lat klímamodellez Szépszó Gabriella Krüzselyi Ilona, Szabó Péter, Zsebeházi Gabriella Klímamodellezı Csoport Éghajlati Osztály

Átírás

1 Az Országos Meteorológiai Szolgálat lat klímamodellez mamodellezıi i tevékenys kenysége Szépszó Gabriella (szepszo.g@met.hu), Krüzselyi Ilona, Szabó Péter, Zsebeházi Gabriella Klímamodellezı Csoport Éghajlati Osztály 40. Meteorológiai Tudományos Napok november 20.

2 TARTALOM 1. Bevezetés, motiváci ció 2. Kutatási témákt 3. Felhasználás 4. Tervek, kihívások

3 TARTALOM 1. Bevezetés, motiváci ció 2. Kutatási témákt 3. Felhasználás 4. Tervek, kihívások

4 Bevezetés A klímadinamikai kutatások 10 éve indultak meg az OMSZban (s hazánkban) Motiváció: számszerő és részletes információ az éghajlatváltozás hazai hatásairól A fejlıdés szokásos stációi: 1. Klímamodellek adaptálása 2. Éghajlati szimulációk futtatása 3. Módszertan fejlesztése 4. Bekapcsolódás a nemzetközi vérkeringésbe 5. A modelladatok használata hazai hatásvizsgálatokban 6. A modelladatok használata nemzetközi vizsgálatokban november Meteorológiai Tudományos Napok 4

5 Bevezetés A klímadinamikai kutatások 10 éve indultak meg az OMSZban (s hazánkban) Motiváció: számszerő és részletes információ az éghajlatváltozás hazai hatásairól A fejlıdés szokásos stációi: 1. Klímamodellek adaptálása 2. Éghajlati szimulációk futtatása 3. Módszertan fejlesztése 4. Bekapcsolódás a nemzetközi vérkeringésbe 5. A modelladatok használata hazai hatásvizsgálatokban 6. A modelladatok használata nemzetközi vizsgálatokban november Meteorológiai Tudományos Napok 4

6 A hazai klímamodellez mamodellezés s törtt rténete együttm ttmőködésekben és MetNapokban : klímadinamikai K+F projekt 4 regionális klímamodell adaptálása 2005: Az éghajlat regionális módosulásának objektív becslését megalapozó klímadinamikai kutatások : CLAVIER és CECILIA EU FP6 projektek modellfuttatások és hatások vizsgálata : ECCONET EU FP7 projekt hatásvizsgálat a belvízi hajózásra 2010: Változó éghajlat és következményei a Kárpát-medencében 2011 : EURO-CORDEX: modellszimulációk új forgatókönyvekkel : ORIENTGATE SEE projekt sérülékenységvizsgálatok november Meteorológiai Tudományos Napok 5

7 A hazai klímamodellez mamodellezés s törtt rténete együttm ttmőködésekben és MetNapokban : klímadinamikai K+F projekt 4 regionális klímamodell adaptálása 2005: Az éghajlat regionális módosulásának objektív becslését megalapozó klímadinamikai kutatások : CLAVIER és CECILIA EU FP6 projektek modellfuttatások és hatások vizsgálata : ECCONET EU FP7 projekt hatásvizsgálat a belvízi hajózásra 2010: Változó éghajlat és következményei a Kárpát-medencében 2011 : EURO-CORDEX: modellszimulációk új forgatókönyvekkel : ORIENTGATE SEE projekt sérülékenységvizsgálatok november Meteorológiai Tudományos Napok 5

8 A hazai klímamodellez mamodellezés s törtt rténete együttm ttmőködésekben és MetNapokban : klímadinamikai K+F projekt 4 regionális klímamodell adaptálása 2005: Az éghajlat regionális módosulásának objektív becslését megalapozó klímadinamikai kutatások : CLAVIER és CECILIA EU FP6 projektek modellfuttatások és hatások vizsgálata : ECCONET EU FP7 projekt hatásvizsgálat a belvízi hajózásra 2010: Változó éghajlat és következményei a Kárpát-medencében 2011 : EURO-CORDEX: modellszimulációk új forgatókönyvekkel : ORIENTGATE SEE projekt sérülékenységvizsgálatok november Meteorológiai Tudományos Napok 5

9 TARTALOM 1. Bevezetés, motiváci ció 2. Kutatási témákt 3. Felhasználás 4. Tervek, kihívások

10 2014. november Meteorológiai Tudományos Napok bitter-sweet-bakery.blogspot.com 7

11 2014. november Meteorológiai Tudományos Napok bitter-sweet-bakery.blogspot.com 7

12 2014. november Meteorológiai Tudományos Napok bitter-sweet-bakery.blogspot.com 7

13 2014. november Meteorológiai Tudományos Napok bitter-sweet-bakery.blogspot.com 7

14 2014. november Meteorológiai Tudományos Napok bitter-sweet-bakery.blogspot.com 7

15 Éghajlati modellezés Éghajlati rendszer modellek segítségével tanulmányozható Validáció Globális modellek: km-es vízszintes rácssőrőség Projekciók Fejlesztés Globális információk finomítása: regionális éghajlati modellekkel Hatásvizsgálatok Kisebb terület, finomabb (10-25 km-es) felbontás, folyamatok pontosabb leírása november Meteorológiai Tudományos Napok 8

16 Éghajlati modellezés Éghajlati rendszer modellek segítségével tanulmányozható Validáció Globális modellek: km-es vízszintes rácssőrőség Projekciók Fejlesztés Globális információk finomítása: regionális éghajlati modellekkel Hatásvizsgálatok Átlagos évi csapadék [mm/hó], Globális Regionális Kisebb terület, finomabb (10-25 km-es) felbontás, folyamatok pontosabb leírása november Meteorológiai Tudományos Napok 8

17 Elırejelezhet rejelezhetıség és s bizonytalanság november Meteorológiai Tudományos Napok 9

18 Elırejelezhet rejelezhetıség és s bizonytalanság A felhasználók szeretnek úgy tekinteni az elırejelzésekre, mint amik 100 %-osan jók (vagy rosszak) november Meteorológiai Tudományos Napok 9

19 Elırejelezhet rejelezhetıség és s bizonytalanság A felhasználók szeretnek úgy tekinteni az elırejelzésekre, mint amik 100 %-osan jók (vagy rosszak) A meteorológiai elırejelzések bizonytalanságot hordoznak, melynek forrásai éghajlati skálán: november Meteorológiai Tudományos Napok 9

20 Elırejelezhet rejelezhetıség és s bizonytalanság A felhasználók szeretnek úgy tekinteni az elırejelzésekre, mint amik 100 %-osan jók (vagy rosszak) A meteorológiai elırejelzések bizonytalanságot hordoznak, melynek forrásai éghajlati skálán: 1. Modellek közelítı jellege: eltérı közelítı módszerek különbségek az eredményekben november Meteorológiai Tudományos Napok 9

21 Elırejelezhet rejelezhetıség és s bizonytalanság A felhasználók szeretnek úgy tekinteni az elırejelzésekre, mint amik 100 %-osan jók (vagy rosszak) A meteorológiai elırejelzések bizonytalanságot hordoznak, melynek forrásai éghajlati skálán: 1. Modellek közelítı jellege: eltérı közelítı módszerek különbségek az eredményekben 2. Természetes változékonyság: ingadozás, az éghajlati rendszer belsı tulajdonsága november Meteorológiai Tudományos Napok 9

22 Elırejelezhet rejelezhetıség és s bizonytalanság A felhasználók szeretnek úgy tekinteni az elırejelzésekre, mint amik 100 %-osan jók (vagy rosszak) A meteorológiai elırejelzések bizonytalanságot hordoznak, melynek forrásai éghajlati skálán: 1. Modellek közelítı jellege: eltérı közelítı módszerek különbségek az eredményekben 2. Természetes változékonyság: ingadozás, az éghajlati rendszer belsı tulajdonsága 3. Emberi tevékenység: a jövıbeli társadalmigazdasági fejlıdés kiszámíthatatlansága november Meteorológiai Tudományos Napok 9

23 Elırejelezhet rejelezhetıség és s bizonytalanság Sugárzási kényszer (referencia: 1765) [W/m 2 ] A felhasználók szeretnek úgy tekinteni az elırejelzésekre, mint amik 100 %-osan jók (vagy rosszak) A meteorológiai elırejelzések bizonytalanságot hordoznak, melynek forrásai éghajlati skálán: 1. Modellek közelítı jellege: eltérı közelítı módszerek különbségek az eredményekben 2. Természetes változékonyság: ingadozás, az éghajlati rendszer belsı tulajdonsága 3. Emberi tevékenység: a jövıbeli társadalmigazdasági fejlıdés kiszámíthatatlansága IPCC AR november Meteorológiai Tudományos Napok 9

24 Bizonytalanságok számszer mszerősítésese Ensemble technika Éghajlati skálán: több forgatókönyv, több globális és regionális modell Nagy számításigény nemzetközi együttmőködések Globális: CMIP3 CMIP5 Regionális: november Meteorológiai Tudományos Napok 10

25 Hazai vizsgálatok Az egyes bizonytalanságok súlya eltérı (Hawkins & Sutton, 2009) Vizsgálat: 15/14 globális éghajlati modell x 3 forgatókönyv = 45/42 szimuláció A társadalmi-gazdasági fejlıdés lehetséges irányai csak az évszázad végére válnak fontossá A csapadékprojekciókban fıként a fizikai folyamatok leírásának nehézsége okozza a bizonytalanságot Európai nyári átlaghmérséklet szimulációk % 100 Változékonyság Forgatókönyv Modell % Európai nyári csapadékösszeg szimulációk november Meteorológiai Tudományos Napok 11

26 Modellszimuláci ciók az OMSZ-ban Szimulációk két adaptált modellel: Modell Felbontás Idıszakok Forgatókönyv ALADIN 10 km A1B ALADIN 10, 50 km RCP8.5 REMO 25 km A1B Érzékenységvizsgálat Jövıbeli változás vizsgálata, kiemelt idıszakok: , Referencia: , ( ) november Meteorológiai Tudományos Napok 12

27 Érzékenységvizsgálat Motiváció: Az ALADIN korábbi integrálási területe kicsi, határai átszelik a Kárpátok és az Alpok hegyeit; Korlátozottan alkalmas pl. hidrológiai vizsgálatokra További szempont: számítási kapacitás Két nagyobb célterület Érzékenységvizsgálat: tesztfuttatás 10 km-es felbontással két területen az idıszakra Összevetés mérésekkel november Meteorológiai Tudományos Napok 13

28 Érzékenységvizsgálat november Meteorológiai Tudományos Napok 14

29 Érzékenységvizsgálat Téli csapadék eltérése megfigyelésektıl [%] Kisebb terület Nagyobb terület Az átlagos csapadékösszeg esetében kisebb hibák a nagyobb integrálási területre november Meteorológiai Tudományos Napok 14

30 Érzékenységvizsgálat Téli csapadék eltérése megfigyelésektıl [%] Kisebb terület Nagyobb terület Az átlagos csapadékösszeg esetében kisebb hibák a nagyobb integrálási területre Nagy (kis) csapadékokhoz kapcsolódó indexek esetében kisebb hibák a nagyobb (kisebb) területre 10 és 20 mm közötti csapadékú napok számának ıszi eltérése megfigyelésektıl [%] Kisebb terület Nagyobb terület november Meteorológiai Tudományos Napok 14

31 Érzékenységvizsgálat Téli csapadék eltérése megfigyelésektıl [%] Kisebb terület Nagyobb terület Az átlagos csapadékösszeg esetében kisebb hibák a nagyobb integrálási területre Nagy (kis) csapadékokhoz kapcsolódó indexek esetében kisebb hibák a nagyobb (kisebb) területre 10 és 20 mm közötti csapadékú napok számának ıszi eltérése megfigyelésektıl [%] Kisebb terület Nagyobb terület A nagyobb november 20. integrálási tartományt 40. Meteorológiai választjuk Tudományos Napok a további szimulációkhoz. 14

32 Éghajlati projekciók Meleg éjszakák éves számának változása Referencia: : 9 16 nap : nap nap Modell 1 Modell november 20. Meleg éjszaka: napi 40. minimumhımérséklet Meteorológiai Tudományos Napok nem süllyed 20 fok alá 15

33 Csapadék szélsıségek változása [%] Idıszak: Száraz idıszakok maximális hossza Nyár İsz Hosszabb száraz idıszakok İszi csapadékintenzitás Modell 1 Modell 1 Modell 2 Növekvı intenzitás Száraz idıszak: napi csapadék < 1 mm november Meteorológiai Tudományos Napok Csapadékintenzitás: csapadékösszeg / csapadékos napok száma Modell 2 16

34 További regionális modelleredmények Együttmőködés az ELTE Meteorológiai Tanszékével: négy regionális klímamodell eredményeinek együttes vizsgálata (10-25 km-es felbontás; több forgatókönyv) Az ENSEMBLES projekt eredményei: Globális és regionális klímamodellek futtatása számos intézményben Az OMSZ-ban 13/17 regionális modellszimuláció eredményét vizsgáljuk 25 (50) km-es felbontás A1B forgatókönyv november Meteorológiai Tudományos Napok 17

35 Téli csapadékv kváltozás [%],, november Meteorológiai Tudományos Napok 18

36 Téli csapadékv kváltozás [%],, Bartholy et al., 2011 Szépszó, november Meteorológiai Tudományos Napok 18

37 Téli csapadékv kváltozás [%],, Bartholy et al., 2011 Szépszó, modell csökkenés : növekedés 5 : november Meteorológiai Tudományos Napok 18

38 Téli csapadékv kváltozás [%],, Bartholy et al., 2011 Szépszó, modell csökkenés : növekedés 5 : november Meteorológiai Tudományos Napok 18

39 Téli csapadékv kváltozás [%],, Bartholy et al., 2011 Szépszó, 2014 Növekedés valószínűsége [%], 17 modell 17 modell csökkenés : növekedés 5 : 12 növekedés % november Meteorológiai Tudományos Napok 18 %

40 Nagy csapadékv kváltozás s valósz színősége [%] Csökkenés < -10 % valószínűsége [%] Nyár Növekedés > 10 % valószínűsége [%] Tél november Meteorológiai Tudományos Napok 19

41 TARTALOM 1. Bevezetés, motiváci ció 2. Kutatási témákt 3. Felhasználás 4. Tervek, kihívások

42 Felhasználás Objektív döntéshozatal: számszerő hatásvizsgálatok az éghajlatváltozás egyéb hatásaira (egészségre, környezetre, stb.) Kiindulás: modelleredmények + bizonytalanságok november Meteorológiai Tudományos Napok 21

43 Belsı felhasználás Városi folyamatok dinamikus modellezése Nyári átlaghımérséklet [ o C] Idıszak: ALADIN-Climate, 10 km Légköri kényszer egy légköri modellbıl a felszíni folyamatokat leíró modell (SURFEX/TEB) számára Felszíni momentum-, hı- és nedvességáramok kiszámítása TEB, 1 km Tesztkísérletek Budapestre és Szegedre 1 km-es felbontással november Meteorológiai Tudományos Napok 22

44 Belsı felhasználás Városi folyamatok dinamikus modellezése Nyári átlaghımérséklet [ o C] Idıszak: ALADIN-Climate, 10 km Légköri kényszer egy légköri modellbıl a felszíni folyamatokat leíró modell (SURFEX/TEB) számára Felszíni momentum-, hı- és nedvességáramok kiszámítása TEB, 1 km Tesztkísérletek Budapestre és Szegedre 1 km-es felbontással További november információk 20. Zsebeházi 40. Meteorológiai Gabriella Tudományos Napok pénteki elıadásában (9:30) 22

45 Külsı felhasználók A klímaváltozás hatása a folyami közlekedésre a Duna és a Rajna folyókon; ECCONET projekt Nyári félév lefolyásának változása [%] re Városi sérülékenységvizsgálatok Veszprém térségére; ORIENTGATE projekt Paksi Atomerımő bıvítésével kapcsolatos éghajlati vizsgálatok november Meteorológiai Tudományos Napok 23

46 TARTALOM 1. Bevezetés, motiváci ció 2. Kutatási témákt 3. Felhasználás 4. Tervek, kihívások

47 Tervek, kihívások Finomfelbontású szimulációk mindkét regionális klímamodellel új kibocsátási forgatókönyvekkel Egységes kiindulásai alap a hatásvizsgálatokhoz Nemzeti Alkalmazkodási Térinformatikai Rendszer (csak elsı lépés) Bizonytalanságok számszerősítése felhasználók képzése (délutáni elıadás) Modellfejlesztés kapacitásfejlesztés Finanszírozás: nemzetközi forrásból november Meteorológiai Tudományos Napok 25

48 Kutatások kerete WMO Global Framework on Climate Services: tudás- és technológiatranszfer fejlett és fejlıdı országok között (szezonális elırejelzések) Rövidtávú elırejelzések fejlesztése konzorciális formában LACE: ALADIN modellcsaládon alapuló klímamodellezés összehangolása Copernicus Climate Change Services (ECMWF vezetésével) Norvég Alap: A sugárzási kényszer változásán alapuló új éghajlati szcenáriók a Kárpát-medence térségére ~1 éves projekt (fejlesztés?) Kívánatos lenne az OMSZ bevonása fontos hazai pályázati keretekrıl szóló egyeztetésekbe (KEHOP) november Meteorológiai Tudományos Napok 26

49 Köszönöm m szépen a figyelmet! Honlap: