escenarios regionales de cambio climático · subsistemas del modelo climático, como las...

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Escenarios Regionales de Cambio Climático

Ponencia Técnica de Cambio Climático en Cantabria

Santander, 29 de abril de 2010

GOBIERNO de CANTABRIA GOBIERNO de CANTABRIA ConsejerConsejeríía de Medio Ambientea de Medio Ambiente

DirecciDireccióón General de Medion General de MedioAmbienteAmbiente

Julián Díaz Ortiz

Servicio de Prevención y Control de la Contaminación

Dirección General de Medio Ambiente

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¿Cómo actuamos frente al CC?

Fuente: 4º Informe de Evaluación IPCC, 2007

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Adaptación al Cambio Climático

Fuente: Plan Nacional de Adaptación al Cambio Climático (PNACC)

Adopción de políticas, prácticas y proyectos que moderan los daños o aprovechan las

oportunidades asociadas al cambio climático

Mientras que las acciones de mitigación requieren una respuesta conjunta y coordinada a nivel internacional, se reconoce que las acciones e iniciativas de adaptación deben ser definidas e implementadas a nivel nacional o subregional, pues los impactos y las vulnerabilidades son específicos de cada lugar.

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Fuente: 3º Informe de Evaluación, IPCC 2001

Impactos = ffff (Exposición, Adaptación)


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Fuente: 4º Informe de Evaluación IPCC

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Metodología para la Adaptación

1º - El Clima Actual

2º - El Clima Futuro. Escenarios climáticos

3º - Identificación y Evaluación de sectores e impactos potenciales

4º - Valoración de costes asociados

5º - Propuesta de medidas de actuación

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Equipo investigador

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Escenarios Regionales de Cambio Climático Elaborar escenarios regionalizados de

cambio climático para Cantabria a una resolución que tenga en cuenta sus particularidades climáticas de la región, reduciendo las incertidumbres de los modelos globales

Estos escenarios podrán ser utilizados por los distintos grupos de impactos para elaborar estudios detallados de impactos en distintos sectores

Objetivo del Proyecto

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Escenarios Globales de Cambio Climático. Incertidumbres

Los Modelos Globales del Clima (GCMs en inglés) son modelos físico-matemáticos de las ecuaciones fundamentales que describen la dinámica de los procesos globales que tienen lugar en la atmósfera, el océano, la criosfera y la litosfera, considerando las variables necesarias para describir el estado del sistema: presión, temperatura, velocidad, humedad atmosférica, salinidad oceánica, etc. Además de la dinámica, los modelos también incluyen ciertas parametrizaciones semi-empíricas que tienen en cuenta procesos de escala menor que la resolución del modelo que no se consideran explícitamente en la dinámica del sistema.

Estos complejos modelos se utilizan para simular el clima global resolviendo numéricamente las ecuaciones, a partir de una condición inicial, sobre una rejilla discreta de puntos que cubre todo el globo (con una resolución típica de 250 km y 30 niveles verticales para la atmósfera)

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Las incertidumbres de los GCMs se pueden describir en forma jerárquica o de cascada:

• En el vértice de las incertidumbres se sitúan los escenarios de emisión de gases de efecto invernadero, que influyen en el forzamiento natural del sistema, según distintas hipótesis sobre las futuras formas de desarrollo socio-económico (escenarios B1, A2, A1B, ver Nakicenovic et al. 2001).

• A esta incertidumbre hay que añadir las asociadas al efecto de estos gases y otros componentes (aerosoles, etc.) en la dinámica del sistema (ciclo del carbono, etc.).

• Por otro lado, los diferentes modelos climáticos existentes son formulaciones similares de las ecuaciones que describen la dinámica atmosférica y oceánica, pero tienen distintas resoluciones horizontales y verticales, esquemas numéricos, parametrizaciones de procesos físicos, etc. También añaden incertidumbre a los resultados de los modelos otros subsistemas del modelo climático, como las variaciones en usos de suelo, etc.

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Fuente: 4º Informe IPCC

Escenarios IEEEA1 presupone un crecimiento económico mundial muy rápido, un máximo de la población mundial hacia mediados de siglo, y una rápida introducción de tecnologías nuevas y más eficientes. Se divide en tres grupos, que reflejan tres direcciones alternativas de cambio tecnológico:

• Intensiva en combustibles fósiles (A1FI)• Energías de origen no fósil (A1T)• Equilibrio entre las distintas fuentes (A1B)

B1 describe un mundo convergente, con la misma población mundial que A1, pero con una evolución más rápida de las estructuras económicas hacia una economía de servicios y de información.

B2 describe un planeta con una población intermedia y un crecimiento económico intermedio, más orientada a las soluciones locales para alcanzar la sostenibilidad económica, social y medioambiental.

A2 describe un mundo muy heterogéneo con crecimiento de población fuerte, desarrollo económico lento, y cambio tecnológico lento.

El término IEEE designa los escenarios descritos en el Informe Especial del IPCC sobre escenarios de emisiones (IEEE, 2000).

Los escenarios IEEE están agrupados en cuatro familias (A1, A2, B1 B2) que exploran vías de desarrollo alternativas incorporando toda una serie de fuerzas originantes demográficas, económicas y tecnológicas, junto con las emisiones de GEI resultantes.

Escenarios Climáticos

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Figura. Proyecciones de incremento de temperatura (en ºC, fila superior) y precipitación (en %, fila inferior) según el multi-modelo del IPCC-AR4 para invierno (columna izquierda) y verano (columna derecha)

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Los GCMs no permiten analizar la magnitud de los posibles impactos locales en los ecosistemas, la agricultura, la hidrología, etc., ya que no tienen en cuenta la heterogeneidad regional del clima, particularmente en zonas de orografía compleja, que puede dar lugar a fuertes variaciones locales de temperatura y precipitación, configurando un complejo mosaico de micro-climas.

Por tanto, es necesario realizar un esfuerzo adicional para obtener escenarios regionalizados de cambio climático. Este problema, que se denomina genéricamente downscaling (aumento de resolución), ha cobrado un fuerte interés en los últimos años, siendo uno de los objetivos prioritarios de las diferentes iniciativas internacionales y nacionales de cambio climático, para poder disponer de la información necesaria para poder llevar a cabo estudios de impacto y planes de adaptación adecuados.

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Métodos de Downscalling/Regionalización

La regionalización dinámica utiliza modelos regionales del clima con una resolución mayor, que operan en una región limitada acoplados a las condiciones de contorno dadas por los modelos globales.

La regionalización estadística utiliza modelos estadísticos empíricos para "calibrar" los resultados globales en función del clima local observado, dado por un registro histórico apropiado representativo de la región.

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Figura. Esquema ilustrativo de las metodologías de regionalización dinámica y estadística.

Downscalling/Regionalización

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Tareas Realizadas

Análisis de la Climatología de Cantabria. Termopluviometría 1950-200

Análisis de series climatológicas mensuales para Santander y Reinosa en el Siglo XX

Climatologías interpoladas de alta resolución (10 km. y 1 km.)

Escenarios globales de Cambio Climático como base de estudio

Regionalización Dinámica: Modelos regionales del clima

Regionalización Estadística

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Termopluviometría de Cantabria 1950-2000

A partir de un subconjunto de 108 series pluviométricas y 89 termométricas de la red secundaria de la Agencia Estatal de Meteorología (AEMET), consideradas idóneas en base a su ubicación, longitud y calidad, durante el periodo 1950-2000 a escala diaria

Para aumentar la resolución, se han combinado los valores observados a escala anual con la orografía (la altura, en una rejilla de 1km en un rectángulo -5ºW, -3ºW, 42.7ºN y 43.6ºN) utilizando una técnica semiobjetiva de realce topográfico basada en regresión, y corrección mediante introducción de valores virtualespara cubrir las lagunas de datos

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Termopluviometría de Cantabria 1950-2000

Temperatura mínima (sup.) y máxima (inf.) media anual en ºC (serie 1950-2000). Precipitación acumulada anual en mm (sup.) y régimen

pluviométrico durante el año hidrológico en las dos vertientes de Cantabria (inf.) (serie 1950-2000).

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Series Climatológicas de Santander y Reinosa, S. XX

Se trata de conseguir series homogéneas de referencia en Cantabria, representativas de los dos ámbitos regionales principales de diferentes características climáticas.

Se han elaborado series de temperatura y precipitación acumulada mensual y anual de Santander y Reinosa, completando los registros ausentes entre los años 1900 y 2000, y cotejando la homogeneidad e independencia de las series resultantes

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Series Climatológicas de Santander y Reinosa, S. XX

Clasificación térmica anual de Santander (izquda.)y Reinosa (drcha.) agrupadas por décadas

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Para poder caracterizar esta variabilidad climática de forma óptima, y poder regionalizar los escenarios globales de cambio climático, es necesario disponer de información meteorológica de alta resolución espacial (1km) y temporal (diaria)

Para ello, se han aplicado técnicas geoestadísticas apropiadas para generar una climatología de alta resolución en Cantabria para el período 1973-2003 en una rejilla regular de 1km, estimando también la incertidumbre/error asociado al método de interpolación. Esta tarea se ha realizado en dos fases:

• En la primera de ellas se han identificado las observaciones meteorológicas disponibles en el período 1950-2003 y se han probado distintos métodos estándar de interpolación para producir una climatología diaria homogénea en una rejilla regular de 10km de resolución (en esta fase se utilizan sólo las observaciones). La resolución de esta rejilla viene impuesta por la cobertura espacial de las estaciones disponibles.

• En la segunda fase se incorporaron covariables geomorfológicas (altura, orientación, insolación potencial, bloqueos, etc.) y se aplicaron métodos de regresión para reducir la resolución al objetivo final de 1km.

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Escenarios Regionales

Se han desarrollado los escenarios regionales de cambio climático para temperaturas mínima y máxima y para precipitación en tres períodos futuros 2011-40, 2041-70 y 2071-2100, considerando tres modelos globales (BCM, CRNM, ECHAM5), tres escenarios (B1, A1B y A2) y un método estadístico de regionalización, a escala anual, como estacional.

Cabe destacar que para finales de siglo los resultados apuntan areducciones significativas de la precipitación, con valores que podrían llegar al 50% en algunos casos (como el valle de Liébana).

La clasificación climática mostrada para finales de siglo con el

escenario A1B indica una clara tendencia hacia un clima de tipo

mediterráneo (Csa), sobre todo en el Oriente de la región, valle de

Liébana y Ebro, y climas de transición mediterráneo-oceánico (Csb)

que desplazan del litoral al clima Atlántico actual.

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Escenarios Regionales de Cambio ClimáticoFigura. Proyeccio

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Escenarios Regionales

Figura: (izquierda) Clasificación climática de Cantabria, obtenida a partir de las proyecciones en la rejilla de 1km de los datos de un período de control de los tres modelos globales del clima (GCMs) usados en este trabajo. (derecha) clasificación climática correspondiente a los mismos modelos pero en el período 2070-210 para el escenario A1B.

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Conclusiones

TEMPERATURASTEMPERATURAS: Las temperaturas aumentarán una media de tres grados al final del siglo (4±2 ºC para el peor escenario, A2). El incremento de temperaturas será más suave en el litoral y centro que en el Ebro y Liébana, con diferencias de entre 1 y 2 ºC grados a finales de siglo entre estas zonas. Este gradiente es más acusado en verano, donde los incrementos respecto del litoral pueden alcanzar temperaturas hasta de 4 ºC en el Ebro.

PRECIPITACIPRECIPITACIÓÓNN: Se confirma una disminución de precipitación en toda la región en la segunda mitad del siglo (en la primera mitad la incertidumbre es mayor que la propia señal). Los cambios podrán llegar a descensos del 20% en la región con máximos de hasta del 40% en el valle de Liébana.

CLASIFICACICLASIFICACIÓÓN CLIMN CLIMÁÁTICATICA: La clasificación climática obtenida para finales de siglo a partir de las proyecciones regionales con los escenarios A1B y A2 indican una clara tendencia hacia un clima de tipo mediterráneo (Csa), sobre todo en el Oriente de la región, valle de Liébana y Ebro, y climas de transición mediterráneo-oceánico (Csb) que van desplazando progresivamente del litoral al clima Atlántico actual.

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Difusión de resultados

http://www.meteo.unican.es/escenariosCantabria

Próxima jornada de difusión y edición de libro

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MUCHAS GRACIAS

Consejería de Medio Ambiente del GOBIERNO de CANTABRIA

Dirección General de Medio Ambiente

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