klimaatscenarios klimaatscenarios De KNMI 06

Transcriptie

1 De KNMI 06 klimaatscenarios klimaatscenarios wat zijn ze? hoe worden ze gemaakt? waarin verschillen ze van de vorige? Bart van den Hurk, Geert Lenderink, Aad van Ulden, Janette Bessembinder, Franziska Keller, Henk vd Brink, Geert Jan van Oldenborgh, Albert Klein Tank, Wilco Hazeleger, Caroline Katsman

2 Wat zijn klimaatscenario s? 06 Geen verwachtingen maar What if projecties

3 Wat zijn klimaatscenario s? 06 Geen verwachtingen maar What if projecties Met de volgende kenmerken: Plausibel: redelijke kans dat ze in de toekomst kunnen voorkomen (geen zeer onwaarschijnlijke situaties) Intern consistent: de gemiddelden en extremen voor temperatuur, neerslag, etc. kunnen allemaal in hetzelfde klimaat voorkomen Relevant: sluiten aan op vragen van gebruikers voor impact studies

4 Relevante klimaatvariabelen 06 Niet mondiaal gemiddelde T maar locale T Niet gemiddelde T maar kans op vorstdagen, tropische dagen Niet jaargemiddelde neerslag maar apart voor zomer en winter Niet alleen gemiddelde neerslag maar extreme dagsommen in zomer en 10-daagse sommen in winter Niet een 1/ jr wind (want die is niet uit te rekenen) maar een soft extreme (1/jr) Niet alleen mediaan van z zee maar 90% waarden

5 Interne consistentie 06 Bepaal hoofdoorzaken van variabiliteit van het klimaat in de regio Advectie: windrichting bepaalt voor een belangrijk deel temperatuur, bewolking, neerslag, Locale processen met een locale historie: lost mist op? vormt zich diepe convectie? zeewindcirculatie? extra warm door uitdroging? extra koud door sneeuwdek? Bepaal veranderingen in beide tgv CO 2 Leg verbanden met locale variabelen om veranderingen locaal te vertalen

6 Werkwijze en bronmateriaal 06 AR4 GCM runs Locale waarnemingen z zee en wind neerslag en temperatuur PRUDENCE RCM runs

7 Indeling van de scenario s 06 De stuurvariabelen 1. Globale temperatuur Circulatie verandering Gematigd+ verandering Warm+ verandering + 1 C + 2 C Gematigd Warm Wereld Temperatuur niet wel Sterkte van west-circulatie 2. Sterkte van seizoensgemiddelde west-circulatie (niet voor z zee ) maand

8 Analyse van AR4 GCMs: 1: zeeniveau Verschillende bijdragen aan z zee : Uitzetting zeewater (thermosterisch) Verandering van opslag op land (eustatisch) Autonome trend volgend uit waarnemingen Thermosterisch: Mondiaal gemiddelde stijging: emissie scenario s pas na 2050 relevant (Klein) verschil tussen mondiaal en NO Atlantisch jaar T glob T glob zzee

9 Analyse van AR4 GCMs: 1: zeeniveau z zee = [(x t ±ε t ) + (x e ±ε e )] T glob (x = tijdafhankelijke z zee / T glob ) z zee / T glob Uiteindelijke scenario s: mediaan en 90% waarde behorend bij +2 en +4 C in 2100

10 Analyse van AR4 GCMs: 2: wind Waarnemingen: matige stormen op gematigde zone nemen in aantal af, extreem zware stormen nemen in sterkte toe. Analyse van AR4 runs in literatuur: idem (maar modellen presteren vrij slecht voor huidige klimaat) w 1/yr / T glob Modellen met en zonder duidelijke verandering in circulatie-statistiek NW Europa

11 Analyse van AR4 GCMs: 2: wind Methode Selecteer GCMs in mate van circ Kijk naar 1/yr wind in gebied rond Noordzee voor meerdere tijdvakken in 21 e eeuw Bereken w 1/yr / T glob Scenario s geven 10% en 90% waarden per T glob met en zonder circ

12 Analyse van AR4 GCMs: 2: wind Veranderingen zijn klein tov natuurlijke variabiliteit 1/yr gem De Bilt IJmuiden

13 Analyse van AR4 GCMs: 3: neerslag en temperatuur Evaluatie van circulatie (G-west) adh van ERA40 Kwaliteitslabel aan GCMs

14 Analyse van AR4 GCMs: 3: neerslag en temperatuur Hoe verandert T en p in Nederland als functie van T glob? P win & T win invloed van SST, circ T P sum & T sum idem, plus bodemdroogte T alg : <0.5 C/ C P win : ca 3%/ C P sum : zelfs teken varieert! DJF JJA p

15 Analyse van AR4 GCMs: 3: neerslag en temperatuur Locale downscaling: Dagwaarden ipv seizoensgemiddelden (Softe) extremen Aantal regendagen 10 PRUDENCE RCM s 8x HadAM3H (vrij droog in zomer, matige SST, sterke circ in zomer, minder in winter) 2x ECHAM4 (erg nat in winter en droog in zomer, sterke circ, sterker effect SST) Probleem: geen GCM run representatief voor circ 0 Gelukkig : ons RCM blijft in de zomer redelijk nat (kan gebruikt worden voor G- en W-scenario) in de winter spannen de RCM runs de GCM-variabiliteit redelijk op

16 Analyse van AR4 GCMs: 3: neerslag en temperatuur Downscaling met RCM s Bepaal relatie locale variabelen stuurvariabelen

17 Analyse van 4AR GCMs: 3: neerslag en temperatuur Analyse van 4AR GCMs: 3: neerslag en temperatuur Downscaling met RCM s Bepaal relatie locale variabelen stuurvariabelen Bepaal circulatie-afhankelijke en onafhankelijke regressie-coefficient x circ en x T Pas in de scenario s een regressie toe: var = x T T glob + x circ circ Weeg de RCM s per scenario om verschillen te vergroten

18 Analyse van AR4 GCMs: 3: neerslag en temperatuur Bepaling van extremen (via statistische downscaling) Uit vorige stap: p 50, p 99, die met een aangenomen schaling wordt vertaald naar p n

19 Analyse van AR4 GCMs: 3: neerslag en temperatuur Bepaling van extremen (via statistische downscaling) Uit vorige stap: p 50, p 99, die met een aangenomen schaling wordt vertaald naar p n Waargenomen tijdseries transformeren met p n Uit getransformeerde reeks afleiden: Herhalingstijden van extremen Aantal vorstdagen Lengte groeiseizoen

20 De scenario tabel 06 EMBARGO TOT 29 MEI 2006

21 Algemeen beeld 06 Extreme temperatuur verandert sterker dan gemiddelde, vooral als circulatie ook verandert Bij circulatieverandering vermindert het aantal regendagen in de zomer sterk, waardoor gemiddelde neerslag afneemt In winter neemt gemiddelde neerslag toe (afh van circulatie) Extreme neerslag neemt in zomer en winter toe Zeespiegelstijging neemt iets minder toe dan TAR 1/yr Wind neemt iets toe (maar niet significant)

22 Verschil met de oude scenario s

23 Verschil met de oude scenario s Scenario s met circ = 0 oude WB21-scenario s: Temperatuurstijging blijft iets achter Zomerneerslag verandert iets meer, winterneerslag iets minder Extreme 10d som winter en 1d som zomer verschilt veel minder van gemiddelde dan oude scenario Zeespiegelstijging (bovenmarge) iets minder Nieuwe circ scenario s Verandering in aantal natte dagen (zomer <) Minder neerslag en meer pot.verdamping in zomer (a la droge scenario)

24 Tijdschema 06 Komende 2 weken Externe review Half-eind april Brochure naar drukker WR gepubliceerd 29 mei Aanbieding aan staatssecretaris 6 & 7 juni Presentatie bij KvR 20 juni Wetenschappelijk symposium Zomer 2006 Wetenschappelijke artikelen/nota s in de planning: GL over RCM downscaling FK over statistische downscaling HvdB over windscenario s CK & WH over zeespiegelscenario s BvdH overzichtsartikeltje in KvR special issue