Модели за симулацију климе и њихова употреба у органској пољопривреди (4) Д.Т. Михаиловић

Transcription

1 Модели за симулацију климе и њихова употреба у органској пољопривреди (4) Д.Т. Михаиловић

2 13.2 Основно о климатским променама Према Светској метеоролошкој организацији глобалне промене су промене у неорганском и органском свету као и у човековој активности у друштву у целини које настају као последица деловања климатских промена да би се или појачавале или слабиле у зависности од њиховог интезитета Климатске промене приписују се људским активностима које мењају састав атмосфере Климатске варијабилности приписују се природним узрочницима Фестивал науке, 15. фебруар 2009., Нови Сад

3 13.3 IPCC реконструкција температуре северне хемисфере у задњих 1000 година Фестивал науке, 15. фебруар 2009., Нови Сад

4 13.4 Шта је очигледно? Фестивал науке, 15. фебруар 2009., Нови Сад

5 Tschierva 13.6 Топљење глечера Фестивал науке, 15. фебруар 2009., Нови Сад

6 Pasterze 13.7 Фестивал науке, 15. фебруар 2009., Нови Сад

7 13.8 Јел се топи? Нег шта нег да се топи! Сваке године се отопи на Антартику Око km 2 леда или ЧЕТИРИ и још пола Србије Сваке године НИВО мора расте за око 40 cm што је дупло више него што смо сањали пре десет година Фестивал науке, 15. фебруар 2009., Нови Сад

8 Расподела појаве топлих таласа 13.9 Source: On the basis of data from IPCC, 2003 Frequency of heat waves occurrence Global warming Present climate Predicted climate Cold Averages temperature Heat waves Као резултат глобалног загревања очекује се више ТОПЛОТНИХ ТАЛАСА! Фестивал науке, 15. фебруар 2009., Нови Сад

9 13.10 Промена броја дана са сушним периодима (падавине мање од 0,5 mm за ( ) у поређењу са ( ) Фестивал науке, 15. фебруар 2009., Нови Сад

10 13.11 Симулације климе? МОДЕЛИ Фестивал науке, 15. фебруар 2009., Нови Сад

11 13.12 Глобални климатски модел Модел опште циркулације атмосфере (МОЦА) је математички модел опште циркулације атмосфере или океана који се базира на једначинама динамике и термодинамике за ротирајућу атмосферу Ове једначине се преко сложених рачунарских кодова користе у симулацији атмосфере и океана земље. Заједно са компонетама: површинским шемама као и површинским шемама за лед из океана чине глобалне климатске моделе (ГКМ) МОЦА и ГКМ модели су у широкој употреби за прогнозу времена, за разумевање климе и пројектовање климатских промена. Они су тако дизајнирани да се користе за временске скале од декаде до века.

12 5th International Summer School Renewable Energy & Energy Efficiency in South East Europe August 2009, Fojnica, Bosnia and Herzegovina 13.13

13 13.14 Сценарији климатских промена Сценарио: & кохерентан и унутрашње конзистентан и прихватљив опис могућег стања света у будућности & једна вероватна клима која ће бити конструисана за употребу истраживања потенцијалних последица антропогених климатских промена

14 13.15 Разлика између климатског сецнарија и сценарија климатских промена & Сценарио климатских промена = једно вероватно стање климе... које се стриктно односи на представљање разлике између једног могућег стања климе и текуће климе или климе добијене моделом. Ово је само један корак ка конструкцији климатског сценарија; & Климатски сценарио = комбинација сценарија климатских промена и описа текуће климе која је представљена преко резултата осматрања (анализа климатског режима) A1FI, A1B, A1T, A2, B1 and B2

15 Скалирање на мањи просторни размер? 13.15а Скалирање на мањи просторни размер (енгл.- downscaling). За многе климатске студије и сценарија, засновним на подацима добијеним из глобалног климатског модела, због њихове временске и просторне резолуције није могуће донети закључке о климатским променама у региону. Такође, за конструисање регионалних сценарија климатских промена потребна је детаљнија спецификација орографије и карактеристика подлоге на регионалном нивоу будући да они највише доприносе специфичностима климе у региону. Из тога разлога се прибегава тзв. скалирању на мањи просторни размер које представља скуп техника које се примењују са циљем да се добије информација о клими за већу резолуцију на основу података који се добијају из глобалног климатског модела са грубљом резолуцијом. Ово је могуће да се уради поступком: 1) скалирањем на мањи просторни размер статистичким поступком или 2) скалирањем на мањи просторни размер динамичким поступком тј. преко тзв. регионалних модела који у принципу имају исту структуру као и глобални климатски модели само што им је просторна резолуција мања (10 50 km).

16 5th International Summer School Renewable Energy & Energy Efficiency in South East Europe August 2009, Fojnica, Bosnia and Herzegovina 13.16

17 Моћни рачунари за прогнозу времена и климатске симулације Mare Nostrum: largest Myrinet cluster in the world IBM system at Barcelona Supercomputer Center 4812 PowerPC 970 processors, 9.6 TB memory Фестивал науке, 15. фебруар 2009., Нови Сад Д.Т. Михаиловић

18 Д.Т. Михаиловић Meeting with the project scientific officer Dr. Armand Beuf, Novi Sad, 7 February 2007 ECHAM global integration REGIONAL non-hydrostatic model

19 12.3 Производи из модела за нумеричку прогнозу времена који су корисни за органску пољопривреду Резиме Климатски модели користе квантитативне методе да би са њима симулирале интеракције између атмосфере, океана, тла и леда. Они се користе у различите сврхе у распону од проучавања климатског система па до пројекција климе у будућности и дизајнирани су за употребу на временској скали у распону од десет година до једног века а у новије време и до неколико хиљада година. Ови, рачунарски веома захтевни, нумерички модели се базирају на интеграцији једначина динамике флуида као и хемијских а понекад и биолошких једначина. Климатски модели морају да задовоље следеће принципе: 1) да су базирани на добро дефинисаним физичким принципима; 2) да добро реподукују осмотрене карактеристике климе у садашњости као и климатске промене у прошлости и 3) да омогуће поуздану процену климатских промена у будућности на континенталном и већем просторном размеру.

20 13.20 Сценарио климатских промена је један кохерентан, унутрашње конзистентан и највероватније остварљив опис будуће климе, који је конструисан за употребу у истраживању могућих последица климатских промена условљених човековом делатношћу (IPCC, 2001). Напоменимо да се са климатским сценаријом не предвиђа клима у будућности. Климатски сценарији се користе: 1) да би се обезбедили подаци за студије процене о осетљивости, степену утицаја и адаптације у појединим човековим делатностима; 2) да се код људи подигне ниво свести о климатским променама и њиховим последицама; 3) као значајна помоћ у стратешком планирању на нивоу државе; 4) за дефинисње најостварљивијег правца у коме треба да иде неко друштво у будућности; 5) да се прикупе наша сазнања о будућности и 6) да би се се истражиле последице политичких одлука.

21 Температура ваздуха Падавине Реконструкција вегетације

22 Пројекција климе за мањи просторни размер 13.22

23 Пројекција климе Србије 13.23

24 Пројекција климе Војводине 13.24

25 Пројекција приноса кукуруза 13.25

26 Пројекција приноса пшенице 13.26