Menneskeskabte klimaændringer og ekstremer Ole B. Christensen DMI
Overblik Hvad er drivhuseffekten? Hvad er en klimamodel? Temperatur (og lidt vind…) Nedbør: Ændringer i gennemsnit og i ekstremer. Videre læsning
Ændring i global temperatur 1850-2010 Kilde: University of East Anglia
Klimasystemets vigtigste tilbagekoblingsmekanismer Positive: Drivhuseffekt fra vanddamp Sne-is-albedo (reflektivitet) Udtørring og opvarmning Negative: Infrarødt varmetab (T4) der vokser med temperatur CO2 og CH4 optagelse af oceaner og landjord Usikre: Skyer
Klimasystemet Jordens klimasystem er Kaotisk Komplekst Fyldt med fænomener på alle tidsskalaer Modellering af effekter er nødt til at være kvantitativ.
Klima og vejr: ”Hvordan kan man tro på en 100-års forudsigelse, nå man ikke en gang kan forudsige vejret i Lyngby en uge frem?” En vejrudsigt forudsiger hændelser: ”Hvornår regner det?” En klimaprojektion beregner ændringer i statistik: ”Vil der komme flere kraftige regnskyl i fremtiden?”
Klima og vejr Vejrudsigter: Klimaprojektioner: Begyndelsesværdiproblem. Alle observationer bruges for at få en optimal starttilstand Forsøger at finde den mest sandsynlige vejrudvikling for op til et par uger, hvor begyndelsesværdien stadig betyder noget Modellen skal være effektiv og have en høj opløsning Klimaprojektioner: Grænseværdiproblem. Begyndelsestilstanden betyder intet. Men strålingspåvirkningen er kritisk Undersøger hele sandsynlighedsfordelingen Modellen skal bevare masse og energi over lange perioder
Udviklingen af computere DMI Cray XT-5 2x 19TFLOPS ”2004-model”
1990 1996 2001 2007 Kilde: IPCC, 2007
Koncentrationen af CO2,, metan og NOx atmosfæren i 10.000 år Kilde: IPCC (2007)
Hvad er drivhuseffekt?
CO2-udslip CO2-koncentrationer IPCC’s scenarier for fremtidens udvikling. CO2-udslip CO2-koncentrationer Beregnede klimaændringer udført ved Danmarks Klimacenter med modellen ECHAM4/OPYC. Kilde: IPCC (2001)
Årsagen til observerede klimaændringer: Kilde: IPCC (2007)
Fremtidens klima Kilde: IPCC (2007)
Regionale klimamodeller
Regional klimamodellering Kilde: MPI
Fremtidens klima Kilde: IPCC, 2007
Nedbørændringer
Simulering af vejr
Danmark i fremtiden Vintertemperatur (2071-2100) – (1961-1990) Sommertemperatur (2071-2100) – (1961-1990)
Danmark i fremtiden Vinternedbør (% ændring) (2071-2100) – (1961-1990) Sommernedbør (% ændring) (2071-2100) – (1961-1990)
Ændringer i variabilitet Control Drier Summers ref Scenario scen More Floods More Droughts scen ref
Schär et al. (2004)
Summer 2003 Schär et al. (2004)
% ændring i 90. percentil af 10-meter vindhastighed Kraftige vinde vokser nord for Alperne
Ændringer i maksimal stormflodshøjde vinter Største ændring ca. 30cm ved Vestjylland
Intensitet og sandsynlighed Gennemsnit Intensitet Hyppighed
Average; 90%, 95%, 99%, 99.5%, 99.9% Average; 90%, 95%, 99%, 99.5%, 99.9% Average; 90%, 95%, 99%, 99.5%, 99.9% Average; 90%, 95%, 99%, 99.5%, 99.9% Average; 90%, 95%, 99%, 99.5%, 99.9% Average; 90%, 95%, 99%, 99.5%, 99.9%
Ændringer i dage med kraftig regn
Antal punkter i Europa med positivt signal Sort linie: Landpunkter Orange linie: Alle punkter Antal punkter i Europa med positivt signal
Scandinavian precipitation percentiles Daily precipitation PDFs from 7 ENSEMBLES RCMs and from ECA station data PDF difference scenario - control Boberg et al., 2009b
Change in heavy vs. mean precipitation Beniston et al., 2007
Numerisk støj i ekstremer Kontroleksperiment Scenarieeksperiment
Numerisk støj i ekstremer Relativ ændring 12km (%) Relativ ændring 50km (%)
Yderligere information Internettet: IPCC’s hjemmeside ( www.ipcc.ch ) har mange grundige oversigtsrapporter på engelsk, som kan downloades gratis. F.eks. IPCC 2007: Summary for Policymakers. –Eller alle 3x1000 siders rapport På DMI’s hjemmeside ( www.dmi.dk ), under Viden -> DMI-publikationer, findes en række artikler, rapporter og oversættelser vedrørende klimaændringer og variationer. Blogs: www.realclimate.org ; www.scienceblogs.com/deltoid . Realclimate skrives af fagfolk og har saglige, læsbare artikler om hotte emner; de har dog temperament. ”Fjenden” er f.eks. www.climateaudit.org eller (endnu værre) wattsupwiththat.com/ Data fra regionale modeller kan hentes på f.eks. http://ensemblesrt3.dmi.dk/ eller http://prudence.dmi.dk –I fremtiden bliver http://cordex.dmi.dk/ en god ressource Bøger: Dahlager og Rothenborg: Turen går til de varme lande. Politikens Forlag 2009. En udmærket oversigt til menigmand IPCC 2007: Climate Change 2007 - The Physical Science Basis (redigeret af S. Solomon m.fl.). Cambridge University Press, Cambridge I IPCC’s rapporter er der en stor mængde referencer, hvis man ønsker flere detaljer Jørgensen m.fl. 2001: Climate Change Research, Danish Contributions. Gads Forlag, 408s.