Lato. Spójrzmy na kwantylową charakterystykę termiczną.

Transkrypt

1 Lato Czy w ocieplającym się klimacie są jeszcze szanse na chłodne (w stosunku do lat z XX w.) lato? Wiele osób w komentarzach zdaje się twierdzić, że nie. Czy na pewno? Spójrzmy na kwantylową charakterystykę termiczną.

2 Jak widać ostatnie lato, które zostało sklasyfikowane jako normalne, wystąpiło 12 lat temu (2004). Wcześniej był to rok Naprawdę chłodne lato mieliśmy ostatnio w 1998, zatem 18

3 lat temu. Pojedyncze miesiące letnie potrafiły być jednak normalne (sierpień 2014), lub nawet lekko chłodne (czerwiec 2014). Wyjątkowo zimno było ostatnio w czerwcu 2001 i w lipcu Powyżej: anomalie dobowe temperatury (okres bazowy ) w lipcu Kliknij aby powiększyć. Przyglądając się charakterystyce termicznej lata, można dojść do wniosku, że momentem przełomowym było tu wyjątkowo ciepłe i skrajnie suche lato W okresie (24 lata) średnia anomalia lata w Polsce w odniesieniu do okresu bazowego osiągnęła +1.24K. W okresie 24 lat poprzedzających 1992 było to -0.01K. Można więc powiedzieć, że pomiędzy tymi okresami lato ociepliło nam się o 1.25K. A to sporo. Mieliśmy w tym okresie kilka wyjątkowo gorących miesięcy, takich jak lipiec 2006 i oczywiście sierpień 2015.

4 Powyżej: anomalie dobowe temperatury (okres bazowy ) w lipcu Kliknij aby powiększyć.

5 Powyżej: anomalie dobowe temperatury (okres bazowy ) w sierpniu Kliknij aby powiększyć. W okresie odnotowaliśmy latem: 113 dni ekstremalnie ciepłe (8% całości) 723 dni ciepłe (52%) 389 dni chłodnych (28%) 22 dni ekstremalnie chłodne (2%) Jasne się staje, że obserwujemy znaczne ocieplenie sezonu letniego. Wiele również wskazuje na to, że lata, które jeszcze w latach 90. ubiegłego wieku uznawaliśmy za zimne, mogą się już zwyczajnie nie pojawić. Wskazuje na to część modeli globalnych z projektu CMIP5. Z drugiej strony żaden z modeli regionalnych, którego wyniki możemy obejrzeć na stronie klimat.icm.edu.pl, nie potrafi zreplikować sytuacji z którą obecnie mamy do czynienia. Model SMHIRCA_BCM jest temu

6 najbliższy, ale i on mimo wszystko sugeruje chłodne lato w 2005, 2012, 2017 i Ogólnie sezon letni ociepla się szybciej, niż wskazują na to owe modele regionalne, co częściowo może być spowodowane tym, że są to jednak modele dość stare, na co wskazują zarówno referencje, jak i scenariusze emisji rodem z CMIP3. Powyżej: wzrost anomalii temperatury lata w Polsce w latach wg regionalnych modeli klimatycznych na tle obserwacji (OBS). W wynikach modeli ze znacznie nowszego projektu CORDEX takie sytuacje (zbliżone) już się pojawiają. W niektórych z nich (CanESM2/SHMA-RCA4) ostatnie chłodne lato wystąpiło w Bardzo podobny przebieg do rzeczywistego ma model IPSL/SHMIRCA4. W nim również ostatnie chłodne lato pojawia się w 1998, co ciekawe po 11-letnim maksimum w okolicy , lato miałoby się nam ochładzać, jednak to ochłodzenie nie prowadziłoby do pojawienia się lat chłodniejszych od normy z lat

7 Porównanie wyników jednego z modeli regionalnych z wartościami obserwowanymi. Wiele z modeli na pewnym etapie sugeruje spowolnienie, lub wręcz czasowe odwrócenie trendu temperatury lata (tak jak model powyżej). Średnia ze wszystkich modeli regionalnych CORDEX wskazuje na znacznie niższe ocieplenie, niż ma to miejsce w rzeczywistości. Może to wskazywać, że w istocie będziemy mieli do czynienia z jakąś korektą w dół, związaną zapewne z długookresowymi naturalnymi cyklami, jakimi podlega klimat naszego kraju. W krótszych skalach czasowych mogą one przykryć, a nawet odwrócić trend związany z Globalnym Ociepleniem przynajmniej latem. Z tego może wynikać, że pojedyncze chłodne (w stosunku do lat ) sezony letnie mają prawo się jeszcze zdarzyć, choć nie często. Istnieje też stosunkowo niewielka szansa (którą subiektywnie oceniłbym na 10-20%), że do końca XXI w. takie lato nie pojawi się już w ogóle. To zaś z kolei oznacza, że szanse na to, że będziemy mieli jeszcze do czynienia z chłodnym latem oceniam na co najmniej 80%.

8 Powyżej: CORDEX-EUR44, lato, RCP8.5. Chłodne lata znikają w zasadzie po Po tym czasie tylko pojedyncze modele wskazują na wystąpienie chłodnych lat.jeszcze przed 2070 chłodne lata przestają się pojawiać w ogóle. Źródło: ClimateExplorer. Powyżej: CORDEX-EUR44, lato, RCP4.5. Źródło: ClimateExplorer.

9 Powyżej: CORDEX-EUR44, lato, RCP2.6. Nawet w najbardziej optymistycznym scenariuszu emisji GHG lata w Polsce nie ochładzają się poniżej tego, z czym mamy do czynienia obecnie. Po 2075 częściej zaczynają się pojawiać lata chłodne. Źródło: ClimateExplorer. Warto w tym miejscu zwrócić uwagę, że o ile lato ociepla się w Polsce szybciej, niż wynika to z modeli, o tyle średnia temperatura roczna idzie niemal po ich linii.

10 Można zatem powiedzieć, że w chwili obecnej Globalne Ocieplenie w Polsce przebiega zgodnie z planem. Naturalnie średnie temperatury w Polsce rosną szybciej, niż globalne wszak znaczną część globu pokrywa ocean, który ociepla się wolniej, niż lądy. Poniżej wykres roczny dla modeli regionalnych.

11 Źródło: ClimateExplorer. Modele klimatyczne a klimat Polski W poprzednim wpisie trochę ponarzekałem na to, jak przeciętny Kowalski odbiera niusy na temat zmian klimatu. Niestety trzeba przyznać, że przeciętny Kowalski jest na pozycji przegranej jeśli chodzi o zrozumienie, jak maja przebiegać zmiany klimatu i jak dokładnie wyglądają wyniki poszczególnych scenariusze. Wyniki te można pobrać ze strony Climate Explorer znakomitego źródła wszelakich danych. Postanowiłem pobrać dane dla obszaru Polski (konkretnie dla obszaru 15E-25E, 50N-55N), aby w łatwy sposób porównać je z moją serią temperatur. Opracowałem również wyniki dla każdego scenariusza emisji z osobna od RCP26 do RCP85. Więcej na temat tych scenariuszy

12 można przeczytać np. tutaj. Wyniki znajdują się w katalogu Podzielone są one na katalogi odpowiadające poszczególnym scenariuszom RCP w każdym z nich znajdują się cztery pliki png: gcm 11 letnie średnie ruchome temperatury od 1960 do 2030 z nałożonymi danymi dla Polski oraz zakresem od -2σ do +2σ dla konkretnego scenariusza. gcm2 Jak wyżej, dla okresu gcm3 Jak wyżej, dla okresu hist Jak wyżej, serie historyczne Dodatkowo dla każdego scenariusza są trzy katalogi danych: 11yr jedenastoletnie średnie ruchome temperatury dla każdego modelu z osobna (za ostatnie 132 miesiące wstecz od danej daty). 11yr2000 Jak wyżej, ale od roku tables Dane rozbite na poszczególne miesiące. Plik stat.csv zawiera wyniki dla wszystkich modeli dla konkretnego miesiąca. Pierwsza kolumna to średnia z modeli, a 4 kolejne to -2σ, -1σ, 1σ, 2σ. Plik stat11.csv zawiera dokładnie to samo co stat.csv, ale w przeliczeniu na 11-letnie średnie ruchome. Plik poltemp11.txt to rzeczywiste dane dla Polski (11-letnie średnie ruchome). Wyniki w postaci wykresów: RCP85

13

14 RCP60

15

16 RCP45

17

18 RCP26

19

20 Porównanie średnich scenariuszy: wszystkich

21 CMIP5 Europa Środkowa Jakiś czas temu na stronie Climate Explorer pojawiły się już pierwsze dane z projektu CMIP5. Wyniki modeli klimatycznych, które wchodzą w skład tego projektu, zostaną użyte w kolejnym raporcie IPCC. Na blogu Doskonale Szare można obejrzeć wyniki działania modeli w odniesieniu do obserwacji globalnych, zaś ja jak zwykle odniosę je do naszego obszaru Europy Środkowej. Za pomocą narzędzi udostępnionych na Climate Explorer łatwo można wyciąć interesujący nas obszar i porównać wynik z

22 obserwacjami. Aktualnie wiązka wyników dla scenariusza RCP8.5 zawiera 54 realizacje. Wyniki CMIP5 (RCP8.5) dla lat (centrowana 11letnia średnia ruchoma). Zielona linia reprezentuje rzeczywiste pomiary, czerwona linia to wynik działania modelu GISS E2-H. Okazuje się, że modele całkiem nieźle symulowały temperaturę w okresie na naszym obszarze. Bardzo dobrze zachował się model GISS-E, który na wykresie jest reprezentowany czerwoną linią. Rzeczywisty pomiar bardzo rzadko wykraczał po za 1 odchylenie standardowe wyznaczone z wszystkich 54 realizacji. Powstaje pytanie co wg modeli czeka nas, mieszkańców Europy Środkowej, za 20 lat? Oto wyniki w okresie

23 Wyniki CMIP5 (RCP8.5) dla lat (centrowana 11letnia średnia ruchoma). Zielona linia reprezentuje rzeczywiste pomiary, czerwona linia to wynik działania modelu GISS E2-H. Mediana z wszystkich realizacji wskazuje na wzrost temperatury o ponad 0.5 C w stosunku do czasów obecnych, przy czym należy pamiętać, że ostatni punkt danych reprezentuje tu 11 lat od 2025 do 2035 roku. Warto zwrócić uwagę, że przebieg mediany wskazuje na dość powolne ocieplenie w najbliższych latach w ciągu kolejnych 10 lat 11 letnia średnia ruchoma temperatura powietrza na obszarze Europy Środkowej nie powinna wzrosnąć więcej, niż o 0.1 C, przyspieszenie nastąpi dopiero w kolejnych latach.

24 Wyniki CMIP5 (RCP8.5) dla lat (centrowana 11letnia średnia ruchoma). Zielona linia reprezentuje rzeczywiste pomiary, czerwona linia to wynik działania modelu GISS E2-H. Po roku 2030 GISS E pokazuje znacznie słabsze ocieplenie, niż większość modeli. Końcowym efektem jest ocieplenie o nieco ponad 3 stopnie w stosunku do dnia dzisiejszego., podczas gdy mediana z wiązek pokazuje ocieplenie o ponad 1.5 stopnia większe. Inne scenariusze RCP8.5 to zdecydowanie najbardziej pesymistyczny scenariusz, zakładający że stężenie dwutlenku węgla pod koniec obecnego stulecia sięgnie aż 900 ppm. Scenariusz RCP2.6 najbardziej optymistyczny zakłada, że kroki mające na celu redukcje emisji gazów cieplarnianych zostaną podjęte natychmiast. W tym scenariuszu nie osiągamy 450 ppm.

25 Scenariusze RCP CMIP5 Okazuje się, że nawet w najbardziej optymistycznym scenariuszu czeka nas wzrost temperatury o około 1.3 C w stosunku do stanu obecnego. Zmiana temperatury w Europie Środkowej w zależności od

26 scenariusza. Jak widać, do lat 30-tych bieżącego wieku nie ma wielkich różnic pomiędzy przebiegiem anomalii temperatury dla różnych scenariuszy RCP. Dopiero w kolejnych latach temperatura stabilizuje się na poziomie o 1.3 C wyższym od obecnego dla RCP2.6, o około 2.0 C wyższym dla RCP4.5, rośnie do poziomu o około 3 C wyższego dla RCP6.0 i ostatecznie o 4.5 C wyższego od obecnego dla RCP8.5. Wzrost średniej temperatury o 5.5 C w stosunku do lat byłby zaiste niezwykły. Średnia roczna temperatura na terenie naszego kraju wzrosłaby do około 13.5 C, a więc byłaby podobna do tej panującej obecnie w nizinnej części północnych Włoch. Znane nam rekordowe wartości średnich miesięcznych temperatur w styczniu i lipcu (2007, 2006) stałyby się nową normą klimatyczną. Nowe rekordy byłyby oczywiście znacznie wyższe w skrajnie ciepłych styczniach średnia miesięczna temperatura dochodziłaby do 9 stopni (tak jak obecnie w dość ciepłym kwietniu), zaś w skrajnie ciepłych lipcach średnie temperatury miesięczne mogłyby przekraczać C.