IPCC AR6 - Despre fenomenele extreme (partea 5)

a) Precipitațiile extreme - Ce știm până acum?

Harta idealizată de mai jos (Figura SPM.3 din "Summary for Policymakers") prezintă o sinteza a studiilor privind schimbările observate în cazul evenimentelor cu precipitații extreme și nivelul de încredere privind contribuția antropică la schimbările observate pentru diferite regiuni ale lumii (45 regiuni reprezentate prin hexagoane care corespund regiunilor de referință din IPCC AR6 Working Group I).

Conform raportul IPCC, cantitatea anuală maximă de precipitații pentru o zi sau cinci zile consecutive a crescut (probabilitate 66-100%) începând cu 1950 la scară globală pentru majoritatea regiunilor pentru care există date suficiente pentru analiza trendurilor (secțiunea A.3.2 din "Summary for Policymakers").

Există un consens în privința creșterii precipitațiilor extreme pentru Europa (cu excepția regiunii Mării Mediterane), America de Nord (partea centrală și de est) și Asia (19 din cele 45 de regiuni). Pentru celelalte regiuni fie nu există un consens (8 regiuni) fie numărul de studii/date este limitat (18 regiuni).

Raportul IPCC arată că pentru România există o creștere a precipitațiilor extreme pentru jumătatea de nord (cu un nivel scăzut de încredere privind influența antropică asupra acestei creșteri). Pentru jumătatea de sud a României nu există un consens în comunitatea științifică privind schimbările în precipitațiile extreme.

b) Precipitațiile extreme - Ce ne așteaptă până în următorii ani?

Figura de mai jos (Figura SPM.6 din "Summary for Policymakers") prezintă modul în care va crește frecvența de apariție și intensitatea evenimentelor cu precipitații extreme pentru diferite valori ale încălzirii globale.

Precipitațiile extreme sunt definite ca evenimentele pentru care cantitatea zilnică de precipitații a fost depășită în medie odată la 10 ani în perioada preindustrială (1850-1900).

O creștere a temperaturii medii globale cu 0.5°C duce la o creștere (probabilitate 90-100%) a frecvenței de apariție și a intensității precipitațiilor extreme pentru cea mai mare pare a regiunilor.

Creșterea temperaturii medii globale duce la o creștere a evaporării și a capacității atmosferei de a reține vapori de apă. Intensitate precipitațiilor extreme la scară globală va crește cu 7% pentru fiecare creștere cu un grad a temperaturii medii globale (secțiunile B.2.2 și B.2.2 din "Summary for Policymakers").

IPCC AR6 - Despre fenomenele extreme (partea 4)

b) Temperaturile extreme ridicate (inclusiv valurile de căldură) - Ce ne așteaptă până în următorii ani?

O creștere a concentrației gazelor cu efect de seră din atmosferă duce la o încălzire a atmosferei și asuprafeței Pământului. Acest efect (i.e., efect termodinamic) duce la temperaturi mai ridicate la nivel global și la o creștere a frecvenței de apariție și a intensității evenimentelor temperaturi extreme ridicate.

Creșterea temperaturii este asociată și cu alte efecte care au loc în atmosferă sau la suprafața Pământului cum ar fi creșterea conținutului de vapori de apă din atmosferă sau schimbarea profilului vertical al temperaturii. Creșterea conținutului de vapori de apă din atmosferă amplifică creșterea inițială a temperaturii (i.e., feedback pozitiv). Schimbarea profilului vertical al temperaturii amplifică creșterea temperaturii în apropierea suprafeței terestre la latitudini medii și înalte (i.e., feedback pozitiv) și reduce creșterea temperaturii în regiunile tropicale (i.e., feedback negativ).

Schimbările distribuției spațiale a temperaturilor pot de asemenea să influențeze evenimentele cu temperaturi extreme ridicate prin modificarea caracteristicilor structurilor de vreme. De exemplu, creșterea temperaturilor în regiunea polară reduce diferența de temperatură dintre pol și regiunile de la latitudini mai joase. Mai puțin aer rece este astfel deplasat către regiunile de la latitudini medii ceea ce duce la o scădere a frecvenței de apariție și intensității evenimentelor cu temperaturi extreme scăzute.(Capitolul 11, Box 11.1)

În IPCC AR6 "Summary for Policymakers" schimbările anticipate pentru evenimentele cu temperaturi extreme ridicate sunt analizate în contextul unei creșteri a temperaturii medii globale cu 1°C (încălzirea actuală), 1.5°C, 2°C (în conformitate cu Acordul de la Paris) și 4°C față de perioada pre-industrială 1850-1900.

Figurile de mai jos (Figura SPM.6 din "Summary for Policymakers") prezintă modul în care va crește frecvența de apariție și intensitatea evenimentelor cu temperaturi extreme ridicate pentru diferite valori ale încălzirii globale. În acest caz evenimentele cu temperaturi extreme ridicate sunt evenimentele în care temperatura maximă zilnică a fost depășită în medie odată la 10 ani sau odată la 50 ani în perioada pre-industrială (1850-1900).

În figurile de mai jos fiecare an este reprezentat printr-un pătrat. Pătratele roz reprezintă anii în care pragul de extrem este depășit (frecvența de apariție), iar pătratele negre reprezintă anii când pragul nu este depășit. Valorile indicate cu roz sunt valorile mediane, iar cele din paranteze (cu alb) domeniul 5-95% al valorilor obținute din simulările multi-model CMIP6 pentru diferite scenarii climatice (SSP, Shared Socioeconomic Pathways). Cu roșu este indicată valoarea mediană a creșterii temperaturii (intensitatea evenimentului) pentru diferite scenarii climatice (SSP) utilizând de asemenea valorile obținute din simulările multi-model CMIP6.

IPCC AR6 - Despre fenomenele extreme (partea 3)

a) Temperaturile extreme ridicate (inclusiv valurile de căldură) - Ce știm până acum?

Schimbările climatice afectează în prezent fiecare regiune locuită de pe glob, influența antropică contribuind la multe dintre schimbările observate în cazul fenomenelor extreme.

Este aproape cert că evenimentele cu temperaturile ridicate extreme (inclusiv valurile de căldură) au devenit mai frecvente și mai intense în multe regiuni ale globului începând cu 1950. În același timp frecvența de apariție și intensitate evenimentelor

temperaturile extreme scăzute (valuri de frig) a scăzut. Schimbările climatice sunt, cu un grade încredere crescut, principala cauză a acestor schimbări. Evenimentele recente cu temperaturi ridicate extreme observate în ultimii 10 ani ar fi avut o probabilitate foarte mică de apariție fără influența antropică asupra sistemului climatic (A.3.1 din IPCC AR6).

Harta idealizată (Figura SPM 3 din “Summary for Policymakers“) de mai jos prezintă o sinteza evaluărilor schimbărilor observate în cazul temperaturilor extreme ridicate (inclusiv valuri de căldură) și nivelul de încredere privind contribuția antropică la schimbările observate pentru diferite regiuni ale lumii (45 regiuni reprezentate prin hexagoane care corespund regiunilor de referință din IPCC AR6 Working Group I).

Observăm că pentru 41 de regiuni avem o creștere în frecvența de apariție și intensitatea evenimentelor cu temperaturiloe extreme ridicate. Studiile din care rezultă această creșetere sunt se bazează pe o serie de indici climatici, în principal valoarea maximă a temperaturii zilnice. La acestea se adaugă studii regionale care folosesc alți indici cum ar fi frecvența, durata și intensitatea valurilor de căldură.

IPCC AR6 - Despre fenomenele extreme (partea 2)

Creșterea temperaturii globale asociată cu activitatea antropică a fost între 0.8°C și 1.3°C, pentru perioada 2010–2019 comparativ cu 1850–1900, valoarea cea mai probabilă fiind 1.07°C.

Gazele cu efect de seră au dus la o creștere între 1.0°C și 2.0°C (probabilitate între 66–100%). Alți factori asociați activității antropice (în principal aerosolii) au dus la o răcire între 0.0°C și 0.8°C. Variabilitatea naturală internă a produs o modificare între –0.2°C și 0.2°C a temperaturii.

(secțiunea A.1.3 din "Summary for Policymakers")

Figura de mai jos (Figura SPM 2 din "Summary for Policymakers") prezintă o estimare a contribuțiilor care au dus la încălzirea observată în perioada 2010–2019 comparativ cu perioada preindustrială (1850–1900).

Dreapta: Încălzirea globală observată (creșterea temperaturii globale la suprafață): 1.06°C (0.88 – 1.21°C, domeniul cel mai probabil de valori)

Mijloc: Rezultatele obținute din studii de atribuire care sintetizează informații din modele climatice și din obsevații.

Graficul arată schimbările temperaturii atribuite:

1) influentei totale antropice (1.07°C; 0.8 – 1.3°C);

2) creșterii concentrațiilor gazelor cu efect de seră (1.5°C; 1.0 – 2.0°C);

3) altor contribuții antropice datorită aerosolii, ozonului și utilizării

terenurilor (modificarea albedoului) (-0.4; -0.8 – 0.0°C);

4) contribuțiilor solare și vulcanice (0.0°C; -0.1 – 0.1°C);

5) variabilității climatice interne (0.0°C; -0.2 – 0.2°C).

Stânga: Rezultate obținute din evaluarea forcingului radiativ și a sensibilității climatice.

Graficul arată schimbările temperaturii asociate diferitelor componente antropice:

1) emisii de gaze cu efect de seră: dioxid de carbon (0.8°C; 0.5 – 1.2°C), metan (0.5°C; 0.3 – 0.8°C), protoxid de azot (0.1°C; 0.05 – 0.16°C), gaze halogenate (de exemplu, clorofluorocarburi, 0.1°C; 0.005 – 0.2°C), oxizi de azot (-0.14°C; -0.3 – 0.01°C), compuși organici volatili și monoxid de carbon (0.2°C; 0.1 – 0.4°C);

2) aerosoli și precursorii acestora: carbon organic (-0.07°C; -0.16 – 0.009°C), dioxid de sulf (-0.5°C; -0.9 – -0.1°C), negru de fum (0.09°C; -0.07 – 0.3°C), amoniac (-0.01°C; -0.02 – -0.009°C)

3) modificări albedoului din utilizarea terenurilor și irigații (-0.08°C; -0.1 – -0.04°C);

4) aviație (urme de condensare, 0.02°C, 0.008 – 0.04°C).

Aceste estimări țin cont de atât de emisiile directe în atmosferă căt și de efectele acestora (dacă există) asupra altor factori climatici. Pentru aerosoli, sunt considerate atât efectele directe (prin radiație) cât și cele indirecte (prin interacțiunea cu norii).

IPCC AR6 - Despre fenomenele extreme (partea 1)

În următoarele săptămâni voi încerca să prezint câteva dintre concluziile celui mai recent raport IPCC, în special cele legate de fenomenele extreme (Capitolul 11). Dar pentru a înțelege mai bine aceste fenomenele extreme în contextul schimbărilor climatice voi prezenta mai întâi principalele idei din "Summary for Policymakers".

A.1 "Este fără echivoc faptul că activitatea antropică a dus la încălzirea atmosferei, oceanul și uscatul. Au avut loc schimbări rapide și la scară mare în atmosferă, ocean, criosferă și biosferă."

A.1.3 Activitatea antropică a dus la o creștere a temperaturii globale la suprafață între 0.8°C și 1.3°C (cu o probabilitate între 66-100%) în perioada 2010-2019 comparativ cu perioada preindustrială (1850-1900). Cea mai bună estimare este o creștere cu 1.07°C în intervalul 2010-2019 comparativ cu 1850-1900.

Gazele cu efect de seră au contribuit au dus la o creștere între 1.0°C și 2.0°C (probabilitate între 66-100%). Alți factori asociați activității antropice (în principal aerosolii) au contribuit cu o răcire între 0.0°C și 0.8°C. Variabilitatea naturală internă a produs o modificare între –0.2°C și 0.2°C. Gazele cu efect de seră au fost cel mai probabil (probabilitate între 90-100%) principala cauză a încălzirii troposferice începând cu 1979. Este aproape cert (probabilitate între 99-100%) reducerea stratului de ozon din cauze antropice a fost principala cauză a răcirii stratosferei joase între 1979 și mijlocul anilor 1990.

Figurile de mai jos (realizate folosind datele furnizate de IPCC) prezintă variația temperaturii între anul 1 și anul 2016.

1) Variațiile temperaturii medii globale reconstruite pe baza arhivelor paleoclimatice (linia roz, pentru perioada 1-2000) și pe baza observațiilor directed (linia roșie, pentru perioada 1850-2016). Variațiile temperaturii sunt calculate în raport cu perioada de referință 1850-1900. Perioada 1850-1900 reprezintă cea mai recentă perioadă cu suficiente observații la nivel global pentru a estima temperatura globală. Această perioadă reprezintă de asemenea o aproximație a condițiilor preindustriale. Ultimul deceniu a fost mai cald decât orice perioadă de mai multe secole după ultima perioadă interglaciară care a fost acum aproximativ 125.000 de ani. Perioadele calde din trecut au fost asociate cu variații orbitale de-a lungul mai mult milenii. În ultimii 50 de ani, temperatura globală a crescut cu o rată fără precedent în cel putin ultimii 2000 ani.

2) Variațiile temperaturii medii globale (medie anuală) observate în ultimii 170 de ani (linia albă) față de perioada de referință 1850-1900. Aceste variații sunt comparate cu simulările numerice ale temperaturii pentru cazul în care în simulări au fost incluse atât efectele antropice cât și cele naturale (linia roz) sau doar cele naturale (activitatea solară și vulcanică, linia albastră). Linia roz și cea albastră reprezintă media mai multor simulari numerice, iar ariile colorate în roz și albastru reprezintă domeniul valorilor cele mai probabile (probabilitate între 90-100%) din simulări.