Przyszłe zmiany klimatyczne

2136

Scenariusze klimatyczne Polski w XXI wieku

Scenariusze zmian klimatu w XXI wieku w Polsce opracowano wykorzystując najlepsze narzędzia nowoczesnej klimatologii: – hydrodynamiczne modele systemu klimatycznego. Modele te konstruowane zgodnie ze stopniem naszego poznania i zrozumienia praw fizycznych rządzących światem, dostarczają trójwymiarowego opisu w czasie zmiennych klimatycznych. Niestety obarczone są również wieloma niepewnościami wynikającymi z niedoskonałości naszej wiedzy. I dlatego w jakichkolwiek rozważaniach na temat potencjalnych scenariuszy konieczne jest branie pod uwagę możliwe zmiany w pewnych zakresach. Stąd analizuje się wiązki projekcji, uzyskanych z różnych modeli regionalnych, sterowanych różnymi warunkami brzegowymi generowanymi przez modele ogólnej cyrkulacji.

Scenariusze zmian klimatu dla Polski są przygotowane w oparciu o symulacje przeprowadzone w projekcie UE ENSEMBLES, w którym powstał największy dostępny obecnie zestaw projekcji klimatu dla Europy dla 21. wieku. Wyniki projektu ENSEMBLES umożliwiają wzięcie pod uwagę różnych możliwości rozwoju systemu klimatycznego, są szeroko eksploatowane i stanowią podstawę wielu opracowań zmian klimatu w innych krajach europejskich.

Dla oceny zmian klimatu w Polsce wykorzystano wyniki 8 modeli regionalnych z warunkami brzegowymi z 4 modeli globalnych (ARPEGE, ECHAM5, BCM, HadCM3Q0.

Projekcje zostały wykonane przy założeniu scenariusza emisji SRES A1B (Nakicenovic, Swart, 2000). Symulacje przeprowadzone przy wykorzystaniu tego scenariusza odzwierciedlają obraz średnich zmian w stosunku do scenariuszy skrajnych ( A2 i B1). Natomiast różnice wynikające z zastosowania wiązki modeli są bardzo istotne i niezbędne jest branie ich pod uwagę.

Oczekiwane zmiany klimatu w Polsce

Do analizy zmian temperatury zastosowano metodę percentyli 10. i 90. Percentyl 10 wskazuje wartości temperatury, poniżej których występuje 10% wszystkich wartości temperatury w danym okresie, natomiast percentyl 90. odcina 10% największych wartości temperatury.

W przypadku zimy zdecydowanie większych przyrostów należy oczekiwać w zakresie temperatur niskich (percentyl 10), najsilniejszych w Polsce północno-wschodniej, do 2, 5oC w pierwszym okresie i powyżej 4, 50C w drugim. Wzrosty wysokich wartości temperatury zimowej są bardziej jednorodne dla całego kraju i nieco mniejsze, około 1,50C w latach 20212050 i około 3, 50C w okresie 20712100 w przypadku percentyla 90. W lecie wzrost niskich temperatur, reprezentowanych przez percentyl 10. dochodzi do około 1oC w latach 20212050 i do około 3oC w 20712100. Większy jest wzrost temperatur wysokich, zwłaszcza w Polsce południowo-wschodniej, od 2,5oC w pierwszym badanym okresie do ponad 4,5oC pod koniec stulecia.

Rozkład przestrzenny względnych zmian opadu wskazuje na zwiększenie opadu zimowego dochodzące do około 15% w części północnej kraju w latach 20212050 i do ponad 20% w części wschodniej w latach 20712100. W lecie oczekiwane jest zmniejszenie opadu pod koniec stulecia, największe na południowym wschodzie. Opady wiosenne w pierwszym okresie nieznacznie maleją w zachodniej części kraju, natomiast w drugim okresie zauważalny jest ich około 10% wzrost w całej Polsce. Dla jesieni tendencje są najsłabsze, jedynie można spodziewać się niewielkiego spadku w północnych regionach kraju.

Przebiegi uśrednionych wartości temperatury powietrza oraz opadu w Polsce w lecie i zimie dla całego okresu 19712100 w środkowej Polsce (rejon Łodzi) przedstawiono na Szare obszary ilustrują zakres zmienności obu zmiennych dla ośmiu rozważanych symulacji i wskazują na skalę niepewności obliczonych scenariuszy. W lecie ta zmienność jest większa w przypadku opadu. Tendencja temperatury jest wyraźnie rosnąca. Dla opadu tendencje nie są wyraźne, jakkolwiek można zauważyć zmniejszenie opadu latem i niewielki wzrost zimą.

Najdłuższe czasy trwania okresów z temp. max> 25oC i temp. min < 0oC) w roku, natomiast rysunek 6 pokazuje liczbę dni w roku z temperaturą odpowiednio powyżej i poniżej przyjętych progów. Wykresy przedstawiają tendencje obserwowane w latach 19512010 oraz symulowane do końca 21 wieku. Modele wskazują na wydłużenie okresów z wysoką temperaturą, a skrócenie okresów niską. Zwraca uwagę fakt, że w okresie referencyjnym 19712000 występuje ponad dwa razy więcej dni mroźnych z temperaturą minimalną poniżej 0oC, niż dni z wysoką temperaturą, natomiast pod koniec stulecia ta tendencja się odwraca.

W konsekwencji wzrostu temperatury wyraźnie widoczny jest spadek (skrócenie) długości okresu grzewczego (wyrażanego liczbą stopniodni), charakteryzującego zapotrzebowanie na ogrzewanie pomieszczeń.

W przypadku liczby dni w roku z temperaturą minimalną mniejszą od -10oC  i -20oC wyraźnie zaznacza się zmniejszenie liczby takich dni (rys. 10). Zmiany mają układ południkowy z większą liczbą dni w regionie północno-wschodnim oraz w górach. Dni z temperaturą poniżej -200C częściej występować będą w regionach północno-wschodniej Polski. Na pozostałej części kraju (z wyjątkiem gór) takie temperatury będą występować sporadycznie.

W sumach rocznych opadów zróżnicowanie przestrzenne nie ulega zmianie w stosunku do obecnego. W przypadku okresów mokrych (najdłuższych okresów z opadem >1mm/dobę) brak jest wyraźnej tendencji zmian na obszarze kraju. Widoczne jest natomiast wydłużenie okresów bezopadowych (najdłuższych okresów z opadem <1 mm/dobę). Warto zwrócić uwagę na „suchą” strefę wzdłuż wschodniej granicy kraju, w której okresy z opadem skracają się a okresy bezopadowe są coraz dłuższe.

W przypadku opadów intensywnych (>10 mm/dobę) należy liczyć się ze wzrostem ich częstotliwości we wschodniej Polsce. Liczba dni z opadami ulewnymi (>20mm/dobę) zwiększa się natomiast w Polsce południowej, zwłaszcza w regionie Bieszczadów a zmniejsza w Polsce środkowej, szczególnie w jej części zachodniej.

Wyniki analizy scenariuszy klimatycznych wykazują, że:

  • temperatura wykazuje wyraźną tendencję wzrostową na obszarze całego kraju, większe ocieplenie jest spodziewane pod koniec stulecia, przyrosty temperatury są zróżnicowane regionalnie i sezonowo, największy wzrost temperatury powyżej 4,50C w ostatnim trzydziestoleciu 21. wieku w zakresach niskich wartości temperatury jest widoczny zimą w regionie północno-wschodnim kraju, a w przypadku wysokich wartości temperatury latem w Polsce południowo-wschodniej;
  • wzrost temperatury jest prawidłowo odzwierciedlony w przebiegu wszystkich wskaźników klimatycznych opartych na tej zmiennej, np. wyraźna jest tendencja wydłużenia termicznego okresu wegetacyjnego, zauważa się jego wcześniejszy początek, maleje liczba dni z temperaturą minimalną mniejszą od 0oC a rośnie liczba dni z temperaturą maksymalną wyższą od 25oC, oczywiście przebiegi indeksów są uwarunkowane regionalnie, co bardzo dobrze oddają modele;
  • w przypadku opadu tendencje są mniej wyraźne, symulacje wskazują na pewne zwiększenie opadów zimowych i zmniejszenie opadów letnich pod koniec stulecia;
  • Charakterystyki temperatury takie jak np. liczba dni odzwierciedlają wzrostowe tendencje zmiany temperatury. Charakterystyki opadowe wykazują wydłużenie okresów bezopadowych, wzrost sumy opadów maksymalnych oraz skrócenie okresu zalegania pokrywy śnieżnej.