Projeccions de canvi climàtic a Catalunya Jordi Cunillera i Grañó Servei Meteorològic de Catalunya Jornada tècnica Lleida, 29 de setembre de 2016
Índex 1. El clima recent a Catalunya 2. Models climàtics - Regionalització 3. Projeccions climàtiques per al s. XXI 2
1. El clima recent a Catalunya Tendència de la temperatura a Lleida 195015 Anual Hivern Primavera Estiu Tardor T mitjana T màxima T mínima +0.23 C/dec. +0.27 C/dec. +0.18 C/dec. +0.15 C/dec. +0.18 C/dec. +0.11 C/dec. +0.22 C/dec. +0.27 C/dec. +0.17 C/dec. +0.36 C/dec. +0.45 C/dec. +0.26 C/dec. +0.20 C/dec. +0.21 C/dec. +0.19 C/dec. 3
1. El clima recent a Catalunya Tendència de la precipitació a Lleida 195015 Anual Hivern Primavera Estiu Tardor - 3.0 %/decenni - 4.2 %/decenni - 2.0 %/decenni - 9.5 %/decenni + %/decenni 4
1. El clima recent a Catalunya Tendència de la temperatura a Catalunya 195015 Anual Hivern Primavera Estiu Tardor T mitjana T màxima T mínima +0.23 C/dec. +0.29 C/dec. +0.18 C/dec. +0.17 C/dec. +0.21 C/dec. +0.13 C/dec. +0.23 C/dec. +0.31 C/dec. +0.17 C/dec. +0.34 C/dec. +0.44 C/dec. +0.25 C/dec. +0.19 C/dec. +0.21 C/dec. +0.16 C/dec. 5
1. El clima recent a Catalunya Tendència de la precipitació a Catalunya 195015 Anual Hivern Primavera Estiu Tardor - 1.5 %/decenni - 2.5 %/decenni - 0.2 %/decenni - 4.5 %/decenni - 0.2 %/decenni 6
1. El clima recent a Catalunya +0.07 C/dec. +0.71 %/dec. 7
2. Models climàtics - Regionalització Les projeccions climàtiques permeten estudiar l evolució futura del clima, i s obtenen majoritàriament com a resultat de l execució dels models climàtics. Model climàtic: aplicació que integra el coneixement actual del sistema climàtic, de manera que emprant com a dades d entrada els factors que afecten el sistema ( forçaments ), proporciona el clima esperat en un període determinat de temps. Atmosfera Hidrosfera Criosfera Litosfera Biosfera ---------------- Interaccions 8
2. Models climàtics - Regionalització FORÇAMENT RADIATIU DEL CLIMA ENTRE 1750 I 2005 Forçaments antropogènics Variacions del balanç radiatiu a causa de l activitat humana a la superfície terrestre i a les capes més baixes de l atmosfera. Forçaments naturals Variacions del balanç radiatiu a causa de fenòmens naturals els quals no estan relacionats amb l activitat humana. 9
2. Models climàtics - Regionalització AOGCM: Models acoblats de Circulació General Atmosfera - Oceà Model codi informàtic que resol el sistema d equacions que defineixen els processos físics i químics que tenen lloc al sistema climàtic en cada punt de la malla tridimensional que s ha definit ( resolució del model) malla horitzontal amb una mida d uns 100-300 km malla vertical de mida variable 10
2. Models climàtics - Regionalització Escenaris d emissions predicció o projecció? Un factor principal en estudiar el clima futur és l evolució de la concentració dels GEH i dels aerosols d origen antropogènic; a diferència d altres processos (erupcions, activitat solar...), aquesta evolució depèn bàsicament d aspectes econòmics, socials i tecnològics vinculats a l espècie humana. (IPCC 2013: WG1 AR5) 11
2. Models climàtics - Regionalització escenaris d emissions Com evolucionarà l emissió dels principals GEH (depèn del consum d energia, creixement econòmic i demogràfic, noves tecnologies...)? Quina serà la concentració a l atmosfera d aquest GEH? Quina serà la resposta del sistema climàtic? (IPCC 2007: WG1 - AR4) 12
2. Models climàtics - Regionalització Per què és necessària la regionalització (downscaling)? Resolució dels models globals ~ 100-300 km No simulen prou bé fenòmens meteorològics d escala local i mitjana, que sovint són els que defineixen el clima d una zona determinada. Regionalització dinàmica Els models climàtics globals (GCM) són capaços de representar de manera efectiva característiques climàtiques a gran escala. Els models climàtics regionals (RCM) són models d àrea limitada que permeten millorar la resolució espacial de les simulacions optimitzant els recursos computacionals necessaris. Les sortides del GCM proporcionen les condicions de contorn del RCM. 13
2. Models climàtics - Regionalització Simulacions 197100 Període Projecte ESCAT (SMC BSC) Projeccions climàtiques fins a l any 2050 a alta resolució (10 km) per a Catalunya Jobs simultanis Nombre de processadors Temps reserva WRF-ARW/ERA40 30 anys 6 64 x 6 = 384 cpu 12 dies WRF-ARW/ECHAM5r1 30 anys 6 64 x 6 = 384 cpu 12 dies WRF-ARW/ECHAM5r3 30 anys 6 64 x 6 = 384 cpu 12 dies Total 90 anys 6 384 cpu 36 dies TOTAL 2 M h cpu Mare Nostrum 185 anys Simulacions 200150 Període Jobs simultanis Nombre de processadors Temps reserva WRF-ARW/ECHAM5r1 A1B 50 anys 10 64 x 10 = 640 cpu 12 dies WRF-ARW/ECHAM5r1 B1 50 anys 10 64 x 10 = 640 cpu 12 dies WRF-ARW/ECHAM5r1 A2 50 anys 10 64 x 10 = 640 cpu 12 dies WRF-ARW/ECHAM5r3 A1B 50 anys 10 64 x 10 = 640 cpu 12 dies WRF-ARW/ECHAM5r3 B1 50 anys 10 64 x 10 = 640 cpu 12 dies WRF-ARW/ECHAM5r3 A2 50 anys 10 64 x 10 = 640 cpu 12 dies Total 300 anys 20 1280 cpu 36 dies Espai de disc 15 TB 14
3. Projeccions climàtiques per al s. XXI Evolució mitjana per a Catalunya de l anomalia de la TMA per al període 1971 2050 tendència: +1,3 C en 50 anys + 2.5 C + C OBSERVACIÓ 15
3. Projeccions climàtiques per al s. XXI Evolució mitjana per a Catalunya de l anomalia de la PMA per al període 1971 2050 tendència: -7,5 % en 50 anys + 10 % - 30 % OBSERVACIÓ 16
3. Projeccions climàtiques per al s. XXI Evolució de la TMA a diferents zones de Catalunya (1971 2050) Pirineus +0.31 C/dècada (+1.5 C) Interior +0.27 C/dècada (+1.3 C) Als Pirineus s assolirien els augments més importants de temperatura. Es manté el comportament de la variabilitat interanual (major als Pirineus, menor al Litoral). Litoral +0.25 C/dècada (+ C) 17
3. Projeccions climàtiques per al s. XXI Evolució de la PMA a diferents zones de Catalunya (1971 2050) Pirineus Interior Augment de la variabilitat interanual, especialment al Litoral. Descens de la PMA als Pirineus, i major incertesa a les altres zones. Litoral 18
3. Projeccions climàtiques per al s. XXI Variació projectada de la TMA 201150 respecte de 197100 ( C) A2_s1 A1B_s1 B1_s1 A2_s3 A1B_s3 B1_s3 19
3. Projeccions climàtiques per al s. XXI Variació projectada de la TM estacional 201150 (vs. 197100) 1.8 1.8 1.8 ( C) 0.6 A2_s1 / DGF 0.6 A1B_s1 / DGF B1_s1 / DGF A2_s1 / MAM A1B_s1 / MAM B1_s1 / MAM 0.6 0.6 0.6 0.6 0.6 0.4 0.4 0.6 0.6 0.4 0.4 0.6 A2_s3 / DGF A1B_s3 / DGF B1_s3 / DGF A2_s3 / MAM A1B_s3 / MAM 0.4 B1_s3 / MAM 1.8 2.2 1.8 2.0 1.8 1.8 1.8 A2_s1 / JJA A1B_s1 / JJA B1_s1 / JJA A2_s1 / SON A1B_s1 / SON B1_s1 / SON 1.8 1.8 A2_s3 / JJA A1B_s3 / JJA B1_s3 / JJA A2_s3 / SON A1B_s3 / SON B1_s3 / SON 20
3. Projeccions climàtiques per al s. XXI Variació projectada de la PMA 201150 respecte de 197100 (%) A2_s1 A1B_s1 B1_s1 A2_s3 A1B_s3 B1_s3 21
3. Projeccions climàtiques per al s. XXI Variació projectada de la PM estacional 201150 (vs. 197100) A2_s1 / DGF +30 +30 +30 A1B_s1 / DGF B1_s1 / DGF A2_s1 / MAM -25-25 -25-30 -30-25 -30-25 -30-25 -30 A1B_s1 / MAM B1_s1 / MAM (%) A2_s3 / DGF +30 A1B_s3 / DGF +30 0 +30 B1_s3 / DGF A2_s3 / MAM A1B_s3 / MAM B1_s3 / MAM A2_s1 / JJA A1B_s1 / JJA B1_s1 / JJA A2_s1 / SON A1B_s1 / SON B1_s1 / SON -25 A2_s3 / JJA A1B_s3 / JJA -30-25 B1_s3 / JJA -25-25 A2_s3 / SON A1B_s3 / SON +30 B1_s3 / SON 22
Nombre de dies 3. Projeccions climàtiques per al s. XXI Índex climàtic : nombre anual de Nits Tropicals (TN 20 C) Variació del nombre de nits tropicals respecte del valor mitjà 197100 Diferència entre el màxim NT20 de 200150 i el màxim NT20 de 197100 23
Nombre de dies 3. Projeccions climàtiques per al s. XXI Índex climàtic : nombre anual de Dies de Glaçada (TN 0 C) Variació del nombre de dies de glaçada respecte del valor mitjà 197100 Diferència entre el màxim DG0 de 200150 i el màxim DG0 de 197100 24
3. Projeccions climàtiques per al s. XXI FDP de la precipitació màxima diària mensual FDP de la precipitació màxima diària mensual Augment de la probabilitat dels episodis extrems de precipitació (> 200 mm en 24 h) 25
3. Projeccions climàtiques per al s. XXI A2s1 Índexs climàtics relacionats amb la precipitació A1Bs1 B1s1 Longitud màxima de la ratxa seca (LMRS): diferència entre el màxim LMRS de 200150 i el màxim LMRS de 197100 A2s3 A1Bs3 B1s3 (%) Variació projectada de la precipitació en forma de neu (200150 vs. 197100) 26
3. Projeccions climàtiques per al s. XXI WRF+EH5_A2_s1 Períodes de sequera Observació (SP02) WRF+EH5 s1 WRF+EH5_A1B_s1 WRF+EH5_B1_s1 WRF+EH5_A2_s3 Evolució de l índex SPEI (Standardised Precipitation- Evapotranspiration Index) a Catalunya per al període 197150 SPEI-12 (12 mesos) ETP segons Thornthwaite WRF+EH5 s3 WRF+EH5_A1B_s3 Increment dels períodes de sequera (en magnitud i en durada) ( A2 A1B > B1 ) WRF+EH5_B1_s3 27
Gràcies Jordi Cunillera i Grañó jcunillera@meteo.cat www.meteo.cat