BpSM 2013.09. - Szépszó Gabriella: Éghajlatváltozás meteorológus szemmel

642 views

Published on

Az előadásban áttekintjük a földi éghajlati rendszer elemeit és azt, hogy ennek az összetett rendszernek a megváltoztatásában mekkora szerepet játszik az ember. Bemutatjuk, hogyan lehetséges (lehetséges-e egyáltalán) előrejelezni az éghajlat jövőbeli alakulását. Röviden ismertetjük az erre szolgáló éghajlati modellezés alapjait, s vázoljuk a modellek legfontosabb eredményeit, különös tekintettel a Magyarországon várható változásokra. Kitérünk az éghajlattal és az éghajlat megváltozásával kapcsolatos sztereotípiákra, például arra, hogy értelmezhető-e az a kérdés, hány fok lesz 2021. szeptember 12-én. Megpróbáljuk eloszlatni azt a tévhitet, hogy egy előrejelzés csak tökéletesen jó vagy rossz lehet, helyette megismertetjük a hallgatóságot az árnyaltabb valószínűségi szemlélettel.

Published in: Education
0 Comments
0 Likes
Statistics
Notes
  • Be the first to comment

  • Be the first to like this

No Downloads
Views
Total views
642
On SlideShare
0
From Embeds
0
Number of Embeds
274
Actions
Shares
0
Downloads
1
Comments
0
Likes
0
Embeds 0
No embeds

No notes for slide

BpSM 2013.09. - Szépszó Gabriella: Éghajlatváltozás meteorológus szemmel

  1. 1. Éghajlatváltozás meteorológus szemmel Szépszó Gabriella (szepszo.g@met.hu), Krüzselyi Ilona, Szabó Péter, Zsebeházi Gabriella Éghajlati Osztály, Klímamodellező Csoport Budapest Science Meetup September 13, 2013
  2. 2. 1.  Motiváció 2.  Éghajlat és modellezése 3.  Eredmények 4.  Felhasználás TARTALOM
  3. 3. September 13, 2013 Budapest Science Meetup 3 •  Szeretnénk ismerni, kiszámítani a jövőt •  Napjaink fontos környezeti, gazdasági és társadalmi problémája az éghajlatváltozás – de! Motiváció A klímaváltozás befolyásolja a hegységek növényvilágát A tengeri uborkák védik meg a korallzátonyokat a klímaváltozástól Az éghajlatváltozás miatt csökkenhet a búzatermés Veszélyben a biológiai sokféleség Árvizek jelenthetnek veszélyt a jövőben az Egyesült Királyságban Az éghajlatváltozás veszélyezteti a kakaótermelést Nyugat-Afrikában Gyakoribbak lesznek a pusztító viharok a század végén? A klímaváltozás fenyegeti az antarktiszi halakat A kozmikus sugárzás és az éghajlat kapcsolata Tanzániában növelnék a manióka termelését Gondok lehetnek a jövőben a biztonságos vízellátással Milyen hatással volt a klímaváltozás az ember evolúciójára? A Matterhorn olvadó gleccserei kőomlásokhoz vezetnek Orvosok figyelmeztetnek a klímaváltozás egészségügyi hatásaira Akár métereket is emelkedhet a tengerszint a század végéig A nyugat-himalájai gleccserek talán mégsem olvadnak Kisebbek lehetnek a halak a század közepére A klímaváltozás hatása a kis szigeteken okozhat először problémát A klímaváltozás befolyásolja a pingvinek természetes élőhelyét is A klímaváltozás miatt megállíthatatlanul emelkedik a tengerszint A globális felmelegedés fenyegeti a vízellátottságot Az éghajlatváltozás a kávéültetvényeket is fenyegeti Eltűnhetnek a korallok Japánból, ha tovább emelkedik a szén-dioxid szint Az éghajlatváltozás jelentősen befolyásolja a biodiverzitást A jég olvadása rossz hír a jegesmedvéknek Az óceánok növekvő savasodása a korallzátonyok eltűnését jelentheti Az éghajlati előrejelzések a terméskiesésre is figyelmeztetnek 2012. 2013. Forrás: www.met.hu •  A témára adott gyakori reflexiók: •  Nincs éghajlatváltozás •  Van, s igaz, hogy a jegesmedvék élettere idővel beszűkül, de ez nem a mi gondunk (egyébként is van fontosabb problémánk) •  Az éghajlatváltozás nem az elvárt módon zajlik •  Sejtjük, mi várható a Kárpát-medencében a 21. században (meleg és szárazság), és erre készülünk
  4. 4. September 13, 2013 Budapest Science Meetup 4 Az éghajlati rendszer elemei
  5. 5. September 13, 2013 Budapest Science Meetup 5 Időjárás és éghajlat Éghajlat (klíma): •  Az éghajlati rendszer (ami már nemcsak a légkör) hosszú idő folyamán tanúsított állandósult viselkedése •  Jellemzése: statisztikai paraméterekkel Időjárás: •  A légkör egy adott időponthoz tartozó állapota •  Gyors változások – néhány órás, napos, hetes előrejelezhetőség •  Jellemzése: pillanatnyi értékekkel Az időjárási és éghajlati folyamatok előrejelzése modellezéssel lehetséges
  6. 6. September 13, 2013 Budapest Science Meetup 6 Modell: a valóság egyszerűsített vagy idealizált mása Cél: a folyamatok megértése, gyakorlati kipróbálása A meteorológiai modell célja: a valóságot (időjárást, éghajlatot) •  megismerni •  leírni •  előrejelezni Mi a modell?
  7. 7. September 13, 2013 Budapest Science Meetup 7 •  Az éghajlati rendszer, illetve a rendszer összetevőinek tanulmányozására, s az összetevők közötti kölcsönhatások elemzésére •  Egyetlen válaszadási lehetőség a kérdésre: miként reagál az éghajlat egy feltételezett kényszerre? •  Fizikai törvények minden összetevő és kölcsönhatás esetében •  Matematikai egyenletrendszer + kezdeti és peremfeltételek – numerikus megoldás Éghajlati modellezés
  8. 8. September 13, 2013 Budapest Science Meetup 8 ü  Newton II. törvénye (mozgásegyenletek – áramlási sebesség) ü  Energia-megmaradás (hőmérséklet) ü  Tömeg-megmaradás (légnyomás) ü  Nedvesség tömeg-megmaradása (nedvesség) •  Fizikai törvények •  Matematikai egyenlet- rendszer: nem-lineáris parciális differenciálegyenlet- rendszer •  Nincs megoldó-képlet à numerikus megoldás (közelítések, rácshálózat, számítógépes megoldás) Mit jelentenek az előbbiek? 2a 4acbb- x 2 1,2 −± = ...= dt dp
  9. 9. September 13, 2013 Budapest Science Meetup 9 Forrás: PRUDENCE •  Globális modellek: 250-100 km-es vízszintes rácssűrűség •  Magyarországra néhány (2-10) pont •  A regionális éghajlatváltozás iránya ellentétes lehet a globális tendenciákkal •  A globális információ finomítása szükséges: regionális éghajlati modellek •  Kisebb terület, finomabb felbontás, folyamatok pontosabb leírása 90-es évekMa Forrás: IPCC, AR4 Globális és regionális modellek
  10. 10. September 13, 2013 Budapest Science Meetup 10 1.  Múltra vonatkozó tesztelés: az eredmények összehasonlítása mérésekkel 2.  Elvárt pontosság: az éghajlat átlagos jellemzőinek visszatükrözése több évtizedes (30-éves) skálán 3.  Modellfejlesztés 4.  Jövőre vonatkozó feltételes projekciók (ha à akkor): forgatókönyvek az emberi tevékenység alakulására A modellek alkalmazása •  Pesszimista •  Átlagos •  Optimista
  11. 11. September 13, 2013 Budapest Science Meetup 11 Modell Mérés Természetes hatások Modell Mérés Természetes + emberi hatások Globális átlaghőmérséklet változása [oC] Emberi hatás – valóban van?
  12. 12. September 13, 2013 Budapest Science Meetup 12 1.  Kezdeti feltételek: a jelen állapot sem mérhető meg pontosan 2.  Modellek különbségei: eltérő közelítő módszerek à különbségek az eredményekben 3.  Emberi tevékenység: a jövőbeli fejlődés kiszámíthatatlansága Előrejelezhetőség és bizonytalanság időjárás •  A felhasználók szeretnek úgy tekinteni az előrejelzésekre, mint amik 100 %-osan jók (vagy rosszak) •  A meteorológiai előrejelzéseknek számszerűsíthető bizonytalansága van, melynek forrásai: éghajlat
  13. 13. September 13, 2013 Budapest Science Meetup 13 25–75 % 0–100 % medián •  Ensemble technika: egy modellkísérlet helyett több, kismértékben különböző szimuláció •  Több forgatókönyv, több globális és regionális modell •  Az így készített előrejelzések egyformán lehetségesek à valószínűségek az egyes kimenetelekhez Bizonytalanságok számszerűsítése
  14. 14. September 13, 2013 Budapest Science Meetup 14 •  A különböző forrásból származó bizonytalanságok számszerűsítése: több modellkísérlet együttes kiértékelése •  Az OMSZ-ban kutatások két adaptált modellel: •  További vizsgálatok európai modelleredmények felhasználásával •  Vizsgált időszakok: 1961–1990, 2021–2050, 2071–2100 Modell Felbontás Forgatókönyv Időszakok ALADIN 10 km A1B 1961–2100 REMO 25 km A1B 1951–2100 Nem vagyunk pesszimisták Hazai vizsgálatok
  15. 15. September 13, 2013 Budapest Science Meetup 15 A melegedés nem érvényes minden évre Időszak: 2021–2050, referencia: 1961–1990 Hőmérsékletváltozás [oC] 1,4–2,6 oC Modell 1 Modell 2 Nyár Tél Átlagos melegedés minden évszakban, legnagyobb nyáron
  16. 16. September 13, 2013 Budapest Science Meetup 16 Téli csapadékváltozás [%], 2021–2050 csökkenés  :  növekedés  =  1  :  1   Modell  1        Modell  2   %   17  modell   csökkenés  :  növekedés  ≈  3  :  14   növekedés  ≈  80–100  %   %   Növekedés  valószínűsége  [%],  17  modell  
  17. 17. September 13, 2013 Budapest Science Meetup 17 Éghajlati projekciók felhasználása Az éghajlatváltozás becslése modellekkel (modelleredmények + bizonytalanság) Nyári átlaghőmérséklet [oC] Budapest, 2001–2010 10 km-es felbontás Kovács et al., 2012 Példa Felhasználás: stratégiai tervezés (pl. önkormányzat) Vizsgálatok az éghajlatváltozás egyéb hatásaira (egészségre, környezetre, stb.) Nyári átlaghőmérséklet [oC] Budapest, 2001–2010 1 km-es hatásvizsgálat
  18. 18. http://www.met.hu/RCM

×