Zmiana klimatu, modele, przyczyny i zagrożenia
Opracowanie: Prof. Mariusz J. Figurski, dr Adam Jaczewski, Centrum Modelowania Meteorologicznego IMGW-PIB
Modele klimatyczne to programy komputerowe, które symulują wzorce pogodowe w czasie. Wynikiem symulacji jest zestaw wzorców pogodowych, który stanowi opis klimatu w różnych warunkach. Naukowcy wykorzystują modele klimatyczne, aby przewidzieć, jak klimat może się zmienić w przyszłości, zwłaszcza gdy działania człowieka, takie jak emisje gazów cieplarnianych do atmosfery, zmieniają, dotychczas stabilne, warunki naszej planety. Modele klimatyczne są zgodne co do wielu ważnych faktów na temat naszego klimatu. Na przykład modele niezawodnie pokazują, że przyczyną ocieplenia klimatu jest wzrost koncentracji gazów cieplarnianych. Modele próbują również przewidzieć, w jaki sposób zmiany klimatu wpłyną na rozkład geograficzny zjawisk ekstremalnych, opady deszczu, poziom mórz, pokrywę lodową i inne składowe ekosystemu ziemskiego. Modele klimatyczne mogą być globalne lub regionalne.
Globalne modele klimatyczne (GCM) mogą dostarczyć nam prognoz dotyczących tego, jak klimat Ziemi może się zmienić w przyszłości. Te wyniki są główną motywacją dla społeczności międzynarodowej do podejmowania decyzji w sprawie łagodzenia zmian klimatu. Jednak skutki zmieniającego się klimatu i strategie adaptacyjne wymagane do radzenia sobie z nimi, będą występować w bardziej regionalnych i krajowych skalach. To właśnie tutaj Regionalne Modele Klimatu (RCM) odgrywają ważną rolę, zapewniając prognozy o znacznie większej szczegółowości. Regionalne modele klimatyczne, które skupiają się na określonych obszarach, znacznie dokładniej odwzorowują procesy zachodzące w na powierzchni i w atmosferze w rozdzielczości poziomej, zwykle kilkadziesiąt lub nawet kilka kilometrów. Jest to znacznie bliższe skali rzeczywistych obserwacji topografii, pokrycia terenu i typów gleby, które wpływają na system klimatyczny. Z tego powodu regionalne modele klimatyczne mogą wykorzystywać więcej rzeczywistych danych niż modele globalne, a ich symulacje są zwykle dokładniejsze.
Regionalne modele klimatyczne dostarczają informacji w dużej rozdzielczości bardziej odpowiedniej do badań zjawisk regionalnych i do zastosowania w ocenach podatności, skutków i adaptacji (VIA). Regionalne modele klimatyczne mogą pomóc odpowiedzieć na dwa rodzaje pytań związanych z przyszłym klimatem. Pierwszy dotyczy tego, jaka może być pogoda za określoną liczbę lat. Ten typ projekcji może poinformować decydentów, którzy muszą uwzględnić zmienne, takie jak opady lub temperatura w planowaniu długoterminowym. Drugie pytanie dotyczy tego, jak przeszłe ekstremalne zdarzenie, takie jak burza lub huragan, może przebiegać w przyszłych warunkach klimatycznych. Takie podejście pozwala badaczom i decydentom przyjrzeć się zjawiskom wpływającym na gospodarkę i społeczeństwo i zrozumieć, w jaki sposób przyszłe zmiany klimatu mogą wpływać na podobne zjawisko.
Wyniki symulacji regionalnych modeli klimatycznych są już obecnie wykorzystywane do oceny oddziaływania w różnych kontekstach regionalnych i sektorach gospodarki, w tym w rolnictwie – susze, hydrologii czasie spływu wód wywołanego opadami śniegu, sztormach i ekstremalnym wietrze. RCM są wykorzystywane również do analiz związanych ze zdrowiem publicznym, takimi jak wektorowe choroby zakaźne, stres cieplny, choroby związane z zanieczyszczeniem, jakością powietrza. Innymi zastosowaniami istotnymi z punktu widzenia gospodarczego są minimalizowanie ryzyka pożarów, naturalne reakcje ekosystemów na zmiany klimatu, produkcja energii wiatrowej i fotowoltaicznej oraz turystyka. Dane z projektów opartych na RCM, takich jak EUROCORDEX lub innych programów krajowych, są również szeroko wykorzystywane w krajowych i regionalnych raportach oddziaływania zmiany klimatu. W tym kontekście należy podkreślić, że informacje oparte na RCM, podobnie jak te oparte na GCM, nie mogą być wykorzystywane do zastosowań w ocenach podatności, skutków i adaptacji (VIA) bez starannej i krytycznej analizy systematycznych błędów i niepewności modelu oraz ich wpływu na prognozy regionalne. W rzeczywistości dane klimatyczne generowane przez regionalne modele klimatyczne muszą być przetwarzane przy użyciu zaawansowanych technik analizy danych przez odpowiednio przygotowany personel.
