10. Projekce budoucího klimatu na Zemi a dopady klimatické změny 10.1 Radiační působení jednotlivých klimatotvorných faktorů •podíl jednotlivých klimatotvorných faktorů je vyjádřen jejich příspěvkem ve W.m-2 k radiační bilanci (kladné hodnoty – oteplování, záporné hodnoty – ochlazování) • •od roku 1750 do 2011 činí celkový antropogenní radiační efekt +2,29 W.m-2 (+1,13 až 3,33 W.m-2) • •rostoucí vliv antropogenního radiačního efektu: 1950: +0,57 W.m-2 (0,29 až 0,85 W.m-2), 1980: +1,25 W.m-2 (0,64 až 1,86 W.m-2) • •souhlasně (oteplování) působí i solární faktor, ale jen 0,05 W.m-2 (0,00 až 0,10 W.m-2) • •ochlazující účinek atmosférických aerosolů img949 NMVOC – nemetanové těkavé organické sloučeniny 10.2 Emisní scénáře •emisní scénáře – popisují kvantitativně budoucí vývoj koncentrací GHG na základě naplnění určitých předpokladů •prostřednictvím Mezivládního panelu pro klimatické změny (Intergovernmental Panel on Climate Change) byly sestaveny scénáře IPCC 1990, IPCC 1992 a SRES (The IPCC Special Report on Emission Scenarios) •SRES – 40 scénářů (z toho 35 obsahuje úplná data o GHG), zahrnujících hlavní demografické, ekologické a technologické vlivy na budoucí emise GHG a síry, ale žádné dodatečné klimatologické iniciativy (např. typu Kjótského protokolu) •4 základní skupiny SRES: • –a) A1: velmi rychlý ekonomický růst – maximum populace v polovině 21. století – rychlé zavádění nových a citlivých technologií – konvergence mezi oblastmi – zvýšené sociální a kulturní interakce – významné snížení regionálních rozdílů v hrubém příjmu na osobu – tři skupiny technologických změn v energetice: intenzivní využívání fosilních zdrojů (A1FI), využívání nefosilních zdrojů energie (A1T), rovnováha ve využívání různých zdrojů energie (A1B) – –b) A2: velmi heterogenní svět – spoléhání na sebe a uchování lokální identity – pomalá konvergence mezi regiony a stále rostoucí populace – ekonomický vývoj primárně regionálně orientovaný – ekonomický růst v přepočtu na hlavu a technologické změny pomalejší a fragmentární –c) B1: sbíhavý svět – maximum populace v polovině 21. století, pak pokles – rapidní změny v ekonomických strukturách s ohledem na služby a informatiku – snížení materiální spotřeby a zavedení čistých, ke zdrojům citlivých technologií – globální řešení ekonomické, sociální a environmentální udržitelnosti, zahrnující právní opatření – bez dodatečných klimatických iniciativ – –d) B2: lokální řešení ekonomické, sociální a environmentální udržitelnosti – svět se stále rostoucí populací, ale méně než v A2 – přechodné úrovně ekonomického vývoje – pomalejší a diverzifikovanější technologické změny než v B1 a v A1 – environmentální ochrana a sociální právo jen na lokální a regionální úrovni fig17_pozadi RCP (Representative Concentration Pathway) - představují čtyři trajektorie (cesty) dosažení určitých koncentrací skleníkových plynů (nejde o emisní scénáře) na konci 21. století v porovnání s předindustriálním obdobím, které byly připraveny pro potřeby modelování a výzkumu pro pátou hodnotící zprávu IPCC: a)RCP2.6 – 2,6 W.m-2 – výrazné snížení koncentrace CO2 v atmosféře (421 ppm k roku 2100) b) RCP4.5 – 4,5 W.m-2 – stabilizace koncentrace CO2 na nižší úrovni (538 ppm) c) RCP6.0 – 6,0 W.m-2 – stabilizace koncentrace CO2 na vyšší úrovni (670 ppm) d) RCP8.5 – 8,5 W.m-2 – bez omezení emisí (936 ppm) File:All forcing agents CO2 equivalent concentration.png The name “representative concentration pathways” was chosen to emphasize the rationale behind their use. RCPs are referred to as pathways in order to emphasize that their primary purpose is to provide time-dependent projections of atmospheric greenhouse gas (GHG) concentrations. In addition, the term pathway is meant to emphasize that it is not only a specific long-term concentration or radiative forcing outcome, such as a stabilization level, that is of interest, but also the trajectory that is taken over time to reach that outcome. They are representative in that they are one of several different scenarios that have similar radiative forcing and emissions characteristics. Source: IPCC Expert Meeting Report, Towards New Scenarios For Analysis Of Emissions, Climate Change, Impacts, And Response Strategies, IPCC 2007 van Vuuren, D. P., Edmonds, J., Kainuma, M., Riahi, K., Thomson, A., Hibbard, K., Hurtt, G.C., Kram, T., Krey, V., Lamarque, J.-F., Masui, T., Meinshausen, M., Nakicenovic, N., Smith, S. J., Rose, S. K. (2011): The representative concentration pathways: an overview. Climatic Change, 109, 5–31. https://scripps.ucsd.edu/programs/keelingcurve/2018/05/02/carbon-dioxide-in-the-atmosphere-hits-rec ord-high-monthly-average/ Stávající koncentrace 8. května 2020 je 417,04 ppm 10.3 Projekce budoucích změn teploty vzduchu img962 CMIP5 multi-modelové simulace řady průměrné globální roční teploty vzduchu pro období 1950-2100 s ohledem na referenční období 1986-2005 (uveden počet modelů použitých k výpočtu a meze nejistoty) img959 img960 img966 Šrafura – průměr modelů je malý vzhledem k přirozené vnitřní variabilitě, tj. méně než jednonásobek přirozené vnitřní variability ve 20-letém průměru. Tečkovaně - průměr modelů je velký vzhledem k přirozené vnitřní variabilitě (tj. větší než dvojnásobek přirozené vnitřní variability ve 20-letém průměru) a kde se nejméně 90% modelů shoduje ve znaménku změny. img967 Šrafura – průměr modelů je malý vzhledem k přirozené vnitřní variabilitě, tj. méně než jednonásobek přirozené vnitřní variability ve 20-letém průměru. Tečkovaně - průměr modelů je velký vzhledem k přirozené vnitřní variabilitě (tj. větší než dvojnásobek přirozené vnitřní variability ve 20-letém průměru) a kde se nejméně 90% modelů shoduje ve znaménku změny. RCP2.6 RCP8.5 Fig_7_1 Možný efekt změn v průměru a rozptylu na variabilitu teplotních extrémů: a) zvýšení průměru, b) zvýšení rozptylu, c) zvýšení průměru a rozptylu (upraveno podle Houghtona et al., eds., 2001) 10.4 Projekce dalších změn v návaznosti na globální oteplování img795 (Cazenave, 2012) img961 img964 img965 fig25_pozadi fig26_pozadi • antropogenně podmíněná klimatická změna bude pokračovat po několik příštích století „Forcing“ konstantní po roce 2100 pro A1B a B1 (baseline 1980-1999). počet modelů 10.5 Strategie zmírnění, popř. odvrácení klimatické změny •lidská společnost se přizpůsobila stávajícím klimatickým podmínkám na Zemi → převažující negativní důsledky potenciální klimatické změny •odvrácení změny: –a) snížení emisí GHG (mezinárodní iniciativy – např. Kjótský nebo Pařížský protokol) –b) zvýšení kapacity propadů GHG (např. rozšíření plochy lesních porostů) •zmírnění následků změny: –a) studium dopadů klimatické změny (impaktní studie) –b) předběžná opatření (strukturální změny aj.) – Doplněk: prezentace Ing. Zámyslického pro fyzicko-geografický seminář 10.6 Dopady klimatické změny K tomuto tématu: -vaše prezentace z novějších materiálů, připravené pro cvičení (viz IS - Odevzdávárna, cvičení 1) -prezentace dr. Zahradníčka pro fyzicko-geografický seminář -prezentace doc. Čermáka pro fyzicko-geografický seminář -prezentace dr. Punčocháře pro fyzicko-geografický seminář