tisza A1B ECHAM REMO, LMDZ -2 Tél Tavasz Nyár İsz Év Jacob et al., 28, Bálint 29 Változások a Tisza vízgyűjtőjében A lefolyás éven belüli átrendeződése a Duna vízgyűjtőjében is megfigyelhető Duna, Bratislava/Pozsony Pekarová, P. et al. 28

13 Éghajlatváltozás Nyáron a csapadék csökken, hőmérséklet emelkedik Hidrológiai hatás Csökkenő nyári lefolyás, hasznosítható vízkészlet csökken, kisvizek tartóssága nő Duna, Achleiten Konecsny-Sorocovschi, 1996 Szépszó et al. 212 Éghajlatváltozás Téli csapadék nő, növekszik az esőcsapadék aránya Nagycsapadékok gyakorisága és intenzitása nő Hidrológiai hatás Gyakoribb eső árvizek, korábbi olvadásos árvizek, Gyakoribb és intenzívebb villámárvizek

14 Hidrológiai hatás tetőző vízhozam bizonytalan olvadásos - csökken eső eredetű nő Bálint 29, Jacob et al. 28 Éghajlatváltozás Hőmérséklet nő, csapadék csökken, éghajlat ariditása nő Hidrológiai hatás Tavak vízháztartása romlik A Balaton természetes vízkészlet-változása Évi természetes vízkészlet-változás, mm TVK természetes vízkészlet-változás = csapadék + hozzáfolyás - párolgás

15 A változások statisztikailag is kimutathatók M(X) D(X) 8 Évi természetes vízkészlet mintánkénti várható értéke és szórása, mm Nováky 213 Próbastatisztika 3 2,5 2 1,5 1,5 -,5-1 -1, Az évi ariditási tényező és az évi TVK kapcsolata 3 2,5 Ariditási tényezı, 1T/P 2 1,5 1, Évi TVK, mm Nováky 213

16 Az ariditás (vízellátottság) alakulása a Balaton-vízgyűjtőn A Balaton vízháztartásának aktuális kérdései (Varga Gy.) Magyar Hidrológiai Társaság előadóülés; Budapest, 212. október 11. Mire lehet/kell felkészülni a következő évtizedekben? Növekvő árvizek és árvízkárok - Villámárvizek, városi árvizek Növekvő vízhiány, vízhiányból eredő stressz növekedése - Csökkenő hasznosítható vízkészlet és növekvő vízigény növekvő versengés a vízért, növekvő konfliktusok (öntözés, vízellátás) - Kedvezőtlen vízminőségi hatások csökkenő öntisztuló képesség és terhelhetőség, növekvő vízminőségi kockázat, jó ökológiai állapot - Kedvezőtlen ökológiai hatások - növekvő konfliktusok a természet és a vízhasználók között - Mederbeli vízhasználat feltételei romlanak tavak hasznosítása

17 Az alkalmazkodás sokféle eljárása alakult ki a múltban Proaktív Reaktív Árvíz Szerkezeti Tározók Árvédelmi gátak, vésztározók Nem szerkezeti Előrejelzés Kockázati térképezés Árvízvédekezés kitelepítés Tározás Vízhiány Vízigényszabályozás Vízkorlátozás Ezek lehetnek az alapvető módszerek az éghajlatváltozás esetén Új eljárásokra is szükség lehet A korábbi eljárások változatlan éghajlat esetén is megjelenő korlátai miatt: - az árvédelmi töltések nem emelhetők az égig helyet a víznek - a tározási lehetőségek is korlátozottak A korábbi stratégiai elvek átfogalmazása: - reaktívtól a proaktív, a szerkezetitől a nem szerkezeti irányába (pl. előrejelzés), alkalmazkodó területhasználat, vízigény-szabályozás, integrált vízgazdálkodás Éghajlatváltozásánál új vagy újszerű megoldások - vízforrások: csapadék, lefolyás visszatartása, szennyvíz (ismételt hasznosítás), talajvíz, vízvisszatartás szerepe korlátok figyelembe vételével - nem éghajlati hatások csökkentése (szennyezések mérséklése, erdők, takarékos vízfogyasztás) amit egyébként is hasznos megtenni

18 Adaptációs hatásvizsgálatokra van szükség Az adaptációt megalapozó hatásvizsgálatok: kibocsátási szcenárió éghajlati forgatókönyvek hidrológiai forgatókönyvek - adaptáció Bizonytalanság kezelése: több éghajlati és hidrológiai forgatókönyv figyelembevétele (szélsőségek, valószínűségi jelleg) Az adaptációs hatásvizsgálatok segítik a döntési folyamatokat Somlyódy 211 A jövő éghajlatának megítélésében sok a bizonytalanság vizeink jövője is csak bizonytalanul jelezhető előre, bizonyossá csak akkor válik, ha minden úgy alakul, ahogy előre jeleztük. De vajon nem lesz akkor már késő bármit is cselekedni? Köszönöm a figyelmet! Nováky Béla