Co mówią wieloletnie serie obserwacji meteorologicznych na temat zmian klimatu w Europie?

Transkrypt

1 Co mówią wieloletnie serie obserwacji meteorologicznych na temat zmian klimatu w Europie? Robert TWARDOSZ Instytut Geografii i Gospodarki Przestrzennej Uniwersytet Jagielloński

2 Współczesny monitoring klimatu Anomalie pogodowe w 2003 roku Źródło:

3 Dlaczego warto badać klimat? Okresowe oceny IPCC, 1990 IPCC, 1995 IPCC, 2001 IPCC, 2007 Rozwój klimatologii historycznej Przeszłość kluczem poznania przyszłości Wzrost temperatury w latach ºC.

4 Źródła danych o wahaniach klimatu Dane pomiarowe (instrumentalne) Stacje meteorologiczne w Obserwatoriach Astronomicznych Dane historyczne PROXY DATA (słowne opisy) Program CLIMHIST Skale czasowe zmian klimatycznych Współczesne zmiany zmiany od od początku XX wieku Zmiany w okresie historycznym Sekularne zmiany ograniczenie czasu do do lat.

5 Jakość danych DANE DATA METADATA Weryfikacja wykrywanie niejednorodności Szereg jednorodny ciąg czasowy danych klimatycznych, których wartości zależą wyłącznie od jego naturalnej zmienności i nie podlegały w całym okresie żadnym wpływom ubocznym, wynikającym np. z przeniesienia stacji, zmiany aparatury, metod pomiarów lub terminów obserwacji, czy też znaczącej zmiany w otoczeniu punktu pomiarowego Słownik Meteorologiczny (2003)

6 Przyczyny niejednorodności 50% zmiana lokalizacji przyrządu W 18% zmiany w bezpośrednim otoczeniu (roślinność, budynki) Około 80% wyjaśniają metadata Źródło: Hanssen-Bauer i Forland (1993)

7 Zmiany w okresie historycznym Historia obserwacji wizualnych oraz próby obserwacji instrumentalnych Rekonstrukcje serii temperatury

8 Pomiar opadu w połowie XV wieku w Korei Źródło: Korea Meteorological Service

9 Etapy badań meteorologicznych XVII i XVIII wiek rozwój meteorologii w związku z wynalezieniem przyrządów (1643 barometr Galileusza) Florentyńska sieć stacji meteorologicznych Pomiary przez osoby prywatne XIX wiek rozwój sieci stacji meteorologicznych, np. sieć galicyjska Współcześnie koordynacja badań przez WMO; automatyzacja obserwacji

10 Obserwacje pogody w Europie w XVI wieku Źródło: Pfister i in. 1999

11 Obserwacje pogody w Polsce Obserwacje Marcina Biema Diariusz Jana Chrapowickiego, II II połowa XVII wieku oryginalne zapiski pogodowe (sierpień 1531) Źródło: Nowosad i in.

12 Anomalie średniej rocznej temperatury w Europie ( ) Źródło: Luterbacher i in., 2003

13 Anomalie średniej temperatury zimy w Europie ( ) Źródło: Luterbacher i in., 2003

14 Anomalie średniej temperatury lata w Europie ( ) wybuch Tambora Źródło: Luterbacher i in., 2003

15 Anomalie średniej temperatury zimy 1708/1709 oraz lata 2003 w Europie Źródło: Luterbacher i in., 2003

16 Reconstructed summer temperature (June-August) on the N Zmienność temperatury lata na Hali Gąsienicowej w Tatrach 1520 m n.p.m. slopes of Tatra Mts 1520 m a.s.l z wartości standaryzowane, 0,0 średnia, 1,0 odchylenie standardowe for standarized values 3,00 2,00 1,00 ciepło Chłodna faza Ciepła faza 3,00 2,00 Współczesne Chłodno koniec ocieplenie MEL 1992 z 0,00 z 1,00 0,00-1,00-1,00-2,00-2,00-3,00-3, z 1800 Lata Ye ars Lata Ye ars Śr. konsekutywne 11-letnie - 11-years moving averages z Ś r. konsekutywne 11-letnie - 11-years moving averages 1812 wybuch Katmai na Alasce Źródło: Niedźwiedź, 2004

17 Hala Gąsienicowa ( ) 11 najcieplejszych sezonów letnich L.p. Rok T ś rednia dt z ,5 2,4 2, ,3 2,2 2, ,2 2,1 2, ,2 2,1 2, ,1 2,0 2, ,1 2,0 2, ,0 1,9 2, ,9 1,8 2, ,9 1,8 2, ,9 1,8 2, ,9 1,8 2,11

18 Hala Gąsienicowa ( ) 11 najchłodniejszych sezonów letnich L.p. Rok T średnia dt z ,6-2,5-2, ,9-2,2-2, ,0-2,1-2, ,1-2,0-2, ,1-2,0-2, ,1-2,0-2, ,1-2,0-2, ,3-1,8-2, ,3-1,8-2, ,3-1,8-2, ,3-1,8-2,09

19 Sekularne zmiany od 200 do 300 lat

20 Najdłuższe zachowane serie obserwacji w Europie Środkowej Praga, od od 1775 r. r. Kraków, 1792 r. r. Stacje meteorologiczne w obserwatoriach astronomicznych Źródło: D. Matuszko

21 Najdłuższe zachowane serie pomiarów temperatury, opadów i ciśnienia atmosferycznego Źródło: Kożuchowski, 1990

22 Obserwacje meteorologiczne w Krakowie

23 Z Wielkiej Księgi ze Stacji Obserwatorium Astronomicznego UJ, Kraków Źródło wiedzy o pogodzie ważnych wydarzeń historycznych

24 Instrukcja Śniadeckiego obserwacji opadów przy Obserwatorium Astronomicznym UJ Jeżeli w który dzień deszcz lub śnieg padnie pamiętać koniecznie potrzeba aby go.. napisać; ażeby tym sposobem rozróżnić można dni suche od dni wilgotnych. 240 Roczna liczba dni z opadem od roku lata Źródło: Twardosz, 1999

25 Stacje w Galicji działające przed 1858 r. Stacja Szkoły Głównej Koronnej (UJ) Stacje Centralnego Urzędu Meteorologii w Wiedniu Źródło: J. Hanik, 1972

26 Rozwój sieci stacji i posterunków opadowych w II połowie XIX w. Kraków Ośrodki badań meteorologicznych Lwów Komisji Balneologicznej TN Krakowskiego Cel (1857) klimatologiczny Sekcji Meteorologicznej Kom. Fizjogr. AU (1866) Geograficzne rozmieszczenie opadów w krajach karpackich E. E. Romer, 1895 Towarzystwa Tatrzańskiego (1876) Wydziału Cel Krajowego hydrotechniczny (1881) Biura dla Hydrograficznego oznaczenia ilości wody (1895) przepływającej w rzekach i i potokach Źródło: Instrukcja.., 1886/1887

27 Liczba stacji meteorologicznych i posterunków opadowych w Galicji, SM KF TT WK BH Źródło: J. Hanik, 1972

28 oc 6,0 4,0 2,0 0,0-2,0-4,0-6,0-8,0-10,0-12,0-14,0 Przebieg średniej miesięcznej temperatury stycznia w Krakowie lata

29 6,0 4,0 2,0 0,0-2,0-4,0-6,0-8,0-10,0-12,0-14,0-16,0 Przebieg średniej temperatury grudnia w Krakowie minimum

30 Przebieg średniej temperatury lata w Krakowie o C 23,0 22,0 21,0 20,0 19,0 18,0 17,0 16,0 15,0 Odchylenia dodatnie lata

31 24,0 23,0 22,0 21,0 20,0 19,0 18,0 17,0 16,0 15,0 14,0 Przebieg średniej temperatury lipca w Krakowie

32 Przebieg liczby dni gorących i bardzo gorących w Krakowie T maks. >25 o C liczba dni T maks. >30 o C

33 Przebieg rocznych opadów w Rzeszowie lata P[mm]

34 Przebieg rocznych opadów w Krakowie opady zmierzone prognoza opadów

35 Monitoring współczesnych zmian klimatycznych w Europie Projekt Regionalny Klimat Europy (od 1998 r.) Koordynacja KNMI - Holandia Cel: Analiza temperatury i opadów atmosferycznych, na podstawie serii obserwacji meteorologicznych, od 1946 roku Źródło:

36 Różna długość serii danych w bazie ECA przykład temperatury powietrza

37 Trendy średniej rocznej temperatury powietrza w Europie o C/dekadę nieistotne Źródło:

38 Trendy liczby dni z temperaturą powietrza maksymalną T maks. >25 o C Źródło:

39 Trendy rocznych sum opadów atmosferycznych

40 Jedną niezaprzeczalną prawdą naukową, co do której mam całkowitą pewność, jest prawda o naszej głębokiej niewiedzy na temat przyrody Prof. L. Thomas Jaki jest zakres naturalnej zmienności klimatu?