Menneskeskabte Menneskeskabte klimaændringer og klimaændringer og

ekstremerekstremer

Ole B. ChristensenOle B. ChristensenDMIDMI

OverblikOverblik

• Hvad er drivhuseffekten?• Hvad er en klimamodel?• Temperatur (og lidt vind…)• Nedbør: Ændringer i gennemsnit og

i ekstremer.• Videre læsning

Ændring i global temperatur 1850-2010Ændring i global temperatur 1850-2010

Kilde: University of East Anglia

Klimasystemets vigtigste Klimasystemets vigtigste tilbagekoblingsmekanismertilbagekoblingsmekanismer

• Positive:– Drivhuseffekt fra vanddamp– Sne-is-albedo (reflektivitet)– Udtørring og opvarmning

• Negative:– Infrarødt varmetab (T4) der vokser

med temperatur– CO2 og CH4 optagelse af oceaner og

landjord

• Usikre:– Skyer

KlimasystemetKlimasystemet

• Jordens klimasystem er– Kaotisk– Komplekst– Fyldt med fænomener på alle

tidsskalaer

• Modellering af effekter er nødt til at være kvantitativ.

Klima og vejr:Klima og vejr:”Hvordan kan man tro på en 100-”Hvordan kan man tro på en 100-års forudsigelse, nå man ikke en års forudsigelse, nå man ikke en gang kan forudsige vejret i gang kan forudsige vejret i Lyngby en uge frem?”Lyngby en uge frem?”• En vejrudsigt forudsiger hændelser:

”Hvornår regner det?”• En klimaprojektion beregner

ændringer i statistik: ”Vil der komme flere kraftige regnskyl i fremtiden?”

Klima og vejrKlima og vejr• Vejrudsigter:

– Begyndelsesværdiproblem. Alle observationer bruges for at få en optimal starttilstand

– Forsøger at finde den mest sandsynlige vejrudvikling for op til et par uger, hvor begyndelsesværdien stadig betyder noget

– Modellen skal være effektiv og have en høj opløsning

• Klimaprojektioner:– Grænseværdiproblem.

Begyndelsestilstanden betyder intet. Men strålingspåvirkningen er kritisk

– Undersøger hele sandsynlighedsfordelingen– Modellen skal bevare masse og energi over

lange perioder

Udviklingen af computereUdviklingen af computere

DMI Cray XT-5 2x 19TFLOPS”2004-model”

1990 1996

2001 2007

Kilde: IPCC, 2007

Koncentrationen Koncentrationen af COaf CO2,2,, metan og , metan og NONOxx atmosfæren i atmosfæren i

10.000 år10.000 år

Kilde: IPCC (2007)

Hvad er drivhuseffekt?Hvad er drivhuseffekt?

IPCC’s scenarier for fremtidens udvikling.

CO2-udslip

CO2-koncentrationer

Kilde: IPCC (2001)

Årsagen til observerede Årsagen til observerede klimaændringer:klimaændringer:

Kilde: IPCC (2007)

Fremtidens klimaFremtidens klima

Kilde: IPCC (2007)

Regionale klimamodellerRegionale klimamodeller

Regional klimamodelleringRegional klimamodelleringKilde: MPI

Fremtidens klimaFremtidens klima

Kilde: IPCC, 2007

NedbørændringerNedbørændringer

Simulering af vejrSimulering af vejr

Danmark i fremtidenDanmark i fremtidenVintertemperaturVintertemperatur

(2071-2100) – (1961-1990)(2071-2100) – (1961-1990)

SommertemperaturSommertemperatur

(2071-2100) – (1961-1990)(2071-2100) – (1961-1990)

Danmark i fremtidenDanmark i fremtidenVinternedbør (% ændring)

(2071-2100) – (1961-1990)

Sommernedbør (% ændring)

(2071-2100) – (1961-1990)

Scenario

Ændringer i variabilitetÆndringer i variabilitet

Control

refscen

scen

ref

MoreDroughts

MoreFloods

DrierSummers

Schär et al. (2004)

Schär et al. (2004)

Summer 2003

% ændring i 90. percentil af 10-meter % ændring i 90. percentil af 10-meter vindhastighedvindhastighed

Kraftige vinde vokser nord for Alperne

Ændringer i maksimal Ændringer i maksimal stormflodshøjde vinterstormflodshøjde vinter

Største ændring ca. 30cm ved Vestjylland

Intensitet og sandsynlighedIntensitet og sandsynlighedGennemsnit

Intensitet

Hyppighed

Average; Average; 90%, 95%, 99%, 99.5%, 99.9%90%, 95%, 99%, 99.5%, 99.9%Average;Average; 90%, 90%, 95%, 99%, 99.5%, 99.9%95%, 99%, 99.5%, 99.9%Average; 90%,Average; 90%, 95%, 95%, 99%, 99.5%, 99.9%99%, 99.5%, 99.9%Average; 90%, 95%,Average; 90%, 95%, 99%, 99%, 99.5%, 99.9%99.5%, 99.9%Average; 90%, 95%, 99%,Average; 90%, 95%, 99%, 99.5%, 99.5%, 99.9%99.9%Average; 90%, 95%, 99%, 99.5%,Average; 90%, 95%, 99%, 99.5%, 99.9% 99.9%

Ændringer i dage med Ændringer i dage med kraftig regnkraftig regn

Antal punkter i Europa med positivt Antal punkter i Europa med positivt signalsignal

Sort linie: LandpunkterOrange linie: Alle punkter

Daily precipitation PDFs from 7 ENSEMBLES RCMs and from ECA station data

Boberg et al., 2009b

PDF differencescenario - control

Scandinavian precipitation percentilesScandinavian precipitation percentiles

Change in heavy vs. mean Change in heavy vs. mean precipitationprecipitation

Beniston et al., 2007

Numerisk støj i ekstremerNumerisk støj i ekstremer

Kontroleksperiment Scenarieeksperiment

Relativ ændring 12km (%) Relativ ændring 50km (%)

Numerisk støj i ekstremerNumerisk støj i ekstremer

Yderligere informationYderligere informationInternettet:• IPCC’s hjemmeside ( www.ipcc.ch ) har mange grundige

oversigtsrapporter på engelsk, som kan downloades gratis. F.eks. IPCC 2007: Summary for Policymakers. –Eller alle 3x1000 siders rapport

• På DMI’s hjemmeside ( www.dmi.dk ), under Viden -> DMI-publikationer, findes en række artikler, rapporter og oversættelser vedrørende klimaændringer og variationer.

• Blogs: www.realclimate.org ; www.scienceblogs.com/deltoid . Realclimate skrives af fagfolk og har saglige, læsbare artikler om hotte emner; de har dog temperament. ”Fjenden” er f.eks. www.climateaudit.org eller (endnu værre) wattsupwiththat.com/

• Data fra regionale modeller kan hentes på f.eks. http://ensemblesrt3.dmi.dk/ eller http://prudence.dmi.dk –I fremtiden bliver http://cordex.dmi.dk/ en god ressource

Bøger:• Dahlager og Rothenborg: Turen går til de varme lande. Politikens Forlag

2009. En udmærket oversigt til menigmand• IPCC 2007: Climate Change 2007 - The Physical Science Basis (redigeret af

S. Solomon m.fl.). Cambridge University Press, CambridgeI IPCC’s rapporter er der en stor mængde referencer, hvis man ønsker flere detaljer

• Jørgensen m.fl. 2001: Climate Change Research, Danish Contributions. Gads Forlag, 408s.