>-..._ --y M. LAPIN................A \ ^ \ Fakulta matematiky, fyziky a informatiky UK, lapin@fmph.uniba.sk www.dmc.fmph.uniba.sk, www.milanlapin.estrankv.sk/ / / ŕ\ I I I m ^\ w\ŕ\ I I II fm I ^\ ^2 U Iv I ^ ^*l % # /,*f'V--*%3 AT I ^» | {%. \ď\ M V"* 1*^ I I I I ^\ l'X /^ZTÚVODOM > Meteorológovia a klimatológovia sa snažili na celom svete už od \ / pťvého medzinárodného podujatia v roku 1781 -jylaiiheim, „Societas Meteorologica Palatina" predovšetkým o 2 hlavné ciele: \ \ \ ^ > 1: Robiť meteorologické merania čo najspoľahlivejšie a s dlhodobou stabilitou metodických postupov I ľ l \ ) j J J > 2: Poskytovať verejnosti overené a reprezentatívne informácie oj J skutočnom stave režimu počasia v dlhodobom časovom kontexte / \> ^zn\UžV\ Na splnenie prvej úlohy bolo potrebné zriadiť kvalitnú s\eV/ / meteorologických staníc s jednotnou metodikou pozorovania a na splnenie druhej úlohy pripraviť jednotnú a vedecky korektnú metodiku štatistického spracovania meraných údajov a interpretácie získaných výsledkoy^L-rw / /"'" \ \ \ \ \ > Kvalitné pozorovania boli zriadené na 39 staniciach, väčšinou na univerzitách, od r. 1850 vznikali štátne meteorologické služby s rýchle rastúcim počtom kompletných staníc (klimatologických) a staníc s obmedzeným programom (zrážkomerných a doplnkových) > Od roku 1880 už bola sieť pozorovacích staníc skoro na celej Zemi Prednáška na MU Brno, 6.III.201 METROLÓGIA A METADATA > Popri jednotnej a dlhodobo stabilnej metodike pozorovaní / bolO/^otrebné splniť aj ďalšie predpoklady n,\ \ \ \ m /výrobcovia meteorologických prístrojov už v 19. storočí j garantovali vysokú kvalitu a presnosť meraní / J \ \ / V \/ \ /// > Okrem toho mala mať každá meteorologická služba / / \^ \. .................. 7Zv-/ V—^---- s' \ zriadené akreditované laboratóriá na overovanie a/ / \^ kalibrovaniej^ > V roku 1873 bola založená Medzinárodná meteorologická organizácia, ktorá jednotne usmerňovala systém pozorovaní a spracovania! údajov na celom svete \ \\ J j J > Popri archivovaných napozorovaných údajoch sa zo všetkých staníc mali povinne uchovávať aj tzv. METADATA - údaje o staniciach a zmenách v pozorovaní /PRÍKLADY Z DOKUMENTÁCIE O METEOROLOGICKÝCH STANICIACH / / \ \/V / /v............ľľx \ \ \ V databáze METADAT sú údaje o zradení stanice, náčrt a popis všetkých prístrojov, zariadení a okolitých objektov, ' \ ktoré môžu akýmkoľvek spôsobom ovplyvňovať I I pozorovania, podrobná mapka a fotodokumentácia ' / y METADTA sa postupne dopĺňajú údajmi o všetkých/ / zmenách o polohe stanice, prístrojoch, zariadeniach, / pozorovateľoch a o okolitých objektoch, zmeny sú podľa možnosti dokladované aj fotodokumentáciou a náčrtmi / Jr / \ A \ \ Je len samozrejme, ze v METADATACH by mali byť uvedené aj také udalosti a zmeny, ktoré dočasne alebo trvalo ovplyvňujú niektorý z meraných alebo pozorovaných prvkoch\\^^^ J V roku 1969 sa v SHMÚ zničila^äs^historických METADAT PRECIPITATION STATIONS NETWORK IN SLOVAKIA Figure 3 - National Observing System Part D of the Surface Sub-system 24 professional meteorological stations 1 meteorological mast (203 m) 1 aerologic station 2 meteorological radars 1 center for satelitte meteorology 2 background air pollution stations About 50 air pollution/stations \ . More than 200 automatic stations. 607 stations in 1951-2000; 557 of higher quality 203 in 1901-2000, 100 of higher quality About 1000 hydrologica!,200 pbenological and other stations available for climatologicalanalyses in Slovakia are Slovak Hydrometeorological Institute D: Partial Observing System for Climatology - only stations with the Rainfall Programme ( 655 ) 100 -115 climatic stations in 1951 -2000 35 complete stations in 1961-2000 3 complete in 1881-2000 Meteo-Stanica Liptovský Hrádok, 640 m n.m. eteo-Observatórium Hurbanovo, 115 m n.m. »•»' 7/ S* ■ p-_I J, Eye alt 2729 It- 5« PREČO TAKÝ DLHÝ ÚVOD DO PR O B LEM ATIKY GLOBÁLNYCH PRIEMEROV TEPLOTY X\ Meteorológovia a klimatológovia, ale aj záujemci z iných vedných odborov, by mali v prípade využívania J J 1 meteorologických údajov vedieť najmä: čo d?ný údaj / reprezentuje, aj^ú má spoľahlivosť (prípustnú chybu) a y prípade použitia časových radov údajov - či je daný rad časovojiomogénnyjtá^fáí^ú tam systematické chyby) Jednou z aplikácií je výpočet úzerm^yfefr (priestorových) priemerov meteorologických a klimatologických prvkov Ďalšou z aplikácií je výpočet odchýlok (%) od dlhodobých priemerov (štandardných^iWm^ J J J Metodiku výpočtu štandardných normálov stanovuje WMO (predtým IMO), teraz je v platnosti obdobie 1961-1990 ČO JE TO ÚZEMNÝ PRIEMER A ČO /ODCHÝLKA OD NORMÁLU / Na výpočet územných priemerov klimatických^ryko^ \ niekoľko odporúčaných metód, teraz sa venujme len dvojitému váženému priemeru pri úhrnoch zrážok a priemeru v definovaných štvorcoch (na definovanom území) pri všetkých prvkoch Niektoré prvky majú jednoznačnú závislosť od nadmorskej výšky, pri nich je možné použiť akékoľvek geoštatistické metódy výpočtu územných priemerov, vrátane priemerov v definovaných štvorcoch Úhrny zrážok sú ovplyvnené náveternými a závéternými efektmi, dvojitý vážený priemer v rozdelení podľa výškových stupňov presnosť zlepšuje, pri výpočtoch v GlS-e je potrebné pridať do hôr fiktívne stanice s vypočítanými mesačnými úhrnmi regresiou i 1 Odchýlky od dlhodobých priemerov (DP) a % DP majú spravidla o rád menší horizontálny gradient, preto sa hodia lepšie na klimatologické geoštatistické analýzy, podmienkou je dostatočne hustá sieť pozorujúcich staníc rovnomerne rozložená na celom území t JE TO ÚZEMNÝ PRIEMER A ČO ODCHÝLKA OD NORMÁLU -2 Ak sa robia podobné výpočty naWÍ'kom úzéniú^^remen\\wo\i \ hustotou pozorujúcich staníc, musia sa urobiť ďalšie úpravy \ \ metodiky výpočtu územných priemerov a odchýlok od normálu Takáto situácia sa vyskytuje najmä pri výpočte globálnych / / J priemerov teploty vzduchu a úhrnov zrážok v v minulosti sa / / predpokladalo, že použitie veľkého počtu staníc postačuje, v / súčasnosti je snaha o pokrytie celej plochy Zeme štvorcami 5x5° Problémom je najmä to, že vplyvom nepravidelných oscilácií v oceánoch a atmosfére a aj vplyvom klimatickej zmeny sa vyskytujú prechodné pásmové anomálie vo vývoji klimatických prvkov -j / ^ \ \ \ Po skvalitnení pokrytia zemského povrchu satelitnými meraniami sa zlepšili aj výpočty a odhady územných priemerov teploty vzduchu v takých regiónoch ako Arktída a Pacifik V roku 2012 sa preto priblížili výsledky výpočtov globálnej a hemisférickej teploty v celosvetovo významných strediskách VÝPOČET ŠTANDARDNÝCH A INÝCH //KLIMATICKÝCH/NO^^ » /Sveťová^rríetéoroldgická organizácia (WMO) odporúča celosvetovo / používať rovnaké štandardné klimatické normály z takého obdobia, / Ktoré je reprezentatívne pre minulé klimatické pomery za celé \ \ obdobie dôležité pre adaptáciu ekosystémov a socio-ekonomických systémov (musí mať najmenej 30 rokov, teraz je to 1961 vi 990) / / A Štandardný normál je možné vypočítať z meraní akejkoľvek / / meteorologickej stanice, ak dodržiava platnú metodiku pozorovaní v ^^asový rad daného prvku je homogénny, prípadne sa dá / \ homogenizovať podľa okolitých staníc schválenou metodikou Z takej definície vyplýva, že štandardné normály sa dajú vypočítať aj zo staníc v urbanizovaných a iných špecifických polohách Odchýlky (%) od štandardných normálov majú interpretačný význam len vtedy, ak sa podmienky na danej stanici nemenia tak, že vznikajú prechodné a meniace sa systematické chyby meraní Iné ako štandardné normály sa používajú iba výnimočne Ktorý klimatický normál je z odborného pohľadu / /inajvýstižnejší ? Príklad pre Slovensko \ \ OOOOCOCOO)O)O)0)O)O)O)O)0)d)O)O)O)O)O)O)O)O)O)O)OOO l-T-T-T-T-T-T-T-T-T-T-'f-T-T-T-T-r-T-T-T-T-T-T-T-CNCNCN ZOBRAZOVANIE ODCHÝLOK OD KLIMATICKÝCH NORMÁLOV - 1 Aj v SHMÚ márne už dlhú tradíciu v tejto činnosti, populárne sú najmä odchýlky mesačných a sezónnych priemerov teploty \ vzduchu a % úhrnov zrážok v porovnaní s normálmi v mapovom vyjadrení pre celé Slovensko (máme ich od roku 1881) vyjadrení pre celé Slovensko (máme ich od roku 1881) ii \ J \ V \ / / / Ukazuje sa, že tieto charakteristiky sú ovplyvnené iba / I j nehomogenitou y časových radoch pozorovaní, nemajú na ne prakticky žiaden vplyv polohy staníc v mestách / V podstate rovnaký postup sa volil aj pri výpočte globálnych, hemisférických a pásmových odchýlok teploty na celej Zemi v známych strediskách CRU, NCDC a GISS \ \\ Z národných meteorologických služieb získali rady mesačných priemerov teploty vzduchu od začiatku pozorovaní, odporúčanými metódami homogenizácie pripravili pre čo najväčší počet staníc časové rady až od rokov 1850 alebo 1880 a vypočítali normály z dohodnutých období (1961-1990,1951-1980,1901-2000 a i.) Čím novšie obdobie, tým viac staníc má normály Júl 2013 na Slovensku (odchýlky T od 1961-1990) Priemerná mesačná teplota vzduchu na Slovensku za mesiac Júl 2013 Monthly mean air temperature in Slovakia in July 2013 t re/ -25 -24 -23 -22 -21 -20 -19 -18 -17 -16 -15 -14 -13 -12 -11 -10 ...................—r-r-^^^M- -5 -4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 © Slovenský hydrometeorologický ústav, Odbor Klimatologická služba, 2013 ©Slovák hydrometeorological institute, Climatological service, 2013 0 25 50 75 100 125 km Júl 2013 na Slovensku (odchýlky T od 1961-1990) Odchýlky 7/2013 priemernej mesačnej teploty vzduchu od normálu 1961 -1990 na Slovensku Deviations from July 2013 monthly mean air temperature from normal 1961-1990 in Slovakia 0 15 30 60 90 120 km ©Slovenský hydrometeorologický ústav, Odbor Klimatologická služba, 2013 © Slovák Hydrometeorological Institute, Climatological Service, 2013 Priemerná odchýlka teploty vzduchu dT na území Slovenska/ Deviation from monthly mean air temperature in Slovakia: 2.3 °C ún 2013 na Slovensku (% R z 1961-1990 Mesačný úhrn atmosférických zrážok na Slovensku za mesiac Jún 2013 Monthly precipitation total in Slovakia in June 2013 0 15 30 45 60 75 90 105 120 135 150 165 180 195 210 225 240 255 270 285 © Slovenský hydrometeorologický ústav, Odbor Klimatologická služba, 2013 ^^™=^^™=^™ © Slovák hydrometeorological institute, Climatological service, 2013 ún 2013 na Slovensku (% Rfz 1961 -1990) Úhrny atmosférických zrážok na Slovensku 6/2013 v % normálu 1961 -1990 Precipitation totals in Slovakia for June 2013 in % of 1961-1990 normal © Slovenský hydrometeorologický ústav, Odbor Klimatologická služba, 2013 Pozn.: V tabuľke sú porovnávané údaje s dlhodobými © Slovák Hydrometeorological Institute, Climatological service, 2013 hodnotami za obdobie 1901-2000 príklad mimoriadne vysokých úhrnov zrazok na / slovensku, v.2010 ^\ \ Mesačný úhrn atmosférických zrážok v mm za mesiac MÁJ 2010 0 15 30 60 90 120 km © Slovenský hydrometeorologický ústav, Odbor Klimatologická služba, Bratislava 2010 ] < 150 1 150-175 1 176-200 1 201 - 225 1 226 - 250 1 251 - 275 276 - 300 301 - 325 326 - 350 351 - 375 376 - 400 >400 PRÍKLAD MIMORIADNE VYSOKÝCH ÚHRNOV ZRÁŽOK NA / SLOVENSKU, V.2010 Mesačný úhrn atmosférických zrážok v % normálu za mesiac MÁJ 2010 0 15 30 60 90 120 km ©Slovenský hydrometeorologický ústav, Odbor Klimatologická služba, Bratislava 2010 <= 175 % 176-225 % 226 - 275 % 276 - 325 % 326 - 375 % 376 - 425 % >= 426 % Región mm % A ZS 200 299 +133 SS 253 294 +167 VS 248 331 +173 SR 235 309 +159 ROČNÉ PRIEMERY TEPLOTY (T) V SR A ÚHRNY ZRÁŽOK (R) V SR 1,77 °C je normálny rozdiel medzi Komárnom a Žilinou 3 n------------------------—i-r 160 omomomomomomomomomomomomomo 00000)0)OOi-i-CMCMCOCO^-^-mmCOCOI^.|N.OOOOO)0)OOi- ooooooooooooooooooooooooooooooo 1-1-1-1-i-i-i-i-i-i-i-i-i-i-i-i-i-i-i-i-i-i-i-i-CMCMCM ZOBRAZOVANIE ODCHÝLOK OD KLIMATICKÝCH NORMÁLOV - 2 / \ Y / / X \ \ V minulosti bola taká predstava, že stačí aritmetický priemer z existujúcich staníc, neskôr sa zistilo, že klíma sa mení regionálne nepravidelne a je potrebný vážený priemer z čo najmenších \ \ štvorcov, kde sa predpokladá kvázikonštantný režim zmien klímy, aj tak vznikli rozdiely medzi jednotlivými strediskami J I j Od roku 1979 existuje pomerne spoľahlivé meranie teploty povrchu oceánov s výnimkou polárnych oblastí, problémom je iba / / stanovenie klimatických normálov pre satelitné merania (NCDC to rieši tak, že používa aj normály 1981-2010). Tam je možné použiť aj veľmi malé štvorce na zobrazenie odchýlok a aj satelitné údaje. Iná je situácia nad kontinentmi, tam nieje možné spoľahlivo použiť satelitné meranie teploty zemského povrchu, meria sa len vrstvová teplota atmosféry, najnižšia tli je zhruba pre spodné 4 km, preto sa nad kontinentmi udržujú štvorce do 5x5° a staničné údaje Zhruba 3000 vybraných normálových staníc po roku 1951 v kombinácii so satelitnými meraniami postačuje na tento účel PROBLÉMY A NEPRESNOSTI - 1 Napriek dobre premyslenej metodike výpočtu priestorových priemerov existuje rad problémov s presnosťou výsledných hodnôt \ K \ í L \ \ CRU, NCDC a GISS získavajú mesačné údaje od meteorologických služieb postupne aj v priebehu celého nasledujúceho roka, preto sa výsledky každý mesiac prepočítavajú, čím vznikajú odchýlky na / úrovni okolo 0,02 °C pre globálne a hemisférické priemery Niektoré štvorce (1x1° až 5x5°) je nutné úplne vynechať aj niekoľko mesiacov, lebo neobsahujú ani jeden údaj (centrálna Afrika, časť ^Antarktídy a Arktídy)^ ^^^^ Jednotlivé strediská riešia tento problém rozdielne, preto aj vznikajú rozdiely v hemisférických a globálnych priemeroch, ktoré sa v nasledujúcich mesiacoch zmenšujú / Údaje z pred roku 1951 sa môžu spresňovať po získaní nových podkladov a poznatkov, niektoré stanice národné meteorologické služby prehodnocujú a upravujú časové rady, čím vznikajú doplnkové rozdiely na úrovni okolo 0,02 °C /Počet použiteľných meteorologických staníc na spracovanie teplotných priemerov a odchýlok f stredisku GlSS^Vľav^ - počet staníc podľa dĺžky pozorovania, v strede -ypodľa rokov a vj>ravo\- \^ pokrytie územia na severnej a južnej pologuli, f / všetko 1880-2012 v tisíckach stanici (vpravo pokrytie severnej a južnej pologule od 1880 V T f f f T <□) Station Kcciird [jcnglh ,h, Number of Station« »•••• . (c) Coverage — NcrÜKTii Hôrni ífhftr Scuihítli Hcrnisftitfr 40 ÉO BO 100 120 140 IÜS0 1900 1920 1940 I960 17» 2000 2000 AgO 1900 1930 1940 I960 1980 2000 332 Record l.rnpth (reus) War Year PROBLÉMY A NEPRESNOSTI - 2 Existuje rad významných osobností, ktoré pochybujú o ^\ \ /spoľahlivosti meteorologických údajov (známa aféra s ukradnutými mailami zo strediska CRU), dôkladné prehodnotenie metodiky a \ všetkých použitých údajov potvrdilo, že žiadne chyby sa nenašli CRU, NCDC a GISS otvorili so súhlasom národných I j j meteorologických služieb svoje databázy, dokázali tak, že s údajmi nemanipulujú nad rámec schválenej metodiky (homogenizácia) \ ...___________ -7 V --- / / Satelitné metódy výpočtu priemerov a odchýlok od priemerov majú tiež viaceré úskalia, prehodnotila sa spoľahlivosť snímačov a opravili sa staršie merané údaje, teraz stí už v súlade s klasickými meraniami pozemnými/ meraniami pozemnými J^/^ j\ \\\ > Úhrny zrážok sa merajú na väčšom počte staníc ako pri teplote, napriek tomu sú pri výpočte priemerov a % normálov ešte závažnejšie problémy (s výnimkou Európy, časti USA, Japonska a niektorých menších oblastí) J I > Náhodné vynechanie 5% údajov neovplyvňuje presnosť globálnych odchýlok a % z normálov (dlhodobých priemerov) Júl 2013 podľa GISS (odchýlky od 1951-1980, ' /^pre štvorce 250x250 km, asi 2x2 ) July 2013 L-0TI(°C) Anomaly vs 1951 1980 0.53 4.4 .5 -.2 4.4 Júl 2013 podľa CRU (odchýlky od 1961-1990) 2013 podia NCDC (odchylky <>d 1981-2010) Land & Ocean Temperature Anomalies Jul 2013 (with respect to a 1981-2010 base period) Data Source: MLOST version 3.5.4 -5 -4 -3 NOAA's National Climatic Data Center Wed Aug 14 08:06:31 EDT2013 -2-10 1 Degrees Celsius Please Note: Gray areas represent missing data Map Projection: Robinson Jul 2013 podia NCDC (percentily z 1901-2000) Land & Ocean Temperature Percentiles Jul 2013 NOAA's National Climatic Data Center Data Source: MLOST version 3.5.4 R- Jul 2013 podia NCDC (odchylky od 1961-1990) Land-Only Precipitation Percent of Normal Jul 2013 (with respect to a 1961-1990 base period) Data Source: GHCN-M version 2 0 25 50 75 NOAA's National Climatic Data Center Wed Aug 14 07:45:15 EDT2013 100 Percent 125 150 175 200 Please Note: Gray areas represent missing data Map Projection: Robinson zmeny ročných úhrnov zrážok na zemi, 1900-2012 Vrstvy atmosféry (v knvyýsky ^had zemským povrchom), pre ktoré je možne celkonT^v \ \ spoľahlivo určiť satelitnými \ \ meraniami priemery teploty \ vzduchu a aj iných veličín atmosféry. Po získaní 30-rocných radov pozorovaní je teda možne / konštruovať aj klimatologický / J^o^Ätoie odchýlky od dlhodobého priemeru rovnomerne pre celú Zem. Merania teploty povrchu oceánov a snehovej pokrývky sú pomerne spoľahlivé, preto sa spresnili pozemné merania teploty vzduchu nad oceánmi a polárnymi C14 C13 C12 Stratosphere C11 C10 TLS TTS Troposphere TTT TLT Odchýlky ročnýcIviMiemerov teplólyVzduchu od /lhodobého priemeru podľa satelitných meraní / . (verzia RSS MSU\tLTV 1979-2013) \\ dT[<€] RSS TLT air temperature measurements - monthly and 12-month moving averages of deviations in 1.1979-VIII.2013 By: http://www.ssmi.com/msu/msu_time_senes.html elaborated M. Lapin oorooi-wco'íifl(ONooo)OT-wn'íií)(ONooro NNC0C0COCOCOC0C0ffl(D00O)O)O)O)O)O)O)roroO) 0- r-c\ieo^i-Locor^coCT>o-T-c\ieo 00000000001- i-i-i- oooooooooooooo OJ CM OJ OJ OJ CVJ CM CM CM CM CM CM CVJ CVJ Odchýlky ročných priemerov teploty vzduchu podľa satelitných a pozemných meraní (všetky významnejšie strediská, odchýlky od 1979-1988) Odchýlky ročných priemerov teploty vzduchu podľa /satelitných a pozemných meraní (strediská UAH V. priemer z CRU, GISS a NCDC, odchýlky od 1979-1988) 1979 1981 1983 1985 1987 1989 1991 1993 1995 1997 1999 2001 2003 2005 2007 2009 2011 2013 1 - 0.9 - 0.8 - 0.7 - Q 0.6 — O) Ä 0.5 - J_J_LJ_I_l_J_LJ_I_L _LJ_I_I_L J_J_I_I_L Surface stations and satellite observations Climate4you graph r~i—I—n—r Blue: Average UAH MSU and RSS MSU Red: Average HadCRUT4, GISS and NCDC i—r~r T T T T 1 0.9 0.8 0.7 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 0 -0.1 -0.2 -0.3 -0.4 -0.5 -0.6 1979 1981 1983 1985 1987 1989 1991 1993 1995 1997 1999 2001 2003 2005 2007 2009 2011 2013 Odchýlky ročných priemerov teploty vzduchu /podľa satelitných a pozemných meraní (všetky významnejšie strediská, odchýlky od 1979-1988 q l B> I — l O) J Iq q l cn 06 0.5 0.4 0.3 0-2 0.1 0 0.6 0.5 0.4 0.3 02 0.1 0 0.6 0.5 0.4 0.3 02 0.1 0 1 HadCRUT4 NCDC GISS UAH M SU RSSMSU Last 12 months □ Last 5 years Last 10 years i— 0.6 — 0 5 — 0.4 — 0 3 — 02 — 0 11 — 0 r— 0.61 — 0 5 — 0 4I — 0 3 — 02I — Oil — 0 |— 0.61 — 0 5 — 0.4 — 0 3 — 0 2 — 0.l| — 0 HadCRUT4 NCDC GISS UAH MSU RSSMSU Trend ročných priemerov teploty vzduchu podľa /|pozemných meranr {GISS, NCDC a HadCRUT4, /trend rastu/poklesu je v prepočte na 1 rok) \ ^ 20yr trend 30yr trend 50yr trend 70yr trend 100yr trend b) Q 1 d) I >0,17 °C ±0,03 od 1961 +0,13 °C ±0,02 °a +0,15 °C ±0,02 +■0,17^^0,03 C, +0,15 °C ±0,02 Trend ročných priemerov teploty vzduchu podľa GISS, v rozdele ľa zemepisnej šírky Zeme 1880-20 \ r 90 annual zonal mean anomallas vs 1951-1980 9WT 60 30 30 60 T T rs 1! 910 lpgQ ÍQ^Q 1940 1950 ^960 1^70 lQ^Q iQ90J>pon ^ 2~ -.8 -.5 -.1 .1 .5 8 1.2 1.8 3 Trencľročných priemerov teploty vzduchu podľa GISS, v Arktíde a tropickom pásme Zeme 1880-2012 Trend ročných priemerov teploty vzduchu podľa CRU, no iba od 1998 (v súčasnosti sa s obľubou / /fíľailá možný trend poklesu/stagnácie) \ ^ 8.8 - 8.6 8.4 8.2 - -8.2 -8.4 - -8.6 hadcrut4gl/fron:1976 hadcrut4gl/f ron:1998/trend HoodForTrees.org 1975 1986 1985 1996 1995 2886 2685 2818 2615 Trend ročných priemerov teploty vzduchu podľa CRU, no iba od 1998 (v súčasnosti sa s obľubou / /Kľajlá možný trend poklesu/stagnácie) \ ^ e.8 8.6 8.4 8.2 -8.2 -8.4 -8.6 hadcrut4gl/fron:l976 hadcrut4gl/fron:i976/trend HoodForTrees.org 1975 1988 1985 1998 1995 2888 2885 2818 2815 Trendy ročných priemerov teploty vzduchu podľa GISS, iba od 1983 (v každom časovom rade ročných priemerov môžeme nájsť prechodné kratšie obdobia s 8.8 - 8.6 - 8.4 - 8.2 - 8 - gistenp/f ron:1983 gistenp/fron:1983/to:1987/trend:1989 gistenp/fron:l987/to:l995/trend gistenp/fron:1995/to:1997/trend gistenp/fron:1997/to:2882/trend gistenp/fron:2882/to:2889/trend gistenp/f ron:2889/trend HoodForTrees.org -8.2 1988 1985 1998 1995 2888 2885 2818 2815 Trend rečných priemerov teploty vzduchu podľa GISS, / iba od 1983 (spolu za celé obdobie od roku 1983) v ODCHÝLKY ROČNÝCH PRIEMEROV TEPLOTY VZDUCHU NA ZEMI dT[°C] Odchýlky priemerov teploty vzduchu na celej Zemi od normálu z obdobia 1961-1990 po rokoch v období 1850 až 2012_ Podľa HadCRUT4 M.Lapin Zdaní ivg sta^nát^ia teploty od \oku Významný rast slnečnej aktivity Ochladzujúci vplyv sírnatých aerosólov CRU použil 3000 vybraných meteorologických staníc po roku 1951 a menší počet v minulosti Rýchly rast emisie C02 OlOOlOOWOlOOlOOlOOlOOlOOlOOlOOlOOlOOlOOlOOlOOlOO lOlO 10 - -10 1960 1970 . . i . . 1980 1990 2000 2010 0-2000 m Global Ocean Heat Content 3-Month average through Jan-Mar 2013 Yearly average through 2012 Pentadal average through 2008-2012 5 - 0------ -5 - NOAA/NESDIS/NODC Ocean Climate Laboratory Updated from Levitus et at 2012 ■ i i i i i i i i i t i i i i 11 i t i 11 »i 1960 1970 1980 1990 2000 r 2010 ODCHÝLKY 10-ROČNÝCH PRIEMEROV TEPLOTY VZDUCHU HA /ZEMI A HA SEVERNEJ POLOGULI OD NORMÁLU 1961-1990 dT[°C] Porovnanie 10-ročných odchýlok teploty vzduchu od priemeru z obdobia 1961-1990 na severnej pologuli (NH Land), na celej Zemi (Global) a na oceánoch severnej pologule (SST NH) podľa CRU oo oo h-co co co O) co o O) O) CM O) CO O) O) m O) O) h- O) 00 O) O) O) o o CM TO MÁ VÝZNAM ? i a zmeny klímy (ZK) sa prejavujú nielen zmenou \ > Zmena a zmeny klímy (ZKVsáwejávujú nielen zmeqou\ \ / dlhodobých priemerov ale aj zmenou distribučných kriviek\ / klimatických prvkov, teda aj výskytu extrémnějších (škodlivých)\ / prípadov počasia už y najbližších obdobiach \ \ \ \ \ m Zmenšenie šířkového gradientu teploty vzduchu môž£ významne ovplyvniť všeobecnú atmosférickú cirkuláciu (až / / \ \ zoslabenie zonálneho/západného prúdenia v miernych šírkach) \> To bude mať nepochybné veľký vplyv na možnosti / / \ adaptácie ekosystémov, sociálnych a ekonomických aktivít ^ človeka - stále platí pravidlo, že rýchlosť klimatickej zmeny je dôležitejšia ako jej veľkosť —-C^V-V^^^^ > Korektné vyhodnocovanie globálnýfc^ a regionálnych zmien klimatických prvkov má preto veľký celospoločenský význam \\ IJ J J I > Najdôležitejšie je ale vedecké skúmanie (fyzikálnej) podstaty prirodzených zmien klímy v globálnom rozmere a ich spoľahlivé odlíšenie od zmien podmienených ľudskými/ajdvitami - teda od klimatickej zmeny --— AKÉ SCENÁRE KLIMATICKEJ //^ZMENY EXISTUJÚ tOA i ffisr7777 \ScVnáWihkc§mgptáí m/- ^r^^M^Qé^íK^^ > Scenáre kombinované T R, s, GR Pre časové horizontýJ^^ situácie > Na túto tému som tu už mal prednášku, preto nebudem zachádzať do podrobností AIR TEMPERATURE SCENARIOS FOR HURBANOVO, ANNUAL AND SUMMER T[°C] Mean annual and Summer air temperature at Hurbanovo (mesaured in 1951 -2010, scenarios in 1950-2100) 26 4 22 4 12 10 Year Sum Year M Sum M / A KNMI model, A1B scenario -i—I—i—I—i—I—I—i—i—i—I—i- By: DlylC dbwnacalirig and SHMI measured data omomomomomomomomomomomomomomomo ií)ií)(0(DNNOOCOO)0)OOi-T-(MCM(0(Ottií)iO(í)(ONNCOCOO)0)0 0)0)0)0)0)0)0)0)0)0)00000000000000000000^ AIR TEMPERATURE SCENARIOS FOR HURBANOVO, ANNUAL AND SUMMER AIR TEMPERATURE SCENARIOS FOR HURBANOVO, ANNUAL AND SUMMER AIR TEMPERATURE SCENARIOS FOR HURBANOVO, ANNUAL AND SUMMER PRECIPITATION SCENARIOS FOR HURBANOVO, ANNUAL AND SUMMER R[mm] Annual and Summer precipitation totals at Hurbanovo (mesaured in 1951 -2010, scenarios in 1950-2100) 1000 900 800 4 700 600 4 500 4 400 300 4 200 4 100 4 KNMI model, A1B scenario o omomomomomomomomomomomomomomomo ifiií)(D(ONNOOOOO)0)OOi-i-CMCM(Ont^ifiií)(D(ONNOOCOO)0)0 0)0)0)0)0)0)0)0)0)0)00000000000000000000^ PRECIPITATION SCENARIOS FOR HURBANOVO, ANNUAL AND SUMMER R[mm] Annual and Summer precipitation totals at Hurbanovo (mesaured in 1951 -2010, scenarios in 1950-2100) 1000 900 800 4 700 600 4 500 400 300 4 200 -r 100 4 MPI model, A1B scenario o omomomomomomomomomomomomomomomo lí)lí)(D(DNNOOCOO)0)OOT-i-OICMn(Ottlfllfi(0(ONNCOCOO)0)0 0)0)0)0)0)0)0)0)0)0)00000000000000000000^ R[mm] Annual and Summer precipitation totals at Hurbanovo (mesaured in 1951 -2010, scenarios in 1950-2100) 1000 900 800 700 600 500 4 400 300 4 200 4 100 0 411—---------CGCM3.1 model, A2 scenario lin^ and ShJwi measured I —i-1-\-i-1-\-1-1-i-1-1-1-1-\-1-1-i-1-1-h omomomomomomomomomomomomomomomo lí)lí)(D(DNNOOCOO)0)OOT-i-OICMn(Ottlfllfi(0(ONNCOCOO)0)0 0)0)0)0)0)0)0)0)0)0)00000000000000000000^ PRECIPITATION SCENARIOS FOR HURBANOVO, ANNUAL AND SUMMER R[mm] Annual and Summer precipitation totals at Hurbanovo (mesaured in 1951 -2010, scenarios in 1950-2100) 1000 900 800 4 700 600 500 400 4 300 200 4 100 CGCM3.1 model, B1 scenario o scaling and shmi measured ! i h i i h lib i h h i h i i h i i h i h omomomomomomomomomomomomomomomo lí)lí)(D(DNNOOCOO)0)OOT-i-OICMn(Ottlfllfi(0(ONNCOCOO)0)0 0)0)0)0)0)0)0)0)0)0)00000000000000000000^ ADAPTÁCIA NA MIMORIADNE POČASIE In 1 íe äfc>d itiesiac, Wezona V)> tiež suché obdobia / AMboKakie ij/Doéasla éú áíi z\)oNÍdu oš^cÁÚw > Adaptácia na budúcu klímu sa teda dotýka hlavne prípadov počasia medzi p^J^^Í930//( n o rm á I hp\ až silne nad- a podnormálně), adaptácia na mimoriadne počasie je veľmi nákladná, má význam iba v prípade veľmi dôležitých objektov a činností \ \ \ \y~^ y J I ^« wl YJ \^ \^ I I j wl \^ I w4 III j ■s.^^^b V ^^j*—"C4 wl V I Il/Cr V wl \^ I I \J \J L MOŽNOSTI ZMENY KLÍMY - extrémy Á% pravdepodobnosti prekročenia / (Teplota vzduchu, podľa IPCC, 2001)\ \ Probability of occurrence r 1 r ~r em oe rati j re r r ^ r r \— —i i— h u r - N ew Clir _ - - _l - - - nate 1 ľ u i u r u 1 > r i Change in extremes occurence |_ J r l_ ^/ Y r r |_ _| _[ / / u \ t L Pre) /iou s Climé ite / / ___ \ —fc/ > -£ i -- Average MOZNOSTI ZMENY KLJMY - extremy / (Uhrny zrazok, podia IPCC, 2001) \^ Probability of occurrence MOZNOSTI ZMENY KLIMY extremy /(Teplota vzduchu, podia IPCC, 2001)x\ / / / ^_________......\, \ \/ V / / ,—.....-\ \ \ \ Probability of occurrence MOŽNOSTI ZMENY KLÍMY - extrémy / / (Úhrny zrážok, podľa IPCC, 2001i\\ Probability of occurrence J_ 4_ 4 Prec i_ pitatic \ Pre ivious C ílim ate L J 1 ______1______ 1 Ne W C litru ite > \ 1 Y T " " T" \ ------T------ ■ ■ ■ -p- ■ ■ r A t ZÁVERY Aj na základe tejto prezentácie je možné ondieť, že pri X \ vyhodnocovaní globálnych a regionálnych'píiemerov teploty vzduchu a úhrnov zrážok je ešte rad problémov \ \ \ \ í \ \ \\ W \ i \ \ Základom je dlhodobá kvalita meteorologických pozorovaní, čo sa nedarí dodržať už ani v pomerne vyspelých krajinách Európy a severnej Ameriky/ / j j\ \ \ ..........................................y\/ J J S metodikou vyhodnocovania a interpretácie sú už menšie / problémy,^veľkým prínosom sú satelitné merania ^/ / sJedným z interpretačných výstupov je časový trend ^ klimatických prvkov (aj priestorových priemerov) L^i^l í / N \ \ V \ Aj tu sa vyskytujú určité problémy, lebo nie každý dokáže pochopiť, že je nutné rešpektovať metódy štatistiky \\\\ //// Rovnaké metódy je potrebné použiť aj pri scenároch do r. 2100 Vždy sa ale nájdu „odborníci", ktorí všetko vidia inak Ďalšie informácie o týchto problémoch nájdete na \ stránkach WMO, IPCC, NCDC, CRU, GISS a aj \ \ _na našich stránkach: / 7 www.dmc.fmph.uniba.sk www.milanlapin.estrankv.sk a www.shmu.sk j J I E-mail: laDin@fmoh.uniba.sk