61
10. KLIMATICKÉ SCÉNÁŘE
10.1 KLIMATICKÝ SCÉNÁŘ
ˇ pravděpodobné vyjádření budoucího klimatu, konstruované pro explicitní použití při studiu
potenciálních dopadů antropogenní klimatické změny
ˇ musí zahrnovat antropogenně podmíněnou změnu klimatu a jeho přirozenou variabilitu
ˇ je obvykle kombinací scénáře klimatické změny s popisem stávajícího klimatu
(vyjádřeného pozorováním)
ˇ nejde o předpověď budoucího klimatu, spíše o popis alternativ pravděpodobné budoucnosti
se zřetelem na podmínky, za nichž se mohou vyskytnout
ˇ objasnění nejistot při určení možných omezení klimatické změny s ohledem na různé
vývojové cesty.
10.2 POŽADAVKY NA KLIMATICKÉ SCÉNÁŘE
ˇ kolísají podle geografické oblasti, typu dopadů a účelu impaktních studií:
a) klíčové proměnné: maximální a minimální teploty, srážky, sluneční záření, relativní
vlhkost, rychlost větru (dále: koncentrace CO2, mořský led, tlak, hladina moře,
frekvence bouřlivých přílivů)
b) musí postihnout míru nejistoty ­ emise skleníkových plynů v budoucnosti, jejich
konverze na koncentrace v atmosféře, odezva různých modelů na radiační působení,
rozlišení modelů
c) konzistence mezi jednotlivými komponentami scénářů
d) vícenásobné scénáře k reflektování více zdrojů nejistot
e) scénáře pro impaktní studie - kombinace odhadu klimatické změny s ,,baseline"
klimatologií
f) prostorové a časové rozlišení.
Základní období (baseline period)
ˇ jde o referenční období, od něhož se počítají odhadované budoucí změny klimatu (1961-
1990 a jiné; ideální by bylo nějaké období v 19. století, kdy antropogenní efekt na klima
byl zanedbatelný)
ˇ modelové odhady budoucí změny se aplikují na klima základního období (diference,
poměry)
ˇ definuje současné klima, se kterým se obvykle kombinuje scénář klimatické změny.
10.3 KRITÉRIA VHODNOSTI SCÉNÁŘŮ PRO IMPAKTNÍ
STUDIE
62
1. Konzistence na regionální úrovni s globálními projekcemi
ˇ Scénáře změny regionálního klimatu mohou být mimo meze globálních změn, ale musí být
konzistentní s teorií a modelovými výsledky.
2. Fyzikální věrohodnost a reálnost
ˇ Změny klimatu musí být fyzikálně věrohodné, takže změny různých klimatických
proměnných jsou vzájemně konzistentní a věrohodné.
3. Vhodnost informací pro odhady impaktů
ˇ Scénáře musí prezentovat klimatické změny ve vhodném časovém a prostorovém měřítku
pro dostatečný počet proměnných a zahrnovat vhodný časový horizont použitelný pro
odhady impaktů.
4. Reprezentativnost
ˇ Reprezentativnost potenciálního rozmezí budoucí regionální klimatické změny.
5. Dostupnost
ˇ Informace pro vývoj klimatických scénářů musí být snadno dostupné pro použití
v impaktních studiích.
10.4 TYPY SCÉNÁŘŮ
ˇ jednotlivé klimatické prvky se mění přírůstkově o předpokládané libovolné množství
ˇ studium citlivosti exponované jednotky (systému) na široké spektrum kolísání klimatu před
použitím scénářů založených na modelování
ˇ některé uvažují konstantní změnu během roku, jiné sezónní a prostorové kolísání změn
nebo změny v průměru i variabilitě
ˇ nevyjadřují reálně obraz změn, které jsou fyzikálně pravděpodobné.
10.4.2 Analogové scénáře
10.4.2.1 Prostorové analogony
ˇ oblasti, mající dnes klima, které je analogické předpokládanému klimatu ve studované
oblasti
ˇ často chybí shoda mezi klimatickými a neklimatickými rysy studované oblasti a
prostorového analogonu.
10.4.2.2 Časové analogony
ˇ Klimatické informace z minulosti jsou využity jako analogon možného budoucího klimatu.
a) Paleoklimatické analogony
ˇ odlišné příčiny změn klimatu v minulosti v porovnání se současností (regionální a sezónní
změny klimatu mohou být odlišné)
ˇ nejistoty v paleoklimatických rekonstrukcích
63
ˇ citlivost na náhlé (abrupt) klimatické změny a minulé extrémy ENSO.
b) Analogony založené na přístrojových pozorováních
ˇ diference mezi vybranými teplými a studenými obdobími
ˇ výhoda: tyto podmínky byly již pozorovány, jsou vnitřně konzistentní a fyzikálně
věrohodné, citlivost a adaptace na dopady v minulosti
ˇ nevýhody: malá změna, pozorované výkyvy souvisely s přirozenou variabilitou klimatu,
nikoli s růstem koncentrací skleníkových plynů.
10.4.3 Scénáře založené na výstupech klimatických modelů
ˇ klimatické modely různých měřítek a úrovní komplexity
A) Scénáře založené na GCMs
ˇ GCMs - nejrozvinutější prostředky simulace odezvy globálního klimatického systému
k měnícím se atmosférickým podmínkám
ˇ přechodové studie počítající s kontinuálním růstem koncentrací skleníkových plynů
s použitím AOGCM
ˇ omezení výstupů z AOGCM:
a) velké zdroje nutné pro provádění experimentů a uchovávání výsledků, omezující
rozsah experimentů,
b) hrubé prostorové rozlišení s ohledem na měřítko impaktů,
c) těžkosti s odlišením antropogenního signálu od šumu souvisejícího s přirozenou vnitřní
variabilitou modelu,
d) odlišná citlivost různých modelů.
B) Scénáře založené na jednoduchých modelech
ˇ jednoduché klimatické modely - zjednodušené modely, které umožňují reprodukovat
velkoměřítkové chování AOGCM
ˇ výhoda: mnohonásobné simulace mohou být provedeny velmi rychle, což dovoluje
studovat klimatické afekty alternativních scénářů radiačního působení, citlivosti klimatu a
jiné parametrizační nejistoty.
10.4.4 Jiné typy scénářů
a) extrapolace stávajících klimatických trendů pozorovaných v určitých oblastech, které se
zdají být konzistentní s modelovými odhady klimatické změny (problém trendů)
b) expertní odhad, kdy odhady budoucího klimatu se požadují od klimatologů a výsledky se
zpracují do funkce hustoty pravděpodobnosti budoucí změny (subjektivita, výběr expertů)
10.5 SCÉNÁŘE S VĚTŠÍM ČASOVÝM A PROSTOROVÝM
ROZLIŠENÍM
ˇ nesoulad mezi rozlišením GCMs (stovky km) a měřítkem regionálních impaktů
64
ˇ tři hlavní techniky sestavení klimatických scénářů s větším rozlišením:
a) AOGCM časové řezy (AOGCM time-slice)
jde o vysoké nebo proměnlivé rozlišení, používány méně
b) regionální klimatické modelování
výstupy z GCM představují počáteční a okrajové podmínky pro spuštění regionálního
klimatického modelu s rozlišením řádově desítek km, zatímco rozlišení GCM je o řád
větší
c) statistický ,,downscalling"
jsou stanovovány statistické závislosti mezi velkoprostorovými proměnnými
pozorovaného klimatu (prediktory - prostorově průměrované výšky hladiny 500 hPa,
regionálně průměrované teploty) a lokálními proměnnými jako teplota a srážky
(prediktanty); předpokládá se, že tyto vztahy zůstávají konstantní i během klimatické
změny
­ rozdíly ve scénářích aplikujících GCM výstupy a statistický ,,downscalling" mohou být
dosti značné