Очаквани промени в температурата за България и последствия от климатичните промени

Използване на климатични модели, базирани на RCP сценариите на IPCC

България е разположена в един от регионите, който е особено уязвим към изменението на климата. Това как ще се променя той зависи от промените в температурата, атмосферното налягане, валежите, вятъра, които водят до промените в климатичната система. Проучванията показват, че най-видимите промени са в температурата. Всички данни показват, че средната температура на Земята се повишава, като България не е изключение. Различните климатични модели сочат, че средната температурата в България до края на века ще се повиши, но колко ще е това увеличение зависи от това какви мерки ще бъдат предприети.

Темата за климатичните промени е една от най-дискутираните в последните десетилетия, тъй като има отражение върху всички аспекти на човешкия живот. Проблемът, свързан с климатичните промени, е сложен, тъй като касае климатичната система: съвкупност от атмосферата, хидросферата, криосферата, литосферата и биосферата на нашата планета. Тези компоненти са в постоянно взаимодействие помежду си и всеки процес възникнал в една от тях, води до промени в другите. Не на последно място е и човешкото влияние върху климата, което напоследък се смята за съизмеримо с това на останалите компоненти от климатичната система. Последните изследвания установяват, че приносът на антропогенните емисии от парниковите газове е отговорен за поне 50% от затоплянето на Земята. Всичко това прави климатичните промени сложен за разглеждане научен проблем.

Какво представляват RCP сценариите?

Информацията как и колко ще се промени климатът е от съществено значение. Такава информация може да се получи само чрез използване на сложни математически модели за взаимовръзките в климатичната система, чрез познаване на факторите, които влияят на климата и как те ще се променят. Такива математически числени инструменти се наричат климатични модели и те дават възможност да се направи бъдеща „прогноза“, или по-точно проекция, на климата на базата на предположения за бъдещото развитие на обществото.

При моделирането на очакваните климатични промени към бъдещи времеви хоризонти най-вече се отчитат промените на парниковите газове. Счита се, че това е най-значимият принос на човека върху климата. Обикновено се използват стандартизирани набори от сценарии, които осигуряват сравнимост на резултатите от климатичното моделиране. Чрез сценариите се описват възможните траектории на бъдещото развитие на човечеството, които трябва да се вземат предвид на входа на използвания климатичен модел. Употребата на един и същи модел, но при различни сценарии, дава различни резултати.

Тъй като бъдещото развитие на човечеството е непредсказуемо, използваните сценарии не представляват точни прогнози, а са субективни предположения за социално-икономическото развитие в глобален и регионален контекст. Затова и      

резултатите от климатичното моделиране, базирани на съответните сценарии, не са точни прогнози,      

а хипотетични реакции на климатичната система в отговор на оказания върху нея антропогенен натиск, описан в сценариите. Поради тази причина в областта на климатичното моделиране вместо понятието „климатична прогноза”, се използва понятието „климатична проекция”, с което се подчертава несигурността в очакваните промени. Всъщност, един от главните източници на несигурност на резултатите от моделирането на очакваните климатични промени, са използваните сценарии.

Учените, които се занимават с разработването на сценариите, се ограничават до избор на няколко от всички възможни траектории на бъдещото развитие. Избраните траектории трябва да описват в някакъв разумен диапазон бъдещите емисии на парниковите газове и на други компоненти с природен и антропогенен произход, които оказват въздействие върху климатичната система.

RCP сценариите, известни като „Представителни пътища на концентрациите” (Representative Concentration Pathways, RCPs), използвани в AR5 представят широк набор от възможни бъдещи траектории на емисиите и концентрациите на парниковите газове и аерозолите. Те са отправна точка поне до 2020 г. за всички научни изследвания в областта на климатичните промени, както и за разработването на анализи, стратегически документи и политики за адаптиране и смекчаване на последиците от очакваните изменения на климата в страните от целия свят, вкл. и в Европейския съюз.

• Сценарият RCP 2.6 е най-оптимистичният сценарий. Той изисква емисиите на въглероден диоксид (CO2) да започнат да намаляват до 2020 г. и да стигнат до нула до 2100 г. Той също така изисква емисиите на метан (CH4) да достигнат приблизително половината от нивата на CH4 от 2020 г.
• Сценарият RCP 4.5 предвижда бързо реализиране на адекватни мерки за ограничаване на емисиите. Очаква се пикът на емисиите да бъде около 2040 – 2050 г., след което те да намалеят рязко до 2080 г. Радиационният натиск към 2100 г. се оценява на 4,5 W/m², което съответства приблизително на концентрации около 650 ppm CO₂ екв.
• За RCP 6 пикът на емисиите се очаква да бъде към 2080 г. и след това да започне да спада.
• Сценарият RCP 8.5 може да бъде наречен „обичайна практика“ („business-as-usual scenario“) с нарастващи емисии на парникови газове във времето и съответно увеличаващи се концентрации на парникови газове. Радиационното въздействие нараства до 8,5 W/m² до 2100 г., което съответства на концентрации от около 1370 ppm в CO₂ еквивалентно. Това е най-песимистичният сценарий.

^{Фигура. 1 Траектории на въглеродните емисии (а) и концентрации (б) според четирите RCP сценария. Източник van Vuuren et.al. (2011)}

Тези сценарии могат да бъдат използвани за всички части на света, включително и за България. 

България е разположена в един от регионите, който е особено уязвим към изменението на климата

(главно чрез повишаване на температурата и интензивни валежи) и към нарастващата честота на екстремни събития, свързани с изменението на климата, като суши и наводнения.

За целите на настоящия анализ са осъществени компютърни симулации за очакваните промени на температурите по четирите RCP-сценария (RCP 2.6, RCP 4.5, RCP 6 и RCP 8.5) на IPCC AR5 (2013/2014) до края на века. Графиките представляват хода на очакваните промени във времето на средногодишната температура за периода 2013 – 2100 г., като аномалии спрямо референтния период 1961 – 1990 г. Използвани са модели от проекта CMIP5 (Coupled model intercomparison project phase five).

Очаквани промени за България на средногодишните температури на въздуха на 2 м височина

В зависимост от използвания сценарий (RCP 2.6, RCP 4.5, RCP 6, RCP 8.5) се очаква стойностите на средногодишната температура да са по-високи с от 1°C до 7°C в сравнение с тези през базисния период (1961 – 1990 г.). Най-големи промени (повишение с от 5°C до 7°C) биха настъпили към края на века, ако се изпълни сценарият RCP 8.5, при който емисиите и концентрациите на парниковите газове и аерозолите непрекъснато се увеличават. Според оптимистичния сценарий RCP 2.6 повишаването на температурата до края на века няма да е с повече от 2°C. По сценариите RCP 4.5 и RCP 6 очакваното повишение на средногодишната температурата през 2081 – 2100 г. ще е с около 3 – 4°C.

Фиг. 2 илюстрира времевите серии и статистическото разпределение на стойностите за очакваните промени за периода 2013 – 2100 г. на средногодишната температура на въздуха по четирите RCP-сценария, а Фиг. 3 и Фиг. 4 – стойностите за очакваните промени съответно на средногодишните минимални и максимални температури. От графиките можем да видим, че към края на века се очаква повишението на средногодишните минимални и максимални температури да варира между под 2°C (по сценария RCP 2.6) и 6°C (по сценария RCP 8.5).

^{Фиг 2. Очаквани промени по различни сценарии на IPCC AR5 (full CMIP5 ensemble) на средногодишната температура на въздуха в България от 2013 до 2100 г. спрямо референтния стандартен климатичен период 1961 – 1990 г. Източник}

Графиките ясно показват, че 

средната температура ще се повиши до края на века и по четирите сценария, 

но в зависимост от това какви мерки биха били взети от страна на човечеството, стойността в това нарастване на температурата би била различна. Тъй като компонентите на климатичната система са свързани и си въздействат, увеличаването на средната температура ще доведе до промени и при другите метеорологични елементи като валежите, вятъра, атмосферното налягане. Всичко това би повлияло върху начина на човешкия живот, а последиците биха били много – намалени водни запаси, последици за здравето, нарушаване на селскостопанското производство, стрес върху биоразнообразието и горите, увреждане на инфраструктурата и частната собственост и други. Изменението на климата е от голямо значение върху различните сектори, поради което трябва да сме подготвени за адаптиране към тези промени.  

Според климатичните проекции какви промени предстоят у нас?

България е богата на гори и изменението на климата е потенциален двигател на значителни промени и в този сектор. Основната уязвимост се формира от специфични за вида физиологични реакции. Някои видове може дори да нямат адаптивност, за да се справят с новите климатични условия. Други уязвимости включват несигурност за взаимодействието между видовете, фактът, че големи площи с иглолистни насаждения са на твърде ниска височина. Изменението на климата може също да предизвика повишена вероятност от големи пожари и други смущения, заедно с подобрените условия за инвазивни видове. 

Изменението на климата, като промени в температурата и влажността, оказва влияние върху човешкото здраве. Част от примерите са очаквано повишение на сърдечно-съдови заболявания, инсулти, заболеваемост, пренасяна от вектори, инфекциозни и паразитни заболявания, респираторни заболявания, алергии, екстремни метеорологични явления и пожари (смъртност, заболеваемост от вода и храна, посттравматично стресово разстройство) и промяна във валежите (бактериални и диарейни инфекции). 

Туризмът в България също е уязвим към изменението на климата. 

Уязвимостта се състои от краткосрочни и дългосрочни заплахи, въпреки че по-високите температури по-рано и по-късно през годината могат да направят активните сезони по-привлекателни. Основните рискове, свързани с изменението на климата, включват по-малък брой туристи, по-кратък зимен сезон, по-кратък среден престой, здравословни проблеми с туристите, по-лоши условия за отдих на открито, увреждане на туристическата инфраструктура, по-лош достъп до туристически дестинации и недостиг на вода. Възможностите от изменението на климата включват по-дълги летни сезони, разработване на нови туристически продукти, привличане на нови пазари и по-малка нужда от енергия за отопление през зимния сезон.

В градските райони очакваните въздействия от климатичните явления включват щети на сгради и градска инфраструктура, последици за здравето, застрашени ключови услуги, включително снабдяване с храна и електричество, намалена мобилност и достъпност и недостиг на вода, както и увеличен финансов натиск върху общините за инфраструктура поддръжка и за съоръжения и персонал за спешна помощ. 

Екстремните метеорологични явления ще направят големите градове по-уязвими,     

 тъй като централните им райони обикновено имат по-висока гъстота, интензивен трафик, намалени зелени и открити пространства и стара инфраструктура с ограничен капацитет. Екстремните метеорологични явления също ще засегнат по-значително уязвимите групи, включително тези, които живеят под прага на бедността, в лоши жилища, бездомните, възрастните и болните.

Изменението на климата се очаква да има значителен ефект върху хидрологията на българските реки, като се очаква дебитът да спадне с около 10% през следващите 30 г. Може да настъпят значителни промени в сезонното разпределение на оттока на реките, показващи увеличение през зимата и пролетта и спад през лятото и есента. Свързаните с водата рискове и уязвимости включват опасности от наводнения и суша. Рисковете от наводнения засягат цялата страна, докато суша заплашва региони с прогнозен недостиг на вода. Регионите, използващи подземни води, са изложени на по-нисък риск. Вероятни са по-високи рискове в региони, които използват повърхностни води и имат значителни туристически дейности. 

Черноморските региони изглежда са най-уязвими към рисковете от недостиг.

 Основни уязвимости към изменението на климата са системите за производство на хидроенергия, водните услуги (снабдяване, канализация и мелиорация), състоянието и готовността на водната инфраструктура и подготвеността на операторите и населението поради липса на исторически опит с наводнения и суши. Последствията от глобалното затопляне и климатичните промени са факт, който се отразява на човечеството по целия свят – по-чести пожари, наводнения, бури, разтопяване на ледовете, топлинни вълни, всичко това е резултат от промените, които се случват в климата и ако не вземем мерки, тези екстремни явления ще ни навестяват все по-често, което ще се отрази във всички аспекти на човешкия живот. Поради тази причина ние имаме нужда от тези сценарии и от все по-сложни и точни модели, които да ни помогнат да предвидим какво може да се случи и които да ни помогнат както да вземем адекватни мерки, за да намалим ефектите от климатичните промени, така и да разработим политики, които да ни помогнат да се адаптираме към неизбежните промени. 

В публикацията са използвани материали от:

1. https://www.ipcc.ch/report/ar5/wg1/
2. https://link.springer.com/article/10.1007/s10584-011-0148-z
3. https://www.moew.government.bg/static/media/ups/articles/attachments/obshta_chast5ea57b35e2e39fef724cd5e98a2514dd.pdf
4. https://www.moew.government.bg/static/media/ups/articles/attachments/Strategy%20and%20Action%20Plan%20-%20Full%20Report%20-BGcd6d12eb7bc7294e29ac9ee4762fd2d8.pdf

Източник: Очаквани промени в температурата за България и последствия от климатичните промени, Климатека

Авторът Мирна Матов е докторант по метеорология към катедра „Метеорология и геофизика“ във Физически факултет на Софийски университет. Научната ѝ работа е свързана с климата и климатичните промени в района на Черно море, на Балканския полуостров и Европа. Като физик и метеоролог се интересува от промените в атмосферната циркулация, вследствие на глобалното затопляне и човешката дейност, и как тези промени влияят върху нашата планета и до какво могат да доведат. Автор е на научно съдържание и статии, като част от образователния екип на Детски научен център „Музейко“.

Още по темата

18/02/2022

Земята

Ако атмосферата е хаотична, можем ли тогава да се доверим на климатичните модели?

25/01/2022

Земята

Идва ли студена зима и какъв може да е приносът на полярния вихър?

17/12/2021

Земята

Зимата идва: Открита е изненадваща причина за последния ледников период

23/11/2021

Земята

Може ли 11-годишният цикъл на Слънцето да обясни глобалното затопляне?