Araştırma Dairesi Başkanlığı Klimatoloji Şube Müdürlüğü İKLİM DEĞİŞİKLİĞİ SENARYOLARINDA YENİ DÖNEM: PARALEL YAKLAŞIM VE TEMSİLİ KONSANTRASYON ROTALARI (RCPs) Sunumu yapan: Hakkı ATAY Alper AKÇAKAYA -Şube Müdürü aakcakaya@mgm.gov.tr Ömer DEMİR -Mühendis omerdemir@mgm.gov.tr Hakkı ATAY -Mühendis hatay@mgm.gov.tr 1
SUNU İÇERİĞİ Sunum 23 ana slayttan oluşmaktadır. Takribi süre 10 dk, soru-cevap 5 dk. Olarak düşünülmektedir. 2
RCP SENARYOLARI (Represenattive Konsantration pathways) (Temsili Konsatrasyon Rotaları) 3
Yeni İklim Değişikliği Senaryo Çalışmaları IPCC, 2007 yılında Hollanda da gerçekleştirdiği yüksek katılımlı uzmanlar toplantısında IPCC 5. raporunda kullanılmak üzere yeni konsantrasyon senaryoları ve bunlara dayanan yeni iklim değişikliği senaryoları oluşturmaya karar verdi. 4
YENİ SÜREÇTE YER ALAN GRUPLAR IAM grupları : Entegre değerlendirme model grupları CMC grupları : İklim model grupları (toplulukları) IAV groupları : Etki, adaptasyon ve etkilenebilirlik değerlendirme grupları 5
İklim değişikliği senaryolarının oluşturulma prosesi yenilendi İklim değişikliği senaryo prosesi (IPCC, 2007) 6
Proses 3 safhada tamamlanacak 1- Hazırlık fazı (RCP üretimi) 2-Paralel modelleme fazı (İklim Projeksiyonları ve Sosyoekonomik Senaryolar üretilecek) 3- Entegrasyon fazı (Projeksiyonların birleştirilmesi) Elde edilecek ürünler: a. Temsili konsantrasyon rotaları (RCPs) b. İklim projeksiyonları c. Yeni sosyo-ekonomik senaryolar (IAM senaryoları) d. RCP ve IAM senaryolarının detaylı tanımlamaları (narrative storylines) e. İklim projeksiyonları ile IAM senaryolarının entegre edilerek etki, adaptasyon ve etkilenebilirlik değerlendirmelerinde yer alması 7
a- Sıralı Yaklaşım b- Paralel Yaklaşım Emisyon ve sosyoekonomik senaryolar (IAMs) 1 Temsili Konsantrasyon Rotaları (RCPs) ve radyo aktif zorlama seviyeleri 1 Radyoaktif zorlama 2 İklim projeksiyonları (CM) 3 İklim, atmosfer ve CO2 döngüsü projeksiyonları (CMs) 2a Emisyonlar ve sosyoekonomik senaryolar (IAMs) 2b Etki, adaptasyon ve etkilenebilirlik (IAV) 4 Etki,Adaptasyon,Etkilenebili rlik (IAV) ve azaltım analizleri 3 IPCC,2007 Düz oklar veri akışını simgelerken, kesikli ok RCP seçimini, noktalı oklar ise bilgilerin entegrasyonunu simgelemektedir. 8
Sıralı Yaklaşım (örneğin:ipcc4) Sosyoekonomik Senaryolar Popülasyon GDP Enerji Endüstri Ulaşım Tarım Emisyon senaryoları Sera gazları (CO2,CH4, N2O..) Aerosoller Kimyasal aktis gazlar (SO2, BC, OC, CO, Nox, VOCs) Arazi kullanımı ve arazi örtüsü Radyoaktif zorlama senaryoları Atmosferik konsantrasyon Karbon döngüsü Okyanus ve kara akışları) Atmosfer kimyası İklim model senaryoları Sıcaklık Yağış Nem Toprak Sıcaklığı Ekstrem olaylar Etki, adaptasyon ve etkilenebilirlik çalışmaları Kıyı alanları Hidroloji ve su kaynakları Ekosistemler Gıda güvenliği Altyapılar İnsan sağlığı. Moss et all,2010) 9
R a d y o a k t i f z o r l a m a Genel özellikleri 2100 de geniş bir zorlama aralığı Radyoaktif zorlamanın zaman içinde değişim şekli (Rota-Pathway) Temsili Konsantrasyon Rotaları (RCPs) Sera gazları Kısa ömürlü gazlar ve aerosoller Arazi kullanımı ve arazi örtüsü Paralel Proses Yaklaşımı (IPCC5) Yeni sosyo-ekonomik emisyon senaryoları; etkilenebilirlik opsiyonları Adaptasyon Azaltım Stabilizasyon Hedef aşımları A-RCP lerle tutarlı B- RCPlerden bağımsız İklim senaryoları Kısa vade (2035) Uzun vade (2100+) Bölgesel iklim modellemesi Model ölçekleme metotları İklim ve sosyo-ekonomik senaryoların birleştirilmesi Entegre edilmiş senaryolar İklim paternlerinin ölçeklendirilmesi İklim ve sosyo ekonomik senaryoların ölçeklerinin küçültülmesi Yeni araştırmalar ve değerlendirmeler Etki,adaptasyon ve etkilenebilirlik İklim değişikliği geri bildirimleri (feedbacks) Model geliştirme Moss et all,2010) Paralel yaklaşımın avantajı, lineer prosese göre zamandan ciddi anlamda tasarruf sağlamasıdır. Diğer bir avantajı ise son fazda alternatif azaltım ve adaptasyon politika opsiyonları getirmesi olarak belirtilmektedir. 10
Yapılan çalışmalar sonunda hem son kullanıcılar hem de araştırma çevrelerinin ihtiyaç duyduğu senaryo setlerinin taşıması gereken özellikleri belirlenmiştir. Bu özellikler: 1. Senaryo dizisi (seçilecek RCP ler) literatürde yapılan çalışmalar içinde en düşük ve en yüksek radyo aktif zorlama rotalarını içermeli 2. Rota sayısı doğal eğilim hatasından sakınmak için en az 3 tercihen 4 olmalı. 3. İklim model gruplarının (CMC-Climate Model Community) yapacakları simülasyonlarda, senaryolar arasındaki farkları net şekilde görmelerini sağlayacak 2100 yılına kadar olan rotanın belirgin olması ve bu rotaların birbirlerinden farklılaşmaları 11
4. Literatürde belirlenecek rotaları destekleyecek senaryo sayısının fazla olması 5. Rotaların 2100 sonrası periyot için (2300) datalarının (sera gazları, aerosoller, kimyasal olarak aktif gazlar ve arazi kullanımı/örtüsü) bulunması 6. RCP datasının kısa vade (2035) için 0.5-1 o gibi yüksek çözünürlükte olası gerektiği belirtilmiştir. 12
RCP datalarının periyotları: 1. Kısa vade: 2035 e kadar 2. Uzun vade: 2100+ (2300 e kadar) RCP datasının kısa vade (2035) için 0.5-1 o gibi yüksek çözünürlükte olası gerektiği belirtilmiştir. Neden Kısa Vade önemli? Vakit kaybetmeden adaptasyon ve azaltım politikalarının belirlenmesi için Neden Yüksek Çözünürlük? Kısa vadeli adaptasyon ve azaltım politikalarının oluşturulmasında, daha ayrıntılı bilgiler ve daha farklı opsiyonlar ortaya koymak istenmektedir. 13
RCP tipleri ve temel özellikleri RCPs RCP 8.5 Radyoakti f Zorlama > 8.5 W/m2 Zaman 2100 de Radyoaktif Zorlama Değişimi Yükselme Toplam Konsantrasyon (CO2 eşdeğer) ~1370 ppm 2100 de Emisyonlar (KYOTO protokolü sera gazları) 2100 e kadar artış devam ediyor RCP 6.0 ~6.0 W/m2 2100 sonrası Hedefi geçmeden Stabilizasyon ~ 850 ppm 2100 de Yüzyılın son çeyreğinde düşüş RCP 4.5 ~4.5 W/m2 2100 öncesi Hedefi geçmeden Stabilizasyon ~ 650 ppm 2100 de Yüzyılın ortalarından itibaren düşüş RCP3- PD* ~3.0 W/m2 2100 öncesi 3.0 W/m2 e ulaşmadan zirve ve düşüş Zirve ~ 490 ppm ve düşüş 2100 de Yüzyılın ilk çeyreğinde düşüş 14
Global toplam radyoaktif zorlama (RCP Concentration & Data Group, 2010) 15
Gross World Product (GWP) Ağırlıklı Sera Gazı Emisyonları RCP8.5:Yüzyıl sonu RCP6.0:Son çeyrek RCP3:İlk çeyrek RCP4.5:Yüzyılın ortası RCP Concentration & Data Group, M. Meinshausen, S. Smith, K. Riahi, D. van Vuuren et al., May 2010 URL: http://www.pik-potsdam.de/~mmalte/rcps 16
KONSANTRASYONLAR (2100 yılı) Küresel toplam Sera gazı konsantrasyonları (CO2 Equvalent) 2011 CO2: 391 ppm Toplam (eq) Kutucuklar da, 2100 de beklenen ppm cinsinden Konsantrasyonlar verilmiştir. RCP6.0: 850 ppm RCP8.5: 1300ppm RCP4.5: 650 RCP3-PD: 490 RCP Concentration & Data Group, M. Meinshausen, S. Smith, K. Riahi, D. van Vuuren et al., May 2010 URL: http://www.pik-potsdam.de/~mmalte/rcps 17
MAX MIN IPCC,2007 18
RCP adayları (19 aday) IAM Grubu (model ve enstitü) RCP8.5 RCP6 RCP4.5 RCP3-PD Referans(lar) AIM (NIES) Fujino et al. (2006), * * * Hijioka et al. (2008) GRAPE (IAE) * Kurosawa (2006) IGSM (MIT) Reilly et al. (2006), * * * Clarke et al. (2007) IMAGE (MNP) van Vuuren et al. * * * * (2006, 2007) IPAC (ERI) * * Jiang et al. (2006) MESSAGE (IIASA) Rao and Riahi * * * * (2006), Riahi et al. (2007) MiniCAM (PNNL) Smith and Wigley * * (2006), Clarke et al. (2007) 19
AIM = Asia-Pacific Integrated Model GRAPE = Global Relationship to Protect the Environment IGSM = Integrated Global System Model NIES = National Institute for Environmental Studies IAE = Institute of Applied Energy MIT = Massachusetts Institute of Technology IMAGE = Integrated Model to Assess the Global Environment IPAC = Integrated Policy Assessment Model for China MESSAGE = Model for Energy Supply Strategy Alternatives and their General Environmental Impact MiniCAM = Mini-Climate Assessment Model MNP = Netherlands Environmental Assessment Agency ERI = Energy Resource Institute IIASA= International Institute for Applied Systems Analysis PNNL = Pacific Northwest National Laboratory 20
Seçilen RCP ler 19 RCP adayı içinden 4 tanesi seçildi. RCP Publication IAM RCP8.5 Riahi et al. (2007) MESSAGE RCP6 Fujino et al. (2006) AIM RCP4.5 Clarke et al. (2007) MiniCAM RCP3-PD* van Vuuren et al. (2006, 2007) IMAGE PD*: peak and decline (zirve ve azalış) 21
IPCC,2007 22
Kısa vadede yüksek çözünürlüklü iklim projeksiyonları için RCP 4.5 seçilmiştir. Neden RCP 4.5? Bunun en önemli nedeni literatürde en fazla kabul edilmiş ve yayınlamış çalışması bulunan rota RCP4.5 tir. Bu özellik, aynı zamanda senaryonun güvenirliğini artırıcı bir özelliktir 23
CMIP5 :Birleştirilmiş model karşılaştırma projesi (Coupled Model Intercomparison Project) 2008 eylül ayında, yeni nesil iklim model çalışmalarını koordine etmek amacı ile 20 farklı iklim modelleme grubu bir araya gelerek bu projeyi hayata geçirmiştir. Bu proje kapsamında üretilen verilerin IPCC nin 5. değerlendirme raporunda kullanılması öngörülmektedir. http://cmip-pcmdi.llnl.gov/cmip5/ CORDEX: Koordineli bölgesel iklim modeli çalışmaları (Coordinated Regional Climate Downscaling Experiment) CORDEX, adaptasyon ve etki değerlendirme çalışmalarına daha ayrıntılı ve daha yüksek çözünürlükte girdi oluşturmak amacı ile Bölgesel iklim modeli çalışmalarında küresel bir işbirliği ve koordinasyon sağlamaktadır. Bu kapsamda 14 bölge belirlenmiş olup, ölçek küçültme çalışmaları bu bölgeler bazında gerçekleştirilmektedir. http://wcrp-cordex.ipsl.jussieu.fr/ 24
SONUÇ 1. İklim değişikliği senaryosu İklim projeksiyonu 2. Yeni senaryolarda 4 temsili konsantrasyon rotası (RCP) radyoaktif zorlama baz alınarak seçilmiştir. 3. Yakın periyot (2035) yüksek çözünürlüklü projeksiyonlar için RCP 4.5 çalıştırılması öngörülmüştür (literatürde yayın fazla, güvenirliği yüksek) 4. İklim değişikliği ile ilgili kurum ve kuruluşlarımızın, özellikle adaptasyon çalışmaları için IPCC 5. Değerlendirme Raporu kapsamında hazırlanan yeni nesil iklim değişikliği senaryoları ve iklim projeksiyonları temelinde çalışmalarını güncellemeleri gerekmektedir. 25
5-MGM olarak, temsili konsantrasyon rotaları ile bölgesel iklim modeli çalışmalarına başladık. (RegCM4 bölgesel modeli ile HadGEM2-ES-RCP4.5) 26
İletişim: Devlet Meteoroloji İşleri Genel Müdürlüğü Araştırma Dairesi Başkanlığı Klimatoloji Şube Müdürlüğü Tel:0312 302 24 45 iklimsube@mgm.gov.tr 27