Introducción a los Escenarios regionalizados de cambio climático

Transcripción

1 Introducción a los Escenarios regionalizados de cambio climático Marcelino Núñez Corchero Delegado Territorial de AEMET en Extremadura Jornada sobre el Cambio Climático Escuela de Administración Pública de Extremadura. Mérida 18 de octubre de 2013 AEMET DT en Extremadura "Escenarios Regionalizados de Cambio Climático" 18-oct-2013 E.A.P. Extremadura 1

2 Escenarios regionalizados de Cambio Climático Contenido Evidencias del Cambio Climático Modelos Climáticos Proyecciones de futuro Escenarios regionalizados en España Descripción de los Escenarios Familias de Escenarios Emisiones AEMET DT en Extremadura "Escenarios Regionalizados de Cambio Climático" 18-oct-2013 E.A.P. Extremadura 2

3 Observación del clima: Tendencias Cambios observados Cambios en la Temperatura, en el nivel del mar y en la cubierta nubosa del hemisferio norte Temperatura del aire global media EI Diferencia entre Nivel del mar global medio Cobertura de nieve del hemisferio norte Fuente IPCC (AR4, 2007) AEMET DT en Extremadura "Escenarios Regionalizados de Cambio Climático" 18-oct-2013 E.A.P. Extremadura 3

4 Observación del clima: Tendencias (Tª) Los 12 años más cálidos: 1998,2005,2003,2002,2004,2006, 2001,1997,1995,1999,1990,2000 Fuente IPCC (AR4, 2007) La Tª media global sube cada vez más rápido AEMET DT en Extremadura "Escenarios Regionalizados de Cambio Climático" 18-oct-2013 E.A.P. Extremadura 4

5 Control de calidad de series: Homogeneización. Control de calidad Relleno de lagunas Homogeneización Tendencias Series largas de referencia Extremos climáticos Fuente: Almarza y Luna, 2006 AEMET DT en Extremadura "Escenarios Regionalizados de Cambio Climático" 18-oct-2013 E.A.P. Extremadura 5

6 Escenarios regionalizados de Cambio Climático Contenido Evidencias del Cambio Climático Modelos Climáticos Proyecciones de futuro Escenarios regionalizados en España Descripción de los Escenarios Familias de Escenarios Emisiones AEMET DT en Extremadura "Escenarios Regionalizados de Cambio Climático" 18-oct-2013 E.A.P. Extremadura 6

7 Modelos Climáticos (GCM) La figura muestra las características básicas y los procesos que se simulan en un Modelo Climático Global (GCM), mostrando la manera en la que el océano y la atmósfera se dividen en columnas. Ambos océano y atmosfera son modelados como un conjunto de columnas interactivas que se distribuyen por toda la superficie de la tierra. Las resoluciones de los modelos oceánicos y atmosféricos a menudo son diferentes pues ambos modelos simulan procesos diferentes y tienen diferentes escalas y tiempos de equilibrio. Normalmente muchos tipos de nubes y de superficies terrestres son tratados. En este ejemplo la humedad del suelo es modelada en varias capas y los aerosoles estratosféricos y troposféricos se han incluido. Fuente: A Climate Modelling Primer McGuffie and Henderson-Sellers, 1977 AEMET DT en Extremadura "Escenarios Regionalizados de Cambio Climático" 18-oct-2013 E.A.P. Extremadura 7

8 Modelos climáticos: resolución Resolución espacial característica de las generaciones de modelos climáticos utilizados en los informes del IPCC: FAR (1990), SAR (1996), TAR (2001) and AR4 (2007) La figura muestra como las sucesivas generaciones de estos modelos globales se va incrementando. Estas imágenes son representativas de la mayoría de las resoluciones espaciales utilizadas en las simulaciones climáticas AEMET DT en Extremadura "Escenarios Regionalizados de Cambio Climático" 18-oct-2013 E.A.P. Extremadura 8

9 Modelos climáticos: componentes AEMET DT en Extremadura "Escenarios Regionalizados de Cambio Climático" 18-oct-2013 E.A.P. Extremadura 9

10 Caos y predicción del tiempo o del clima Ecuaciones de Lorenz (1969) Pequeña divergencia alta predictabilidad Fuente: Extended-Range Atmospheric Prediction and The Lorenz Model T.N. Palmer ECMWF, Shinfield Park, Reading, United Kingdom La figura muestra las series temporales de la componente X obtenida a partir de las ecuaciones de Lorenz. En ella puede observarse que las condiciones iniciales en (a) son muy parecidas a las de (b) y los estados a largo plazo muy distintos. AEMET DT en Extremadura "Escenarios Regionalizados de Cambio Climático" 18-oct-2013 E.A.P. Extremadura 10

11 Patrones de variabilidad climática La circulación atmosférica global tiene una serie de patrones o modos de variabilidad preferidos, todos los cuales tienen expresiones en el clima de la superficie. Comprender la naturaleza de las teleconexiones y los cambios en su comportamiento es fundamental para entender la variabilidad del clima regional y el cambio climático. El cambio climático y la variabilidad pueden resultar de cambios de un estado casi estacionario a otro. La combinación de sólo un pequeño número de patrones puede dar cuenta de la mayor parte de la variabilidad interanual del clima en la superficie terrestre. Patrones son una fuente importante de predecibilidad. AEMET DT en Extremadura "Escenarios Regionalizados de Cambio Climático" 18-oct-2013 E.A.P. Extremadura 11

12 Patrones de variabilidad climática (PNA-NAO) Baja Aleutiana Baja Islándica Se ha encontrado una teleconexión entre los patrones Pacific-Norfh American (PNA), a la izquierda, y la Oscilación del Atlántico Norte (NAO), a la derecha. Esta teleconexión se puede ver en los mapas de correlación de altura geopotencial 500 hpa, para el invierno boreal (DEF) durante : cuando el índice NAO es negativo, el PNA es muy positivo, y viceversa. Fuentes: Hurrel et al Ver también Song et al. Adv. Atmos. Sci. (26), 2, AEMET DT en Extremadura "Escenarios Regionalizados de Cambio Climático" 18-oct-2013 E.A.P. Extremadura 12

13 Patrones de variabilidad de la circulación atmosférica El Niño-Southern Oscillation (ENSO) Pacific Decadal variability North Atlantic Oscillation and Northern Annular Mode Southern hemisphere and Southern Annular Mode Atlantic Multi-decadal Oscillation AEMET DT en Extremadura "Escenarios Regionalizados de Cambio Climático" 18-oct-2013 E.A.P. Extremadura 13

14 Cambio climático: Causas del calentamiento global? Todos los forzamientos Observaciones Cómo de fiables son los modelos? se han observado cambios: consistentes con las respuestas esperadas a forzamientos Radiación Solar + Actividad volcánica Observaciones incompatibles con otras explicaciones alternativas AEMET DT en Extremadura "Escenarios Regionalizados de Cambio Climático" 18-oct-2013 E.A.P. Extremadura 14

15 Escenarios regionalizados de Cambio Climático Contenido Evidencias del Cambio Climático Modelos Climáticos Proyecciones de futuro Escenarios regionalizados en España Descripción de los Escenarios Familias de Escenarios Emisiones AEMET DT en Extremadura "Escenarios Regionalizados de Cambio Climático" 18-oct-2013 E.A.P. Extremadura 15

16 Proyecciones de cambios futuros en el clima: escenarios sin políticas de mitigación Fuente IPCC: (AR4, 2007) * Mejor estimación para escenario bajo (B1) es 1.8 C (rango probable C), y peor para escenario alto (A1FI) es 4.0 C (rango probable C). * Generalmente consistente con el rango citado para SRES en TAR pero no directamente comparable. * Dos próximas décadas aprox. 0.2º/década para muchos de los SRES AEMET DT en Extremadura "Escenarios Regionalizados de Cambio Climático" 18-oct-2013 E.A.P. Extremadura 16

17 Proyecciones de cambios futuros en el clima: calentamiento Mayor sobre tierra y en latitudes altas Proyecciones para las próximas décadas son insensibles a la elección del escenario Proyecciones a largo plazo dependen del escenario y de la sensibilidad de los modelos climáticos Fuente IPCC: (AR4, 2007) AEMET DT en Extremadura "Escenarios Regionalizados de Cambio Climático" 18-oct-2013 E.A.P. Extremadura 17

18 Proyecciones de cambios futuros en el clima: Precipitación respecto Precipitación aumenta muy probablemente en latitudes altas Decrece probablemente en la mayoría de las regiones terrestres subtropicales AEMET DT en Extremadura "Escenarios Regionalizados de Cambio Climático" 18-oct-2013 E.A.P. Extremadura 18

19 La región Mediterránea parece mostrar una gran respuesta al cambio climático Índice de Cambio Climático Regional (RCCI) basado en el cambio de Tª, precipitación y su cambio en variabilidad interanual. Fuentes: Giorgi, 2006 Calculado para 26 regiones terrestres del mundo, a partir de 20 modelos climáticos globales de atmosfera y océano (AOGCMs) y teniendo en cuenta tres escenarios de emisión del IPCC (A1B, A2, B1) AEMET DT en Extremadura "Escenarios Regionalizados de Cambio Climático" 18-oct-2013 E.A.P. Extremadura 19

20 Incertidumbres en las proyecciones de cambio climático Forzamiento natural (sol, volcanes) Emisiones de GEI (GHG) Concentraciones de GEI Diferencias entre AOGCM Variabilidad Interna dependencia de los índices climáticos Técnicas Downscaling Puntos de inflexión Incertidumbre no significa total desconocimiento análogos ensembles Los análisis de la incertidumbre son algo relativamente nuevo en las ciencias atmosféricas. La incertidumbre (enfoque probabilístico) se introdujo recientemente en nuestros pronósticos / proyecciones. Hacer frente a la falta de conocimiento y a las incertidumbres es una tarea de gestión de riesgos AEMET DT en Extremadura "Escenarios Regionalizados de Cambio Climático" 18-oct-2013 E.A.P. Extremadura 20

21 Qué es una predicción por conjuntos (ensemble forecast)? Temperature Initial condition Forecast time Forecast Es una completa descripción de la predicción meteorológica en términos de una Función de Densidad de Probabilidad (PDF) AEMET DT en Extremadura "Escenarios Regionalizados de Cambio Climático" 18-oct-2013 E.A.P. Extremadura 21

22 Puntos de inflexión ( Tipping points ) El sistema climático podría mostrar un comportamiento de tipo umbral en respuesta al forzamiento antropogénico del clima una pequeña perturbación en un punto crítico podría alterar cualitativamente el destino futuro del sistema. Pequeños cambios pueden producir grades efectos a largo plazo. Ejemplos: - convección forzada - circulación termohalina Estos puntos de inflexión podrían activarse este siglo y someterían al sistema a un cambio cualitativo en este milenio. En el mapa siguiente las interrogaciones indican los sistemas cuyos estatus como elementos de inflexión es particularmente incierto. AEMET DT en Extremadura "Escenarios Regionalizados de Cambio Climático" 18-oct-2013 E.A.P. Extremadura 22

23 Puntos de inflexión Cuáles? Fusión de la capa de hielo de Groenlandia Desaparición de bosques Formación agua profundidad Atlántico Desaparición del hielo del Ártico C.C. inducido por el agujero de ozono Desaparición de bosques Perdida del permafrost y la tundra Cambios en ENSO de amplitud o frecuencia Desaparición de la selva Amazónica Sahara más ecológico Cambios en el Monzón del oeste de África Multiestabilidad Caótica del monzón Indio Mapa de potenciales elementos de inflexión políticamente relevantes en el sistema climático, dibujado encima de valores de densidad de población mundial. Inestabilidad de la capa de hielo del Oeste Antártico Cambios en la formación de agua en la base de la Antártida? Fuente: Lenton et al., 2008 AEMET DT en Extremadura "Escenarios Regionalizados de Cambio Climático" 18-oct-2013 E.A.P. Extremadura 23

24 Escenarios regionalizados de Cambio Climático Contenido Evidencias del Cambio Climático Modelos Climáticos Proyecciones de futuro Escenarios regionalizados en España Descripción de los Escenarios Familias de Escenarios Emisiones AEMET DT en Extremadura "Escenarios Regionalizados de Cambio Climático" 18-oct-2013 E.A.P. Extremadura 24

25 Generación de escenarios de Cambio Climático para España Cuáles son las necesidades de la comunidad española que trabaja en los impactos de Cambio Climático? Las proyecciones regionales satisfacen las necesidades específicas de cada sector (variables, resolución, tiempo de espera espacial/temporal, etc.) con la estimación de la incertidumbre. AEMET DT en Extremadura "Escenarios Regionalizados de Cambio Climático" 18-oct-2013 E.A.P. Extremadura 25

26 Qué es la regionalización? Las diferentes técnicas de regionalización, o reducción de escala (downscaling) adaptan las salidas de los modelos globales AOGCMs a las características fisiográficas (topografía, vegetación, etc.) de una determinada región. Las proyecciones directas de las variables superficiales a partir de los GCMs es difícil a escala subcontinental y a altas resoluciones temporales. Las técnicas de regionalización combinan salidas de GCMs con datos de observaciones para mejorar la escala temporal y espacial de las proyecciones de cambio climático. Las técnicas de regionalización se conocen y se han aplicado desde los 70s y 80s en PNT: LAMs Técnicas de adaptación estadística basadas en regresiones lineales (MOS, Perfect Prog., etc.) AEMET DT en Extremadura "Escenarios Regionalizados de Cambio Climático" 18-oct-2013 E.A.P. Extremadura 26

27 Por quées necesaria la regionalización? SISTEMA CLIMÁTICO: Componentes y procesos elementales El Sistema Climático se puede considerar como una mezcla de vida, gases y agua en movimiento dentro de un campo gravitatorio sobre una esfera heterogénea en rotación y calentada por el sol. En este sistema coexisten perturbaciones de todas las escalas, desde las grandes ondas planetarias de km, hasta las pequeñas perturbaciones turbulentas de 1cm. AEMET DT en Extremadura "Escenarios Regionalizados de Cambio Climático" 18-oct-2013 E.A.P. Extremadura 27

28 Escalas de los fenómenos meteorológicos AEMET DT en Extremadura "Escenarios Regionalizados de Cambio Climático" 18-oct-2013 E.A.P. Extremadura 28

29 Escalas (de los modelos) AEMET DT en Extremadura "Escenarios Regionalizados de Cambio Climático" 18-oct-2013 E.A.P. Extremadura 29

30 Por quées necesaria la regionalización? (ii) Para proporcionar variables de superficie (típicamente T y precipitación) adaptadas a las características locales. Para poder estimar extremos: los AOGCMs suavizan las distribuciones de las variables en el espacio y en el tiempo. Para adaptar la resolución espacial/temporal a los modelos de impactos Future society Emissions pathway Climate model La regionalización estáen el centro de la incertidumbre del proceso en cascada Regional scenario Impact model Impact Fuente: Wilby, 2006 AEMET DT en Extremadura "Escenarios Regionalizados de Cambio Climático" 18-oct-2013 E.A.P. Extremadura 30

31 Por quées necesaria la regionalización? (iii) Para elaborar estrategias de adaptación y mitigación, los gobiernos necesitan conocer detalles que los modelos globales no ven. Aunque el CC es global, sus efectos son locales. AEMET DT en Extremadura "Escenarios Regionalizados de Cambio Climático" 18-oct-2013 E.A.P. Extremadura 31

32 Regionalización dinámica Representación esquemática del enfoque de anidamiento (nesting) del modelo climático regional (MCR). Fuente: F. Giorgi, Boletín OMM, abril Regionalización de la información sobre el cambio climático para la evaluación de impactos y la adaptación a los mismos Los MCGAO usados para obtener proyecciones de cambio climático tienen resoluciones horizontales km Son demasiado pequeñas para dar la información de cambio climático a escalas tan finas como las que se requieren para la mayor parte de los estudios de evaluación de impactos. Estas resoluciones no permiten simular de forma precisa los episodios de tiempo extremo, fundamentales para evaluar muchos de los impactos de cambio climático. Por este motivo, desde finales de la década de 1980 y principios de la de 1990 se han desarrollado diferentes técnicas de regionalización para refinar espacialmente la información generada por los MCGAO y suministrar datos útiles para los estudios de evaluación de impactos (Giorgi y otros, 2001). AEMET DT en Extremadura "Escenarios Regionalizados de Cambio Climático" 18-oct-2013 E.A.P. Extremadura 32

33 Regionalización estadística PASOS DEL PROCESO: Seleccionar un modelo GCM y una tecnica de dowscaling Seleccionar las variables predictoras para el dowscaling Calibrar el modelo usando datos observados, estandarizados y datos de rejilla Validar el modelo utilizando datos independientes Realizar el dowscaling con las variables predictoras del GCM Fuente: AEMET DT en Extremadura "Escenarios Regionalizados de Cambio Climático" 18-oct-2013 E.A.P. Extremadura 33

34 Generación de escenarios de Cambio Climático para España 1ª fase (en colaboración con UCLM y FIC): Informe Final y datos Utilización de metodología ya desarrollada y bases de datos existentes Proyectos Europeos: PRUDENCE STARDEX disponible desde 2006 Bases de Datos (diarios) en AEMET DT en Extremadura "Escenarios Regionalizados de Cambio Climático" 18-oct-2013 E.A.P. Extremadura 34

35 GENERACION DE ESCENARIOS REGIONALIZADOS DE CAMBIO CLIMATICO PARA ESPAÑA Anexo IV Agregación de las proyecciones de temperatura máxima, temperatura mínima y precipitación por comunidades autónomas Julio 2007 Evolución del cambio de Tmax (arriba izda.) y Tmin (centro izda.) anual media en Extremadura obtenido con diferentes modelos globales, técnicas de regionalización y escenarios de emisión respecto al valor promedio de referencia en el periodo ( ). Evolución del valor medio (curva continua) y valor medio +/- desviación estándar (sombreado) para Tmax (arriba der.), Tmin (centro der.) y precipitación (abajo). La curva correspondiente al valor medio de la precipitación representa la media móvil centrada para un periodo de 10 años. Fuente: AEMET AEMET DT en Extremadura "Escenarios Regionalizados de Cambio Climático" 18-oct-2013 E.A.P. Extremadura 35

36 Escenario Tmax. Extremadura Evolución del cambio de Tmax anual media en Extremadura obtenido con diferentes modelos globales, técnicas de regionalización y escenarios de emisión respecto al valor promedio de referencia en el periodo ( ). Evolución del valor medio (curva continua) y valor medio +/- desviación estándar (sombreado) para Tmax Fuente: AEMET AEMET DT en Extremadura "Escenarios Regionalizados de Cambio Climático" 18-oct-2013 E.A.P. Extremadura 36

37 Escenario Tmin. Extremadura Evolución del cambio de Tmin anual media en Extremadura obtenido con diferentes modelos globales, técnicas de regionalización y escenarios de emisión respecto al valor promedio de referencia en el periodo ( ). Evolución del valor medio (curva continua) y valor medio +/- desviación estándar (sombreado) para Tmin Fuente: AEMET AEMET DT en Extremadura "Escenarios Regionalizados de Cambio Climático" 18-oct-2013 E.A.P. Extremadura 37

38 Escenario Pcp. Extremadura Evolución del cambio de Precipitación anual media móvil 10 años en Extremadura obtenido con diferentes modelos globales, técnicas de regionalización y escenarios de emisión respecto al valor promedio de referencia en el periodo ( ). Evolución del valor medio (curva continua) y valor medio +/- desviación estándar (sombreado) Fuente: AEMET AEMET DT en Extremadura "Escenarios Regionalizados de Cambio Climático" 18-oct-2013 E.A.P. Extremadura 38

39 Generación de escenarios de Cambio Climático para España 2ª fase (un esfuerzo cooperativo nacional) Objetivos: Coordinar a la comunidad científica española para proporcionar continuamente la evolución más probable del clima en España a lo largo del siglo XXI Para apoyar a los diferentes sectores sensibles a las condiciones climáticas y la adopción de decisiones estratégicas para la adaptación al cambio climático. El programa tiene la intención de proporcionar la mejor información científica disponible relativa a las futuras condiciones climáticas de España. Los productos finales y los resultados obtenidos son almacenados en un repositorio central de datos a disposición de la comunidad que trabaja en los impactos, en las estrategias de la vulnerabilidad, en la adaptación y en la mitigación... AEMET DT en Extremadura "Escenarios Regionalizados de Cambio Climático" 18-oct-2013 E.A.P. Extremadura 39

40 Escenarios regionalizados de Cambio Climático Contenido Evidencias del Cambio Climático Modelos Climáticos Proyecciones de futuro Escenarios regionalizados en España Descripción de los Escenarios Familias de Escenarios Emisiones AEMET DT en Extremadura "Escenarios Regionalizados de Cambio Climático" 18-oct-2013 E.A.P. Extremadura 40

41 Escenarios de Emisiones Marco político El IPCC fue creado conjuntamente OMM-WMO y el Programa de las Naciones Unidas para el Medio Ambiente Para evaluar el riesgo de cambio climático inducido por los seres humanos. En 1996 el IPCC publicó unos escenarios de emisiones que servían de base para los modelos de la circulación mundial, con el fin de desarrollar unos escenarios sobre el cambio climático. Objetivo de estos escenarios: evaluar las consecuencias climáticas y medioambientales de las emisiones futuras de gases de efecto invernadero evaluar las estrategias de mitigación y adaptación alternativas AEMET DT en Extremadura "Escenarios Regionalizados de Cambio Climático" 18-oct-2013 E.A.P. Extremadura 41

42 Escenarios de Emisiones Qué son? Los escenarios son: imágenes de lo que podría acontecer en el futuro constituyen un instrumento para analizar de qué manera influirán las fuerzas determinantes en las emisiones futuras sirven para evaluar el margen de incertidumbre de dicho análisis. Las emisiones futuras de gases de efecto invernadero (GEI) son el producto de muy complejos sistemas dinámicos, determinado por fuerzas tales como el crecimiento demográfico, el desarrollo socioeconómico o el cambio tecnológico. Su evolución futura es muy incierta. AEMET DT en Extremadura "Escenarios Regionalizados de Cambio Climático" 18-oct-2013 E.A.P. Extremadura 42

43 Escenarios de Emisiones Para qué se utilizan? son de utilidad: para el análisis del cambio climático (colectividad investigadora) para la creación de modelos del clima (colectividad investigadora) para la evaluación de los impactos (investigadores y políticos) para las iniciativas de adaptación y de mitigación (evaluación de las políticas) La posibilidad de que en la realidad las emisiones evolucionen tal como se describe en alguno de estos escenarios es muy remota. AEMET DT en Extremadura "Escenarios Regionalizados de Cambio Climático" 18-oct-2013 E.A.P. Extremadura 43

44 Escenarios de Emisiones: De qué están formados? contienen valores de referencia respecto a las emisiones engloban información sobre la reestructuración económica en todo el mundo examinan diferentes tasas y tendencias del cambio tecnológico analizan las diferentes trayectorias de desarrollo económico en particular las tendientes a reducir las desigualdades de ingresos entre países desarrollados y en desarrollo. AEMET DT en Extremadura "Escenarios Regionalizados de Cambio Climático" 18-oct-2013 E.A.P. Extremadura 44

45 Escenarios de Emisiones Qué contienen? Los escenarios del IE-EE abarcan: una gran diversidad de las principales fuerzas determinantes de las emisiones futuras: desde la demografía (!) hasta la evolución tecnológica (!!) La evolución económica (!!!) el intervalo de valores de emisiones de todas las especies pertinentes de gases de efecto invernadero (GEI) y de azufre, más las fuerzas determinantes de éstos. AEMET DT en Extremadura "Escenarios Regionalizados de Cambio Climático" 18-oct-2013 E.A.P. Extremadura 45

46 Definición de escenarios: Dificultades de definición Los resultados de este trabajo indican que diferentes acontecimientos sociales, económicos y tecnológicos producen un fuerte impacto sobre las tendencias de las emisiones, sin presuponer explícitamente intervenciones en forma de políticas sobre el clima. Los escenarios proporcionan también importantes ideas sobre los vínculos existentes entre la calidad del medio ambiente y el tipo de desarrollo elegido, y son sin duda un instrumento útil para los expertos y responsables de decisiones. AEMET DT en Extremadura "Escenarios Regionalizados de Cambio Climático" 18-oct-2013 E.A.P. Extremadura 46

47 Escenarios de Emisiones: Escala secular Abarcan hasta el final del siglo XXI por qué? El cambio climático es un fenómeno de escala secular Las incertidumbres de las fuerzas que lo determinantes son tan grandes que hacen necesaria una escala de siglos. AEMET DT en Extremadura "Escenarios Regionalizados de Cambio Climático" 18-oct-2013 E.A.P. Extremadura 47

48 Escenarios de Emisiones: Características ( NO!) Un escenario contiene necesariamente elementos subjetivos, y se presta a interpretaciones diversas. En el informe IE-EE no se emite juicio que indique preferencia por alguno de los escenarios. No se les han asignado probabilidades de acaecimiento. No deberán interpretarse como recomendaciones de políticas a seguir. AEMET DT en Extremadura "Escenarios Regionalizados de Cambio Climático" 18-oct-2013 E.A.P. Extremadura 48

49 Escenarios regionalizados de Cambio Climático Contenido Evidencias del Cambio Climático Modelos Climáticos Proyecciones de futuro Escenarios regionalizados en España Descripción de los Escenarios Familias de Escenarios Emisiones AEMET DT en Extremadura "Escenarios Regionalizados de Cambio Climático" 18-oct-2013 E.A.P. Extremadura 49

50 Escenarios de Emisiones: Líneas evolutivas o familias Se desarrollaron cuatro líneas evolutivas diferentes: para describir las relaciones entre las fuerzas determinantes de las emisiones y su evolución para añadir un contexto a la cuantificación de los escenarios Cada una de ellas representa una tendencia: Demográfica y social Económica Tecnológica Medioambiental Los escenarios basados en una misma línea evolutiva constituyen una familia AEMET DT en Extremadura "Escenarios Regionalizados de Cambio Climático" 18-oct-2013 E.A.P. Extremadura 50

51 Escenarios de Emisiones: Gran diversidad de resultados Con el objeto de examinar todos los posibles resultados Para cada línea evolutiva, se han desarrollado varios escenarios basados en los diferentes modelos Se utilizaron seis modelos Ventaja de la multiplicidad de modelos: los 40 escenarios del IE-EE resultantes abarcan todos los valores de incertidumbre actuales de las emisiones de GEI AEMET DT en Extremadura "Escenarios Regionalizados de Cambio Climático" 18-oct-2013 E.A.P. Extremadura 51

52 Escenarios de Emisiones: Dentro una misma familia Para cada familia, se han desarrollado dos clases de escenarios: basados en supuestos armonizados sobre la población mundial el crecimiento económico el uso final de la energía No armonizados basados en una cuantificación alternativa de la línea evolutiva de la familia. AEMET DT en Extremadura "Escenarios Regionalizados de Cambio Climático" 18-oct-2013 E.A.P. Extremadura 52

53 Escenarios de Emisiones: Evoluciones alternativas Dos de los grupos de escenarios de la familia A1 (AIFI, A1T) exploran explícitamente evoluciones alternativas de las tecnologías de la energía manteniendo constantes las demás fuerzas determinantes. Un crecimiento rápido produce que una diferencia inicialmente pequeña entre dos escenarios puede convertirse en una gran diferencia en Por esa razón, para ilustrar este efecto se ha elegido la familia A1, en la que el cambio tecnológico es más rápido que en todas las demás. AEMET DT en Extremadura "Escenarios Regionalizados de Cambio Climático" 18-oct-2013 E.A.P. Extremadura 53

54 Escenarios de Emisiones: Líneas evolutivas y grupos de escenarios Ilustración esquemática de los escenarios IE-EE. Cuatro líneas evolutivas cualitativas proporcionan cuatro conjuntos de escenarios denominados familias : A1, A2, B1 y B2. En total, seis equipos de modelizadores han desarrollado 40 escenarios IE-EE. AEMET DT en Extremadura "Escenarios Regionalizados de Cambio Climático" 18-oct-2013 E.A.P. Extremadura 54

55 Escenarios de Emisiones: E. de referencia y E. ilustrativos Se eligió un escenario de referencia en cada uno de los cuatro grupos de escenarios, basándose en sus líneas evolutivas. La elección de los escenarios de referencia estaba basada en la cuantificación inicial que mejor reflejaba la línea evolutiva y en diversas características de los distintos modelos. Los escenarios de referencia no son ni más ni menos probables que cualquier otro escenario, pero son más representativos de su línea evolutiva. Se han elegido un escenario ilustrativo por cada uno de los seis grupos de escenarios. AEMET DT en Extremadura "Escenarios Regionalizados de Cambio Climático" 18-oct-2013 E.A.P. Extremadura 55

56 Escenarios de Emisiones: Grupos de escenarios Hay seis grupos de escenarios tomados de las cuatro familias: un grupo por familia: A2, B1 y B2 tres grupos de la familia A1: A1FI A1B A1T Dentro de cada uno de los 6 grupos de escenarios hay dos tipos de escenarios armonizados (HS) sobre la población mundial el producto interior bruto la energía final. OS no armonizados con incertidumbres distintas Se indica también el número de escenarios desarrollados en cada categoría. Todos ellos son igualmente equiprobables. AEMET DT en Extremadura "Escenarios Regionalizados de Cambio Climático" 18-oct-2013 E.A.P. Extremadura 56

57 Escenarios de Emisiones: Familia A1 Describe un mundo futuro: rápido crecimiento económico población mundial que alcanza su valor máximo hacia mediados del siglo y disminuye posteriormente rápida introducción de tecnologías más eficientes Sus características más importantes son: la convergencia entre regiones la creación de capacidad el aumento de las interacciones culturales y sociales La familia de escenarios A1 se desarrolla en tres grupos (en función orientación tecnológica): A1FI uso intensivo de combustibles fósiles A1T uso de fuentes de energía no de origen fósil A1B utilización equilibrada de todo tipo de fuentes no se dependerá excesivamente de un tipo de fuente de energía, en el supuesto de que todas las fuentes de suministro de energía y todas las tecnologías de uso final experimenten mejoras similares AEMET DT en Extremadura "Escenarios Regionalizados de Cambio Climático" 18-oct-2013 E.A.P. Extremadura 57

58 Emisiones totalesde CO 2 con origen en todas las fuentes (A1) Todas las fuentes (energía, industria y cambio de uso de las tierras) entre 1990 y 2100 (en gigatoneladas de carbono (GtC/año) para la familia A1 y su grupo de escenarios A1FI, de utilización intensiva de combustibles de origen fósil A1T, combustibles no de origen fósil el A1B, equilibrado (no se dependerá excesivamente de un tipo de fuente de energía, si todas las fuentes de energía y todas las tecnologías de uso final experimenten mejoras similares) Cada franja de emisiones coloreada indica el repertorio de escenarios armonizados y no armonizados dentro de cada grupo. Se muestra el escenario A1 en línea de trazo continuo, y los escenarios A1FI y A1T en líneas de trazos. AEMET DT en Extremadura "Escenarios Regionalizados de Cambio Climático" 18-oct-2013 E.A.P. Extremadura 58

59 Escenarios de Emisiones: familia A2 describe un mundo muy heterogéneo características más distintivas: la autosuficiencia la conservación de las identidades locales una población mundial en continuo crecimiento El desarrollo económico está orientado básicamente a las regiones el cambio tecnológico es más lento que en otras líneas evolutivas AEMET DT en Extremadura "Escenarios Regionalizados de Cambio Climático" 18-oct-2013 E.A.P. Extremadura 59

60 Emisiones totalesde CO 2 con origen en todas las fuentes (A2) Emisiones anuales totales de CO2 provenientes de todas las fuentes (energía, industria y cambio de uso de las tierras) entre 1990 y 2100 (en gigatoneladas de carbono (GtC/año) para la familia A2. Cada franja de emisiones coloreada indica el repertorio de escenarios armonizados y no armonizados dentro de cada grupo. Se muestra el escenario A2 en línea de trazo continuo. AEMET DT en Extremadura "Escenarios Regionalizados de Cambio Climático" 18-oct-2013 E.A.P. Extremadura 60

61 Escenarios de Emisiones: familia B1 describe un mundo convergente población mundial que alcanza un máximo hacia mediados del siglo y desciende posteriormente, como en A1 con rápidos cambios de las estructuras económicas orientados a una economía de servicios y de información utilización menos intensiva de los materiales y de la introducción de tecnologías limpias con un aprovechamiento eficaz de los recursos. sostenibilidad económica, social y medioambiental, así como mayor igualdad pero ausencia de iniciativas adicionales en relación con el clima. AEMET DT en Extremadura "Escenarios Regionalizados de Cambio Climático" 18-oct-2013 E.A.P. Extremadura 61

62 Emisiones totalesde CO 2 con origen en todas las fuentes (B1) Emisiones anuales totales de CO2 provenientes de todas las fuentes (energía, industria y cambio de uso de las tierras) entre 1990 y 2100 (en gigatoneladas de carbono (GtC/año) para la familia B1. Cada franja de emisiones coloreada indica el repertorio de escenarios armonizados y no armonizados dentro de cada grupo. Se muestra el escenario B1 en línea de trazo continuo. AEMET DT en Extremadura "Escenarios Regionalizados de Cambio Climático" 18-oct-2013 E.A.P. Extremadura 62

63 Escenarios de Emisiones: familia B2 describe un mundo con soluciones locales a la sostenibilidad económica, social y medioambiental La población aumenta progresivamente a un ritmo menor que en A2 niveles de desarrollo económico intermedios cambio tecnológico menos rápido y más diverso que en las líneas evolutivas B1 y A1. Aunque está orientado a la protección del medio ambiente y a la igualdad social, se centra principalmente en los niveles local y regional. AEMET DT en Extremadura "Escenarios Regionalizados de Cambio Climático" 18-oct-2013 E.A.P. Extremadura 63

64 Emisiones totalesde CO 2 con origen en todas las fuentes (B2) Emisiones anuales totales de CO2 provenientes de todas las fuentes (energía, industria y cambio de uso de las tierras) entre 1990 y 2100 (en gigatoneladas de carbono (GtC/año) para la familia B2. Cada franja de emisiones coloreada indica el repertorio de escenarios armonizados y no armonizados dentro de cada grupo. Se muestra el escenario B2 en línea de trazo continuo. AEMET DT en Extremadura "Escenarios Regionalizados de Cambio Climático" 18-oct-2013 E.A.P. Extremadura 64

65 Comparando familias AEMET DT en Extremadura "Escenarios Regionalizados de Cambio Climático" 18-oct-2013 E.A.P. Extremadura 65

66 Escenarios regionalizados de Cambio Climático Contenido Evidencias del Cambio Climático Modelos Climáticos Proyecciones de futuro Escenarios regionalizados en España Descripción de los Escenarios Familias de Escenarios Emisiones AEMET DT en Extremadura "Escenarios Regionalizados de Cambio Climático" 18-oct-2013 E.A.P. Extremadura 66

67 Principales fuerzas determinantes de las emisiones de GEI en los distintos escenarios el cambio demográfico el desarrollo social y económico la rapidez del cambio tecnológico la dirección del cambio tecnológico Esta conclusión concuerda con los informes elaborados por el IPCC de 1990, 1992 y 1995 en relación con los escenarios. AEMET DT en Extremadura "Escenarios Regionalizados de Cambio Climático" 18-oct-2013 E.A.P. Extremadura 67

68 Emisiones GEI asociadas a la energía y a la industria Emisiones mundiales de CO2 asociadas a la energía y a la industria entre 1900 y 1990 Y para los 40 escenarios IE-EE entre 1900 y 2100, representadas en forma de índice (1900 = 1) En algunos escenarios se aprecian puntos de inflexión (tramos en los que las emisiones aumentan para disminuir posteriormente), y cruces (emisiones inicialmente mayores en un escenario y posteriormente mayores en otro escenario distinto) En muchos escenarios las emisiones de CO2 procedentes de la pérdida de bosques alcanzan un máximo al cabo de varios decenios y disminuyen después progresivamente. AEMET DT en Extremadura "Escenarios Regionalizados de Cambio Climático" 18-oct-2013 E.A.P. Extremadura 68

69 Emisiones GEI asociadas a los cambios de uso de la tierra Emisiones mundiales de CO2 asociadas a los cambios de uso de las tierras entre 1900 y 1990, y para los 40 escenarios IE-EE entre 1900 y 2100, representadas en forma de índice (1900 = 1). Las trayectorias en líneas de trazos describen diferentes escenarios IE-EE, y el área sombreada en azul denota la diversidad de escenarios aparecidos en las publicaciones, conforme se documenta en la base de datos del IE- EE. Estos escenarios están clasificados en seis grupos tomados de las cuatro familias. Se ofrecen también seis escenarios ilustrativos. Las líneas de color verticales indican el intervalo de valores de emisiones en AEMET DT en Extremadura "Escenarios Regionalizados de Cambio Climático" 18-oct-2013 E.A.P. Extremadura 69

70 Emisiones totales de CO2 acumulativas mundiales En (GtC) desde 1990 hasta Se representan los intervalos de valores de las emisiones acumulativas de los 40 escenarios IE-EE. Los escenarios se agrupan también en cuatro categorías de emisiones acumulativas: emisiones bajas, medias-bajas, medias-altas, y altas. Cada categoría contiene un escenario de referencia ilustrativo más varias alternativas que dan lugar a emisiones acumulativas equiparables, aunque frecuentemente a partir de fuerzas determinantes diferentes. AEMET DT en Extremadura "Escenarios Regionalizados de Cambio Climático" 18-oct-2013 E.A.P. Extremadura 70

71 Histograma de la distribución de emisiones totales de CO2 acumulativas mundiales En (GtC) desde 1990 hasta 2100, por grupos de escenarios. Se representan los intervalos de valores de las emisiones acumulativas de los 40 escenarios IE-EE. Los escenarios se agrupan también en cuatro categorías de emisiones acumulativas: emisiones bajas, medias-bajas, medias-altas, y altas. AEMET DT en Extremadura "Escenarios Regionalizados de Cambio Climático" 18-oct-2013 E.A.P. Extremadura 71

72 Emisiones normalizadas anuales mundiales de metano Normalizadas (con arreglo a los valores comunes para 1990 y 2000) en MtCH4/año. A la derecha se indica el intervalo de valores de emisiones de aquí a 2100 para los seis grupos de escenarios. Los escenarios ilustrativos (incluido el de referencia) aparecen resaltados AEMET DT en Extremadura "Escenarios Regionalizados de Cambio Climático" 18-oct-2013 E.A.P. Extremadura 72

73 Emisiones normalizadas anuales mundiales de oxido nitroso Emisiones normalizadas (con arreglo a los valores comunes para 1990 y 2000) anuales mundiales de óxido nitroso para los escenarios IE-EE (en MtN/año). A la derecha se indica el intervalo de valores de emisiones de aquí a 2100 para los seis grupos de escenarios. Los escenarios ilustrativos (incluido el de referencia) aparecen resaltados AEMET DT en Extremadura "Escenarios Regionalizados de Cambio Climático" 18-oct-2013 E.A.P. Extremadura 73

74 Bibliografía (i) IPCC AEMET IPCC Fourth Assessment Report: Climate Change 2007 (AR4, 2007) Informe especial del Grupo de trabajo III del IPCC sobre Escenarios de emisiones (Resumen para responsables de políticas) 2000, Grupo Intergubernamental de Expertos sobre el Cambio Climático ISBN: Generación de escenarios regionalizados de cambio climático para españa Manola Brunet, M. Jesús Casado, Manuel de Castro, Pedro Galán, José A. López, José M. Martín, Asunción Pastor, Eduardo Petisco, Petra Ramos, Jaime Ribalaygua, Ernesto Rodríguez, Irene Sanz y Luis Torres. AEMET ios.pdf Proyecto Prudence Proyecto STARDEX AEMET DT en Extremadura "Escenarios Regionalizados de Cambio Climático" 18-oct-2013 E.A.P. Extremadura 74

75 Bibliografía (ii) Almarza y Luna, Homogeneidad y variabilidad de la precipitación y la temperatura en zonas climáticamente homogéneas de la Península Ibérica McGuffie and Henderson-Sellers, 1977 A Climate Modelling Primer Redes Probabilísticas y Neuronales en las Ciencias Atmosféricas J.M. Gutiérrez, R. Cano, A.S. Cofiño, and C. Sordo Ministerio de Medio Ambiente (Monografías del Instituto Nacional de Meteorología, Madrid, 2004 Extended-Range Atmospheric Prediction and The Lorenz Model. T.N. Palmer, ECMWF, 1993, Shinfield Park, Reading, United Kingdom Hurrell, James & National Center for Atmospheric Research Staff (Eds). Last modified 08 Oct "The Climate Data Guide: HurrellNorth Atlantic Oscillation (NAO) Index (PC-based)." Retrieved from Song Y M, Guo W and Zhang Y, 2009, Numerical study of impacts of soil moisture on the diurnal and seasonal cycles of sensible/latent heat fluxes over semi-arid region; Adv. Atmos. Sci. 26(2) F. Giorgi, Regionalización de la información sobre el cambio climático para la evaluación de impactos y la adaptación a los mismos, Boletín OMM, abril 2008 ATMOSPHERIC AND OCEANIC SCIENCE LETTERS, 2009, VOL. 2, NO. 5, Simulation and Projection of Monsoon Rainfall and Rain Patterns over Eastern China under Global Warming by RegCM3, Ying, GAO, WANG and Filippo GIORGI PNAS vol. 105 no. 6, Lenton et al., 2008, Tippingelementsin theearth'sclimatesystem Water Resources Research, Vol 42 Issue 2, A framework for assessing uncertainties in climate change impacts: Lowflow scenarios for the River Thames, UK, Wilby, Harris, 2006 AEMET DT en Extremadura "Escenarios Regionalizados de Cambio Climático" 18-oct-2013 E.A.P. Extremadura 75

76 Marcelino Núñez Corchero En AEMET DT en Extremadura "Escenarios Regionalizados de Cambio Climático" 18-oct-2013 E.A.P. Extremadura 76