Atlas regionalnych zmian klimatu

Podając wyniki projekcji klimatu najczęściej prezentujemy przewidywane trendy średniej temperatury globu, ewentualnie pokazujemy przedstawiające całą kulę ziemską mapki opadów. Tymczasem większość z nas najchętniej dowiedziałaby się, jak zmieniać się będzie klimat w naszym kraju, regionie albo ulubionym celu wakacyjnych podróży. IPCC wyszło naprzeciw takim oczekiwaniom i w roku 2013 po raz pierwszy dołączyło do swojego raportu Atlas regionalnych zmian klimatu. Żeby łatwiej było przeglądać dane, holenderski instytut meteorologiczny (KNMI) przygotował internetową, interaktywną wersję atlasu, dostępną na stronie KNMI Climate Explorer.

Ilustracja przedstawia stronę Atlasu z dużą liczbą rubryczek.

Rysunek 1: Strona elektronicznego Atlasu regionalnych zmian klimatu (KNMI Climate Explorer).

Przygodę z Atlasem zaczynamy od wyboru interesującego nas regionu. Możemy wybierać z listy regionów zdefiniowanych na potrzeby raportów IPCC (IPCC WG1) lub listy państw (countries), ale także - podać współrzędne geograficzne konkretnego miejsca (place) lub obszaru (box).

Kolejnym etapem jest podanie, jakie miesiące czy jaka pora roku nas interesują (season). Z rozwijanych menu wybieramy nazwę pierwszego miesiąca i czas trwania sezonu w miesiącach. Po co nam taka opcja? Aby móc łatwo sprawdzić nie tylko, jak będą zmieniać się roczne średnie temperatury czy opadów, ale też, czy lata będą coraz gorętsze, albo czy zimą będzie więcej czy mniej opadów niż obecnie.

W następnym kroku należy zdecydować, jaki zbiór danych (Dataset) jest nam potrzebny. Skrót GCM oznacza Global Circulation Model - oznaczone nim zbiory zawierają projekcje klimatu. Najczęściej zainteresowani jesteśmy prostymi wskaźnikami, takimi jak temperatura przy powierzchni Ziemi (near-surface temperature) czy wilgotność względna (relative humidity) - w takim przypadku powinniśmy wybrać zbiór CMIP5 (Atlas subset to dane wykorzystane w raporcie IPCC, full set - wyniki większej liczby eksperymentów numerycznych). Zbiory CMIP5 extremes obejmują bardziej zaawansowane informacje, np. liczbę dni z mrozem, liczbę dni z opadami powyżej 10mm czy długość okresu wegetacji. Jeśli interesują nas tylko dane historyczne, możemy zdecydować się na wyniki obserwacji (Observations) lub tzw. reanalizy (reanalisys), czyli wyniki obserwacji historycznych uzgodnione z modelami GCM. Wybrawszy zbiór danych i zmienną, którą chcemy mieć na wykresie (Variable), zaznaczamy, czy chcemy posłużyć się wartościami bezwzględnymi (absolute) czy procentowymi odchyleniami od średniej (relative changes, szczególnie polecane dla wskaźników związanych z obiegiem wody w przyrodzie, nie stosowane w przypadku temperatury i ciśnienia). Następnie odpowiadamy na zasadnicze pytanie: czy chcemy otrzymać w wyniku mapę (map) czy wykres (time series).

Jeśli chcielibyśmy uzyskać mapę, musimy zdecydować się na jeden ze scenariuszy przyszłych koncentracji gazów cieplarnianych - tzw. Representative Concentration Pathways. Scenariusz RCP2.6 zakłada natychmiastowe wprowadzenie ograniczeń emisji, RCP8.5 - brak ograniczeń i dalszy, coraz szybszy wzrost zanieczyszczenia atmosfery. RCP4.5 oraz 6.0 to scenariusze pośrednie. Jeśli nie mamy ochoty analizować osobnych map dla poszczególnych wersji przyszłości, możemy wybrać średnią z opcji 4.5-8.5.

Ostatnia decyzja w przypadku mapy dotyczy tego, czy chcemy zobaczyć na niej różnicę pomiędzy dwoma okresami (Difference of two periods) czy wartość trendu zmian (Linear or non-linear trend) wybranej wielkości. Oczywiście konieczne jest także podanie interesujących nas zakresów dat.

Największa zmiana temperatury na północnym wschodzie a najmniejsza na południowym zachodzie.

Rysunek 2: Zmiana średniej temperatury [°C] przy powierzchni Ziemi zimą (grudzień-luty) między okresem 1951-1980 a rokiem 2100, scenariusz RCP8.5. Źródło.

Największy trend na północnym wschodzie a najmniejszy na południowym zachodzie.

Rysunek 3: Liniowy trend zmian temperatury powierzchni Ziemi wiosną (marzec-maj) [°C/100lat] w latach 1950-2100, dane historyczne i średnia ze scenariuszy RCP4.5, RCP6.0, RCP8.5. Źródło.

A co jeśli zamiast mapy chcemy obejrzeć wykres? Wtedy nie musimy wybierać jednej wersji przyszłości - na wykresie zmieszczą się wszystkie cztery! Wybieramy za to okres do wykreślenia (Plot period) oraz decydujemy, czy chcemy na nim zobaczyć wartości absolutne (Full values) czy odchylenia od średniej z jakiegoś okresu (Take anomalies wrt).

Wykres przedstawiwający krzywą obserwacji temepratury rozdzielającą się na cztery linie projekcji klimatu.

Rysunek 4: Zmiany średniej temperatury [°C] przy powierzchni Ziemi na terenie Polski wiosną (marzec-maj), dane historyczne oraz projekcje klimatu w oparciu o scenariusze RCP2.6, RCP4.5, RCP6.0, RCP8.5. Dodatkowo z prawej strony pokazane są wartości średnie dla okresu 2081-2100 wraz z niepewnościami. Źródło.

Wykres przedstawiający linię obserwacji rozdzielającą się na cztery linie projekcji.

Rysunek 5: Zmiany średniej temperatury [°C] przy powierzchni Ziemi na terenie Polski wiosną (marzec-maj) - odchylenie od średniej z lat 1986-2005, dane historyczne oraz projekcje zmiany klimatu w oparciu o scenariusze RCP2.6, RCP4.5, RCP6.0, RCP8.5. Dodatkowo z prawej strony pokazane są wartości średnie dla okresu 2081-2100 wraz z niepewnościami. Źródło.

Naszym zdaniem elektroniczny Atlas regionalnych zmian klimatu jest bardzo dobrym narzędziem, pozwalającym uzyskać dostosowane do naszych potrzeb ilustracje artykułów czy prezentacji. Choć w pierwszej chwili może wydać się nieco skomplikowany, nie należy się zniechęcać - jak w przypadku wielu programów, jeśli jakaś opcja wydaje nam się niejasna, to prawdopodobnie nie musimy się nią przejmować i możemy liczyć na to, że ustawienia domyślne są również sensowne. W razie wątpliwości pomocą służą zawsze objaśnienia ukryte pod ikonkami [i].

Aleksandra Kardaś, konsultacja merytoryczna prof. Szymon P. Malinowski.

Opublikowano: 2014-08-13 11:13
Tagi

IPCC pomiary i obserwacje projekcje klimatu

Korzystanie z witryny bez zmiany ustawień przeglądarki oznacza akceptację polityki cookies.