Vývoj klimatu v pohraničí svobodného státu Sasko a České republiky první výsledky projektu INTERKLIM 13. únor 2014 Liberec Nils Feske, Wilfried Küchler, Udo Mellentin, Dominic Rumpf
Přehled Globální a regionální změny klimatu Atmosférická cirkulace ve střední Evropě Recentní změny v četnosti a charakteristika tzv. Großwetterlagen (několikadenní, zpravidla 3 dny trvající, setrvalé klimatické situace pozn. překl.). Příklady významné pro měnící se cirkulační poměry ve vztahu k extrémům INTERKLIM Klimatické trendy v česko-saském pohraničí Teplota Srážky Doba slunečního svitu Výhled Klimatické projekce
Source: NASA Globální teploty v porovnání za období 1951-1980
Dekádní teplotní trendy v Německu v období 1761-2010 (Vývoj teploty vzduchu v Německu roční průměry za desetiletí 1761-2010)
Implications for extremes Source: DWD
Relativní četnost roční teploty v oblasti Drážďan Četnost v % Implications for extremes Quelle: DWD can be observed locally already today Možno lokálně pozorovat již dnes Interval roční teploty
Climatological background: jetstream / zone of westerlies shifting northwards Recent example: summer 2013 High occurence of high pressure situations connected with dry conditions in Germany (190 mm precipitation in summer) Polární studený vzduchu Subtropický teplý vzduch
Climatological background: jetstream / zone of westerlies shifting northwards Bulging has increased in last decade More frequent formation of trough situations Potential for extreme events Studený polární versus subtropický teplý vzduch
Circulation induced extreme events Pronounced occurence of North-South oriented circulation patterns regarding frequency and persistence High potential for Temperature extremes
Koncept klimatických situací Circulation Patterns for Central Europe according to Hess/Brezowsky Subjective classification: Precipitation north of Ore mountains 27.01.2008
Koncepty regionálních klimatických situací Circulation Patterns for Central Europe according to Hess/Brezowsky Example for regional effects: Großwettertyp (GWT) Nr. Bezeichnung Abkürzung A. Großwetterlagen der zonalen Zirkulationsform W 1 Westlage, antizyklonal WA 2 Westlage, zyklonal WZ 3 Südliche Westlage WS 4 Winkelförmige Westlage WW B. Großwetterlagen der gemischten Zirkulationsform SW NW HM 5 7 9 Südwestlage, antizyklonal Nordwestlage, antizyklonal Hoch Mitteleuropa SWA NWA HM 6 8 10 Südwestlage, zyklonal Nordwestlage, zyklonal Hochdruckbrücke (Rücken) Mitteleuropa SWZ NWZ BM TM 11 Tief Mitteleuropa TM C. Großwetterlagen der meridionalen Zirkulationsform N NE E SE S 12 Nordlage, antizyklonal NA 13 Nordlage, zyklonal NZ 14 Hoch Nordmeer-Island, antizyklonal HNA 15 Hoch Nordmeer-Island, zyklonal HNZ 16 Hoch Britische Inseln HB 17 Trog Mitteleuropa TRM 18 Nordostlage, antizyklonal NEA 19 Nordostlage, yklonal NEZ 20 Hoch Fennoskandien, antizyklonal HFA 21 Hoch Fennoskandien, zyklonal HFZ 22 Hoch Nordmeer-Fennoskandien, antizyklonal HNFA 23 Hoch Nordmeer-Fennoskandien, zyklonal HNFZ 24 Südostlage, antizyklonal SEA 25 Südostlage, zyklonal SEZ 26 Südlage, antizyklonal SA 27 Südlage, zyklonal SZ 28 Tief Britische Inseln TRW 29 Trog Westeuropa TRW Precipitation north of Ore mountains 27.01.2008
Circulation patterns : Change of frequency GWL 1961-2009 1961-1990 1991-2009 WZ 16.0 15.9 16.2 BM 10.6 9.5 12.4 HM 6.0 6.4 5.4 NWZ 5.2 5.0 5.5 TRM 5.2 3.9 7.3 WA 5.2 5.7 4.5 TRW 5.1 4.9 5.4 Season 1961-1990 1991-2009 DJF 3,32 7,70 MAM 3,12 7,55 JJA 4,57 7,88 SON 4,65 6,21 Examples for extremes connected to Trough situations: Elbe/Labe flood 2002 Several local floods 2010 in Saxony, Germany Četnosti klimatických situací pás ve střední Evropě 1881 2010 5 leté plovoucí střední hodnoty Heatwave in Russia 2010 Flood in Pakistan 2010 2010: 96 days with TRM situation
Circulation patterns : Change of frequency GWL 1961-2009 1961-1990 1991-2009 WZ 16.0 15.9 16.2 BM 10.6 9.5 12.4 HM 6.0 6.4 5.4 NWZ 5.2 5.0 5.5 TRM 5.2 3.9 7.3 WA 5.2 5.7 4.5 TRW 5.1 4.9 5.4 No remarkable change of annual frequency, however increase in summer, decrease in autumn Remarkable change of circulation pattern temperature characteristics + Change of seasonal temperature anomalies for circulation patterns between 1991-2009 and 1961-1990
As Bedrichov Ceska-lipa Cheb Chemnitz (wewa) Doksany Fichtelberg (wewa) Frantiskovy-lazne Goerlitz (wewa) Harrachov Jablonne-v-podjestedi Karlovy-vary_lazne Liberec Milesovka Nova-ves-v-horach Plauen (awst) Teplice Usti-nad-labem_man. Varnsdorf Zatec Anomaly [K] Locally, new charactistics of the circulation situations Temperature anomalies of the circulation pattern compared to mean 1961-1990, spring (MAM) 1961-1990 1991-2010 2,5 2,0 1,5 1,0 0,5 0,0-0,5-1,0-1,5 Spring temperature anomalies for circulation pattern WZ in the periods 1961-1990 and 1991-2009 Global Warming-Background
3 1 2 www.interklim.eu
INTERKLIM - Projektregion / Region projektu
Kontakt / Kontakt Sächsisches Landesamt für Umwelt, Landwirtschaft und Geologie Abteilung 5, Ref. 51 Klima, Luftqualität Söbrigener Str. 3a 01326 Dresden Deutschland Siv-Ann Lippert siv-ann.lippert@smul.sachsen.de Lars Schöder lars.schöder@smul.sachsen.de Nils Feske nils.feske@smul.sachsen.de Centrum výzkumu globální změny AV ČR, v. v. i. Bělidla 986/4a 603 00 Brno Česká republika Lenka Hájková hajkova.l@czechglobe.cz Petr Skalák, Mgr. skalak.p@czechglobe.cz Petr Štěpánek, Mgr., Ph.D. stepanek.p@czechglobe.cz Web: www.czechglobe.cz Web: www.umwelt.sachsen.de/umwelt/klima
Zielgruppen / Cílové skupiny Landwirtschaft/ zemědělství Forstwirtschaft/ lesní hospodařství tourism/ cestovní ruch Behörden und Vereine/ úřady a spolky Regionen/ regiony Naturschutz/ ochrana přírody Wasserwirtschaft/ vodní hospodařství Regionalplanung/ regionální rozvoj Euroregionen/ euroregiony Gemeinden/ obce Fischerei/ rybaření Öffentlichkeit/ veřejnost Bildung und Wissenschaft/ vzdělání a věda Universitäten/univerzity Forschungsinstitute/ výzkumné ústavy Schulen/školy
První výsledky Diagnóza klimatu 1961-2010 Výměna, porovnání a vyhodnocení klimatických dat (homogenizace, vyplněné mezer) Teplota, srážky, doba slunečního svitu (rychlost větru) Porovnání časových intervalů 1991-2010 resp. dekád s obdobím 1961-1990 Vyhodnocení ročních dob a sub-regionů: Region Chemnitz, region Horní údolí Labe/jižní Krušné hory, region horní Lužice a dolní Slezko Karlovarský kraj, Ústecký kraj, Liberecký kraj
Výsledky: Teplota Střední hodnota 1961-1990: 7.5 C Střední hodnota 1991-2010: 8.2 C
Temperatur [ C] Výsledky: Teplota (jaro, léto, podzim a zima) 25 20 15 16 17 10 7.1 8 8.1 8.2 1961-1990 1991-2010 5 0 Frühjahr Sommer Herbst Winter -1-0.3-5 Střední hodnota 1961-1990: 7.5 C Střední hodnota 1991-2010: 8.2 C
Temperature [ C] Výsledky: Teplota Nárůst dekádní průměrné teploty: +0.3 K 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 Decadal annual mean temperature 7,2 7,5 7,8 8,1 8,4 Saxon part Czech part Project region Střední hodnota 1961-1990: 7.5 C Střední hodnota 1991-2010: 8.2 C
Temperature change [K] Temperature change [K] Výsledky: Teplota Seasonal temperature change 1991-2000 vs. 1961-1990 1,6 1,4 1,2 1 0,8 Saxon part 0,6 Czech part 0,4 Project region 0,2 0-0,2 MAM JJA SON DJF Year VP1 VP2-0,4 Dekáda 1991-2000: - Nárůst teploty ve všech ročních obdobích mimo podzimu - Nárůst průměrné roční teploty: 0.6 K Seasonal temperature change 2001-2010 vs. 1961-1990 1,6 1,4 1,2 1 Saxon part 0,8 Czech part 0,6 Project region 0,4 Dekáda 2001-2010: 8,3 C - Nárůst teploty ve všech ročních obdobích - Nárůst průměrné roční teploty: 0,8 resp. 0,9 K - Nejsilnější oteplení v létě a na jaře resp. VP1 0,2 0 MAM JJA SON DJF Year VP1 VP2
Lokální a regionální vývoj ukazatelů Je velmi diferencovaný, příklad ze stanic Dresden-Klotzsche (vlevo) a Fichtelberg (vpravo) (modré: 1961-1990, rot: 1991-2010) Vývoj teplotních ukazatelů v období 1991-2010 v porovnání s obdobím 1961-1990 přes celý projektový region Vegetační doba - V průměru (1991-2010 versus 1961-1990): +8 dní prodloužení - Zejména kvůli dřívějšímu zahájení vegetačního období v průběhu roku Indikované dny - Počet letních dnů (dny s maximální teplotou 25 C): +11 dnů v roce - Počet horkých dnů (dny s maximální teplotou 30 C): +4 dny v roce - Počet chladných dnů (minimální teploty <0 C): -6 dnů - Počet ledových dnů (maximální teplota <0 C): -4 dny
Výsledky: Srážky
Výsledky: Srážky Sezónní diferenciace 1991-2010 ve srovnání s 1961-1990: Zvýšení, a to zejména v létě a na podzim (12 resp. 11%) Střední hodnota 1961-1990: 716 mm Střední hodnota 1991-2010: 766 mm
Výsledky: Srážky Střední hodnota 1961-1990: 716 mm Střední hodnota 1991-2010: 766 mm
Precipitation [mm] [ C] Výsledky: Srážky 820 800 780 760 740 720 700 680 660 640 Decadal annual precipitation Saxon part Czech part Project region Střední hodnota 1961-1990: 716 mm Střední hodnota 1991-2010: 766 mm
Výsledky: Srážky Povodeň 2002 Příklad: Stanice Zinnwald-Georgenfeld (Denní srážky 2001-2010) Střední hodnota 1961-1990: 716 mm Střední hodnota 1991-2010: 766 mm
Srážkové úhrny ve vegetačním období 2 v Görlitz a v Liberci (Česko) v období 1950-2010 Quelle: DWD, CHMI, Küchler 2010
Precipitation change [%] Precipitation change [%] Výsledky: Srážky Seasonal precipitation change 1991-2000 vs. 1961-1990 30 20 10 Saxon part 0 Czech part MAM JJA SON DJF Year VP1 VP2 Project region -10 Dekáda 1991-2000: INTERKLIM projektový region - Roční srážkový úhrn: 743 mm - Nárůst srážek v létě - Především ve vegetační periodě 2 (červenec, srpen, září) -20-30 Seasonal precipitation change 2001-2010 vs. 1961-1990 30 20 10 Saxon part 0 Czech part MAM JJA SON DJF Year VP1 VP2 Project region -10-20 Dekáda 2001-2010: INTERKLIM projektový region - Roční srážkový úhrn 789 mm - Nárůst srážek v létě, podzimu a zimě - Přerozdělení srážek následkem intenzifikace - Úbytků ve vegetační periodě 1 (duben, květen, červen) - Nárůstů ve vegetační periodě 2 (červenec, srpen, září) -30
Sonnenscheindauer [h/d] Výsledky: Doba slunečního svitu Změna 1991-2010 v porovnání s 1961-1990: - Nárůst v průměru o 0,3 hodin - Především na jaře a v létě - Regionální a sezónní specifika 8 7 6,4 6,9 6 5 4,9 5,4 4 3 2 3,5 3,4 1,8 2 1961-1990 1991-2010 1 0 Frühjahr Sommer Herbst Winter
Výsledky: Doba slunečního svitu Změna 1991-2010 v porovnání s 1961-1990 Letní pololetí Zimní pololetí
Výhled INTERKLIM klimatické projekce 1961-2100 Vývoj a vyhodnocení aktuálních klimatických projekcí Saský model WEREX / WETTREG Statistická metoda Generování staničních řad Emisní scénář A1B a RCP26, RCP45 a RCP85 České modely Aladin a RegCM Porovnání časových období 2021-2050 a 2071-2100 s obdobím 1961-1990
Temperaturänderung [K] Výhled INTERKLIM klimatické projekce 1961-2100 Teplota (změna teploty versus rok) 5 Jahr Předpokládané vývojové tendence v projektové oblasti INTERKLIM pro mírný emisní scénář A1B: 4 3 2 1 1,1 1,2 1 2 3,7 3,6 1,6 1,5 1 2,7 2,8 1,3 2021-2050 2071-2100 - Vetší nárůst teploty v zimě a v létě (+3,3K) - Nejmenší nárůst na jaře (+2,5 K) - Rozdíly v modelech a rozdíly mezi emisními scénáři 0 Werex V RCP26 Werex V RCP45 Werex V RCP85 Werex V A1B RegCM A1B Aladin A1B
Niederschlagsveränderung [%] Niederschlagsveränderung [%] Niederschlagsveränderung [%] Niederschlagsveränderung [%] Výhled INTERKLIM klimatické projekce 1961-2100 Srážky (jaro, léto, podzim a zima) 20 10 0-10 -20-30 7,4 12,8 Werex V RCP26 12,1 6,2 7,4 4,5 Werex V RCP45 Frühjahr -1,5-2 -2,7 Werex V Werex V RegCM RCP85 A1B A1B 10 10,9 6,4 Aladin A1B 2021-2050 2071-2100 20 10 0-10 -20-30 -6,2-5,9-10,1 Werex V RCP26-19,3 Werex V RCP45-8,1 Sommer -21-5,6-22,5 4,3 5,4 1,4 Werex V Werex V RegCM RCP85 A1B A1B -8,5 Aladin A1B 2021-2050 2071-2100 Předpokládané vývojové tendence v projektové oblasti INTERKLIM pro mírný emisní scénář A1B: - Vývoj srážek během ročních období je nerovnoměrný - Rozdíly v modelech a rozdíly mezi emisními scénáři - Analýza nejistoty Herbst Winter 20 20 10 0-10 -20-0,7 2,5 0,7-7 -5,8-5,3-11 -16 9,19,6 10,5 2,4 2021-2050 2071-2100 10 0-10 -20 4,73,5 4,8 3,4 7 6,9-0,2-7,1 9,3 2,8-12,1-1,4 2021-2050 2071-2100 -30 Werex V RCP26 Werex V RCP45 Werex V Werex V RegCM RCP85 A1B A1B Aladin A1B -30 Werex V RCP26 Werex V RCP45 Werex V Werex V RegCM RCP85 A1B A1B Aladin A1B
Mnohokráte děkujeme za Vaši pozornost! Zdroj: GHCN_GISS_ERSST_1200km_Anom12_2013_2013_1961_1990