A PRECIS regionális klímamodell és adaptálása az ELTE Meteorológiai Tanszékén

Hasonló dokumentumok
A GLOBÁLIS KLÍMAVÁLTOZÁS: Hazai hatások és válaszok

A GLOBÁLIS MELEGEDÉS ÉS HATÁSAI MAGYARORSZÁGON

GLOBÁLIS ÉS REGIONÁLIS SKÁLÁN IS VÁLTOZIK AZ ÉGHAJLAT. Bartholy Judit

AZ ELTE KLÍMAMODELLJEI: PRECIS ÉS S REGCM

A klímamodellezés nemzetközi és hazai eredményei - a gazdasági-társadalmi előrejelzések pillérei

REGIONÁLIS KLÍMAMODELLEZÉS AZ OMSZ-NÁL. Magyar Tudományos Akadémia szeptember 15. 1

A hazai regionális klímamodellek eredményeinek együttes kiértékelése

Az éghajlati modellek eredményeinek alkalmazhatósága hatásvizsgálatokban

Éghajlati jövőkép a Kárpát-medence térségére, a becslések bizonytalansága

Kutatói pályára felkészítő akadémiai ismeretek modul

REGIONÁLIS ÉGHAJLATI JÖVŐKÉP EURÓPA KÁRPÁT-MEDENCE - MAGYARORSZÁG. Bartholy Judit

Új klímamodell-szimulációk és megoldások a hatásvizsgálatok támogatására

Regionális klímadinamikai kutatások: nemzetközi és hazai kitekintés. Meteorológiai Tudományos Napok, november 24. 1

Reprezentatív adatbázis létrehozása az éghajlatváltozási hatásvizsgálatok és a döntéshozatal támogatására

A XXI. SZÁZADRA BECSÜLT KLIMATIKUS TENDENCIÁK VÁRHATÓ HATÁSA A LEFOLYÁS SZÉLSŐSÉGEIRE A FELSŐ-TISZA VÍZGYŰJTŐJÉN

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

A klímamodellek eredményei mint a hatásvizsgálatok kiindulási adatai

KLÍMAPOLITIKA. Klímaváltozási forgatókönyvek a Nemzeti Éghajlatváltozási Stratégiához

Új regionális éghajlati projekciók a klímaváltozás magyarországi hatásainak vizsgálatára

HAZÁNK SZÉLKLÍMÁJA, A SZÉLENERGIA HASZNOSÍTÁSA

REGIONÁLIS KLÍMAMODELLEZÉS. Alkalmazkodás a klímaváltozáshoz november 28. 1

A felszínközeli szélsebesség XXI. században várható változása az ALADIN-Climate regionális éghajlati modell alapján

KlimAdat Az éghajlatváltozás magyarországi hatásainak feltérképezése regionális klímamodellszimulációk

Széladatok homogenizálása és korrekciója

REGIONÁLIS MODELLFUTTATÁSOK ÉS EREDMÉNYEK ELEMZÉSE AZ ELTE METEOROLÓGIAI TANSZÉKÉN

A klímamodellezés szépségei egy szélmalomharc tükrében

Készítette: Miklós Erika

A magyar tudomány Achilles-sarka: a klímakutatás

A Kárpát-medence térségére a XXI. századra várható klímaváltozás becslése

ÚJ CSALÁDTAG A KLÍMAMODELLEZÉSBEN: a felszíni modellek, mint a városi éghajlati hatásvizsgálatok eszközei

METEOROLÓGIA. alapkurzus Környezettudományi BsC alapszakos hallgatóknak. Bartholy Judit, tanszékvezető egyetemi tanár

Az RCMTéR projekt: új éghajlati szcenáriók a Kárpát-medencére

AZ IDŐJÁRÁSI SZÉLSŐSÉGEK TENDENCIÁI ÚJ KIHÍVÁSOK ELŐTT A NEMZETI METEOROLÓGIAI SZOLGÁLATOK

Nagyfelbontású magassági szélklimatológiai információk dinamikai elıállítása

1. Regionális projekciók 2. Regionális éghajlati modellezés 3. A regionális modellezés kérdései 4. Hazai klímadinamikai tevékenység 5.

BUDAPEST VÁROSI HŐSZIGET-HATÁSÁNAK MODELLEZÉSI LEHETŐSÉGEI

A jövő éghajlatának kutatása

és s kommunikáci Szépszó Gabriella (szepszo.g@met.hu), Krüzselyi Ilona, Szabó Péter, Zsebeházi Gabriella Klímamodellezı Csoport Éghajlati Osztály

Együttműködési tapasztalatok a klímaváltozás s hatásvizsgálatainálsvizsgálatain

SZINOPTIKUS-KLIMATOLÓGIAI VIZSGÁLATOK A MÚLT ÉGHAJLATÁNAK DINAMIKAI ELEMZÉSÉRE

BARTHOLY JUDIT. Eötvös Loránd Tudományegyetem Meteorológiai Tanszék Budapest

Változó éghajlat, szélsőségek

Az éghajlati modellek eredményeinek felhasználási lehetıségei

A REMO modell és adaptálása az Országos Meteorológiai Szolgálatnál

A klímaváltozás a Balatonnál a meteorológiai számítások tükrében

Meteorológiai Tudományos Napok 2008 november Kullmann László

DOKTORI ÉRTEKEZÉS TÉZISEI

IPCC AR5 Tények és jövőkép Globális és regionális változások

Az éghajlatváltozás jövıben várható hatásai a Kárpát medencében

Az éghajlatváltozás alföldi vonatkozásai

Az éghajlatváltozás városi hatásainak vizsgálata a SURFEX/TEB felszíni modellel

A LEVEGŐMINŐSÉG ELŐREJELZÉS MODELLEZÉSÉNEK HÁTTERE ÉS GYAKORLATA AZ ORSZÁGOS METEOROLÓGIAI SZOLGÁLATNÁL

Csapadékmaximum-függvények változása

Globális változások lokális veszélyek

A klímaváltozás hatása a csapadékmaximum függvényekre

Bevezetés az időjárás és az éghajlat numerikus (számszerű) előrejelzésébe

A sugárzási paraméterek ra várható változása Magyarországon a PRUDENCE szimulációk alapján

REGIONÁLIS KLÍMAMODELLEZÉS A KÁRPÁT-MEDENCÉRE ÉRZÉKENYSÉGVIZSGÁLATOK KÜLÖNBÖZŐ CSAPADÉKSÉMÁK ALKALMAZÁSÁVAL

Éghajlati extrém indexek várható tendenciája a Kárpátmedence térségére regionális klímaszcenáriók felhasználásával

Ensemble előrejelzések: elméleti és gyakorlati háttér HÁGEL Edit Országos Meteorológiai Szolgálat Numerikus Modellező és Éghajlat-dinamikai Osztály 34

Az OMSZ regionális klímamodelljei: ALADIN-Climate. és s REMO. pszó Gabriella. Ilona, Szépsz. Krüzselyi. lat

A numerikus előrejelző modellek fejlesztése és alkalmazása az Országos Meteorológiai Szolgálatnál

NEMZETKÖZI TÖREKVÉSEK GLOBÁLIS CÉLOK

AZ ALADIN MODELL KLÍMAVÁLTOZATA. Tóth Helga Kutatási és Fejlesztési Főosztály Numerikus Előrejelző Osztály

EXTRÉM ESEMÉNYEK VÁRHATÓ VÁLTOZÁSA REGIONÁLIS KLÍMAMODELL- EREDMÉNYEK ALAPJÁN. K számú OTKA pályázat KUTATÁSI ZÁRÓJELENTÉS

Összefoglaló Magyarország éghajlatának várható alakulásáról

A jövőbeli éghajlatváltozás tudományos vizsgálata

Big Data az időjárás-előrejelzésben és az éghajlatváltozás kutatásában

B z o ó L ász s l z M A A le l v e. v ta t g a O s r z s ágo g s o s Me M t e e t o e r o o r l o ógi g a i i a i Sz S o z l o g l ála l t a

A klímaváltozás árvízi lefolyásra gyakorolt hatásának integrált modellalapú elemzése a Felső-Tisza vízgyűjtőjére

A felszíni adatbázisok jelentősége Budapest hőszigetének numerikus modellezésében

Az éghajlati modellezés mai kihívásai: fejlesztési és fejlesztendő területek

Meteorológiai információk szerepe a vízgazdálkodásban

A víz helye és szerepe a leíró éghajlat-osztályozási módszerekben*

A jövőben várható klímaváltozás és néhány lehetséges hatása a régióban

Magyarország éghajlatának jellemzése az ENSEMBLES projektbeli és a hazai regionális modelleredmények együttes vizsgálatával

ALADIN-Climate modellszimulációk eredményei

AZ ÉGHAJLATI ÁTLAGOK ÉS A VÁLTOZÉKONYSÁG VÁRHATÓ VÁLTOZÁSAI 17 GCM EREDMÉNYEI ALAPJÁN

Operatív numerikus modellek az ban: : a svéd modelltıl az AROME modellig

Miért van szükség szuperszámítógépre?

A légkördinamikai modellek klimatológiai adatigénye Szentimrey Tamás

Szakmai törzsanyag Alkalmazott földtudományi modul

Általános klimatológia Bevezetés a klimatológiába előadás

A hosszúhullámú sugárzás stratocumulus felhőben történő terjedésének numerikus modellezése

A jövőre vonatkozó projekciók eredményeinek együttes kiértékelése, bizonytalanságok számszerűsítése

Múltbeli időszakra vonatkozó modelleredmények validációja

A klímamodellekből levezethető indikátorok alkalmazási lehetőségei

A regionális klímamodellek eredményeinek utó-feldolgozása és a NATéR számára szükséges paraméterek előállítása

Kutatói pályára felkészítı akadémiai ismeretek modul

BUDAPESTI CORVINUS EGYETEM KERTÉSZETTUDOMÁNYI KAR KORSZERŰ KERTÉSZET KLÍMAVÁLTOZÁS ÉS KÖRNYEZETI JÖVŐKÉP

Felhasználói igények és a tudomány felkészültsége az európai klímaszolgáltatások megteremtésére a DECM projekt

kutatócsoport-vezető MTA-BCE Alkalmazkodás a Klímaváltozáshoz Kutatócsoport

Dobor Laura I. éves KDI hallgató

A 21. század végén várható regionális éghajlatváltozás Magyarországon. Bartholy Judit Pongrácz Rita Gelybó Györgyi 1

A vízgazdálkodás meteorológiai paramétereinek operatív előrejelzése, igények és lehetőségek

REGIONÁLIS KLÍMAMODELL-BECSLÉSEK A KÁRPÁT-MEDENCÉRE. Pieczka Ildikó, Bartholy Judit, Pongrácz Rita, Kelemen Fanni, Kis Anna, André Karolina

Benyhe Balázs. Alsó-Tisza-vidéki Vízügyi Igazgatóság

A Kárpát-medence térségében ra várható regionális klímaváltozás elemzése a PRUDENCE-eredmények felhasználásával

Kircsi Andrea, Hoffmann Lilla, Izsák Beatrix, Lakatos Mónika és Bihari Zita

A MAGYARORSZÁGI CSAPADÉK STABILIZOTÓP-

Átírás:

31. Meteorológiai Tudományos Napok Az éghajlat regionális módosulásának objektív becslését megalapozó klímadinamikai kutatások Budapest, 2005. november 24-25. A PRECIS regionális klímamodell és adaptálása az ELTE Meteorológiai Tanszékén Bartholy Judit Eötvös Loránd Tudományegyetem Meteorológiai Tanszék

Föld VÁZLAT? Európa? I. Regionális klímamodellezés, korlátok és fejlődési irányok II. Európában és a Kárpát-medencében várható éghajlati tendenciák a XXI. századra?? Kárpát-medence III. Regionális éghajlati modellek adaptációja, validációs eredmények IV. Következtetések

Föld Éghajlati szcenáriók regionalizációjának módszerei? Európa? 1. Finom felbontású és nem egyenletes rácsfelbontású AGCM és AOGCM modellek szakaszos futtatásai (30 éves időszakokra)?? Kárpát-medence 2. Regionális éghajlati modellek (RCM-ek) 3. Empírikus/statisztikus és statisztikus/dinamikus modellek

Regionális éghajlati modellek (RCM) Numerikus előrejelzési modellekből származnak GCM-ekből származó kezdeti feltételek vezérlik őket, melyek időfüggő, meteorológiai és felszíni határfeltételek Képesek fizikailag érvényesíteni finomabb skálájú kényszereket (pl. komplex topográfia, vagy felszíni inhomogenitások) Egy finomabb térskálán képesek szimulálni a légkör cirkulációját, s a meteorológiai állapotjelzők változásait

A dinamikus regionális leskálázó modellek előnyei Általános cirkulációs modellek (GCM) az egész Földre Regionális éghajlati modellek (RCM) Nagy skálájú folyamatok Nagy számítógépigény Az extrém eseményekre nem adható becslés Az orográfia regionális hatásai közelíthetők PC-ken futtathatók Az extrém események reálisabb leírása

Európa domborzatának megjelenése egy 50 km-es felbontású (balra) és egy 300 km-es felbontású tipikus AOGCM modellben (jobbra) 50 km-es rácsfelbontás 300 km-es rácsfelbontás

Az RCM-ek nagyon érzékenyek a GCM-ek által szolgáltatott perem- és felszíni határfeltételek (LBC-k) minőségére HŐMÉRSÉKLETI HIBAMEZŐK (TÉL)

TOVÁBBI MODELLFEJLESZTÉSEK SZÜKSÉGESEK Térségspecifikus parametrizációk kidolgozása Hogyan jelentkeznek regionális skálán a légköróceán-felszín visszacsatolási mechanizmusok? A nem lineáris dinamika miatt többszöri futtatások (ensemble technika) szükségesek Pontos regionális adatok szükségesek (T, fluxus, felhő-paraméterek, albedó, stb.) Mind több AOGCM modellbe ágyazott RCM futtatása egy-egy régióra Tovább kell finomítani a modellek horizontális és a vertikális felbontását

Európára és a Kárpát-medencére várható éghajlati tendenciák XXI. század, A2 szcenárió -- Számos EU kutatási projekt szolgáltat már értékes eredményeket: PRUDENCE, STARDEX, ENSEMBLE, MICE -- Újonnan (2005. november 3.) benyújtott EU projekt Közép-Európa térségére: CECILIA

A Svéd Meteorológiai Szolgálat (SMHI, Rossby Központ) klímaszcenáriói Európára PRUDENCE projekt keretében Klímaprojekciók csak 2071-2100-ra (SRES A2 és B2) Referencia időszak: 1961-1990 Kétféle GCM-pár alkalmazása a határfeltételek megadásához: HadAM3H/HadCM3, ECHAM4/OPYC3 Szimuláció az RCAO regionális modellel kapcsolt légköri (49 km-es felbontással) / óceáni klímamodell

Nem elegendő egy GCM, egy RCM!!!! Éves átlagmezők változásai SRES A2 (2071-2100) kontroll (1961-1990) Forrás: J. Räisänen, 2005

Az RCAO modellegyüttessel Európára kapott éghajlati tendenciák összefoglalása SRES/A2, 2071-2100 (Forrás: Räisänen et al., 2004 - Climate Dynamics) További melegedés várható a kontinensen, mely télen ÉK-Európában, nyáron Dél- és Közép-Európában a legjelentősebb. A változás általában nagyobb lesz a maximum, minimum hőmérsékleteknél, mint a középhőmérsékletek esetén. A csapadékösszegek növekedése valószínűsíthető Észak-Európában (különösen télen) és csökkenése Dél-Európában (különösen nyáron). Az extrém napi cspadékok növekedése várható Európa legnagyobb részén, még azokon a területeken is, ahol az évi csapadékösszeg csökken.

Hőmérsékletváltozás ( C) / ICTP/RegCM (International Center for Theoretical Physics, Trieste, Italy) Tél (DJF) Tavasz (MAM) Nyár (JJA) Ősz (SON) SRES A2

Hőmérséklet hibája ( C) ICTP ICTP/RegCM (International Center for Theoretical Physics, Trieste, Italy) Tél (DJF) Tavasz (MAM) Nyár (JJA) Ősz (SON)

Hőmérsékletváltozások (19 modell) NYÁR (JJA) - PRUDENCE SRES A2 szcenárió Hibamezők (CRU adatbázis)

Csapadékváltozás (%) ICTP/RegCM (International Center for Theoretical Physics, Trieste, Italy) Tél (DJF) Tavasz (MAM) Nyár (JJA) Ősz (SON) SRES A2

Csapadékösszeg hibája (%) ICTP/RegCM (International Center for Theoretical Physics, Trieste, Italy) Tél (DJF) Tavasz (MAM) Nyár (JJA) Ősz (SON)

JÖVŐKÉP a közeljövőben ugrásszerű fejlődés várható a regionális éghajlati előrejelzések területén, melyeket a GCM-ek által szolgáltatott határfeltételek nagymértékű javulása adhat.

NEMZETI ÉGHAJLATI SZCENÁRIÓK KIDOLGOZÁSA A XXI. SZÁZADRA AZ ELTE MET. TANSZ. HOZZÁJÁRULÁSA STATISZTIKUS LESKÁLÁZÁS (Sztochasztikus dinamikus beágyazott modellekkel) 10 ÉVES GYAKORLAT 1994-2004 MAGICC/SCENGEN éghajlati szcenárió együttes 2050-re és 2100-ra 15 GCM alapján 2003/2004 DINAMIKUS REGIONÁLIS MODELLEZÉS 1. PRECIS regionális éghajlati modell (kifejlesztve: Hadley Centre, UK) 2. Model RegCM (kifejlesztve: NCAR, Boulder, US, jelenleg hozzáférhető ICTP) 2003/2004-ben indult projekt

A Kárpát-medence XXI. századi éghajlati szcenárióinak meghatározásához a HadCM3/HadRM3 (PRECIS) beágyazott modellt alkalmazzuk Hadley Központ (Anglia, Met Office) 1. HadCM3-AOGCM modell (harmadik generációs csatolt óceán-légkör modell) Légköri modell: horizontális 2.5º szél. 3.75º hossz. 19 vertikális szint Óceán modell: 20 vertikális szint horizontális 2.5º szél. 3.75º hossz. Átlagos felbontás ~300x300km

A HadCM3 globális klímamodell elvi vázlata Térbeli felbontás: 2,5 3,75 19 vertikális légköri szint + 4 talaj szint

1. HadCM3-AOGCM modell (harmadik generációs csatolt A óceán-légkör Kárpát-medence modellpár) XXI. századi éghajlati szcenárióinak meghatározásához a HadCM3/HadRM3 (PRECIS) horizontális 2.5º szél. beágyazott 3.75º hossz. modellt alkalmazzuk 19 vertikális szint Hadley Központ (Anglia, Met Office) A légköri modell felbontása: Óceán modell: 20 vertikális szint horizontális 2.5º szél. 3.75º hossz. 1. HadCM3-AOGCM modell (harmadik generációs csatolt óceán-légkör modellpár) A légköri modell felbontása: horizontális 2.5º szél. 3.75º hossz. 19 vertikális szint Óceán modell: 20 vertikális szint horizontális 2.5º szél. 3.75º hossz. 2. HadRM3 (PRECIS) regionális modell A modell felbontása: horizontális 0.44º szél. 0.44º hossz. (50x50km) vagy horizontális 0.22º szél. 0.22º hossz. (25x25km) 19 vertikális szint + 4 talaj szint Peremfeltételek átadása éghajlati szcenáriónként

Hőmérsékletváltozás ( C) Globális és regionális klímamodellel becsült hőmérsékletváltozások a Földközi-tenger térségére 2080, nyári időszak (Forrás: Hadley-központ, UK, Met. Office) GCM (HadCM3) RCM (HadRM3)

GCM (HadCM3) RCM (HadRM3) Globális és regionális klímamodellel becsült csapadékváltozások a Pireneusok és az Alpok térségére 2080, téli időszak (Forrás: Hadley-központ, UK, Met. Office) - - Csapadék (mm/nap)

A globális és regionális klímamodellel szimulált csapadékvalószínűségek összehasonlítása a mért értékekkel Alpok térsége, 2080 Küszöbértékek (mm/nap) Valószínűség (%) (Forrás: Hadley-központ, UK, Met. Office) Mérések GCM (HadCM3) RCM (HadRM3)

HadRM3/PRECIS regionális klímamodell HadRM3P globális klímamodellbe ágyazott korlátos tartományú regionális modell Ajánlott régióméret: < 5000 x 5000 km, a Föld bármely régiójára alkalmazható Rácsfelbontás: 25 km, vagy 50 km-es 19 szint, a légkör alsó 30 km-es rétege, 4 talaj szint Installáció (ELTE), régiókijelölés megtörtént Jelenleg: (a) tesztfutások (6 óránként, 4 és 12 év) (b) a modell validációja folyik (ECMWF/ERA40, CRU, független adatbázis: Magyar Honvédség)) Újabb verziója tartalmazza a meleg száraz nyár probléma mesterséges korrekcióját Célja: nemzeti éghajlatváltozási hatástanulmányok készítése (érzékenységvizsgálatok, adaptációs elemzések)

PRECIS regionális éghajlati modell teszt futások 6 óránkénti mezőkre Közép- és Dél-Európa régiójára Hőmérsékleti mezők összehasonlítása Validáció és teszt futások 4 és 12 éves időszakra - ECMWF reanalízis / ERA40, - CRU Univ. of East Anglia Climate Research Unit - független mérési adatsorok Magyar Honvédség

PRECIS regionális éghajlati modell, 25 km-es felbontás 1979-01-15 1979-04-15 1979-07-15 1979-10-15 1980-01-15 1980-04-15 1980-07-15 1980-10-15 1981-01-15 1981-04-15 1981-07-15 1981-10-15 1982-01-15 1982-04-15

Havi átlaghőmérséklet-mezők évszakos hibái ( C) Precis - ERA40 TAVASZ (MAM) NYÁR (JJA) ŐSZ (SON) TÉL (DJF)

A szimulált hőmérsékletek (2 m) hibáinak évszakos eloszlása (Precis-ERA40) 40% 30% D 1 C D 1 C 40% TAVASZ 30% NYÁR 20% 20% 10% 80% 10% 57% 0% -6-4 -2 0 2 4 6 0% -6-4 -2 0 2 4 6 40% D 1 C 40% D 1 C ŐSZ TÉL 30% 30% 20% 10% 63% 20% 10% 73% 0% -6-4 -2 0 2 4 6 0% -6-4 -2 0 2 4 6

Tavasz (MAM) Tél (DJF) PRECIS - Hőmérsékleti szórásmezők ( C) PRECIS-ERA40 - Szórásmezők különbsége ( C)

Ősz (SON) Nyár (JJA) PRECIS Hőmérsékleti szórásmezők ( C) PRECIS-ERA40 Szórásmezők különbsége ( C)

Az évszakos hőmérsékleti szórásmezők eloszlása (Precis-ERA40) 25% 20% D < 0,3 C TAVASZ 25% 20% D < 0,3 C NYÁR 15% 15% 44% 10% 10% 5% 0% 73% -1-0.5 0 0.5 1 5% 0% -1-0.5 0 0.5 1 25% 20% D < 0,3 C ŐSZ 25% 20% D < 0,3 C TÉL 15% 15% 10% 5% 0% 28% -1-0.5 0 0.5 1 10% 5% 0% 59% -1.5-1 -0.5 0 0.5 1

Dinamikus leskálázó modell futtatásaink (Precis and RegCM) időszeletei a Kárpát-medence térségére: - 1960-1990: validációs periódus futásai - 2020-2050: szimulációs futások - 2070-2100: szimulációs futások Térskála: Precis 25 km RegCM 25 km és 10 km (CECILIA)

Összefoglalás 1. Beágyazott finom-felbontású dinamikus modellek adaptálása, leskálázás a Kárpát-medence, Közép-Európa térségére 2. Regionális klímaszcenáriók összeállítása, éghajlati forgatókönyvek összehasonlító elemzése 3. Nemzetközi kapcsolatok erősítése, bekapcsolódni az EU klímaprojektekbe 4. Nemzeti klímajelentés szükséges, szakmai állásfoglalásokkal, akár évente megismételt kiadással, mely újból és újból összefoglalja az új eredmények fényében a megváltozott jövőképet (ajánlások a hatásanalízis vizsgálatokhoz) 5. Mindtöbb fórumon kommunikálni az eredményeket a társadalom politikai/gazdasági szereplői felé