Bepaling primaire impacten van klimaatsveranderingen

Beheerseenheid Mathematisch Model Noordzee MUMM | BMM | UGMM

Kustverdediging, visserij en toerisme: klimaatadaptatie warm aanbevolen? Finale CLIMAR Workshop 25 mei 2011

Bepaling primaire impacten van klimaatsveranderingen Dries Van den Eynde, José Ozer, Stephanie Ponsar Beheerseenheid Mathematisch Model Noordzee Koninklijk Belgisch Instituut voor Natuurwetenschappen Gulledelle 100 B-1200 Brussel

http://www.mumm.ac.be/



Klimaatsveranderingen

KMI, 2008




Klimaatsveranderingen

IPCC, 2007 http://www.mumm.ac.be/



Klimaatswijzigingen Ja hoor, er is opwarming van de aarde




Primaire impacten

Literatuur

Analyse van metingen – Zeespiegelstijging – Golven, wind – Temperatuur van het zeewater

Toekomst: opstellen van klimaatscenario’s voor de Belgische kust

Numerieke modellen toepassen om bepaalde veranderingen te voorspellen




Literatuurstudie

Duidelijke bewijzen van globale en regionale effecten van klimaatveranderingen

Grote regionale verschillen, die moeilijk zijn in te schatten

Numerieke klimaatmodellen: gekoppelde oceaancirculatiemodellen, atmosferische modellen, ijsmodellen: grote onnauwkeurigheden, slecht gekende fouten op de modelresultaten




Literatuurstudie

Impact op temperatuur – 1978-2002: 0,3°C – 1 °C stijging in temperatuur zeewater in Noordatlantische oceaan, maar sommige gebieden afkoeling – Verschillende regionale scenario’s: stijging van temperatuur met 2°C tot 4°C tegen 2100

Impact op zeewaterniveau – Smelten van de ijskappen en hogere watertemperatuur: stijging gemiddelde zeeniveau met 14 cm tot 93 cm tegen 2100 – Zeeijs op Antarctica -20% sinds 1950




Literatuurstudie

Impact op voorkomen en intensiteit van stormen – Gemiddelde windsnelheid in een station in Noorwegen tussen 1960-2000 met 10 % gestegen, aanduidingen over verandering van de richting – Nederlandse studie: vermindering in windsnelheid sinds 1960




Literatuurstudie

Ecologische parameters – Effecten van klimaatsveranderingen op mariene ecosysteem

gevoelig / snellere aanpassingen

– Link tussen verschillende trofische niveau’s – Zeer complex:

Temperatuursveranderingen: –

Effect op groei van dieren en planten

–

Verandering in verdeling van mariene organismes

–

Verandering van trofische interacties

– Mariene species verplaatsen zich noordwaarts – gevolgen voor visindustrie – Veranderingen in algae blooms http://www.mumm.ac.be/



Zeespiegelstijging




Resultaten

Constante trend: 1.69 mm/year Gebroken trend: – 1.41 mm/jaar voor 1992 – 4.41 mm/jaar na 1992 http://www.mumm.ac.be/



Conclusie De stijging van het zeeniveau te Oostende over de laatste 80 jaar is ongeveer (minstens) 1,69 mm/jaar Het lijkt erop dat de stijging van het zeeniveau versnelt, maar meer data zijn nodig om dit te bevestigen Globale waarnemingen – literatuur – In de 20ste eeuw, de globale zeespiegelstijging is geschat op 1,7±0.5 mm/jaar. – Via satellietmetingen (altimeter) wordt de SLR geschat op 3,1±0.7 mm/jaar over de periode 1993-2003.

Algemeen: beste schatting: 14-93 cm tegen 2100




Analyse van de golven 1.4

bvh bhg2 delo schw

0.2

1.2 Significante golfhoogte (m)

0.1

0.8

0

-0.1

0.6 -0.2

0.4 jan

feb

mrt

apr

mei

jun

jul

aug

sep

okt

nov

dec

1.1 bvh bhg2 delo schw

0.2

1.05 0 1980

1982

1984

1986

1988

1990

1992

1994

1996

1998

2000

2002

2004

2006

2008

1

Significante golfhoogte (m)

Significante golfhoogte (m)

1

0.95

0.9

0.85

0.8

0.75

0.7

0.65 1980

1982

1984

1986

1988

1990

1992

1994

1996

1998

2000

2002

2004

2006

2008




Analyse van de hoge golven 40 Hs>2.0m Hs>2.5m Hs>3.0m Hs>3.5m

35

30

Aantal dagen

25

20

15

10

5

0 1975

1980

1985

1990

1995

2000

2005

2010

Jaar




Analyse van de windsnelheid

KMI., 2009 http://www.mumm.ac.be/



Analyse van de windsnelheid 10

45 bhg2 vlra whix whid

metingen Vlakte van de Raan metingen Brouwershavensche Gat 2 meteorologische voorspellinge DNMI Westhinder

40

9.5

Aantal dagen windsnelheid > 7 Bft

35

Windsnelheid (m/s)

9

8.5

8

30

25

20

15

10 7.5 5

7 1955

0 1955 1960

1965

1970

1975

1980

1985

1990

1995

2000

2005

2010

1960

1965

1970

1975

1980

1985

1990

1995

2000

2005

2010

Jaar




Storminess: HW boven kritische grenzen Maandelijkse maximale hoogwaterstanden




Analyse van de windrichting 1955-1964 1965-1974 1975-1984 1985-1994 1995-2004 2005-

200

100

0

-100

-200

-200

-100

0

100

200 http://www.mumm.ac.be/



Analyse van windsnelheid en -richting

De windsnelheid en de golven op het Belgisch Continentaal Plat lijken eerder te verminderen

Uit de hoogwaterstanden of het aantal stormen – geen trend

De windrichting te draaien van west naar west-zuid-west

Veel onzekerheid blijft, ook in wetenschappelijke literatuur in Europa




Klimaatmodellen Atmosfeer

Oceanen

Vegetatie

Zee-ijs

Gletjers De Montety et al., 2005 http://www.mumm.ac.be/



Scenarios

IPCC, 2007 http://www.mumm.ac.be/



Voorspelde windsnelheden 2070-2100

INBO Project Baguin et al., 2008




Ullmann, Sterl, Monbaliu & Van den Eynde, submitted




Analyse van zeewatertemperatuur 12 ’long.44’ using 1:2 ’statout.44’ using 1:3 11.5

11

10.5

10

9.5

9

8.5

8 1970

1975

1980

1985

1990

1995

2000

2005

12 ’long.22’ using 1:2 ’statout.22’ using 1:3 11.5

11

10.5

10

9.5

9

8.5

– –

Stijging temperatuur: 0.018 °C/jaar to 0.051 °C/jaar cfr. literatuur: +2-4°C in 2100

8 1970

1975

1980

1985

1990

1995

2000

2005

2010




Scenarios 2100 M

M+

W

W+

Worst

+2 °C

+2 °C

+4 °C

+4 °C

+4 °C

Verandering luchtcirculatie

Niet

Wel

Niet

Wel

Wel

Winterneerslag

+8 %

+14 %

+16 %

+28 %

+28 %

Zomerneerslag

+6 %

-20 %

+12 %

-40 %

-40 %

Windsnelheid

+0 %

+4 %

-2 %

+8 %

+8 % +3,5 °C

Luchttemperatuur

Zeewatertemperatuur

+2,5 °C +2,5 °C +3,5 °C

+3,5 °C

Zeeniveau

+60 cm +60 cm +93 cm

+93 cm +200 cm http://www.mumm.ac.be/



Gebruik van numerieke modellen Gebruik de verschillende scenarios voor 2100 – Zeespiegelstijging – Veranderende windsnelheid

Verschillende computermodellen – Hydrodynamische models: stromingen en waterhoogtes – Golfmodellen




Impact op hydrodynamisch klimaat












Impact op hydrodynamisch klimaat 3 ost 1 - climar0 ost 1 - climar3 ost 1 - climar5 2

1

0

-1

-2

-3 8

8.5

9

9.5

10

HW +13 cm / LW –7 cm / amplitude +20 cm http://www.mumm.ac.be/



Impact op hydrodynamisch klimaat Gemiddelde stromingen dalen licht – Daling in de Schelde en voor Zeebrugge – Stijging voor de westkust

Maximale stromingen stijgen Getijamplitude stijgt




Impact op golven

Westhinder

Bol van Heist

4

3 climar0 climar1 climar5

climar0 climar1 climar5

3.5 2.5 3 2 2.5

2

1.5

1.5 1 1 0.5 0.5

0 -10

-5

0

5

10

15

20

25

30

35

0 -10

-5

0

5

10

15

20

25

30

35

Westhinder +61 cm / Bol van Heist + 82 cm http://www.mumm.ac.be/



Wave model SWAN Implementation for Belgian coast – 250 m x 250 m

40 simulaties – 1,5 m; 3,5 m; 4 m; 4 m+ 2 m stormopzet (cfr. MacDonald & O’Connor) – 270° (NNW) en 210° (NO) – 5 CLIMAR scenario’s

Numerical modelling




Impact op golfklimaat




Impact op golfklimaat




Adaptatiemaatregelen Dit is de oplossing, die we hebben ontworpen om rekening te houden met de zeespiegelstijging








Gemiddelde stromingen gemiddelde now scen climar1 climar2 climar3 climar4 climar5

0.4920 0.4920 0.4920 0.4920 0.4920

0.4911 0.4910 0.4903 0.4901 0.4862

verschil max min 0.0398 0.0402 0.0601 0.0611 0.1174

-0.0572 -0.0584 -0.0860 -0.0889 -0.1728

verschil (%) max min 8.08 8.17 12.22 12.43 23.87

(%) groter kleiner

-11.62 38.78 61.22 -11.87 36.55 63.45 -17.48 35.45 64.55 -18.07 33.03 66.97 -35.11 24.78 75.22


Bepaling primaire impacten van klimaatsveranderingen

Recommend Documents