TRENDOVI MIKROKLIMATSKIH PROMJENA U …...jesen 2001. – 2012. 1989. - 2000. o Zabrinjava...
Transcript of TRENDOVI MIKROKLIMATSKIH PROMJENA U …...jesen 2001. – 2012. 1989. - 2000. o Zabrinjava...
Istraživanje i razvoj 1
TRENDOVI MIKROKLIMATSKIH
PROMJENA U PODRAVINI I
UTJECAJ METEOROLOŠKIH
PARAMETARA NA
TRANSPORT
BIOLOŠKIH
ČESTICA
U ZRAKU
Vesna Kadija-Cmrk,dipl.ing.
Istraživanje i razvoj
Razvoj poljoprivrede
Istraživanje i razvoj
22.3.2014.
Razvoj poljoprivrede
Klimatskim i mikroklimatskim promjenama
Varijabilnostima klimatskih elemenata
Detekcijom trendova klimatskih elemenata u Podravini
Utjecajem klimatskih promjena na poljoprivrednu proizvodnju
Utjecaj meteoroloških čimbenika na transport bioloških čestica
Svrha ove prezentacije je upoznati vas
Istraživanje i razvoj Razvoj poljoprivrede
2
Značajne i trajne promjene vremenskih pojava u razdobljima od nekoliko
dekada do nekoliko milijuna godina
Mogu biti globalne, regionalne i lokalne MIKRO-klimatske promjene
One nisu novost
Njih je u povijesti razvoja Zemlje uvijek bilo i uvijek će ih biti,
I tako kroz milijune godina .....
Što su klimatske promjene ?
Istraživanje i razvoj Razvoj poljoprivrede
Varijacije u orbiti Zemlje
Aktivnosti oceana i oceanske struje Jake vulkanske erupcije
Uzroci nastajanja klimatskih promjena
Prirodni procesi
Ledena doba
Varijacije u sunčevoj aktivnosti Mala ledena doba
Istraživanje i razvoj
Uzroci nastajanja klimatskih promjena
Razvoj poljoprivrede
Ljudske aktivnosti
intenzivna poljoprivreda
povećanje razine CO2 i
drugih plinova staklenika
porast temperature
zraka
- erozija tla
- povećava se brzina vjetra - smanjuje se količina relativne vlage u zraku - povećava se temperatura zraka - smanjuje se količina oborina
- povećanje
količine
stakleničkih
plinova
smanjenje
temperature
Pretjerana sjeća šuma
povećanje
temperature
Izgaranje fosilnih goriva u
industriji, prometu,
energetici
Korištenje
zemljišta
- porast
koncentracije
aerosola
Antropogeno zagrijavanje
Istraživanje i razvoj Razvoj poljoprivrede
Dalekosežne posljedice na osjetljivu
ravnotežu prirode
Klimatske promjene manifestiraju se
Porast prosječne temperature planete
(globalno zagrijavanje)
Promjena u količini i intenzitetu
oborina
Veliki problem za svaki
živi organizam na Zemlji
Može se prevladati
Istraživanje i razvoj Razvoj poljoprivrede
Klimatske promjene na lokalnoj razini
Klimatske promjene na lokalnoj razini posljedica su globalne
promjene klime modulirane lokalnim utjecajima
Nadmorska visina
Razvijenost orografije
Udaljenost od mora
Vodene površine – rijeke, jezera
Fizičke osobine podloge – tip tla i vegetacija LOKALNI
MODIFIKATORI
Ljudske aktivnosti
Istraživanje i razvoj Razvoj poljoprivrede
1.172
410
0
200
400
600
800
1000
1200
1400
19
88
.
19
90
.
19
92
.
19
94
.
19
96
.
19
98
.
20
00
.
20
02
.
20
04
.
20
06
.
20
08
.
20
10
.
20
12
.
(mm)
- 3,1 mm / god
Promjena godišnjih količina oborina
-500
-400
-300
-200
-100
0
100
200
300
400
500
1988.
1990.
1992.
1994.
1996.
1998.
2000.
2002.
2004.
2006.
2008.
2010.
2012.
mm
odstupanje
± 49 %
Međugodišnja varijabilnost oborina
850 mm → 787 mm
Negativan trend
OBORINA je od svih klimatskih elemenata najviše podložna promjenama i
ima najveću međugodišnju varijabilnost
Istraživanje i razvoj Razvoj poljoprivrede
Promjene mjesečnih količina oborina nakon
2000.g. u odnosu na prijašnje razdoblje
19
-0,02
12
-11 -8
2
-20 -16
-4
-13 -27
1
-30
-25
-20
-15
-10
-5
0
5
10
15
20
25
30
I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII
% - 10 % -13 % +10 %
Istraživanje i razvoj Razvoj poljoprivrede
0
20
40
60
80
100
120
140
160
0,6 % godišnje
Uzroci smanjenja godišnjih količina oborina
poslije 2000.g.
Prosječan broj dana s oborinama =114
Broj dana s oborinom se povećava
Značajan trend porasta broja suhih dana
(24 satna količina oborina ≤1mm)
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
19
88.
19
89.
19
90.
19
91.
19
92.
19
93.
19
94.
19
95.
19
96.
19
97.
19
98.
19
99.
20
00.
20
01.
20
02.
20
03.
20
04.
20
05.
20
06.
20
07.
20
08.
20
09.
20
10.
20
11.
20
12.
0,4 % godišnje
Prosječni postotak suhih dana = 24 %
Povećanje broja suhih dana povećanje broja sušnih razdoblja
Istraživanje i razvoj Razvoj poljoprivrede
Sušna razdoblja
1989. – 2013.
143sušnih razdoblja u 25 godine
„sušom ugroženo područje”
22
53
23
7 12
4 8
4 3 2 1 1 2 0 1 0
10
20
30
40
50
60
zima vegetacijskorazdoblje
jesen
10 do 15
16 - 20
21 - 30
31 - 40
41 i više
43
8 9
2 0
56
15
5 2 3
0
10
20
30
40
50
60
10
do
15
16
- 2
0
21
-
30
31
- 4
0
41
- 4
5
1989. -2000 .
2001. - 2012.
broj
razdoblja broj
razdoblja
81
62
+30 %
Istraživanje i razvoj
9
4 3 0 0
15
0 0 1 1 0
5
10
15
20
25
30
10
do
15
16
- 2
0
21 -
30
31
- 4
0
41
- 4
5
10
2 5
2 0
12
5 2
0 2
0
5
10
15
20
25
301
0 d
o 1
5
16
- 2
0
21
-
30
31
- 4
0
41
- 4
5
Razvoj poljoprivrede
Promjena broja sušnih razdoblja
zima
jesen
2001. – 2012.
1989. - 2000.
o Zabrinjava povećanje broja sušnih
razdoblja u vegetacijskom periodu
(svih duljina)
o Pojavljuju se ekstra duga sušna
razdoblja u zimi i jesen
24
2 1 0 0
29
10
3 1 0
0
5
10
15
20
25
30
10
do
15
16
- 2
0
21
-
30
31
- 4
0
41-
45
+59 %
vegetacijsko razdoblje +10 %
+6 %
Istraživanje i razvoj
22.3.2014.
Razvoj poljoprivrede
Promjena srednjih godišnjih
temperatura zraka
Prosječno povećanje za 0,08 °C/god
8
9
10
11
12
13
14
198
8.
198
9.
199
0.
199
1.
199
2.
199
3.
199
4.
199
5.
199
6.
199
7.
199
8.
199
9.
200
0.
200
1.
200
2.
200
3.
200
4.
200
5.
200
6.
200
7.
200
8.
200
9.
201
0.
201
1.
201
2.
(°C)
2 °C
Izražena međugodišnja varijabilnost
Istraživanje i razvoj
-6
-5
-4
-3
-2
-1
0
1
2
3
4
5
6
°C
MRAZ
Odstupanja srednjih dnevnih temperatura
zraka poslije 2000.g. u odnosu na ranije
razdoblje
Razvoj poljoprivrede
vegetacijsko razdoblje
IV V VI VII VIII IX
hladna
kišna
razdoblja
Istraživanje i razvoj Razvoj poljoprivrede
0,2 0,2 0,04
0,7 0,6
0,8 0,8 0,8 0,7
1,0
1,6
0,8
-0,5
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII
(°C)
Srednje mjesečne minimalna temperatura zraka
Minimalne temperature zraka u porastu !
Promjene dnevnih temperaturnih
ekstrema poslije 2000.g.
Raniji početak i
kasniji završetak
vegetacijskog
razdoblja
Istraživanje i razvoj Razvoj poljoprivrede
Promjena datuma s pojavom mrazom
u travnju poslije 2000.g.
14 11
4
23
5
0 0
5
10
15
20
25
30
I dekada II dekada III dekada
1989.-2000.
2001.-2012.
broj
dana
+45 % - 55%
Posljedice porasta minimalnih
temperatura zraka
Istraživanje i razvoj
Mraz u svibnju – posljedica ekstremnih
meteoroloških događaja
Razvoj poljoprivrede
1994. 4. svibnja
1995. 3. svibnja
2003. 16. svibnja
2011. 5., 6. svibnja
2012. 18. svibnja
Elementarna nepogoda u poljoprivredi
Prije - ekstremno rijetka pojava kod nas
Istraživanje i razvoj Razvoj poljoprivrede
0,1
-1,4
0,4
1,3
1,0 1,2
0,7 0,7
0,2
0,8
2,0
0,5
-2,0
-1,5
-1,0
-0,5
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII
(°C)
Maksimalne temperature zraka u porastu !
Promjene dnevnih temperaturnih ekstrema
poslije 2000.g.
Istraživanje i razvoj Razvoj poljoprivrede
1,5 = 500%
7,7 = 108%
12,7 = 44%
11,4 = 20%
1,9 = 760%
0
2
4
6
8
10
12
14
I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII
broj dana
Promjene broja „vrućih” dana Tmax ≥ 30°C
Broj „vrućih” dana se povećava !
1989.-2000.
2001.-2012.
Istraživanje i razvoj Razvoj poljoprivrede
Toplinski stres
Broj stresnih razdoblja tokom godine ( minimalno 10 uzastopnih dana s Tmaks 30°C )
1961. -1990.
stupanj ugroženosti s obzirom
na toplinski stres za potrebe
poljoprivrede potpuna
neugroženost
0 godina
0 %
Istraživanje i razvoj Razvoj poljoprivrede
Broj stresnih razdoblja tokom godine
Toplinski stres
stupanj ugroženosti s obzirom
na toplinski stres za potrebe
poljoprivrede srednja
ugroženost
9 godina
41 %
1991. - 2013.
Istraživanje i razvoj Razvoj poljoprivrede
Štetne posljedice klimatskih
promjena u poljoprivredi
Smanjenje prinosa na
NENAVODNJAVANIM usjevima
u srednje ugroženim klimatskim
uvjetima je od 40 do 60 %, a u
jako ugroženim uvjetima
od 90 % do 100 % .
Mjera prilagodbe - navodnjavanje
Istraživanje i razvoj
22.3.2014.
Razvoj poljoprivrede
Udio svjetske potrošnje
vode za poljoprivredu
danas iznosi oko 70%
Hoćemo li, u skoroj
budućnosti, imati
dovoljno vode za
proizvodnju hrane?
TREND POTROŠNJE VODE
STALNO SE POVEĆAVA
Štetne posljedice klimatskih
promjena u poljoprivredi
OGROMNI PROBLEMI S VODOM
Ugroženi resursi podzemnih voda
Istraživanje i razvoj Razvoj poljoprivrede
Štetne posljedice klimatskih
promjena u poljoprivredi
Sve češće pojave ekstremnih količina oborina
poplave ili ispiranja tla
erozije tla
velike štete na poljoprivrednim površinama
Istraživanje i razvoj Razvoj poljoprivrede
Smanjenje prinosa - povećanje temperature zraka skraćuje duljinu
vegetacije poljoprivrednih kulture
Smanjena kvaliteta sjemena -visoka temperatura zraka s povećanjem
Sunčevog zračenja ubrzava reproduktivni razvoj biljaka
Štete u poljoprivrednoj proizvodnji
Migracija agresivnih korova - povećanje temperature zraka
uzrokuje migracije biljaka prema sjevernim krajevima
Novi agresivni korovi – donose nove biljne bolesti smanjuje se
prinos poljoprivrednih kultura
Istraživanje i razvoj Razvoj poljoprivrede
Adaptacija na klimatske promjene - mjere za
ublažavanje od posljedica klimatskih
promjena u poljoprivredi
Ulagati u sustave za navodnjavanje
Akumulirati oborinsku vodu za potrebe navodnjavanja
Provesti zaštitne mjere od poplava i erozije tla
Smanjiti direktno Sunčevo zračenje – sjenčanjem i zaštitnim mrežama
Uvesti sorte koje su tolerantnije na visoke temperature i sušu
Prilagoditi datume sjetve i sadnje agrometeorološkim uvjetima
Istraživanje i razvoj
Utjecaj klimatskih promjena na duljinu
trajanja sezona cvjetanja alergogenih vrsta
22.3.2014.
Razvoj poljoprivrede
Povišene koncentracije CO2
u atmosferi i progresivno
povećanje prosječne
temperature zraka
Raniji početak i vrhunac cvjetanja
alergogenih vrsta drveća :
lijeska i breza,
(14 dana ranije nego prije 25 godina)
Produženje trajanja
sezona cvjetanja
trava i korova
za 16 dana
Peludne alergije pojavljuju se sezonski za vrijeme cvjetanja određenih
biljnih vrsta i ponavljaju se u isto vrijeme slijedeće sezone
Vegetacijsko razdoblje alergogenih
vrsta počinju ranije, a
završavaju kasnije
Istraživanje i razvoj
Ambrozija i klimatske promjene 22.3.2014.
Razvoj poljoprivrede
Zagrijavanje
atmosfere
Povećanje
atmosferskog CO²
Povećana produktivnost
biljke – povećan broj
cvjetnih klasova
Povećana produkcija
i koncentracija
peluda u zraku
Ambrozija je najznačajnija alergena biljka kod nas
Produženje
sezone
polinacije
( za 18 dana)
Istraživanje i razvoj
Atmosferska stabilnost
Oborina
Smjer i brzina vjetra – strujanje zraka
Temperatura zraka
Utjecaj meteoroloških parametara
na transport peluda i ostalih
bioloških čestica u zraku
22.3.2014.
Razvoj poljoprivrede
Glavni meteorološki čimbenici koji bitno utječu na transport
i sudbinu peluda u zraku su :
Istraživanje i razvoj
Stabilnost atmosfere 22.3.2014.
Razvoj poljoprivrede
NESTABILNA
ATMOSFERA
(ciklone)
topli zrak diže se sporo u
vis, sporo se hladi i sporo
izjednačuje s okolnim
zrakom
∆T < od 0,7°C/100m
Situacija je povoljna
za visoko i daleko
rasprostiranje
peluda od izvora
emisije i njegova se
koncentracija
bitno smanjuje
Spriječeno je
rasprostiranje
peluda od izvora
emisije pa se
njegova koncentracija
na tom području
povećava
STABILNA
ATMOSFERA
(anticiklone)
topli zrak brzo se diže u vis,
brzo se hladi,
postaje gušći od okoline i
nastoji se brzo vratiti na
prvobitan nivo
∆T > od 0,7°C/100m
Istraživanje i razvoj
22.3.2014.
Razvoj poljoprivrede
Stabilnost atmosfere
EKSTREMNO
STABILNO STANJE
ATMOSFERE –
TEMPERATURNE
INVERZIJE
Temperatura zraka
raste s visinom
Maksimalno nagomilavanje
peluda ispod
inverzijskog sloja
TIPOVI INVERZIJA :
FRONTALNE INVERZIJE – traju dugo
INVERZIJE POVEZANE S ANTICIKLONOM
INVERZIJE U KOTLINAMA – visoke i do
nekoliko stotina metara
RADIJACIJSKE INVERZIJE – noćne - kratko
traju – nestaju slijedećeg dana nakon izlaska
sunca
Istraživanje i razvoj
Oborine 22.3.2014.
Razvoj poljoprivrede
Oborine ispiru peludna zrnca iz zraka i smanjuju njegovu koncentraciju
intenzitetu oborine (lagana kiša, umjerena, pljusak)
vrsti oborine (kiša, tuča, rosulja)
veličini kapljica,
duljini trajanja oborine
vremenu padanja oborine (dobu dana) - Ako kiša pada ujutro, koncentracija peluda u zraku biti će niska cijeli
dan jer većina trava oslobađa pelud tijekom jutra
- Ako nakon suhog jutra kiša pada kasnije tijekom dana – prosječna
dnevna koncentracija peluda može biti umjerena do visoka
Istraživanje i razvoj
Strujanje zraka - vjetar 22.3.2014.
Razvoj poljoprivrede
Smjer vjetra
• HORIZONTALNO
(u smjeru gibanja vjetra)
• U VERTIKALNOM smjeru
• TURBULENTNIM STRUJAMA
(u svim smjerovima)
0
5
10
15
20
25
30N
NE
E
SE
S
SW
W
NW
%
Ruža vjetrova - Koprivnica
- Prevladavajući su N i NE vjetrovi
- Po jačini – najjači su N i NW
Veća brzina vjetra
manja koncentracija peludi u
zraku
Istraživanje i razvoj
22.3.2014.
Razvoj poljoprivrede
Područje južne Mađarske – epicentar
rasprostranjenosti ambrozije
„uvoz” peluda
ambrozije iz
Mađarske
sjeveroistočnim
vjetrovima
20 %
Istraživanje i razvoj
Monitoring peluda u Koprivnici 22.3.2014.
Razvoj poljoprivrede
Iskoristiti podatke
za promicanje
zdravlja građana
Koprivnice i okolice
Peludni kalendar
Peludna prognoza
Praćenje koncentracije
peludnih zrnaca u zraku
(alergijski semafor)
Istraživanje i razvoj Razvoj poljoprivrede
Klimatske promjene 2011.-2040. - temperatura
+1,0 (°C) +0.6 (°C)
LJETO
JESEN ZIMA
PROLJEĆE
Istraživanje i razvoj Razvoj poljoprivrede
Klimatske promjene 2011-2040 Klimatske promjene 2011.-2040. - oborine
LJETO ZIMA
+0,2 % - 0,2% - 0,3 %
JESEN
- 0,4 %
PROLJEĆE
Istraživanje i razvoj Razvoj poljoprivrede