Klimatické podmínky Šluknovského výběžku – současnost a výhled do budoucnosti Lenka Hájková
•CzechGlobe, Centrum výzkumu globální změny AV ČR Brno •ČHMÚ, Praha 18. 11. 2014, knihovna Varnsdorf
• Počasí – stav atmosféry v určitém místě a čase (Varnsdorf, teplota vzduchu, 11.11.2014, 09:00 SEČ, 9,5 °C, průměrná měsíční teplota vzduchu za říjen 2014: 10,7 °C (+ 2,2 °C)
X • Podnebí – dlouhodobý stav atmosféry = průměrné charakteristické počasí na daném místě (průměrná měsíční teplota vzduchu v říjnu (období 1981-2010): 8,5 °C; v listopadu: 3,4 °C; průměrná roční teplota vzduchu: 8,2 °C; )
• Co dnes víme o změně klimatu? • Jaká je role skleníkových plynů? • Jak přesně lze budoucí klima odhadnout –klimatické scénáře? • Klimatická změna z regionálního pohledu – INTERKLIM – co se nám tu děje? • Dopady předpokládaných změn – regionální a globální pohled?
KLIMATOLOGIE - nauka o podnebí = klimatu
• z řečtiny: klinein = přiklánět se, sklon, orientace k Slunci, svahovitý terén • • • •
cílem klimatologie je studovat: - obecné klimatické zákonitosti - genezi zemského klimatu - změny a kolísání klimatu
asi 384–322 př. n. l Metaphysica, Physica, and De Meteoris
Klimatický systém: atmosféra, hydrosféra, litosféra, kryosféra, biosféra. Klimatotvorné faktory: astronomické, geografické, cirkulační, antropogenní.
Meteorologické stanice ve Šluknovském výběžku • Varnsdorf – založena 1. 5. 1907 - 31. 8. 1938, 1.6.1951…dosud (v r. 2004 automatizace stanice) • Srážkoměrné stanice: Lobendava, Šluknov, Rumburk, Chřibská…
19 56 19 62 19 55 19 80 19 85 19 54 19 78 20 10 19 79 19 68 19 91 19 76 19 60 19 81 19 93 19 66 19 97 20 05 19 74 19 75 19 82 19 88 20 01 19 83 20 06 19 90 19 89 20 08 20 02 20 00
t (°C)
Průměrná roční teplota vzduchu (°C), stanice Varnsdorf (5,9 r. 1956 – 9,5 °C r. 2000)
10
9
8
7
6
5
4
3
2
1
0
19 59 20 03 19 63 19 75 19 69 19 64 19 62 19 90 20 00 19 84 19 57 20 11 19 68 19 92 19 54 19 55 19 87 19 66 20 02 20 12 20 04 19 70 19 67 19 78 19 58 19 56 19 86 19 77 20 01 20 10
sra (mm)
Roční úhrn srážek (mm), stanice Varnsdorf (529,9 r. 1959 – 1237,1 r. 1981) 1400
1200
1000
800
600
400
200
0
Klasifikace klimatu (Končekova, Köppenova, Quittova!...)
C7
MW2
MW7
10-30 120-140
20-30 140-160
30-40 140-160
140-160 50-60
110-130 40-50
110-130 40-50
Počet dní se srážkami 1 mm a více
120-130
120-130
100-120
Suma srážek ve vegetačním období
500-600
450-500
400-450
Počet dní se sněhovou pokrývkou
100-120
80-100
60-80
Počet zatažených dní
150-160
150-160
120-150
Počet jasných dní
40-50
40-50
40-50
Počet letních dní Počet dní s průměrnou teplotou 10°C a více Počet dní s mrazem Počet ledových dní
Vývoj teploty vzduchu
NOAA (18802013)
2010 2005 1998 2013 2003 2002 2006 2009 2007 2004 2012
Změny teploty vzduchu na severní polokouli (150 let)
•zvýšení průměrné teploty vede k vyššímu výskytu vysokých teplot a k poklesu výskytu nízkých teplot •zvyšující se proměnlivost počasí může vést k vyššímu výskytu vysokých i nízkých teplot •střídání suchých období a období intenzivních srážek (www.intersucho.cz)
Teplota vzduchu a úhrn srážek v ČR 10
20
trend 0,3 oC / 10 let
15
9
10 oC
oC
8
5
7
0 -5
6 1960 900 800
1970
1980
1990
2000
III
IV
V
VI
VII VIII IX
X
XI
XII
XI
XII
1991-2010
100 80 60 mm 40
600
20
500 400 1960
II
1961-1990
trend 8 mm (tj. 1,1 % ) / 10 let
700 mm
I
2010
0
1970
1980
1990
2000
2010
I
II
III
IV
V
VI
1961-1990
VII VIII IX
X
1991-2010
Slivoň trnka – Vlašim, listopad 2014
Sasanka hajní – Sobotín, listopad 2014
Příčiny změn • přirozené – orbitální změny (sklon zemské osy, změny excentricity eliptické dráhy…) – změny sluneční činnosti (Milankovičovy cykly – 11 let, 22 let, 87 let, 210 let)
– změny parametrů zemského povrchu a oceánů – sopečná činnost
• antropogenní – emise skleníkových plynů – působení člověka na složky systému
Skleníkové plyny • přirozené (vodní pára, CO2, CH4) • antropogenní (CO2, CH4, N2O, PFC, HFC, SF6)
• Atmosféra a zemský povrch pohlcuje a odráží sluneční záření • Dlouhovlnné vyzařování bez skleníkových plynů … -18 °C • působení přirozeného množství skleníkových plynů… 15°C • koncentrace skleníkových plynů – nárůst o přibližně 25 % za posledních 50 let – nárůst o přibližně 40 % za posledních 200 let – trend meziročních nárůstů kolem 2 ppm, tj. přibližně 0,5 %/rok
(1) MODELOVÝ POPIS KLIMATICKÉHO SYSTÉMU složky systému
procesy ve složkách
zpětné vazby
chemismus
(2) MODELOVÝ POPIS VÝVOJE SVĚTA makroekonomika
surovinové zdroje
energetika
technologie
populační vývoj
(3) PROJEKCE VÝVOJE KLIMATU VE SCÉNÁŘÍCH dolní odhad
nejlepší odhad
horní odhad
Klimatické scénáře • Scénář A1: velmi rychlý růst ekonomiky, vývoj nových technologií, kulminace populačního nárůstu kolem roku 2050, pak pokles • Scénář A1 se dělí na: - A1FI = intenzivní využívání fosilních paliv - A1T = bez fosilních paliv - A1B = vyvážené využívání všech zdrojů energie
• Scénář A2 odpovídá stálému populačnímu nárůstu (19 miliard na konci 21 stol.)
Klimatické scénáře • Scénář B1 je založen na globalizaci, zavádění nových technologií, • Scénář B2 klade důraz na trvale udržitelný rozvoj, podporu regionálních ekonomik, různorodost technologií. • Spektrum scénářů očekává nárůst CO2 na konci 21 stol na 490–1260 ppmv.
Scénáře RCP 2013 (Representative Concentration Pathway) •Podle přibližného celkového radiačního působení v roce 2100 oproti roku 1750: – RCP2.6 – 2,6 W/m2 – výrazné snížení koncentrace CO2 v atmosféře – RCP4.5 – 4,5 W/m2 – stabilizace koncentrace CO2 na nižší úrovni – RCP6.0 – 6,0 W/m2 – stabilizace koncentrace CO2 na vyšší úrovni – RCP8.5 – 8,5 W/m2 – bez omezení emisí (stávající celkové radiační působení ~ 2,3 [1,1 - 3,3] W/m2)
Hlavní nejistoty současných projekcí • socio-ekonomické předpoklady modelů (scénáře) • parametry modelů (vlhkost, oblačnost, uvolňování tepla z oceánů, aerosoly, zpětné vazby uhlíkového cyklu, aj.) • vazba atmosféra – oceán (změny oceánického proudění, nárůst hladin oceánů) • nižší přesnost projekcí srážek • nižší přesnost regionálních projekcí (projevy menších měřítek jsou výrazně nestacionární) • nejistoty se zvyšují se zvyšováním časových projekčních období
• PROJEKCE NEJSOU PŘEDPOVĚDÍ VÝHLEDOVÉHO STAVU!!!!!
POVODNĚ, ZÁPLAVY SNĚHOVÁ POKRÝVKA
VÝROBA ENERGIE
ŘÍČNÍ TOKY
SUCHA ZEMĚDĚLSTVÍ
změna klimatu = problém globální dopady, zranitelnost = problém regionální vyspělejší regióny – nižší rizika
PŘÍRODNÍ PROSTŘEDÍ POBŘEŽNÍ ZÓNY
6,5
PODZEMNÍ VODY
7
5,4 KVALITA VODY
ZDROJE PITNÉ VODY
4,5 2,4
0,001 0,2
0,3
0,5
0,6
0,8
-1000
1000
1600
1700
1800
0
1,1
1850
3
3,6
1,6
1900
1950
1960
1970
1980
1990
2000
2012
IPCC (mezivládní panel pro změnu klimatu) • 5. hodnotící zpráva (259 autorů, 39 zemí, 54677 • • • •
komentářů) Část 1: Fyzikální náklady změny klimatu, září 2013 Stockholm Část 2: Zranitelnost, dopady a adaptace, březen 2014, Yokohama Část 3: Zmírňování změny klimatu: duben 2014, Berlín Syntéza: 27.-31. října 2014, Kodaň
INTERKLIM • Česko-saská přeshraniční spolupráce • Analýza klimatu 1961–2100 • Cílové skupiny: veřejné správy v oblasti zemědělství, lesního a vodního hospodářství, cestovního ruchu, územního plánování, životního prostředí • Klimatický scénář: A1B (vyvážené používání všech zdrojů energie) • 2021-2050; 2071-2100 • www.interklim.eu
• Saský model „WEREX / WETTREG“ • Emisní scénář A1B a RCP2.6, RCP4.5 und RCP8.5
• Český model Aladin und RegCM (A1B) • Období 2021-2050 a 2071-2100 s 1961-1990
1) Sběr dat (ČHMÚ, DWD, automatizované a manuální
meteorologické stanice) www.chmi.cz www.dwd.de 2) Kontrola kvality dat 3) Homogenizace dat (AnClim, ProClim) 4) Statistické zpracování 5) Geografické informační systémy (GIS)
Teplota vzduchu
• Období 1961–1990 vs. 1991–2010 • Zvýšení průměrné roční teploty vzduchu o 0,7 °C! • Průměrná roční teplota vzduchu 1991–2010 8,2 °C • Nejteplejší dekáda – 2001–2010 (8,3 °C) • Prodloužení vegetačního období o 8 dní!
Porovnání ročních období
Počet letních dní (maximální teplota vzduchu > 25 °C) - zvýšení o 11 dní!
Počet tropických dní (maximální teplota vzduchu > 30 °C) - zvýšení o 4 dny!
Počet mrazových dní (minimální teplota < 0 °C) - snížení o 6 dní!
Počet ledových dní (maximální teplota < 0 °C) - snížení o 4 dny
Atmosférické srážky
Průměrný roční úhrn srážek 1961–1990: 713 mm 1991–2010: 763 mm (7% zvýšení)
Průměrný úhrn srážek v ročních obdobích Léto – zvýšení o 12 % (přívalové srážky?) Podzim – zvýšení o 11 %
Sluneční svit
Prognoza do r. 2100 Teplota vzduchu
Prognoza do r. 2100 Atmosférické srážky
Prognoza do r. 2100 Sluneční svit
Dopady změny klimatu na zemědělství: - více hlodavců, houbových chorob a dalších škůdců (více generací v jednom vegetačním období), - zvýšená koncentrace přízemního O3 nepříznivě působí na biomasu (sterilita, inhibice růstu) - degradace půd – eroze + chemické a strukturní změny, - změna pěstovaných plodin zvýšení koncentrace CO2: - stimuluje intenzitu fotosyntézy - snižuje intenzitu transpirace → lepší hospodaření s vodou Změny ve fenologii: - dřívější nástup rašení (lípa, buk, bříza…studie) zejména ve vyšších nadmořských výškách
Změny v hydrologii: - Hydrologická bilance – dostupnost a kvalita pitné vody!!! - Povrchové vody (růst odtoku v zimních období a pokles po zbytek roku) - Podzemní vody (pokles…pesimistické scénáře) - Četnější výskyt extrémních srážek (nerovnoměrné rozložení) - Snížení množství srážek ze sněhu (vyšší teplota vzduchu) - Problém zimních středisek se sněhovými podmínkami!!! Vliv na zdraví: - nárůst teploty vzduchu – četnější výskyt extrémně horkých období (horkých vln) a pokles četnosti chladných období (studených vln)
Adaptační opatření (I) Voda opatření v krajině • • •
organizační (plošná rozmanitost pozemkových úprav, podpora zalesnění a zatravnění…) agrotechnická (osevní postupy podporující infiltraci atp.) biotechnická (průlehy, zasakovací pásy atd.)
opatření na tocích a v nivě •
revitalizace toků (úpravy řečišť, uvolnění nivy pro rozlivy)
opatření v urbanizovaných územích •
zvýšení infiltrace dešťové vody, jímání a využívání srážkových vod
obnova starých či zřízení nových vodních nádrží zefektivnění hospodaření s vodními zdroji snížení spotřeby vody minimalizace ztrát, stanovení priorit pro kritické situace nedostatku vody
dokonalejší čištění odpadních vod
Adaptační opatření (II) Zemědělství úprava zemědělské činnosti •
snížení rozmanitosti, šlechtění pro změněné podmínky
agrotechnické technologie •
snížení ztrát půdní vláhy, změny systémů pěstování
udržení úrodnosti půdy •
rizikem jsou plodiny pro energetické využívání (biopaliva) a klesající hnojení organickými hnojivy
zvýšení stability půd • rizika větrné eroze a snížení aridizace krajiny
změny pěstebních postupů optimalizace závlahových systémů ochrana před zvýšeným tlakem infekčních chorob a škůdců
Adaptační opatření (III) Lesnictví lokální predikce možného ohrožení zvyšování adaptačního potenciálu lesů změny druhového složení lesa, garantující dostatečnou biodiverzitu i odolnost náhrada jednodruhových porostů směsí dřevin
druhová, genová a věková diverzifikace porostů dlouhodobé plánování a respektování specifik lesních oblastí
posilování protipovodňové a protierozní funkce lesa zalesňování nelesních ploch integrovaná ochrana lesa proti kalamitním i invazním škůdcům
Perikles (493-429 př.n.l.): • „Není důležité budoucnost předpovídat , ale je třeba se na ni připravit…“
Děkuji za pozornost …
