Η επίδραση της κλιματικής αλλαγής στη μέση στάθμη των ελληνικών θαλασσών

Transcript

1 Η επίδραση της κλιματικής αλλαγής στη μέση στάθμη των ελληνικών θαλασσών Ελίνα Τράγου και Γιάννης Μαμούτος Τμήμα Επιστημών της Θάλασσας

2 Μέση παγκόσμια στάθμη από δορυφορική υψομετρία ( ) Cazenave & Le Cozannet 2013 Ανοδική τάση 3.1 ± 0.4 mm/y Global trend (mm/yr) Mediterranean trend (mm/yr) Atmospheric trend (mm/yr) Steric trend (mm/yr) Mass trend (mm/yr) ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ±0.2 Tsimplis (2011)

3 Διεργασίες που προκαλούν τις μεταβολές Διαχωρισμός διεργασιών που προκαλούν μεταβολές της τοπικής μέσης στάθμης της θάλασσας: Θερμόαλα χαρακτηριστικά ροές θερμότητας και μάζας (μεταβολή όγκου) Προσθήκη ή απώλεια μάζας ανακατανομή νερού (εξαιτίας της μηχανικής διέγερσης της ατμόσφαιρας) και προσθήκη νερού από κρυόσφαιρα ή ηπειρωτικές περιοχές Μεταβολές κυκλοφορίας Κινήσεις της γης

4 Δορυφορικές παρατηρήσεις στη Μεσόγειο Marcos et al (2015) Gomis et al (2012) Μέση τάση για όλη τη Μεσόγειο +3.0 ± 0.5 mm/yr AVISO, SLA Τάσεις με χωρική μεταβλητότητα, που κυμαίνεται μεταξύ 5 και +6 mm/yr

5 ΘΑΛΗΣ CCSEAWAVS ΠΕ1.6 Μεταβλητότητα της μέσης στάθμης των ελληνικών θαλασσών για τη χρονική περίοδο από αποτελέσματα ωκεάνιου μοντέλου κυκλοφορίας Σκοπός της εργασίας Η μελέτη της μακροχρόνιας μεταβλητότητα της μέσης στάθμης όπως έχει παρατηρηθεί στις ελληνικές θάλασσες με τη βοήθεια δεδομένων υψομετρίας. Η ανάλυση των προβολών για την εξέλιξή της μέχρι το τέλος του 21 ου αιώνα με τη βοήθεια αποτελεσμάτων κλιματικού μοντέλου.

6 Βάσεις δεδομένων: Δεδομένα δορυφορικής υψομετρίας Διαδικτυακή βάση AVISO ( Συνδυασμός παρατηρήσεων διαφορετικών δορυφόρων (ERS-1/2, Topex/Poseidon (T/P), ENVISAT, and Jason-1/Jason-2). Ανωμαλίας της στάθμης (Sea Level Anomaly-SLA) σε πλέγμα σημείων, χωρικής ανάλυσης 1/8 1/8, στην περίοδο Εκτιμήσεις στάθμης από θαλάσσιο κλιματικό μοντέλο Ωκεάνιο μοντέλο για τη Μεσόγειο OPAMED8 Somot et al. (2008) Υψηλής ανάλυσης 1/8 1/8 cos(ϕ), 43 επίπεδα στην κατακόρυφη διεύθυνση με μεταβλητή κατανομή, στην περίοδο Η εκροή της Μαύρης Θάλασσας στο Αιγαίο και οι ποτάμιες εκροές διατηρούνται σταθερές σε τιμές που έχουν προέλθει από παρατηρήσεις. Από το 2000 έως το 2099, η διέγερση ακολουθεί το σενάριο SRES-A2.

7 Συγκρίσεις δορυφορικών δεδομένων με εκτιμήσεις κλιματικού μοντέλου Για να είναι εφικτή η σύγκριση των αποτελεσμάτων του μοντέλου με τα δεδομένα υψομετρίας, Στα δεδομένα δυναμικής τοπογραφίας (DH) Προστέθηκε η στερική επίδραση (όπως υπολογίζεται από τα χαρακτηριστικά των προσομοιώσεων θερμοκρασίας και αλατότητας) (SH) Και η επίδραση του ανάστροφου βαρόμετρου (IB) Δεν υπάρχει: η συνιστώσα της μάζας. Εκτίμηση των ανωμαλιών της μέσης στάθμης (χωρίς τη συνιστώσα μάζας): MSLA mod = DH + SH + IB Σύγκριση του MSLA mod με το παρατηρούμενο MSLA sat για τέσσερις υποπεριοχές των Ελληνικών θαλασσών (Βόρειο και Νότιο Αιγαίο, Βόρειο και Νότιο Ιόνιο) και για τη χρονική περίοδo που υπήρχε αλληλοεπικάλυψη ( ).

8 Συγκρίσεις δορυφορικών δεδομένων με εκτιμήσεις κλιματικού μοντέλου Συντελεστής συσχέτισης 0.2 North Aegean MSLA(mod), m MSLA(mod), m Cretan R 2 = MSLA(sat), m R 2 = MSLA(sat), m 0.2 North Ionian 0.2 South Ionian MSLA(mod), m MSLA(mod), m R 2 = MSLA(sat), m R 2 = MSLA(sat), m

9 Συγκρίσεις δορυφορικών δεδομένων με εκτιμήσεις κλιματικού μοντέλου Εποχικός κύκλος

10 Συγκρίσεις δορυφορικών δεδομένων με εκτιμήσεις κλιματικού μοντέλου Μεταβλητότητα και τάσεις +2.5 mm/yr = 4.0 mm/yr +2.5 mm/yr = 4.6 mm/yr +2.5 mm/yr = 2.5 mm/yr +2.5 mm/yr = 3.2 mm/yr Δορυφορικά δεδομένα: θετικές τάσεις σε όλες τις υποπεριοχές, μεταξύ +2.4 και +4.6 mm/yr Αποτελέσματα μοντέλου: σημαντικά μικρότερες τάσεις μεταξύ +0 και +3.1mm/yr Αλλά δεν περιλαμβάνουν την προσθήκη μάζας +2.5 mm/yr

11 Προβολές της μέσης στάθμης για τον 21 ο αιώνα Υπερετήσια μεταβλητότητα συνεισφορά από κάθε συνιστώσα Μικρή συνεισφορά της ατμοσφαιρικής πίεσης Το σημαντικότερο κομμάτι της μεταβλητότητας και των τάσεων οφείλεται στη στερική μεταβολή και τη δυναμική τοπογραφία (πτωτικές τάσεις!).

12 Προβολές της μέσης στάθμης για τον 21 ο αιώνα Στερική Επίδραση: Σενάριο SRES-A2, η μέση στάθμη παρουσιάζει πτώση ~20cm, μέχρι το τέλος του21 ου αιώνα, σε σχέση με την περίοδο αναφοράς ( ). Οφείλεται κυρίως σε αλοστερική πτώση Η θερμοστερική άνοδος εξουδετερώνεται

13 Προβολές της μέσης στάθμης για τον 21 ο αιώνα Υπερετήσια μεταβλητότητα με τη διόρθωση για τη μάζα σταθερή τάση +2.5 mm/yr

14 Οι προσομοιώσεις του Βορείου από το Regional Ocean Model System (ROMS) AS-ROMS: Aegean Sea ROMS Οριζόντια Ανάλυση: 1/40 της μοίρας ~ 2.5 χλμ Κατακόρυφη ανάλυση: 30 sigma levels (μεταβλητό dz με ελάχιστο 40 cm και μέγιστο 147 m) Παραμετροποίηση των Δαρδανελίων: Maderich et al 2015 (1985 μεχρι και Από το 2010 μέχρι το 2015 μέσο αέναο έτος (perpetual year από ολόκληρη την χρονοσειρά του) Δεν χρησιμοποιήθηκε κανένα relaxation.

15 Συμπεράσματα Η τάση της στάθμης στις τελευταίες δύο δεκαετίες, όπως προκύπτει από δορυφορικά δεδομένα για τέσσερις περιοχές των ελληνικών θαλασσών, είναι θετική με τιμές μεταξύ +2.4 και +4.6 mm/yr, κοντά στις εκτιμήσεις για όλη τη Μεσόγειο στην ίδια περίοδο (+3.0 mm/yr, Tsimplis et al. 2013). Οι ανοδικές τάσεις της στάθμης της θάλασσας όπως προκύπτουν από τις προσομοιώσεις της περιόδου και την εκτιμώμενη προσθήκη μάζας συμφωνούν με τις δορυφορικές τάσεις. Η υπολογισμένη στάθμη από το κλιματικό μοντέλο βρέθηκε σε μεγαλύτερη συμφωνία με τις δορυφορικές εκτιμήσεις στο Ιόνιο ενώ αποκλίνει σημαντικά από τις δορυφορικές εκτιμήσεις στην περιοχή του επίδραση των Δαρδανελλίων

16 Συμπεράσματα Οποιαδήποτε προσπάθεια για πρόγνωση της θαλάσσιας στάθμης στο Αιγαίο μέχρι το τέλος του 21 ου αιώνα απαιτεί βελτίωση της παραμετροποίησης των ανταλλαγών μεταξύ και Μαύρης Θάλασσας. Με βάση τα αποτελέσματα του μοντέλου που διαθέτουμε, και κάνοντας χρήση των πρώτων εκτιμήσεων της τάσης που οφείλεται στη μεταβολή της μάζας, εφόσον αυτή διατηρηθεί σταθερή, η εκτίμηση μας είναι άνοδος της στάθμης στις ελληνικές θάλασσες από 10 έως 20 cm. Το αποτέλεσμα αυτό θεωρούμε ότι εμπεριέχει σημαντικά σφάλματα, άρα θα πρέπει να θεωρηθεί μόνο σαν μια πρώτη προσπάθεια να μελετηθεί η εξέλιξη της στάθμης στις ελληνικές θάλασσες αναγκαία η μελλοντική εξέταση σειράς περιοχικών μοντέλων με διαφορετικά σενάρια.

17 Δορυφορικές παρατηρήσεις στη Μεσόγειο Marcos et al (2015) Gomis et al (2012) Μέση τάση για όλη τη Μεσόγειο +3.0 ± 0.5 mm/yr AVISO, SLA Τάσεις με χωρική μεταβλητότητα, που κυμαίνεται μεταξύ 5 και +6 mm/yr

18 Προβολές της μέσης στάθμης για τον 21 ο αιώνα Υπερετήσια μεταβλητότητα με τη διόρθωση για τη μάζα σταθερή τάση +2.5 mm/yr