Příčiny a projekce změny klimatu

1. Příčiny a projekce změny klimatu Jan Pretel Český hydrometeorologický ústav Seminář „Změna klimatu a její dopady na toky a nádrže v ČR“ Hydrobiologický ústav BC AVČR, České Budějovice 12.4.2007

2. Hlavní témata • Klimatický systém a jeho změny • Zesilování skleníkového efektu • Pozorované změny • Projekce změn • Rizika a dopady změny klimatu • Cesty k řešení

3. Klimatický systém a jeho změny • fyzikální systém • atmosféra • oceán • zemský povrch • biosféra • chemické vazby • biologické změny • zpětné vazby mezi složkami systému • extraterestrické vlivy • sluneční záření, sluneční činnost, změny orbitální dráhy, sluneční vítr aj. • terestrické vlivy • rozložení pevnin a oceánů, sopečná činnost, vegetační pokrývka • antropogenní změny • (nárůst emisí, zesilování skleníkového efektu, uvolňování tepla, aj.)

4. Zesilování skleníkového efektu emise - (od 1990) ­13% • akumulace v atmosféře • dlouhé působení (jednotky až stovky let) • dobré promíchávání • téměř nezávislost na místě vzniku Þ globální aspekty koncentrace (od ca 1750) CO2­ 35% CH4­ 140% N2O­ 18% F-plyny­zcela nové!

5. Vývoj klimatu • nárůst teploty nejvyšší za posledních 1000 let • zesílení v posledních 2-3 desetiletích • poslední dekáda nejteplejší • DT»0,74 oC (1906 – 2005),»0,6 oC (1901 – 2000) CO2 T 11 z posledních 12 let =nejteplejší(1998,2005,2003,2002,2004,2006, 2001, atd.)

6. Arktická a globální teplota ~ 1,5o ~ 0,4o

7. ~ 0,55o ~ 0,28o Teplota severní a jižní polokoule

8. úbytek sněhové pokrývky úbytek pevninských ledovců úbytek arktického ledu úbytek permafrostu Ledovce, led, permafrost, sníh

9. 1961 – 2003 1993 – 2003 moře pevnina Nárůst hladin oceánů • zvýšení teploty do hloubky min. 3000 m • pohlcování > 80 % aditivního tepla

10. chladná noc teplá noc 1901 – 1950 1951 – 1978 1979 – 2003 Teploty - extrémy

11. Zatím chybí dostatek důkazů • tropické cyklony • zalednění Antarktidy • severoatlantická termohalinní cirkulace • jevy malých měřítek (tornáda, blesky, kroupy, prachové bouře)

12. Indikátory změn (1) (20. století) • sněhová pokrývka - úbytek ca 10%(od konce 60.let) • horské ledovce - úbytek na obou polokoulích o ca 20-30% (od 80.let) • arktické ledovce - úbytek o ca 40 % • mořský arktický led - úbytek rozsahu o 2,7 % /10 let, v létě poklesy větší - 7,4% (od 80.let) • arktický permafrost - zvýšení teplot až o 3 °C (od 80.let) • sezónně zmrzlá půda = snížení max. plochy na severní polokouli o 7 %, na jaře o 15 % (20. století)

13. Indikátory změn (2) (20. století) • hladiny oceánů - nárůsto 0.17(1,8 mm/rok od počátku 60.let) • srážky a výpar = změny nad oceány (snížení slanosti ve středních a vyšších, zvýšení v nízkých z.š.) • „extrémy“ • zesílení západních větrů ve stř. z.š. na obou polokoulích • zvýšení četnosti silných srážek • změny v extrémních teplotách(méně studených dnů, studených nocí a mrazů, více horkých dnů, nocí a horkých vln)

14. Odhad budoucího vývoje (1) • emisní scénáře SRES • do r. 2030 nezávisí na volbě scénáře • příští dvě desetiletí Þ DT » 0,2 oC / 10 let • stabilizace koncentrací (2000) DT » 0,1 oC / 10 let • nárůst teploty • vyšší než dosud, větší prostorové rozdíly • vyšší oteplení nad pevninou a ve vyšších z.š. N polokoule • nižší oteplení nad jižními oceány a N Atlantikem • nárůsty hladin konec 21. století

15. Odhad budoucího vývoje (2) • snižování výšky i rozsahu sněhové pokrývky • tání permafrostu • ubývání pevninských, arktických a částečně i antarktických ledovců • extrémně vysoké teploty • silné a přívalové srážky • pokles výskytu tropických cyklón(vyšší intensita) • změny srážkového režimu(vyšší zeměpisné šířky nárůst, subtropické oblasti nad pevninami pokles)

16. Výhled dopadů a rizik • všechny kontinenty a většina oceánů • sektory = voda, umělé a přirozené ekosystémy (vč. zemědělství, lesy), potravinový řetězec, pobřežní oblasti, průmysl (energetika), turistika, sídelní oblasti, zdraví • nehomogenní rozložení • změna klimatu = problém globální • dopady, zranitelnost = problém regionální / lokální • závislost na sociálních a ekonomických podmínkách

17. Evropa • tání horských ledovců (- 1,3 % / rok) • 2035 » – 50 %, 2050 » - 75 %, 2100 » – 100 % • delší vegetační období – problém vláhy • posun živočišných i rostlinných druhů • zdravotní rizika (teplotní vlny) • záplavy, povodně (i časně jarní) • pobřežní vlny, erose půdy (Atlantik) • turistika (zimní, letní) • pokles lesní produktivity • změny srážkového režimu (léto – silné, intenzivní srážky) • dopady na energetiku (vodní, chlazení, posun špiček) • klíčový prvek = VODA

18. Voda (dnes)

19. Voda (konec 21. století vs. dnes) Scénář A1B = velmi rychlý ekonomický nárůst v celém světě, vysoký populační nárůst, rovnoměrný energetický mix

20. Klíčová rizika v Evropě

21. Příčiny změn (IPCC AR4) „Značná část nárůstu průměrných globálních teplot je velmi pravděpodobně(> 90 %) spojena se zvýšenou produkcí skleníkových plynů antropogenního původu.“ Z upřesněné spolehlivosti výroku nelze • dovozovat kvantitativní stanovení podílu člověka na globálním oteplování a následně na klimatické změně • zpochybňovat existenci vlivu člověka na globální klima

22. klimatická změna a proměnlivost klimatu snižování emisí dopady na společnost adaptace řešení problémů Jak problém řešit ?

23. Adaptační opatření (1) • předjímající (před vznikem rizika) • reaktivní (po zjištění rizika) soubor možných přizpůsobení přírodního nebo antropogenního systému skutečné nebo předpokládané změně klimatu a jejím dopadům (IPCC TAR, 2001) • autonomní(přirozené adaptace) • plánovaná (výsledek politického uvažování) • soukromá sféra • veřejnost, státní správa

24. Adaptační opatření (2) Adaptační kapacita= potenciál nebo schopnost systému, regiónu, nebo společnosti se přizpůsobit existující či předjímané změně (geografická a socio-ekonomická proměnná) Důvody k zahájení adaptačních opatření • klimatická změna je realita • budoucí změny mohou být rychlejší než ukazují současné projekce • předjímající opatření bývají efektivnější než opatření reaktivní (typu „last-minute“) • téměř okamžité výsledky

25. Dopady ve vodním hospodářství • pokles průměrných průtokůo 15 - 40 % • redukce zásob vody ze sněhu • zvýšení územního výparu • klesání odtoků od jara do podzimu • nebezpečí eutrofizace vodních toků • variabilita rozložení srážek, silné a intenzivní srážky • nárůst rizik povodní a záplav (zima, jaro – i léto) • nárůst rizik období sucha (léto)

26. Adaptační možnosti ve vodním hospodářství • zvýšení retenční vlastnosti krajiny • revitalizace systémů • zamezování znehodnocení vody kontaminacemi • zvýšení efektivnosti řízení vodních děl v nestacionárních podmínkách (rizikové a neurčité situace) • zajištění bezpečnosti proti přelití • zkvalitnění rozhodovacího procesu, • změny ovladatelného retenčního prostoru • zvýšení flexibility a efektivnosti vodohospodářských soustav • zajišťování bezpečného průchodu povodní

27. Závěry • Klimatická změna je realitou 21.století • Obtížné rozlišení přirozených a antropogenních příčin • Vliv člověka nelze podceňovat (ani přeceňovat) • Antropogenní interference s klimatickým systémem je regionálně nehomogenní (poloha, dopady, adaptační kapacita) • Integrovaná „klimatická politika“ = vyváženost přístupů snižování emisí a adaptací