Az éghajlatváltozás magyarországi hatásainak feltérképezése regionális klímamodell-szimulációk elvégzésével és reprezentatív adatbázis fejlesztésével

A KlimAdat projekt második hatásvizsgálói konzultációs workshopját 2020. február 14-én tartottuk az Országos Meteorológiai Szolgálat Székházában. A találkozón a projekten dolgozó munkatársak bemutatták az elmúlt egy évben elért legfontosabb eredményeket, szakmai előadások hangzottak el a klímamodell-eredmények hibakorrekciójának termésbecslő modellre gyakorolt hatásáról, valamint a Copernicus Climate Change Service (C3S) európai éghajlati szolgáltatásról. A nap hátralévő részében gyakorlati feladatokon keresztül megvizsgáltuk a már létező éghajlati adatbázisok (a NATéR és a C3S adatbázis) tartalmát, különösen arra fókuszálva, hogy a hatásvizsgálói, illetve a tervezési, döntéshozói igényeket a résztvevők hogyan tudják kielégíteni ezekből az adatbázisokból. A gyakorlat során összegyűjtött véleményeket és igényeket a projekt eredményeképpen kialakításra kerülő KlimAdat adatbázis megtervezésében fogjuk hasznosítani.

A workshop a projekt előrehaladásának bemutatásával kezdődött. Zsebeházi Gabriella, a projekt koordinátora előadásában elmondta, hogy a projekt fizikai megvalósításának határideje egy évvel (2021. december 31-ig) meghosszabbításra került. Ezt követően a klímamodellezéssel és a tájékoztatással kapcsolatos tevékenységekről számolt be. A REMO modell integrálási tartományának megválasztására vonatkozóan érzékenységvizsgálat készült, aminek keretében három különböző méretű, a Duna vízgyűjtő tartományát lefedő területre hajtottak végre 10-éves múltbeli modellszimulációkat. A tartományok mérete különösen a napi csapadékjellemzők leírására mutatott nagyobb érzékenységet. A legkisebb hibák a legnagyobb tartomány esetén adódtak, ezért a hosszútávú éghajlati szimulációkat a kutatók ezen fogják elvégezni. A SURFEX felszíni modellel validációs kísérletek készültek Budapestre és Szegedre. A városok felett mind a hőmérséklet, mind a szélsebesség leírásában a SURFEX egyértelmű hozzáadott értéket mutatott a regionális modellhez képest, hiszen az éjszakai városi hősziget-intenzitás és a nappali városon belüli alacsonyabb szélsebesség is jól kirajzolódik a modelleredményekben. A projekt fontos eleme a felhasználók tájékoztatása és képzése, aminek kapcsán az előadó egy kiadvány-tervezetet mutatott be. A kiadvány az éghajlati modelleredmények bizonytalansági információinak hatásvizsgálatokba, tervezésbe és döntéshozatalba való beépítésének témakörében az OMSZ által alkalmazott és javasolt módszereket gyűjti össze.

Bán Beatrix, a Modellezési Osztály munkatársa előadásában az RCP4.5 forgatókönyvvel meghajtott 50 és 10 km-es felbontású ALADIN-Climate regionális klímamodell-szimulációk előzetes eredményeit mutatta be. A projekciók az RCP8.5 forgatókönyvvel meghajtott, RCMTéR projekt keretében készített szimulációk párjai. A kisebb üvegházgáz-koncentráció növekedést feltételező RCP4.5 forgatókönyv alkalmazásával a magyarországi hőmérsékletemelkedés több, mint 1 °C-kal mérsékeltebb az évszázad végén, mint az RCP8.5 forgatókönyv esetén. Az 50 km-es felbontású modellszimuláció az évszázad végén tavasszal és ősszel nagyobb melegedést, ugyanakkor kisebb csapadéknövekedést mutat, mint a 10 km-es felbontású projekció.

Kovácsné Izsák Beatrix, az Éghajlati Osztály munkatársa a rácsponti megfigyelési adatbázis fejlesztéséről számolt be. A KlimAdat projekt keretében a 2 m hőmérsékletre az 1970–2018 időszakra, míg a csapadék esetében az 1997–2018 időszakra 6 órás bontású homogenizált és interpolált adatbázis készült a MASH és a MISH szoftverek továbbfejlesztésével. A részletesebb adatbázis többek között lehetővé teszi a klímamodellek által szimulált hőmérséklet és csapadék napi menetének validációját.

Az elmúlt egy év előrehaladásának összefoglalóit követően szakmai partnereinktől hallhattunk egy-egy előadást, melyek részben az éghajlati szolgáltatói oldalról, részben a felhasználói oldalról nyújtottak friss gondolatokat a szakmai párbeszédhez és a projekt továbbviteléhez. Horányi András, az Európai Középtávú Előrejelző Központ (ECMWF) munkatársa az európai szintű éghajlati szolgáltatást megszervező Copernicus Climate Change Service (C3S) programot mutatta be. A C3S Európai Unió által támogatott projekt célja, hogy megbízható és szakmailag mértékadó forrása legyen az éghajlati információknak, amely a nemzeti fejlesztésekre épül és a nemzeti éghajlati szolgáltatásokat kiegészíti. A program keretében egy átfogó adatbázis (Climate Data Store; CDS) került kifejlesztésre, amely megfigyeléseket, szezonális és dekád előrejelzéseket, éghajlati projekciókat, valamint ágazatspecifikus döntéstámogató információkat tartalmaz. A C3S támogatásával újabb Euro-CORDEX regionális éghajlati projekciók készülnek, hogy egy kiegyenlítettebb szimuláció-együttes jöjjön létre, ami az éghajlatváltozásban rejlő bizonytalanságok pontosabban leírását is támogatja. A CDS-hez szorosan kapcsolódik egy ún. Toolbox eszköztár, aminek segítségével az adatfeldolgozás helyben, a Copernicus szerverein elvégezhető és nem kell az adatokat letölteni.

Fodor Nándor, az Agrártudományi Kutatóintézet munkatársa egy korábbi együttműködés keretében éghajlati modelladatokon alkalmazott korszerű hibakorrekciós eljárás hatását mutatta be a Biome-BGCMag bio-geo-kémiai modell eredményein keresztül. Előzetes eredmények alapján a hatásvizsgálati modell hibakorrigált meteorológiai adatokkal való meghajtása egyes területeken akár 20%-os különbséget is okozhat az évszázad végén várható nettó termésmennyiségben a nyers, azaz korrigálatlan modelladatok használatához képest.

Az előadásokat interaktív szekció követte, amely során a NATéR és C3S Climate Data Store éghajlati adatbázisok tartalmait vettük górcső alá, hogy megvizsgáljuk, egy-egy elképzelt hatásvizsgálói, illetve tervezői, döntéshozói feladatot hogyan tudunk megoldani segítségükkel. Az adatbázisok böngészése során a résztvevők többek között értékelték az adatbázisok tartalmát, hiányosságait és használhatóságát. A szekció során négy csoportban dolgoztunk, a csoportok témái és a felhasznált adatbázisok az alábbiak voltak:

Adatbázis  Téma
CDS A Duna jövőbeli hajózhatóságának vizsgálata hidrológiai modellezéssel
NATéR A Balaton jövőbeli vízháztartásának vizsgálata hidrológiai modellezéssel
CDS Adaptációs intézkedések a Duna jövőbeli hajózhatóságának éghajlatváltozással szembeni sérülékenységének csökkentésére
NATéR A jövőbeli éghajlatváltozás hatásainak figyelembevétele a Balatoni kerékpárút tervezése során

Az adatbázisok felmérése során a következő megállapításokra jutottunk:

Hatásvizsgálati modellezői tapasztalatok

  • A CDS-ben jelenleg a Euro-CORDEX ensemble-ből származó napi bontású regionális éghajlati modelleredmények találhatók meg, ugyanakkor a hidrológiai modellezéshez legalább 6 órás bontású adatokra lenne szükség (ez a közeli jövőben lesz elérhető).
  • A NATéR adatbázis Éghajlat rétegében csak a modellszimulációk 30 éves rácsponti átlagai állnak rendelkezésre, a modellezést igénylő hatásvizsgálathoz azonban legalább napi bontású adatokra van szükség.
  • Amennyiben a modellezéshez csak egy szűkebb tartomány adataira van szükség, jelenleg egyik adatbázisban sem oldható meg, hogy a terület határoló koordinátáinak megadásával, vagy térképen kijelöléssel a felhasználó csak a számára szükséges adatokat töltse le.
  • A CDS adatbázisban nincs olyan háttérinformáció a klímamodell-adatokról, ami segítené a feladathoz szükséges modellszimuláció(k) kiválasztását (például, hogy melyik a legnagyobb hőmérsékletváltozást mutató modell). Hasznos lenne egy olyan felület, ami segíti a felhasználót a feladatához szükséges modelladatok kiválasztásában, például a szimulációkról statisztikák, döntéstámogató információk megjelenítésével.
  • Mindkét csoportban felmerült az igény arra, hogy a nyers modelleredmények mellett a hibakorrigált adatok is elérhetőek legyenek, valamint, hogy a CarpatClim-Hu rácsponti megfigyelés adatbázis legalább 2010-ig kiterjesztésre kerüljön.
  • A CDS-ben az adatletöltés jelenleg NetCDF formátumban lehetséges, emellett .txt és .csv fájlformátumokra is igény van. A NATéR-ben a rácsponti adatok letöltése .xlsx formátumban lehetséges, ahol a koordináták EOV rendszerben vannak eltárolva. Ez lehetővé teszi az adatok további feldolgozását valamilyen térinformatikai rendszer segítségével, azonban ez sokak számára nehézkes megoldás. A csoportból többen javasolták, hogy lat-lon rácson is legyenek elérhetők az adatok.
  • Tervezői, döntéshozói tapasztalatok

  • Mindkét adatbázisban megvizsgált adatok térbeli (5-10 km) és időbeli felbontása (30 éves átlagok) elegendő volt a feladat megoldásához.
  • A változókat tekintve a CDS-ben az extrém események vizsgálatára jól alkalmazható és könnyen értelmezhető fogalom a különböző szintű visszatérési értékek (pl. 100 éves, 50 éves). A NATéR több típusú információt tartalmaz (pl. turisztikai klímaindex, felszínborítottság, villámárvizek gyakorisága, egyéb éghajlati indexek), ami segíti a körültekintő és megalapozott döntéshozatalt.
  • Mindkét csoportban jelentős igény fogalmazódott meg arra vonatkozóan, hogy több segédlet álljon rendelkezésére a felhasználóknak. A CDS-t vizsgáló csoport számára nem volt egyértelmű, hogy az egyes választási lehetőségek pontosan mit takarnak (pl. a különböző percentilisek milyen adatokból számolódnak). Szívesen fogadtak volna több vizuális, szöveges iránymutatást az egyes opciókhoz. A NATéR-ral dolgozó csoport megállapította, hogy a térképeken látott változásértékek önmagukban nem elegendők a döntéshozatalhoz, ha a hozzá tartozó érzékenység nem ismert (megjegyezzük, hogy a NATéR-ban más területekre rendelkezésre állnak érzékenységi, sérülékenységi információk). A feladathoz releváns adatok kiválasztása és a különböző modelleredmények és változók közötti eligazodás szintén kihívást jelentett mindkét csoport számára.
  • A NATéR adatok letöltést követően Excelben megnyithatók, ami a felhasználók által jól kezelhető formátum. Ellenben a CDS-ből jelenleg csak NetCDF formátumban lehet kinyerni az adatokat, ami a csoport nagy részének ismeretlen volt.
  • Az adatbázisok áttekintése hasznos információval szolgált arról, hogy a hazánkban elérhető éghajlati szolgáltatási adatbázisok mennyire ismertek, milyen mértékben hasznosíthatók a különböző háttérrel rendelkező felhasználóknak és a különböző típusú feladatok kiszolgálására.

    Előadások:
  • Zsebeházi Gabriella: 1-Zsebehazi_Gabriella_KlimAdat_20200214.pdf
  • Bán Beatrix: 2-Ban_Beatrix_KlimAdat_20200214.pdf
  • Kovácsné Izsák Beatrix: 3-Izsak_Beatrix_KlimAdat_20200214.pdf
  • Horányi András: 4-Horanyi_Andras_KlimAdat_20200214.pdf
  • Fodor Nándor: 5-Fodor_Nandor_KlimAdat_20200214.pdf

  • További információk:

    Program:
    Kérdések:
    Galéria: