tema 3: modelos y escenarios de cambio...

77
Tema 3: Modelos y Escenarios de Cambio climático 1. LOS MODELOS DE SIMULACIÓN DEL SISTEMA CLIMÁTICO 2. TIPOS DE MODELOS Y SU EVOLUCIÓN 3. PROCESOS DE OBTENCIÓN DE ESCENARIOS CLIMÁTICOS FUTUROS 4. ESCENARIOS GLOBALES FUTUROS 5. ESCENARIOS FUTUROS PARA EUROPA 6. ESCENARIOS FUTUROS PARA ESPAÑA

Upload: others

Post on 04-Apr-2020

7 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Tema 3: Modelos y Escenarios

de Cambio climático

1. LOS MODELOS DE SIMULACIÓN DEL SISTEMA CLIMÁTICO

2. TIPOS DE MODELOS Y SU EVOLUCIÓN

3. PROCESOS DE OBTENCIÓN DE ESCENARIOS CLIMÁTICOS FUTUROS

4. ESCENARIOS GLOBALES FUTUROS

5. ESCENARIOS FUTUROS PARA EUROPA

6. ESCENARIOS FUTUROS PARA ESPAÑA

1. LOS MODELOS DE SIMULACIÓN DEL SISTEMA CLIMÁTICO

MODELORepresentación simplificada de la realidad

MODELO CLIMÁTICORepresentación simplificada del funcionamiento del

sistema climático

Ecuaciones matemáticas que simulan las principales leyes y procesos que gobiernan el sistema

OBJETIVOS DE LA SIMULACIÓN

-Comprender los procesos que gobiernan el clima-Predecir los efectos que se derivarían sobre el clima como

consecuencia de estos procesos.

MODELO CLIMATICO

AR 5

Una representación numérica

del sistema climático basada en

las propiedades físicas, químicas

y biológicas de sus

componentes, sus interacciones

y procesos de retroalimentación,

y contabilizando algunas de sus

propiedades conocidas.

Apuntes de Maria Fernanda Pita curso 2017-18

FASES EN LA ELABORACIÓN DE LOS MODELOS CLIMÁTICOS

SELECCIÓN DE LAS VARIABLES ESENCIALES

SELECCIÓN DE LAS INTERACCIONES Y FLUJOS

ASIGNACIÓN DE RESOLUCIÓN ESPACIO-TEMPORAL

ESTABLECIMIENTO DE CONDICIONES INICIALES

PUESTA EN FUNCIONAMIENTO DEL MODELO

ESTABLECIMIENTO DE LA VALIDEZ DEL MODELO

DESARROLLO DE SIMULACIONES Y EXPERIMENTACIONES

Apuntes de Maria Fernanda Pita curso 2017-18

EL PAPEL DE LA NUBOSIDAD EN EL BALANCE DE RADIACIÓN

DEL SISTEMA

NUBOSIDAD

↑ REFLECTIVIDAD

↓ CALOR QUE ALCANZA LA SUPERFICIE

↑ ABSORCIÓN DE INFRARROJOS

↑ EFECTO INVERNADERO

↑ CALOR DE LA SUPERFICIE

?

Apuntes de Maria Fernanda Pita curso 2017-18

RESOLUCIÓN ESPACIAL CARTESIANA EN LOS MODELOS CLIMÁTICOS(Henderson-Sellers y Mac Guffie, 1990)

Apuntes de Maria Fernanda Pita curso 2017-18

EVOLUCIÓN DE LA RESOLUCIÓN ESPACIAL DE LOS MODELOS

CLIMÁTICOS

Apuntes de Maria Fernanda Pita curso 2017-18

500 Km (T21) Primer reporte de evaluación

250 Km (T42) Segundo Reporte de evaluación)

180 Km (T63) Tercer Reporte de Evaluación

110 Km (T106) Cuarto Reporte de Evaluación)

TIEMPOS DE EQUILIBRACIÓN PARA DISTINTOS SUBSISTEMAS DEL

SISTEMA CLIMÁTICO

TIEMPO DE EQUILIBRACIONDOMINIO CLIMATICO

SEGUNDOS EQUIVALENTE

ATMOSFERA

Libre 106 11 días

Capa límite 105 24 horas

OCEANO

Capa mixta 108 - 109 7 - 8 años

Fondo del mar 1010 300 años

Hielo del mar 106 - 1010 Días – siglos

CONTINENTES

Lagos y ríos 106 11 días

Suelo/vegetación 106 11 días

Nieve y superficie capa

de hielo

105 24 horas

Glaciares de montaña 1010 300 años

Capas de hielo 1012 3000 años

Manto de la tierra 1015 30 mill. de años

Tiempo de equilibración

Tiempo que el subsistema necesita para reequilibrarse después de una pequeña perturbación

Se expresa a través del tiempo de multiplicación, "e",que un sistema necesitaría para reducir un cambio de situación impuesto hasta 1/e partes del valor alterado

Fuente: Henderson-Sellers y Mac Guffie, 1990

Apuntes de Maria Fernanda Pita curso 2017-18

ESCALAS TEMPORALES CARACTERÌSTICAS DEL SISTEMA TERRESTRE

Apuntes de Maria Fernanda Pita curso 2017-18

LA EXPERIMENTACIÓN CON LOS MODELOS DE SIMULACIÓN

OBJETIVOS DE LA SIMULACIÓN

Detectar la sensibilidad del sistema a cambios en sus componentes

Prever los cambios climáticos en el futuro

TIPOS DE EXPERIMENTOS

Experimentos de

equilibrio

Experimentos de transición

Apuntes de Maria Fernanda Pita curso 2017-18

TIPOLOGÍA DE MODELOS CLIMÁTICOS

Balance Radiación entrante Radiación saliente

Movimiento

De energíaHorizontal y vertical

Intercambio

EnergSuperficie-atmósfera

Ts latitud Perfil

Vert T

Lat

alt

Henderson-Sellers y Mac Guffie, 1990

Apuntes de Maria Fernanda Pita curso 2017-18

2. Tipos de modelos y su evolución

LatLong

Alt

Grandes hitos en la evolución de la jerarquía de los modelos

EBM : Energy balance models

GCM: General Circulation Models

AOGCM: Coupled Atmosphere–Ocean General

Circulation Models

ESM: Earth System Models (Un modelo de circulación general atmósfera-

océano acoplado en el que se incluye una representación del ciclo del carbono, que permite el

cálculo interactivo del CO2 atmosférico o emisiones compatibles. Se pueden incluir

componentes adicionales (por ejemplo, química atmosférica, capas de hielo, vegetación

dinámica, ciclo de nitrógeno, pero también modelos urbanos o de cultivos))

Apuntes de Maria Fernanda Pita curso 2017-18

Modelos radiativos-convectivos

El modelo adimensional utiliza la constante solar y la temperatura media dada de la Tierra,

y determina la eficiencia de emisión de onda larga al espacio de la Tierra. Esto puede ser

refinado en vertical a un modelo radiativos-convectivos adimensional, que considera dos

procesos de transporte de energía:

•Transferencia radiativa subiendo y bajando a través de las capas de la atmósfera,

absorbiendo y emitiendo radiación infrarroja en ambos casos.

•Transporte subida de calor por convección (especialmente importante en la parte baja de

la troposfera).

Los modelos de radiación-convección tienen ventajas con respecto al modelo simple:

pueden determinar los efectos de las variaciones en la concentración de gases de efecto

invernadero (GEI) sobre la eficacia de la emisión y por tanto la temperatura de la

superficie. Pero los parámetros añadidos son necesarios para determinar la emisividad, el

albedo y localizar los factores que mueven la energía sobre la tierra.

Modelos de Balance de Energía

Alternativamente, el modelo adimensional puede expandirse horizontalmente para

considerar la energía transportada horizontalmente en la atmósfera. Esta clase de

modelo puede promediarse zonalmente. Este modelo tiene la ventaja de tener

dependencia del albedo sobre la temperatura - los polos pueden tener hielo y el

ecuador torridez - pero la pérdida de la verdadera dinámica significa que los transportes

horizontales tienen que ser especificados.

Modelos de sistema terráqueo de complejidad intermedia

Dependiendo de la naturaleza de las cuestiones preguntadas y las escalas de tiempo

pertinentes, hay, por un lado modelos conceptuales (inductivos) y por el otro

lado modelos de circulación generales (que funcionen a la máxima resolución espacial y

temporal). Los modelos de complejidad intermedia, de sus siglas en inglés EMIC,

reducen el salto entre ambos.

Un ejemplo es el modelo Climber-3. Este modelo atmosférico es un modelo de 2,5

dimensiones estático-dinámico con 7,5º por 22,5º de resolución y un periodo de medio

día; el océano es modelado con MOM3 con una malla de 3,75º por 3,75º con 24 niveles

verticales.

Modelos de Clima Global

Los MCGs (en inglés GCM) en tres dimensiones (más bien en cuatro dimensiones) discretizan

las ecuaciones para movimiento de fluidos y las integran en el tiempo. También contienen

parametrizaciones de procesos - tales como convección - que se producen en escalas

demasiado pequeñas para ser resueltas directamente.

El MCG atmosférico (MCGA) modela la atmósfera e impone la temperatura de la superficie del

mar.

Los modelos conjuntos atmosférico-oceánico (MCGAO, por ejemplo: HadCM3, EdGCM, GFDL

CM2.X, ARPEGE-Climat) combinan los dos tipos de modelos.

El primer modelo de circulación general que combina los procesos atmosféricos y oceánicos fue

desarrollado a finales de los 60 en el Laboratorio De Fluidos Geofísicos de Administración

Nacional Oceánica y Atmosférica-NOA.

Los MCGAOs representan el pináculo de la complejidad en los modelos climáticos y

los procesos de internacionalización de tantos como sea posible. Son las únicas

herramientas que podrían proporcionar las predicciones regionales del cambio

climático futuro.

Sin embargo, están todavía en desarrollo. Los modelos más sencillos son

generalmente susceptibles a simples análisis y sus resultados son generalmente

fáciles de entender.

Los MCGAOs, por el contrario, suelen ser casi tan difícil de analizar como el

verdadero sistema climático.

Las simulaciones más recientes muestran la “verosimilitud” de las mediciones de las

anomalías de la temperatura durante los últimos 150 años, observando los cambios

en los gases de efecto invernadero y los aerosoles, pero se logran mejores resultados

cuando los efectos naturales también se incluyen.

Componentes de los MCGCs

Ecuaciones de evolución de variables de predicción

Ecuaciones para resolver efectos de procesos subrejilla

Ecuaciones para resolver procesos de intercambio

Radiación

Calor

sensible

Arrastre

viento

Evaporación

Precipitación

Calor

sensible

Radiación

Evaporación

Precipitación

Ecuación

termodinámica

Ecuación

hidrológica

VegetaciónHielo

contin.

CONTINENTE

ATMÓSFERA

Ecuación

termodinámica

Parametrización

transf. radiativa

Ecuaciones de

movimiento

Ecuación

de estado

Parametrización

turbulencia

Parametrización

nubes y precip.

Ecuación

continuidad

Ecuación

consv. agua

Química

atmosférica

Ecuación

sal

Parametrización

turbulencia

Hielo

oceánico

OCÉANO

Ecuaciones de

movimiento

Ecuación

termodinámica

Ecuación

continuidad

Geo -

química

GEIs

AEMET-Manuel de Castro

Modelos climáticos regionales (MCR)

Por los contornos se actualizan cada 6-12 h los valores de las variables simulados por el MCGC

Modelo con mayor resolución, anidado en la malla de un MCG

Cálculo necesario para realizar una simulación

climática global de 250 años con un MCGC actual (Resolución : ~ 300 x 300 km atmosf., ~ 100 x 100 km océano)

Discretización espacial : 3 · 105 celdillas

Discretización temporal : t = 1800 s

Número de iteraciones : 4.4 · 106

Número de variables de predicción : 10

Número de ecuaciones a resolver : 1013

Cada ecuación tiene varios términos

Resolver cada término requiere varias operaciones

Las parametrizaciones necesitan el triple de cálculo

Número de operaciones matemáticas simples: 1017

Para ejecutar 1017 flop en aprox. 2 meses 102 Gflops

¿Por qué se utilizan superordenadores?

AEMET-Manuel de Castro

Modeladores climáticos

Un modelador climático es una persona que diseña, desarrolla, implementa, prueba o explota

modelos climáticos. Existen tres grandes tipos de instituciones en las que se puede encontrar

un modelador climático:

•En el servicio meteorológico local: la mayoría de los servicios meteorológicos nacionales

tienen por lo menos una sección de la climatología

•En la universidad local, si existe un departamento que se ocupa de alguna de las siguientes

áreas: ciencias de la atmósfera, la meteorología, la climatología, o la geografía, entre otros.

•En laboratorios nacionales o internacional en los de investigación especializados en este

ámbito, tales como el Centro Nacional de Investigación Atmosférica (NCAR en Boulder,

Colorado, EEUU), Laboratorio de Dinámica de Fluidos Geofísicos (GFDL, en Princeton,

Nueva Jersey, EE.UU.), el Centro Hadley para la Predicción del Clima y la Investigación (en

Exeter, Reino Unido), o el Instituto Max Planck de Meteorología en Hamburgo, Alemania, etc..

El Programa Mundial de Investigaciones Climáticas (PMIC), ayudada por la Organización

Meteorológica Mundial (OMM), coordina las actividades de investigación sobre la

modelización del clima en todo el mundo.

EVOLUCIÓN DE LOS

COMPONENTES DE LOS

MODELOSCLIMÁTICOS

Apuntes de Maria Fernanda Pita curso 2017-18

Mejoras en los modelos del AR5 respecto al AR4

Los modelos climáticos han seguido mejorando desde el AR4, y muchos modelos se han

extendido a los Modelos del Sistema Terrestre (ESMs) al incluir la representación de

ciclos biogeoquímicos importantes para el cambio climático

La capacidad de los modelos climáticos para simular la temperatura de la superficie ha

mejorado.

La simulación de los patrones de precipitación a gran escala ha mejorado un poco desde el

AR4, aunque los modelos continúan teniendo un menor rendimiento para la precipitación

que para la temperatura de la superficie. La correlación del patrón espacial entre la

precipitación media anual modelada y observada ha aumentado de 0.77 para los modelos

disponibles en el momento del AR4 a 0.82 para los modelos actuales

Muchos modelos pueden reproducir los cambios observados en el contenido de calor del

océano superior desde 1961 hasta 2005

Ha habido un progreso sustancial desde el AR4 en la evaluación de simulaciones de

modelos de eventos extremo

Apuntes de Maria Fernanda Pita curso 2017-18

La naturaleza del sistema climático y su previsibilidad

Fuente

Victor Magaña

Universidad

Autónoma México

Apuntes de Maria Fernanda Pita curso 2017-18

¿Cómo se simulan los escenarios con los MCGCs?

SPIN-UP y CONTROL

Simulación de cientos de

años con [CO2] = 280 ppmV

constante hasta que océano-atmósfera-hielo se acoplan

(SPIN-UP). Una simulación

continua así hasta el año

2100 (CONTROL) para

examinar la variabilidad

interna del modelo

PERIODO de EVALUACION

Otra simulación de 1860 a 2000

con el incremento observado de

GEIs y sulfatos para evaluar la

capacidad del modelo de repro-

ducir la tendencia observada de

la temperatura global. El “clima

actual” (1960-90) se toma como

referencia para derivar escena-

rios de cambio climatico.

“clima actual” y la

ESCENARIOS

Simulaciones desde 2000

suponiendo diversas evo-

luciones de emisiones de

GEIs y sulfatos. Para

construir los escenarios

se calcula la diferencia

entre la simulación dede

cualquier periodo futuro.

SPIN-UP

AEMET-Manuel de Castro

3 . PROCESOS DE OBTENCIÓN DE ESCENARIOS CLIMÁTICOS FUTUROS

ESCENARIOS DE

FORZAMIENTOS

ESCENARIOS CLIMÁTICOS

ESCENARIOSDE CONCENTRACIONES

Modelos Socio

económicos

Modelos Ciclos Biogeo

químicos

ModelosBalanceenergía

Modelos climáticos

Apuntes de Maria Fernanda Pita curso 2017-18

ESCENARIOS DE

EMISIONES

LAS INCERTIDUMBRES ASOCIADAS A LOSMODELOS REGIONALES Fuente: Manuel de Castro, ICACM

Apuntes de Maria Fernanda Pita curso 2017-18

PROCESO DE ELABORACIÓN DE

IDENTIFICACIÓN DE FUERZAS DETERMINANTES

Cambio demográfico

Desarrollo socioeconómico

Rapidez y dirección del cambio tecnológico

Políticas gubernamentales condicionantes del modelo energético

ELABORACIÓN DE LINEAS NARRATIVAS

CUANTIFICACIÓN DE LAS VARIABLES EN LOS DISTINTOS ESCENARIOS

Apuntes de Maria Fernanda Pita curso 2017-18

LOS ESCENARIOS DE EMISIONES

IS92 SRES (2000)

-IS92a-IS92b-IS92c-IS92d-IS92e-IS92f

-A1-A1F1 (4)-A1T (3)-A1B (7)

-A2 (6)-B1 (4)-B2 (8)

Apuntes de Maria Fernanda Pita curso 2017-18

Representación plausible de la evolución futura

de las emisiones de sustancias que podrían ser

radiativamente activas (gases de efecto

invernadero, aerosoles, etc.) basada en un

conjunto coherente de supuestos sobre las

fuerzas que las determinan (por ejemplo el

desarrollo demográfico y socioeconómico o la

evolución tecnológica) y las principales

relaciones entre ellos.

Los escenarios de concentraciones, obtenidos a partir de los escenarios de emisión, se utilizan en los

modelos climáticos para obtener proyecciones climáticas.

Los escenarios de emisiones utilizados para obtener las proyecciones del clima usadas en los distintos

informes de evaluación del IPCC han ido cambiando.

Así, para el segundo informe de evaluación se usó el conjunto de escenarios denominados IS92;

para el tercer y cuarto informe de evaluación se utilizaron algunos de los escenarios contenidos en el informe

especial del IPCC sobre escenarios (Nakićenović y Swart, 2000), conocidos como escenarios SRES Special

Reports on Emission Scenarios (de sus siglas en inglés), y para el quinto informe del IPCC se han utilizado los

nuevos escenarios de emisiones para el cambio climático denominados trayectorias (o sendas) representativas

de concentración (RCP de sus siglas en inglés).

HIPÓTESIS DE LOS ESCENARIOS IS92 DEL IPCC

Apuntes de Maria Fernanda Pita curso 2017-18

RESULTADOS DE LOS ESCENARIOS IS92

Apuntes de Maria Fernanda Pita curso 2017-18

FORZAMIENTO RADIATIVO PARA DIVERSOS ESCENARIOSIS92

Apuntes de Maria Fernanda Pita curso 2017-18

ESCENARIOS SRES (IPCC 2001)

LINEA A1 LINEA A2 LINEA B1 LINEA B2

-Gran crecimiento económico

-Crecimiento de la población hasta mediados de siglo y descenso posterior

-Tecnologías eficientes en el uso de la energía

-Convergenciaentre regiones

-A1F1:combustiblesFósiles

--A1T: energía no fósil

--A1B: ambas

-Desarrollo económico dispar entre regiones y menor crecimiento económico

-Crecimiento de lapoblación durantetodo el siglo

-Tecnologías muy dispares

-Escasa convergencia entre regiones

-Mucha convergencia entre regiones

-Gran desarrollo de las corrientes ambientalistas

-Predominio de las tecnologías limpias

-Orientación económica hacia los servicios y la información

-Soluciones globales frente a solucioneslocales

-Predominio de lo local frente a lo global

-Crecimiento poblacional, pero más lento que en A2

-Desarrolloeconómicointermedio

-Cambio tecnológico intermedio, pero tendente a la sostenibilidad.

Apuntes de Maria Fernanda Pita curso 2017-18

FAMILIAS DE ESCENARIOS SRES (IPCC 2001)

FAMILIAS DE ESCENARIOS

Linea evolutiva A1

Linea evolutiva A2

Linea evolutiva B1

Linea evolutiva B2

A1F1 A1T A1B A2 B1 B2

OS (1)

HS5 (3)

OS (1)

HS (2)

OS (2)

HS (5)

OS (4)

HS (2)

OS (2)

HS (2)

OS (4)

HS (4)

Apuntes de Maria Fernanda Pita curso 2017-18

Apuntes de Maria Fernanda Pita curso 2017-18

Emisiones SRES y proyecciones de

cambio global de temperatura

En todos los escenarios se proyecta un calentamiento global, pero cambia la intensidad y la tendencia

Orografía y línea de costa

con celdillas de 50 km

Orografía y línea de costa

con celdillas de 300 km

Los escenarios de cambioclimático de los MCGC nodeben aplicarse directamentepara estudios de impacto aescala regional por su muybaja resolución espacial(IPCC, 2001).

Escenarios de cambio climático en Europa derivados con

diversos modelos

EU Project

http://prudence.dmi.dk

MCG (300 km, 150 km*, 50 km**)

HadCM3 (HC, UK) SRES: A1, A2, B1, B2

HadAM3 (HC, UK)* SRES: A2, B2 ECHAM4

(MPIM, GE) SRES: A1, A2, B1, B2

ARPEGE (CNRM, FR)** SRES: A2, B2

MCR (50 km, 25 km*)

HadRM3 (HC, UK) SRES: A2, B2

HIRHAM (DMI, DK)* SRES: A2,

B2 REMO (MPIM, GE) SRES: A2,

B2 RegCM (ICTP, IT) SRES: A2

CHRM (ETHZ, CH) SRES: A2

PROMES (UCLM, SP) SRES: A2,

B2 RCA-O (SMHI, SW)* SRES: A2,

B2 CLM (GKSS, GE) SRES: A2

RACMO (KNMI, HO) SRES: A2

En el Quinto Informe IPCC se han definido 4 nuevos escenarios de emisión, las

denominadas Trayectorias de Concentración Representativas (RCP, por sus siglas en

inglés). Éstas se caracterizan por su Forzamiento Radiativo (FR) total para el año 2100

que oscila entre 2,6 y 8,5 W/m2.

Las cuatro trayectorias RCP comprenden un escenario en el que los esfuerzos en

mitigación conducen a:

• un nivel de forzamiento muy bajo (RCP2.6),

• 2 escenarios de estabilización (RCP4.5 y RCP6.0)

• y un escenario con un nivel muy alto de emisiones de GEI (RCP8.5).

Los nuevos RCP pueden contemplar los efectos de las políticas orientadas a limitar el

cambio climático del siglo XX frente a los escenarios de emisión utilizados en el IPCC

Fourth Assessment Report: Climate Change 2007 (AR4) (denominados SRES) que no

contemplaban los efectos de las posibles políticas o acuerdos internacionales

tendentes a mitigar las emisiones.

TRAYECTORIAS DE CONCENTRACION REPRESENTATIVAS

DE LOS ESCENARIOS (RCP)

Los RCP son compatibles con una amplia gama de posibles cambios en las futuras

emisiones antropogénicas (es decir, humanas) de gases de efecto invernadero

(GEI) y pretenden representar sus concentraciones atmosféricas.

RCP 2.6 asume que las emisiones globales anuales de GEI (medidas en

equivalentes de CO2) alcanzan su nivel máximo entre 2010–2020, y las emisiones

disminuyen sustancialmente de ahí en adelante.

Las emisiones en RCP 4.5 alcanzan su punto máximo alrededor de 2040, luego

disminuyen.

En RCP 6, las emisiones alcanzan su punto máximo alrededor de 2080, luego

disminuyen.

En RCP 8.5, las emisiones continúan aumentando a lo largo del siglo XXI.

Los cuatro PCR son consistentes con ciertos supuestos socioeconómicos, pero

deben ser sustituidos por las vías socioeconómicas compartidas que se anticipan

para proporcionar descripciones flexibles de futuros posibles dentro de cada RCP.

Los escenarios de RCP basados en modelos socioeconómicos similares a los

utilizados para desarrollar los escenarios SRES.

AR5 global warming increase (°C) projections

2046–2065 2081–2100

ScenarioMean and

likely range

Mean and

likely range

RCP2.6 1.0 (0.4 to 1.6) 1.0 (0.3 to 1.7)

RCP4.5 1.4 (0.9 to 2.0) 1.8 (1.1 to 2.6)

RCP6.0 1.3 (0.8 to 1.8) 2.2 (1.4 to 3.1)

RCP8.5 2.0 (1.4 to 2.6) 3.7 (2.6 to 4.8)

2046–2065 2081–2100

ScenarioMean and

likely range

Mean and

likely range

RCP2.6 0.24 (0.17 to 0.32) 0.40 (0.26 to 0.55)

RCP4.5 0.26 (0.19 to 0.33) 0.47 (0.32 to 0.63)

RCP6.0 0.25 (0.18 to 0.32) 0.48 (0.33 to 0.63)

RCP8.5 0.30 (0.22 to 0.38) 0.63 (0.45 to 0.82)

AR5 global mean sea level (m) increase projections

Fuente: Tomado de la guía resumida del quinto informe de evaluación del

IPCC.WGI. “Cambio Climático: Bases Físicas”, 2013.

Fuente: Tomado de la guía resumida del quinto informe de evaluación del IPCC.WGI. “

Cambio Climático: Bases Físicas” 2013.

AR 5, IPCC 2014: RCPs

Apuntes de Maria Fernanda Pita curso 2017-18

AR 5, IPCC 2014: RCPs

Apuntes de Maria Fernanda Pita curso 2017-18

EMISIONES DE GEI EN LOS ESCENARIOSSRES

Apuntes de Maria Fernanda Pita curso 2017-18

4. ESCENARIOS GLOBALES FUTUROS

CONCENTRACIONES GEI EN LOS ESCENARIOS SRES

Apuntes de Maria Fernanda Pita curso 2017-18

FORZAMIENTO RADIATIVO EN LOS ESCENARIOS SRES

Apuntes de Maria Fernanda Pita curso 2017-18

ESCENARIOS TÉRMICOS FUTUROS (IPCC, 2007)

Apuntes de Maria Fernanda Pita curso 2017-18

Atmósfera• La temperatura media global muestra un incremento de 0,85 ºC [entre 0,65 y 1,06 ºC]

en el periodo 1880-2012.

• Cada una de las últimas tres décadas ha sido más cálida que todas las anteriores desde 1850, siendo la primera década del siglo XXI la más cálida de todas.

• Las tendencias en periodos cortos (entre 10 y 15 años) están muy afectadas por la variabilidad natural, tal y como sucede por ejemplo en los últimos 15 años en los que la tasa de calentamiento ha sido inferior a la media registrada desde 1951.

• La precipitación ha aumentado en las zonas terrestres de latitudes medias del hemisferio Norte desde 1950.

• Se han observado cambios en los sucesos extremos desde 1950. El número de días y noches frías ha disminuido y el número de días y noches cálidas ha aumentado a nivel global.

PROYECCIONES FUTURAS DE LA TEMPERATURA DE LA SUPERFICIE RESPECTO AL PERIODO 1980-99 (IPCC, 2007)

Apuntes de Maria Fernanda Pita curso 2017-18

Algunas proyecciones de futuro en el AR5

Changes are shown relative to 1986–2005. The number of CMIP5 models to calculate the multi-model mean is

indicated in the upper right corner of each panel. Hatching indicates regions where the multi- model mean

signal is less than 1 standard deviation of internal variability. Stippling indicates regions where the multi-

model mean signal is greater than 2 standard deviations of internal variability and where 90% of models

agree on the sign of change

Apuntes de Maria Fernanda Pita curso 2017-18

Océano• La capa superior del océano (desde la superficie hasta los 700 metros de

profundidad) se ha calentado en el periodo 1971 - 2010, aumentando el contenido de

calor del océano en dicha capa.

• El calentamiento del océano es mayor cerca de la superficie y excede 0,1ºC por

década en los primeros 75 m durante el periodo 1971−2010. El calentamiento

decrece con la profundidad y se extiende hasta los 2000 m.

SUBIDA DEL NIVEL DEL MAR EN LOS ESCENARIOS SRES

Apuntes de Maria Fernanda Pita curso 2017-18

Algunas proyecciones de futuro en

el AR5

RCP2.6 (2081-2100), likely range: 26 to 55 cm

RCP8.5 (2081-2100), likely range: 45 to 82 cm

Apuntes de Maria Fernanda Pita curso 2017-18

SUBIDA DEL NIVEL DEL MAR EN LOS ESCENARIOS SRES (IPCC 2007)

Apuntes de Maria Fernanda Pita curso 2017-18

Criosfera• Los glaciares y los mantos de

hielo (Groenlandia y Antártida)

están perdiendo masa.

• La extensión del hielo marino

ártico está disminuyendo,

mientras que la del hielo marino

antártico ha aumentado

ligeramente.

• En el hemisferio norte la

extensión de la cobertura de

nieve en primavera ha

disminuido y el permafrost se

está fundiendo.

Algunas proyecciones de futuro en

el AR5

Mapas de resultados de modelos múltiples

para los escenarios RCP2.6, RCP4.5,

RCP6.0 y RCP8.5 en 2081–2100 del

porcentaje de cambio promedio en la

precipitación media. Los cambios se

muestran en relación con 1986-2005. El

número de modelos CMIP5 para calcular la

media de varios modelos se indica en la

esquina superior derecha de cada panel.

La eclosión indica regiones donde la señal

media de varios modelos es menor que 1

desviación estándar de la variabilidad

interna. El punteado indica regiones donde

la señal media de varios modelos es

mayor que 2 desviaciones estándar de la

variabilidad interna y donde el 90% de los

modelos coinciden en el signo de cambio

Apuntes de Maria Fernanda Pita curso 2017-18

Annual mean changes in thehydrological cycle for 2081-2100 under the RCP 8,5 AR5

Apuntes de Maria Fernanda Pita curso 2017-18

OTROS FENÓMENOS ESPERABLES EN EL FUTURO

Aumento de las olas de calor (sobre todo en áreas continentales)

Disminución de heladas y olas de frío

Más eventos de lluvias intensas en latitudes medias y altas del H.N.

Aumento de la aridez estival continental y del riesgo asociado de sequía en latitudes medias del H.N.

Aumento de episodios de El Niño

Reducción de la cubierta de nieve y retroceso de glaciares en el H.N.

Mantenimiento del casquete de hielo de la Antártida

LOS CAMBIOS PERSISTIRÁN DURANTE SIGLOS POR LA LARGA VIDAATMOSFÉRICA DE LOS GEI Y POR LA INERCIA TÉRMICA DE MUCHOSCOMPONENTES DEL SISTEMA CLIMÁTICO

Apuntes de Maria Fernanda Pita curso 2017-18

SALIDAS REGIONALES DE LOS MODELOS

Fuente: Manuel de Castro, ICACM

4. ESCENARIOS FUTUROS PARA EUROPA

SALIDAS REGIONALES MEDIANTE DOWN SCALINGDOWN SCALING DINÁMICOFuente: Manuel de Castro, ICACM

Apuntes de Maria Fernanda Pita curso 2017-18

SALIDAS REGIONALES MEDIANTE DOWN SCALINGDOWN SCALING ESTADÍSTICOFuente: Rafael Ancell Trueba, INM

Apuntes de Maria Fernanda Pita curso 2017-18

Apuntes de Maria Fernanda Pita curso 2017-18

Apuntes de Maria Fernanda Pita curso 2017-18

Apuntes de Maria Fernanda Pita curso 2017-18

Apuntes de Maria Fernanda Pita curso 2017-18

La variabilidad y los extremos climáticos

Aumentos en la variabilidad pluviométrica y extremos en el Sur de Europa

El porcentaje de cambio de los fenómenos extremos es mayor que el de los valores medios

Aumento de largas secuencias secas en el entorno mediterráneo (asociadas a la reducción de los eventos de lluvia más que a la reducción de los valores medios de P)

Apuntes de Maria Fernanda Pita curso 2017-18

Precipitaciones y temperaturas en la España de finales del siglo XXI

Apuntes de Maria Fernanda Pita curso 2017-18

5. ESCENARIOS FUTUROS PARA ESPAÑA

Las temperaturas máximas y mínimas anuales a

finales del siglo XXI INM (2007)

Temp máx

Temp. mín.

Apuntes de Maria Fernanda Pita curso 2017-18

Las temperaturas máximas mensuales a finales del sigloXXI INM (2007)

Apuntes de Maria Fernanda Pita curso 2017-18

Las precipitaciones anuales a finales del siglo XXI (2071-2100)INM (2007) (www.inm.es)

Apuntes de Maria Fernanda Pita curso 2017-18

Las precipitaciones mensuales a finales del sigloXXI INM (2007)

Apuntes de Maria Fernanda Pita curso 2017-18

La evapotranspiración mensual a finales del siglo XXI (2071-2100) (9 RCMs del PRUDENCE, HadAM3)

Apuntes de Maria Fernanda Pita curso 2017-18