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 2014. november 20.
TARTALOM 1. Bevezetés, motiváci ció 2. Kutatási témákt 3. Felhasználás 4. Tervek, kihívások
TARTALOM 1. Bevezetés, motiváci ció 2. Kutatási témákt 3. Felhasználás 4. Tervek, kihívások
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 2014. november 20. 40. Meteorológiai Tudományos Napok 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 2014. november 20. 40. Meteorológiai Tudományos Napok 4
A hazai klímamodellez mamodellezés s törtt rténete együttm ttmőködésekben és MetNapokban 2004 2007: klímadinamikai K+F projekt 4 regionális klímamodell adaptálása 2005: Az éghajlat regionális módosulásának objektív becslését megalapozó klímadinamikai kutatások 2006 2009: CLAVIER és CECILIA EU FP6 projektek modellfuttatások és hatások vizsgálata 2010 2012: ECCONET EU FP7 projekt hatásvizsgálat a belvízi hajózásra 2010: Változó éghajlat és következményei a Kárpát-medencében 2011 : EURO-CORDEX: modellszimulációk új forgatókönyvekkel 2012 2014: ORIENTGATE SEE projekt sérülékenységvizsgálatok 2014. november 20. 40. Meteorológiai Tudományos Napok 5
A hazai klímamodellez mamodellezés s törtt rténete együttm ttmőködésekben és MetNapokban 2004 2007: klímadinamikai K+F projekt 4 regionális klímamodell adaptálása 2005: Az éghajlat regionális módosulásának objektív becslését megalapozó klímadinamikai kutatások 2006 2009: CLAVIER és CECILIA EU FP6 projektek modellfuttatások és hatások vizsgálata 2010 2012: ECCONET EU FP7 projekt hatásvizsgálat a belvízi hajózásra 2010: Változó éghajlat és következményei a Kárpát-medencében 2011 : EURO-CORDEX: modellszimulációk új forgatókönyvekkel 2012 2014: ORIENTGATE SEE projekt sérülékenységvizsgálatok 2014. november 20. 40. Meteorológiai Tudományos Napok 5
A hazai klímamodellez mamodellezés s törtt rténete együttm ttmőködésekben és MetNapokban 2004 2007: klímadinamikai K+F projekt 4 regionális klímamodell adaptálása 2005: Az éghajlat regionális módosulásának objektív becslését megalapozó klímadinamikai kutatások 2006 2009: CLAVIER és CECILIA EU FP6 projektek modellfuttatások és hatások vizsgálata 2010 2012: ECCONET EU FP7 projekt hatásvizsgálat a belvízi hajózásra 2010: Változó éghajlat és következményei a Kárpát-medencében 2011 : EURO-CORDEX: modellszimulációk új forgatókönyvekkel 2012 2014: ORIENTGATE SEE projekt sérülékenységvizsgálatok 2014. november 20. 40. Meteorológiai Tudományos Napok 5
TARTALOM 1. Bevezetés, motiváci ció 2. Kutatási témákt 3. Felhasználás 4. Tervek, kihívások
2014. november 24. 40. Meteorológiai Tudományos Napok bitter-sweet-bakery.blogspot.com 7
2014. november 24. 40. Meteorológiai Tudományos Napok bitter-sweet-bakery.blogspot.com 7
2014. november 24. 40. Meteorológiai Tudományos Napok bitter-sweet-bakery.blogspot.com 7
2014. november 24. 40. Meteorológiai Tudományos Napok bitter-sweet-bakery.blogspot.com 7
2014. november 24. 40. Meteorológiai Tudományos Napok bitter-sweet-bakery.blogspot.com 7
Éghajlati modellezés Éghajlati rendszer modellek segítségével tanulmányozható Validáció Globális modellek: 100-200 km-es vízszintes rácssőrőség Projekciók Fejlesztés Globális információk finomítása: regionális éghajlati modellekkel Hatásvizsgálatok Kisebb terület, finomabb (10-25 km-es) felbontás, folyamatok pontosabb leírása 2014. november 20. 40. Meteorológiai Tudományos Napok 8
Éghajlati modellezés Éghajlati rendszer modellek segítségével tanulmányozható Validáció Globális modellek: 100-200 km-es vízszintes rácssőrőség Projekciók Fejlesztés Globális információk finomítása: regionális éghajlati modellekkel Hatásvizsgálatok Átlagos évi csapadék [mm/hó], 1961 1990 Globális Regionális Kisebb terület, finomabb (10-25 km-es) felbontás, folyamatok pontosabb leírása 2014. november 20. 40. Meteorológiai Tudományos Napok 8
Elırejelezhet rejelezhetıség és s bizonytalanság 2014. november 20. 40. Meteorológiai Tudományos Napok 9
Elırejelezhet rejelezhetıség és s bizonytalanság A felhasználók szeretnek úgy tekinteni az elırejelzésekre, mint amik 100 %-osan jók (vagy rosszak) 2014. november 20. 40. Meteorológiai Tudományos Napok 9
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: 2014. november 20. 40. Meteorológiai Tudományos Napok 9
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 2014. november 20. 40. Meteorológiai Tudományos Napok 9
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 2014. november 20. 40. Meteorológiai Tudományos Napok 9
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 2014. november 20. 40. Meteorológiai Tudományos Napok 9
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 AR5 2014. november 20. 40. Meteorológiai Tudományos Napok 9
Bizonytalanságok számszer mszerősítésese Ensemble technika Éghajlati skálán: több forgatókönyv, több globális és regionális modell Nagy számításigény nemzetközi együttmőködések Globális: CMIP3 CMIP5 Regionális: 2014. november 20. 40. Meteorológiai Tudományos Napok 10
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 80 60 Forgatókönyv 40 20 Modell 0 2000 2020 2040 2060 2080 2100 % 100 80 60 40 20 Európai nyári csapadékösszeg szimulációk 2014. november 20. 0 2000 2020 2040 2060 2080 2100 40. Meteorológiai Tudományos Napok 11
Modellszimuláci ciók az OMSZ-ban Szimulációk két adaptált modellel: Modell Felbontás Idıszakok Forgatókönyv ALADIN 10 km 1961 2100 A1B ALADIN 10, 50 km 1951 2100 RCP8.5 REMO 25 km 1951 2100 A1B Érzékenységvizsgálat Jövıbeli változás vizsgálata, kiemelt idıszakok: 2021 2050, 2071 2100 Referencia: 1961 1990, (1971 2000) 2014. november 20. 40. Meteorológiai Tudományos Napok 12
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 1971 1980 idıszakra Összevetés mérésekkel 2014. november 20. 40. Meteorológiai Tudományos Napok 13
Érzékenységvizsgálat 2014. november 20. 40. Meteorológiai Tudományos Napok 14
Érzékenységvizsgálat Téli csapadék eltérése megfigyelésektıl [%] Kisebb terület Nagyobb terület Az átlagos csapadékösszeg esetében kisebb hibák a nagyobb integrálási területre 2014. november 20. 40. Meteorológiai Tudományos Napok 14
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 2014. november 20. 40. Meteorológiai Tudományos Napok 14
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 2014. november 20. integrálási tartományt 40. Meteorológiai választjuk Tudományos Napok a további szimulációkhoz. 14
Éghajlati projekciók Meleg éjszakák éves számának változása Referencia: 1961 1990 2021 2050: 9 16 nap 2071 2100: 35 37 nap nap Modell 1 Modell 2 2014. november 20. Meleg éjszaka: napi 40. minimumhımérséklet Meteorológiai Tudományos Napok nem süllyed 20 fok alá 15
Csapadék szélsıségek változása [%] Idıszak: 2071 2100 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 2014. november 24. 40. Meteorológiai Tudományos Napok Csapadékintenzitás: csapadékösszeg / csapadékos napok száma Modell 2 16
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 2014. november 20. 40. Meteorológiai Tudományos Napok 17
Téli csapadékv kváltozás [%],, 2021 2050 2050 2014. november 20. 40. Meteorológiai Tudományos Napok 18
Téli csapadékv kváltozás [%],, 2021 2050 2050 Bartholy et al., 2011 Szépszó, 2014 2014. november 20. 40. Meteorológiai Tudományos Napok 18
Téli csapadékv kváltozás [%],, 2021 2050 2050 Bartholy et al., 2011 Szépszó, 2014 17 modell csökkenés : növekedés 5 : 12 2014. november 20. 40. Meteorológiai Tudományos Napok 18
Téli csapadékv kváltozás [%],, 2021 2050 2050 Bartholy et al., 2011 Szépszó, 2014 17 modell csökkenés : növekedés 5 : 12 2014. november 20. 40. Meteorológiai Tudományos Napok 18
Téli csapadékv kváltozás [%],, 2021 2050 2050 Bartholy et al., 2011 Szépszó, 2014 Növekedés valószínűsége [%], 17 modell 17 modell csökkenés : növekedés 5 : 12 növekedés 60 80 % 2014. november 20. 40. Meteorológiai Tudományos Napok 18 % 40 50 60 70 80 90 100
Nagy csapadékv kváltozás s valósz színősége [%] 2021 2050 2071 2100 Csökkenés < -10 % valószínűsége [%] Nyár Növekedés > 10 % valószínűsége [%] Tél 40 50 60 70 80 90 100 2014. november 20. 40. Meteorológiai Tudományos Napok 19
TARTALOM 1. Bevezetés, motiváci ció 2. Kutatási témákt 3. Felhasználás 4. Tervek, kihívások
Felhasználás Objektív döntéshozatal: számszerő hatásvizsgálatok az éghajlatváltozás egyéb hatásaira (egészségre, környezetre, stb.) Kiindulás: modelleredmények + bizonytalanságok 2014. november 20. 40. Meteorológiai Tudományos Napok 21
Belsı felhasználás Városi folyamatok dinamikus modellezése Nyári átlaghımérséklet [ o C] Idıszak: 2001 2010 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 2014. november 20. 40. Meteorológiai Tudományos Napok 22
Belsı felhasználás Városi folyamatok dinamikus modellezése Nyári átlaghımérséklet [ o C] Idıszak: 2001 2010 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 2014. november információk 20. Zsebeházi 40. Meteorológiai Gabriella Tudományos Napok pénteki elıadásában (9:30) 22
Külsı felhasználók A klímaváltozás hatása a folyami közlekedésre a Duna és a Rajna folyókon; ECCONET projekt Nyári félév lefolyásának változása [%] 2021 2050-re Városi sérülékenységvizsgálatok Veszprém térségére; ORIENTGATE projekt Paksi Atomerımő bıvítésével kapcsolatos éghajlati vizsgálatok 2014. november 20. 40. Meteorológiai Tudományos Napok 23
TARTALOM 1. Bevezetés, motiváci ció 2. Kutatási témákt 3. Felhasználás 4. Tervek, kihívások
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 2014. november 20. 40. Meteorológiai Tudományos Napok 25
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) 2014. november 20. 40. Meteorológiai Tudományos Napok 26
Köszönöm m szépen a figyelmet! Honlap: www.met.hu/rcm www.zetu.co.ke