8. fejezet - Várható európai tendenciák

Tartalom

8.1. Becslések GCM-eredmények alapján
8.2. Becslések RCM-eredmények alapján
Összefoglaló ellenőrző kérdések

Európa jövőbeni klímájáról összefoglalóan elmondhatjuk, hogy az éves átlaghőmérsékletek a globálisnál nagyobb mértékben növekednek. Részletesebben az alábbi változások prognosztizálhatók.

  1. A melegedés Észak-Európában várhatóan télen lesz a legnagyobb mértékű, míg a mediterrán területeken nyáron.

  2. Észak-Európában a téli napi minimumhőmérséklet nagyobb mértékben növekszik, mint az átlaghőmérséklet. Közép- és Kelet-Európában viszont a nyári napi maximum-hőmérsékletek növekednek nagyobb mértékben az átlaghőmérséklethez viszonyítva.

  3. Az éves csapadékösszeg az északi területeken várhatóan növekszik, míg délen csökken. Közép-Európában a téli csapadék növekedése, s a nyári csapadék csökkenése várható.

  4. A szélsőséges napi csapadék valószínűsíthetően növekedni fog Észak-Európában. Ezzel párhuzamosan a csapadékos napok évi száma a Földközi-tenger térségében várhatóan csökken.

  5. A nyári aszályok esélye Közép-Európában és a mediterrán térségben egyaránt növekedni fog.

  6. A melegedés miatt a hóidény várhatóan rövidülni, a hóvastagság pedig csökkenni fog egész Európában.

Az európai és mediterrán térségek jövőbeli klímaváltozásának kiváltó oka, a globális felmelegedés és annak közvetlen termodinamikai következményein kívül, az alacsony szélességek felől a pólusok irányába történő megnövekedő vízgőz-transzport. A légköri cirkuláció változásai éves és évtizedes skálán is befolyásolják kontinensünk éghajlatát. Erre két példát is említhetünk a közelmúltból. 2002 augusztusában egy súlyos árhullám levonulását tapasztalhattuk Közép-Európa folyóin, mely egyértelműen egy mérsékeltövi ciklon átvonulásához volt kapcsolható (Ulbrich et al., 2003a,b). 2003 nyarán pedig egy hosszan tartó anticiklonális helyzet váltotta ki az Európa-szerte halálos áldozatokat követelő hőhullámot (Beniston, 2004; Schär et al., 2004). Még korábban az 1960-as és 1990-es évek között erős téli melegedés volt megfigyelhető Észak-Európában, melyet az Észak-Atlanti Oszcilláció (NAO) pozitív fázisának erősödése okozott (Hurrell és van Loon, 1997; Scaife et al., 2005).

A lokális termodinamikai tényezők szintén kiemelt szerepet játszanak Európa klímájának jövőbeni megváltozásában (Seneviratne et al., 2010). A télen jelenleg hóval borított területeken a hótakaró jövőbeli csökkenése pozitív visszacsatolási mechanizmus beindulását válthatja ki, mellyel erősíti a melegedést. Dél- és Közép-Európa térségében a talaj nyári szárazodásával összefüggő visszacsatolási mechanizmusok már napjainkban is fontos szerepet játszanak az éghajlati viszonyok kialakításában. Például a fent említett 2003-as hőhullám hatását is jelentősen felerősítették (Black et al., 2004; Fink et al., 2004).

A következőkben röviden áttekintjük a térségre vonatkozó globális és regionális klímaszimulációk eredményeit, s a becslések bizonytalanságait. Az Európára várható éghajlati tendenciákat két forrás alapján összegezzük. Egyrészt az IPCC 2007-es Helyzetértékelő Jelentésében bemutatott eredmények, másrészt az azóta lezárult ENSEMBLES Európai Unió által támogatott projekt eredményeinek (van der Linden és Mitchell, 2009) ismertetésével. Előbbi elsősorban a GCM-eken (Phillips et al., 2007), illetve a PRUDENCE projekt (Christensen et al., 2007) keretében végzett regionális klímaszimulációkon alapul. Ebben a fejezetben csak a közepesnek tekinthető A1B szcenárióra vonatkozó modellszimulációkat mutatjuk be.

8.1. Becslések GCM-eredmények alapján

A modellek validációja során a térségre vonatkozóan kapott legfontosabb eredményeket az alábbiakban foglalhatjuk össze. (1) A GCM-szimulációk a nyári félévben nagyjából megfelelően becslik a múlt század hőmérsékletét, a téli félévben viszont jelentősebb alulbecslést figyelhetünk meg, különösen Észak-Európa keleti részén. Ennek oka, hogy a szimulációkban az Atlanti-óceán térsége felől érkező nyugati áramlás gyengébb a megfigyelthez képest. (2) Észak-Európában ősztől tavaszig a GCM-ek által szimulált csapadék a megfigyeléseket felülbecsli (Adam és Lettenmaier, 2003). Nyáron viszont a modellek többsége alulbecsli a csapadékot, különösen a térség keleti részén. (3) Az RCM-szimulációk mind a hőmérséklet, mind a csapadék esetén jobban közelítik a megfigyelési adatokat. Ennek ellenére Délkelet-Európában jóval szárazabb és melegebb éghajlati viszonyokat becsülnek a mérésekhez viszonyítva (Hagemann et al., 2004; Jacob et al., 2007). Sok RCM-szimuláció a nyári hőmérséklet évek közötti változékonyságát is túlbecsli Dél- és Közép-Európában (Lenderink et al., 2007; Vidale et al., 2007). (4) Az RCM-szimulációkban a középhőmérsékletekhez képest nagyobb a szélsőséges hőmérsékletek hibája (Kjellström et al., 2007). (5) A csapadékhoz kapcsolódó extrém éghajlati eseményeket lényegesen jobban rekonstruálják az RCM-, mint a GCM-szimulációk. A megfigyelésekhez képest egyértelműen szisztematikus alul- vagy felülbecslés nem jellemző, kivéve a déli területek nyári szárazságát (Booij, 2002; Semmler és Jacob, 2004; Fowler et al., 2005).

Az éves, téli és nyári várható hőmérséklet- és csapadékváltozás a 2080 és 2099 közötti időszakra az 1980 és 1999 közötti referencia időszakhoz képest Európa térségében

8.1. ábra. Az éves, téli és nyári várható hőmérsékletváltozás (a felső sorban) és csapadékváltozás (az alsó sorban) 2080–2099-re Európa térségére. A kompozittérképek 21 GCM output (Phillips et al., 2007) alapján az A1B szcenárióra készültek, referencia időszak: 1980–1999 (Forrás: IPCC, 2007a). Climate Change 2007: The Physical Science Basis. Working Group I Contribution to the Fourth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change, Figure 11.5. Cambridge University Press

Európa térségében a XX. században detektált melegedési tendencia várhatóan erősödő mértékben tovább folytatódik a XXI. század végéig. A GCM-szimulációk alapján – A1B kibocsátási szcenáriót feltételezve – az évi középhőmérséklet 2080-2099-re várható növekedése (8.1. ábra felső sora) Észak-Európában 2,3–5,3 °C, Dél-Európában 2,2–5,1 °C (az 1980–1999 referencia időszakhoz viszonyítva). A legnagyobb melegedés Európa északi részén télen, míg a mediterrán térségben nyáron valószínűsíthető. Annak ellenére, hogy a légköri cirkuláció fontos szerepet játszik a kontinens hőmérsékleti viszonyainak alakításában (Dorn et al., 2003), a prognosztizált melegedésben mégsem ez a legfontosabb tényező (Rauthe and Paeth, 2004; Stephenson et al., 2006; van Ulden et al., 2007). Van Ulden és van Oldenborgh (2006) regressziós eljáráson alapuló elemzésének eredményei alapján a cirkulációs változások a nyugatias áramlás erősödése révén télen, valamint nyár végén növelték a melegedés mértékét. Ezzel ellentétben az áramlás gyengülése következtében májusban és júniusban kissé csökkent a melegedés. A fenti becslések szerint a cirkulációs viszonyok módosulásának hatására jelentkező havi hőmérséklet-változás mértéke nem haladja meg a 1,5 °C-ot, amely sokkal kisebb a modellszimulációk XXI. század végére prognosztizált teljes melegedésénél.

A GCM-szimulációk XXI. század végére vonatkozó csapadékbecsléseiben egyértelműen kettéválik Európa (8.1. ábra alsó sora): északon a csapadék várhatóan növekedni fog (0–16%-kal), míg délen csökkenni (4–27%-kal). A legnagyobb csapadéknövekedés Észak- és Közép-Európában télen várható. Nyáron a modellek Észak-Európára becsült változásai az 55°É szélességtől északra csapadéknövekedést, míg attól délre csökkenést jeleznek. A kontinens déli részén egyértelműen csökkenő tendencia valószínűsíthető, mely nyáron a legnagyobb mértékű. A csapadékviszonyok éves eloszlásában és megváltozásában cirkulációs és termodinamikai tényezők egyaránt szerepet játszanak. Van Ulden és van Oldenborgh (2006) vizsgálatából kiderül, hogy a cirkulációváltozás szerepe minden évszakban döntő fontosságú. A téli csapadéknövekedés a nyugati áramlás erősödésére vezethető vissza, míg a nyári szárazabb viszonyok a keleties, anticiklonális helyzet következményeként jelennek meg. Rowell és Jones (2006) számításai szerint a kontinentális és délkelet-európai térség nyári csapadékcsökkenéséért a termodinamikai tényezők a felelősek. Például a relatív nedvesség csökkenésének hátterében – a tengeri területekhez képest – nagyobb mértékű kontinentális melegedés áll. Egy másik lehetséges tényező a csökkenő talajnedvesség, melynek oka a tavaszi melegedés következtében jelentkező korábbi hóolvadás.

A Földközi-tenger körzetének szárazodási folyamata jobban megfigyelhető Giorgi és Lionello (2008) 2071–2100-ra vonatkozó analízise alapján (8.2. ábra). A fehérrel jelzett 0 változási zóna évszakonként máshol helyezkedik el, nyáron a legészakabbra, télen a legdélebbre. Ezzel magyarázható a hazánkra (pirossal jelezve) várható jelentős nyári szárazodás és a télre várható növekvő csapadék, ugyanis az adott évszakokban a térség rendre a fehér vonaltól délre, illetve északra fekszik.

Az 1961 és 1990 közötti referencia időszakhoz képest százalékban kifejezett átlagos évszakos csapadékváltozás a 2071 és 2100 közötti időszakra az A1B szcenárió esetén 17 GCM-output alapján. A fehérrel jelzett 0 izovonal választja szét a várható csapadéknövekedés és csapadékcsökkenés térségeit.

8.2. ábra. Átlagos évszakos csapadékváltozás (%) 2071–2100-ra az A1B szcenárió esetén 17 GCM-output alapján, referencia időszak: 1961–1990. A fehérrel jelzett 0 izovonal választja szét a várható csapadéknövekedés és -csökkenés térségeit. Magyarország határát piros kontúrvonal jelzi. (Forrás: Giorgi és Lionello, 2008)

Ugyancsak a durvább felbontású GCM-szimulációk segítségével térképes formában készültek a 8.3. és a 8.4. ábrán látható valószínűségi előrejelzések a 2081–2099 időszakra. Külön-külön ábra mutatja be a nyári és a téli várható változások 10%-os, 50%-os és 90%-os percentilis mezőit a hőmérsékletre (bal oldali oszlopok) és a csapadékra (jobb oldali oszlopok) vonatkozóan. Az előrejelzett változások medián (50%-os percentilis) mezői a várható átlagos változásokra utalnak, míg a 10%-os és a 90%-os percentilisek a modelleredményekből kapott változások szélsőségeit jelenítik meg. Itt is jól elemezhető a téli és a nyári várható melegedés eltérő mértéke és területi eloszlása, valamint a csapadékváltozás eltérő előjele Európa északi és déli régióiban.

Az 1961 és 1990 közötti referencia időszakhoz képest a 2080 és 2099 közötti időszakra vonatkozó nyári hőmérsékletváltozási és nyári csapadékváltozási valószínűségi előrejelzései az A1B szcenárió esetén. A bemutatott térképek a 10%-os, az 50%-os és a 90%-os percentilis értékeket mutatják be GCM-szimulációk alapján.

8.3. ábra. Az ENSEMBLES projekt Európára, a 2080–2099 időszakra vonatkozó nyári hőmérséklet (bal oldali oszlop) és a csapadék (jobb oldali oszlop) valószínűségi előrejelzései az A1B szcenárió esetén. A térképek a 10%-os, az 50%-os (medián) és a 90%-os percentilis értékeket mutatják be GCM-szimulációk alapján. Referencia időszak: 1961–1990. (Forrás: van der Linden és Mitchell, 2009)

Az 1961 és 1990 közötti referencia időszakhoz képest a 2080 és 2099 közötti időszakra vonatkozó téli hőmérsékletváltozási és téli csapadékváltozási valószínűségi előrejelzései az A1B szcenárió esetén. A bemutatott térképek a 10%-os, az 50%-os és a 90%-os percentilis értékeket mutatják be GCM-szimulációk alapján.

8.4. ábra. Az ENSEMBLES projekt Európára, a 2080–2099 időszakra vonatkozó téli hőmérsékleti (bal oldali oszlop) és csapadék (jobb oldali oszlop) valószínűségi előrejelzései az A1B szcenárió esetén. A térképek a 10%-os, az 50%-os (medián) és a 90%-os percentilis értékeket mutatják be GCM-szimulációk alapján. Referencia időszak: 1961–1990. (Forrás: van der Linden és Mitchell, 2009)