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 o C nižší než dnes interglaciály - kratší, teplota o 2-5 o C vyšší než dnes CO 2 T
Vývoj teploty vzduchu NOAA (1880-2013) 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 o C 10 9 8 trend 0,3 o C / 10 let o C 20 15 10 5 7 0 6 1960 1970 1980 1990 2000 2010-5 I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII 1961-1990 1991-2010 900 800 trend 8 mm (tj. 1,1 % ) / 10 let 100 80 mm 700 600 500 400 1960 1970 1980 1990 2000 2010 mm 60 40 20 0 I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII 1961-1990 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, CO 2, CH 4 ) antropogenní (CO 2, CH 4, N 2 O, PFC, HFC, SF 6 )
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 CO 2 na konci 21 stol na 490 1260 ppmv. Bohužel ani optimistický scénář B2 (pokles emisí CO 2 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/m 2 výrazné snížení koncentrace CO 2 v atmosféře RCP4.5 4,5 W/m 2 stabilizace koncentrace CO 2 na nižší úrovni RCP6.0 6,0 W/m 2 stabilizace koncentrace CO 2 na vyšší úrovni RCP8.5 8,5 W/m 2 bez omezení emisí (stávající celkové radiační působení ~ 2,3 [1,1-3,3] W/m 2 )
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!!!!!
ŘÍČNÍ TOKY SNĚHOVÁ POKRÝVKA VÝROBA ENERGIE ZEMĚDĚLSTVÍ POVODNĚ, ZÁPLAVY SUCHA změna klimatu = problém globální dopady, zranitelnost = problém regionální vyspělejší regióny nižší rizika PŘÍRODNÍ PROSTŘEDÍ POBŘEŽNÍ ZÓNY PODZEMNÍ VODY 5,4 6,5 7 KVALITA VODY ZDROJE PITNÉ VODY 4,5 0,001 0,2 0,3 0,5 0,6 0,8 1,1 1,6 2,4 3 3,6-1000 0 1000 1600 1700 1800 1850 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 O 3 nepříznivě působí na biomasu (sterilita, inhibice růstu) - degradace půd eroze + chemické a strukturní změny, zvýšení koncentrace CO 2 : - 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