5. fejezet - Jövőbeli forgatókönyvek

Tartalom

Összefoglaló ellenőrző kérdések

A jövőre vonatkozó éghajlati elemzésekben mindig szcenáriók, azaz forgatókönyvek szerepelnek konkrét előrejelzések helyett. A vizsgálati cél függvényében különböző módszerekkel állíthatunk elő éghajlati szcenáriókat. E módszereket három csoportba sorolhatjuk, melyek alapján megkülönböztethetünk szintetikus, térbeli vagy időbeli analógián alapuló, illetve klímamodell felhasználását igénylő forgatókönyveket.

A szintetikus forgatókönyvek valamely éghajlati elem egy referencia időszakhoz viszonyított változásának lehetséges sorozatát veszik alapul. Például a hőmérséklet esetén 1 °C, 2 °C és 3 °C mértékű emelkedés következményeit tárgyalják, vagy a csapadék esetén az 5%-os, 10%-os, 15%-os növekedést, illetve csökkenést elemzik. A vizsgálatokban ezen küszöbértékeket a teljes évre állandónak tekintik, vagy akár évszakonként, hónaponként is változtathatják. Ezt a módszertant általában érzékenységvizsgálatokhoz, illetve kritikus éghajlati küszöbértékek meghatározásához használják. Hatalmas előnye a szintetikus forgatókönyveknek az egyszerű definíció és a könnyű alkalmazás, valamint az, hogy a változó éghajlat hatásait szintenkénti rendszerben követhetjük. Problémaként jelentkezik, hogy e módszer nem áll közvetlen kapcsolatban az éghajlatváltozást kiváltó tényezőkkel, például az üvegházhatású gázok koncentrációváltozásával, valamint annak is fennáll a veszélye, hogy irreális szcenáriókat hozunk létre.

Az analógia módszerek lehetnek időbeli, illetve térbeli hasonlóságon alapuló eljárások. Az időbeli analógiák visszanyúlhatnak akár a földtörténeti korokba, vagy csak a műszeres mérési adatok időszakát veszik figyelembe. (i) A paleoklimatológiai analógiák jellemzően a jelennél melegebb időszakokat használják fel, melyek előnye, hogy fizikai alapokon magyarázható, a múltban már megvalósult éghajlati viszonyokat feltételeznek, ahol a múltbeli változás mértéke nagyságrendileg megegyezik a XXI. század végére várható melegedéssel. A valódi mérési adatok hiánya ugyanakkor nem teszi lehetővé a szükséges éghajlati elemek megfelelő pontosságú időbeli és térbeli reprezentációját. (ii) A műszeres méréseken alapuló analógiákat sérülékenységgel és alkalmazkodóképességgel kapcsolatos vizsgálatokban használják, ahol feltétlenül szükséges az éghajlati változók megfelelő felbontású, pontos megadása. Ezek a szcenáriók meglévő adatbázisokkal valóságos, a fizikai törvényszerűségeket teljes mértékben teljesítő viszonyokat tükröznek. Ebből adódik az egyik legnagyobb hátrányuk is, azaz, hogy ha egyáltalán találnak analógiát, azok gyakran csak kis mértékű változásokat tartalmaznak. (iii) A térbeli analógiákat általában az éghajlati rendszer és az ökoszisztéma kölcsönhatásainak extrapolálására alkalmazzák szintén meglévő adatbázisok felhasználásával. Az eltérő földrajzi viszonyok és abiotikus tényezők miatt előfordulhat, hogy a kapott analógia nem valósulhat meg a célterületen. Mindhárom analógia módszer közös hátránya, hogy nem áll közvetlenül kapcsolatban az üvegházhatásból származó sugárzási kényszerrel.

A klímamodell-alapú szcenáriók esetén a fizikai törvényszerűségek be vannak építve az alkalmazott modellbe, és az üvegházhatású gázok koncentráció-változásai bemenő paraméterként szerepelnek. A modell térbeli felbontásának megfelelő részletességgel szolgáltat becslést nagyszámú éghajlati elem jövőbeli alakulására. Ahhoz, hogy a modellek bemenő paramétereiként megadhassuk 50–100 évre előre az üvegházgázok emisszió- illetve koncentráció értékeit, ismernünk kellene a gazdasági és társadalmi folyamatok jövőbeni alakulását. Ilyenek például: a népesség változása, a globalizációs folyamat térhódításának mértéke és sebessége, a megújuló energiahordozók felhasználásának elterjedése, a környezetkímélő technológiák fejlődési üteme, a globális és regionális gazdaságpolitika iránya, a nemzetgazdaságok regionális fejlődési tendenciái, területi és elemenkénti emisszió-értékek, stb. Ilyen nagy időtávra előre ezeket a folyamatokat sajnos nem ismerhetjük, ezért van szükség több lehetséges kibocsátási forgatókönyv definiálására, alkalmazására.

Az elmúlt két IPCC-jelentésben (2001, 2007a) megadott éghajlati forgatókönyvek négy kibocsátási alap-szcenárió (SRES) esetére vázolják a várható társadalmi és gazdasági változásokat. Jellemzőiket az 5.1. táblázatban foglaljuk össze, melyből kitűnik eltérő jellegük. Az A1, B1 és A2, B2 szcenáriópárok rendre a globalizációs folyamatok felgyorsulása, illetve a régiónkénti fejlődés mentén prognosztizálják a jövőt. Az SRES A1, A2 szcenáriók esetén a gyors gazdasági fejlődésé, míg az SRES B1, B2 esetben a környezettudatos technológiai fejlesztéseké a prioritás. Ezek tükrében az emissziók (s egyben a becsült klímaváltozás mértéke) szempontjából az A2 a legpesszimistább és a B1 a legoptimistább forgatókönyv. Az A1 szcenárión belül 3 alszcenáriót különíthetünk el: (1) A1FI, melyet a fosszilis energiahordozók intenzív felhasználása jellemez, (2) A1T, melyet a megújuló energiaforrások használatának jelentős mértékű elterjedése jellemez, (3) A1B, mely a fosszilis és a megújuló energiaforrások kiegyenlített használatát feltételezi.

A1

  • nagyon gyors gazdasági növekedés

  • népesség növekedése a XXI. század közepéig, utána csökkenés

  • új és hatékony technológiák gyors megjelenése

  • az egyes régiók közötti kiegyenlítődés

  • fokozott kulturális és társadalmi hatások

  • a regionális jövedelemkülönbségek csökkenése

B1

  • kiegyenlítődő világ felé fejlődés az A1-hez hasonló népességváltozások

  • a gazdasági szerkezet gyors eltolódása a szolgáltatási és információs ágazatok felé

  • környezetbarát és energia-hatékony technológiák bevezetése

  • a gazdasági, társadalmi és környezeti problémákra globális megoldások kidolgozása

A2

  • heterogén világkép

  • helyi önkormányzatok, önszerveződések hangsúlyosabb működése

  • folyamatosan növekvő népesség

  • regionális gazdasági fejlődések

  • lassú és térben nem egyenletes technológiai változások

B2

  • a gazdasági, társadalmi és környezeti problémák lokális szinten kezelése

  • folyamatosan lassuló ütemű globális népességnövekedés

  • közepes mértékű gazdasági fejlődés

  • az A1, B1-hez képest lassabb és sokoldalúbb változások

5.1. táblázat: A négy SRES globális alapszcenárió fontosabb jellemzői (Forrás: Nakicenovic és Swart, 2000)

A becsült népességváltozásokat tekintve az A1 és B1 emissziós alapszcenáriók azt feltételezik, hogy a Föld teljes népessége néhány évtizeden belül mintegy 8,7 milliárdra növekszik, majd ezt követően a XXI. század végére fokozatosan a jelenlegi 7 milliárdra csökken. A B2 alapszcenárió egyre lassuló ütemű globális népességnövekedéssel számol, mely eredményeképpen 2100-ra Földünk globális népessége meghaladja a 10 milliárdot. A legnagyobb mértékű becsült népességnövekedés az A2 kibocsátási alapszcenárióban szerepel, amely szerint folyamatos globális népességnövekedés mellett a teljes népesség 15 millárd fő is lehet 2100-ban. Az utóbbi a Föld jelenlegi népességének megduplázódásánál is nagyobb növekedést jelentene, mely az eltartóképességbeli korlátok miatt lehetetlennek tűnik.

A becsült társadalmi és gazdasági változásokból következő szén-dioxid kibocsátásokat összegzi az 5.1. ábra az 1990–2100 időszakra (Nakicenovic és Swart, 2000). Az évszázad végére a legnagyobb kibocsátás (30 GtC/év) az A1FI és az A2 szcenárió várható, a legkisebb (5 GtC/év) pedig az A1T és a B1 szcenárió szerint. A század során látható kibocsátási menetek elsődlegesen az adott szcenárióban szereplő globális népességváltozást tükrözik. Az A1 esetében ezt az összefüggést jelentősen módosítják a fosszilis tüzelőanyagok és a megújuló energiaforrások felhasználásának becsült arányai.

A globális antropogén szén-dioxid kibocsátás becsült alakulása 1990 és 2100 között az SRES alap-szcenáriók szerint.

5.1. ábra. A globális antropogén szén-dioxid kibocsátás (GtC/év) becsült alakulása 1990–2100 időszakban az SRES alap-szcenáriók szerint. A színes sávok az alap-szcenárión belüli változatokat összegzik, a vonalak pedig a leggyakrabban alkalmazott becsléseket jelölik. (Nakicenovic és Swart, 2000 nyomán)

Az antropogén kibocsátás következtében várható szén-dioxid koncentráció-változásokat az 5.2. ábrán illusztráljuk. Jól látható, hogy habár a kibocsátások esetén az A1T és a B1 szcenárió a XXI. század második felében csökkenést prognosztizál, a koncentrációban ez a csökkenő tendencia még nem jelentkezik 2100-ig a gáz hosszú légköri tartózkodási ideje miatt. A legpesszimistább A1FI, illetve A2 szcenárió 2100-ra 970 ppm, illetve 856 ppm globális szén-dioxid koncentrációt feltételez, mely az ipari forradalom előtti 280 ppm-hez képest 3–3,5-szeres értéket jelent. Még a legoptimistább A1T és B1 szcenárió is a szén-dioxid szint megduplázódásával számol a XXI. század végére.

A szén-dioxid becsült koncentráció-változásai 2010 és 2100 között az egyes SRES alapszcenáriók alapján

5.2. ábra. A szén-dioxid becsült koncentráció-változásai 2010–2100 időszakban az egyes SRES alapszcenáriók alapján

Az 5.3. ábra a metánra, az 5.4. ábra a dinitrogén-oxidra vonatkozóan mutatja be az SRES szcenációk becsült koncentrációváltozásait a 2010–2100 időszakban. Míg a dinitrogén-oxid esetén a szén-dioxidhoz hasonlóan minden szcenárió folyamatos koncentrációnövekedést valószínűsít, addig a metán koncentrációjának alakulása a mezőgazdasági források dominanciája miatt szorosabb összefüggést mutat a népességváltozás becsült menetével.

A metán becsült koncentráció-változásai 2010 és 2100 között az egyes SRES alapszcenáriók alapján

5.3. ábra. A metán becsült koncentráció-változásai 2010–2100 időszakban az egyes SRES alapszcenáriók alapján

A dinitrogén-oxid becsült koncentráció-változásai 2010 és 2100 között az egyes SRES alapszcenáriók alapján

5.4. ábra. A dinitrogén-oxid becsült koncentráció-változásai 2010–2100 időszakban az egyes SRES alapszcenáriók alapján

Az eddig használatos SRES kibocsátási forgatókönyveket fokozatosan felváltják a reprezentatív koncentráció menetre vonatkozó ún. RCP-típusú forgatókönyvek, amelyek az üvegházhatású gázok koncentrációjának időbeli menetét becslik, de elnevezésükben a koncentrációnövekedésből eredő sugárzási kényszer változására utalnak. A 2014-ben megjelenő Ötödik IPCC Helyzetértékelő Jelentésben már ezek közül az RCP2.6, az RCP4.5, az RCP6.0 és az RCP8.5 szcenáriókat vizsgálják. A számértékek azt jelzik, hogy az egyes forgatókönyvek szerint 2100-ra milyen mértékű sugárzási kényszerbeli változás várható W/m2 egységben kifejezve. Míg az SRES szcenáriók csak 2100-ig vázolták a várható jövőképet, addig az RCP-szcenáriókat már 2300-ig kiterjesztették. Az SRES B1 szcenárióhoz hasonló kibocsátási és koncentrációbeli változások várhatók az RCP4.5 esetén. A pesszimistább A2 szcenárió kiterjesztésének pedig az RCP8.5 tekinthető.

Összefoglaló ellenőrző kérdések

  1. Mutassa be a négy SRES globális alapszcenárió fontosabb jellemzőit!

  2. Hogyan változik a becsült globális antropogén szén-dioxid kibocsátás 1990 és 2100 között az SRES alap-szcenáriók szerint?

  3. Hogyan változik a szén-dioxid becsült koncentrációja 2010 és 2100 között az egyes SRES alapszcenáriókban?

  4. Hogyan változik a metán becsült koncentrációja 2010 és 2100 között az egyes SRES alapszcenáriókban?

  5. Hogyan változik a dinitrogén-oxid becsült koncentrációja 2010 és 2100 között az egyes SRES alapszcenáriókban?