Krušné hory a klimatická změna aneb Jak moc se ohřejeme? Lenka Hájková •CzechGlobe, Centrum výzkumu globální změny AV ČR Brno •ČHMÚ, Praha Café Nobel, 16. 10. 2014, hvězdárna Teplice
• 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?
• Počasí – stav atmosféry v určitém místě a čase (Teplice, teplota vzduchu, 16.10.2014, 12:40 SELČ, 13,2 °C) X • Podnebí – dlouhodobý stav atmosféry = průměrné charakteristické počasí na daném místě (průměrná měsíční teplota vzduchu v říjnu: 14,1 °C období 1981-2010)
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.
Vývoj klimatu střídání geologických epoch s periodou kolem 120-140 tisíc let glaciály - pomalejší nástup, kulminace ke konci období, teplota o 5 - 6 oC nižší než dnes interglaciály - kratší, teplota o 2 - 5 oC vyšší než dnes
CO2 T
Vývoj teploty vzduchu
NOAA (18802013)
2010 2005 1998 2013 2003 2002 2006 2009 2007 2004 2012
•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
Změny teploty vzduchu na severní polokouli (150 let)
Příčiny změn • přirozené – orbitální změny – změny sluneční činnosti – 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.) 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. Bohužel ani optimistický scénář B2 (pokles emisí CO2 do roku 2050) neznamená zastavení jejich růstu koncentrací v atmosféře ani do konce století – přetrvávají několik desítek let.
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
Teplota vzduchu - souhrn • Cínovec (TSU – 3,5°C na 7,0 °C; TMA – 9,5°C na 12,0 °C; TMI – 2,5 °C na 4,5°C)
• Nová Ves v Horách (TSU – 6,5°C na 9,5 °C; TMA – 10,2°C na 13,0 °C; TMI – 3,0 °C na 5,0°C)
• Měděnec (TSU – 6,0°C na 9,0 °C; TMA – 10,5°C na 13,0 °C; TMI – 2,8 °C na 5,6°C)
• Klínovec (TSU – 4,6°C na 7,0 °C; TMA – 7,4°C na 10,8 °C)
Prognoza do r. 2100 Atmosférické srážky
Prognoza do r. 2100 Sluneční svit
Dopady na zimní střediska Průměrná teplota vzduchu za zimu Cínovec z -3,0 °C na 0 °C, Nová Ves v Horách z -2,0°C na 0 °C, Měděnec z -2,0 °C na 0,5 °C, Klínovec z -3,0 °C na 0 °C
Zimy bohaté na sníh??… • 1965, 1970, 1988, 2006… Řešení? Kombinace přírodního sněhu a technického sněhu (ekonomika aspoň 10 let 10 % příjmů) x dostatek vody? Spolupráce mezi lyžařskými středisky Nové aktivity: celoroční využívání, lyžování na umělém povrchu, letní sáňkařská dráha, lyže na kolečkách, horské kolo, pěší turistika –sněžnice,
Dopady změny klimatu na zemědělství (oblast projektu): - zvýšit v nížinách do cca 400 m n.m. zastoupení C4 plodin (kukuřice na zrno) - i ve vyšších polohách zvýšit zastoupení kukuřice jako pícniny pro krmné využití, případně pro bioplynové stanice, reálně vzájemnou kombinaci - zvýšit zastoupení plodin, které dokáží využít zimní vláhu - změnit pěstitelskou technologii - udržet až rozšířit výměru speciálních plodin - nárůst vláhového deficitu ve vegetačním období daný nárůstem potenciální evapotranspirace
Dopady změny klimatu na zemědělství: - více hlodavců, houbových chorob a dalších škůdců (více generací v jednom vegetačním období), - noví škůdci vázaní na bezorebný způsob hospodaření (slimáček polní a s. síťkovaný, bodruška obilná) - zvýšená koncentrace přízemního O3 nepříznivě působí na biomasu (sterilita, inhibice růstu) - degradace půd – eroze + chemické a strukturní změny, 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) Vliv na zdraví: - nárůst teploty vzduchu – četnější výskyt extrémně horkých období (horkých vln) a pokles četnosti chladných období (studených vln) - zvýšení úmrtí způsobených horkem x pokles úmrtí v důsledku nízkých teplot
Finální publikace v rámci projektu INTERKLIM
• Informační panely • Konference 20. 11. 2014 v Ústí nad Labem – vstup zdarma!
Děkuji za pozornost …
