Bài giảng Cơ sở khoa học của biến đổi khí hậu (Đại cương về BĐKH) – Phần II: Bài 9 – ĐH KHTN Hà Nội

Chia sẻ: Chạy Ngay Đi | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:19

Thêm vào BST

Báo xấu

16
lượt xem 4
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng Cơ sở khoa học của biến đổi khí hậu - Bài 9: Biến đổi của các hiện tượng cực đoan. Những nội dung chính được trình bày trong bài này gồm có: biến đổi khí hậu và các hiện tượng cực đoan, dao động khí hậu và các hiện tượng cực đoan, các chỉ số khí hậu cực đoan, một số nhận định từ AR4,... Mời các bạn cùng tham khảo để biết thêm nội dung chi tiết.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Cơ sở khoa học của biến đổi khí hậu (Đại cương về BĐKH) – Phần II: Bài 9 – ĐH KHTN Hà Nội

VNU HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE REGIONAL CLIMATE MODELING AND CLIMATE CHANGE CƠ SỞ KHOA HỌC CỦA BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU (Đại cương về BĐKH) Phần II ----------------------------------------------------------- Phan Van Tan phanvantan@hus.edu.vn
B09: Biến đổi của các hiện tượng cực đoan Bài 1: Các thành phần của hệ thống khí hậu Bài 2: Sự truyền bức xạ và khí hậu Bài 3: Hoàn lưu khí quyển và khí hậu Bài 4: Bề mặt đất, Đại dương và khí hậu Bài 5: Lịch sử và sự tiến triển của khí hậu Trái đất Bài 6: Khái niệm về Biến đổi khí hậu Bài 7: Tác động bức xạ và BĐKH Bài 8: Biến đổi trong các thành phần của hệ thống khí hậu Bài 9: Biến đổi của các hiện tượng cực đoan Bài 10: Giới thiệu về khí hậu Việt Nam Bài 11: Biến đổi khí hậu ở Việt Nam Bài 12: Mô hình hóa khí hậu Bài 13: Dự tính khí hậu Bài 14: Xây dựng kịch bản BĐKH Bài 15: Tác động của BĐKH và tính dễ bị tổn thương do BĐKH
BĐKH và các hiện tượng cực đoan •  Biến đổi khí hậu dẫn đến sự tăng giá trị trung bình hoặc phương sai hoặc cả hai, và do đó làm gia tăng các hiện tượng cực đoan
Dao động khí hậu và các hiện tượng cực đoan |  Dao động khí hậu trên quy mô thời gian hàng chục nghìn năm: {  Chu kỳ Milankovich: ~100.000 năm |  Xu thế: {  Tăng: Băng hà à Gian băng {  Giảm: Gian băng à Băng hà
Dao động khí hậu và các hiện tượng cực đoan |  Dao động khí hậu trên quy mô thời gian ngắn (dưới 10 năm): {  Chu kỳ ENSO: ~2-8 năm |  Biên độ dao động có thể bị biến đổi {  Biên độ tăng: Làm gia tăng hiện tượng cực đoan |  Không xác định xu thế vì thời gian quá ngắn
Dao động khí hậu và các hiện tượng cực đoan |  Trong một chu kỳ dao động khí hậu dài năm (hàng nghìn năm hoặc hàng chục nghìn năm) có thể có các giai đoạn (hàng thế kỷ) trong đó khí hậu có xu thế nóng lên hoặc lạnh đi {  Trong dao động có biến đổi |  Trong một giai đoạn đủ dài mà khí hậu đang có xu thế nóng lên hoặc lạnh đi, khí hậu có thể dao động lên xuống {  Trong biến đổi có dao động |  Khi đang trong quá trình biến đổi của khí hậu, dao động khí hậu có thể làm gia tăng các cực trị khí hậu è Gia tăng các hiện tượng cực đoan (do gia tăng biên độ dao động)
Các chỉ số khí hậu cực đoan Box 2.4, Table 1 | Definitions of extreme temperature and precipitation indices used in IPCC (after Zhang e may be shown as normalized or relative depending on application in different chapters. Định nghĩa các chỉ số nhiệt và mưa cực đoan sử dụng trong IPCC Index Descriptive name Definition Units TXx Warmest daily Tmax Seasonal/annual maximum value of daily maximum ºC Bo temperature 10 TNx Warmest daily Tmin Seasonal/annual maximum value of daily minimum ºC Fig temperature TXn Coldest daily Tmax Seasonal/annual minimum value of daily maximum ºC Fig temperature TNn Coldest daily Tmin Seasonal/annual minimum value of daily minimum ºC Fig temperature TN10p Cold nights Days (or fraction of time) when daily minimum Days (%) Fig temperature
temperature 90th percentile 10. Tab TNx FD Warmest Frost daysdaily Tmin Seasonal/annual Frequency of dailymaximum minimumvalue of daily minimum temperature 20°C ºC Days Figu Fig temperature RX1day Wettest day Maximum 1-day precipitation mm Fig TNn Coldest daily Tmin Seasonal/annual minimum value of daily minimum ºC Figu Tab temperature RX5day Wettest consecutive five days Maximum of consecutive 5-day precipitation mm Fig TN10p Cold nights Days (or fraction of time) when daily minimum Days (%) Figu temperature 90th percentile Tab CDD Consecutive dry days Maximum number of consecutive days when Days Fig TX90p Warm days Days (or fraction precipitation of time) when daily maximum 90th percentile Tab FD Frost days Frequency of daily minimum temperature
Một số nhận định từ AR4 |  Từ 1950, số lượng sóng nóng tăng lên, và số lượng các đêm nóng tăng phổ biến |  Phạm vi các khu vực chịu tác động của hạn hán cũng tăng lên vì giáng thủy trên đất liền giảm trong khi bốc hơi tăng do nhiệt độ tăng nhiều hơn |  Số sự kiện giáng thủy ngày lớn (nguyên nhân gây lũ lụt) tăng lên, nhưng không phải ở mọi nơi |  Tần suất xoáy thuận nhiệt đới và bão biến động lớn từ năm này sang năm khác. Có bằng chứng cho thấy sự tăng đáng kể về cường độ và thời gian hoạt động kể từ những năm 1970 |  Ở các vùng ngoại nhiệt đới, biến động về quĩ đạo và cường độ bão phản ánh sự biến động của hoàn lưu khí quyển, như dao động Bắc Đại Tây dương (NAO)
Một số nhận định từ AR4 |  Biến đổi của loại, tần suất và cường độ của các sự kiện cực trị có thể là hệ quả của những biến đổi của khí hậu Trái đất, |  Sự biến đổi này có thể xuất hiện thậm chí cả với những biến đổi tương đối nhỏ của khí hậu trung bình |  Những biến đổi của một vài loại sự kiện cực trị đã từng được quan trắc thấy, ví dụ sự tăng tần suất và cường độ của các sóng nóng và những sự kiện giáng thủy lớn
Biến đổi của cực đoan nhiệt độ Hàm phân bố xác suất năm của các chỉ số nhiệt độ cho 202 trạm trên toàn cầu có ít nhất 80% số liệu giai đoạn 1901-2003 của ba thời kỳ: 1901 - 1950 (black), 1951 - 1978 (blue) Surface Observations: và 1979 - 2003 (red). and Atmospheric ClimateTrục Change hoành là % số năm với ngưỡng đêm lạnh là phân vị 10% và đêm ấm là phân vị 90% (IPCC, 2007). Cold Figure 3.38. Annual nights probability decreased, distribution Warm functions for nights temperature increased indices for 202 global stations with at least 80% complete data between 1901 and 2003 for three time periods: 1901 to 1950 (black), 1951 to 1978
Biến đổi của cực đoan nhiệt độ Phân bố dị thường nhiệt độ cực tiểu ngày (a) và cực đại ngày (b) so với thời kỳ 1961-1990 cho hai giai đoạn: 1951–1980 (blue) và 1981–2010 (red) sử dụng số liệu HadGHCND. Màu đậm hơn biểu thị số ngày và đêm lạnh nhất đã giảm (màu xanh đậm) và số ngày và đêm nóng/ấm nhất đã tăng (màu đỏ sẫm) trong giai đoạn 1981-2010 so với giai đoạn 1951-1980
Biến đổi của cực đoan nhiệt độ Xu thế tần suất năm của nhiệt độ cực trị thời kỳ 1951–2010 đối với: (a)  cold nights (TN10p), (b)  cold days (TX10p), (c)  warm nights (TN90p) and (d)  warm days (TX90p). Grey areas indicate incomplete or missing data. Black plus signs (+) indicate grid boxes where trends are significant. The near-global time series of annual anomalies of these indices with respect to 1961–1990 (IPCC, 2013) •  The numbers of cold days and nights have decreased and the numbers of warm days and nights have increased overall on the global scale •  Such changes have also occurred across most of North America, Europe, Asia and Australia •  The length and frequency of warm spells, including heat waves, has increased since the middle of the 20th century •  Heatwave frequency has increased in large parts of Europe, Asia and Australia
middle increases of the majority dence 20th of that warminthe indices doubling and of extremes cool majority warm ofofthe extremes, warmoccurrence show since ofextremes warming and cool warm the middle and in a of halving the 20th temperature show warming of thedoubling extremesinoccurrence of the ex (Barrucand temperature eo addition, century, remains Biến đổi của cực đoan nhiệt độ global- consistent high. of coldwithnights, warmingfor example, of the climate. parts of In the addition, Asia-Pacific global-region of cold (Choinights, et fo ted increases ly averaged over multi-day al., 2009)heatandevents parts hadof Eurasia likely exhibited (Klein Tank increases et al., over 2006; Donatal., 2009) et al.,and pa Trend estimates and 90% confidence intervals for global values of cold nights imilar aTable conclusions similar d estimates and2.12 90%period.2013a, SREX | confidence Trend 2013c) updated intervals estimates and (Boxsince 90% AR4 2.2) the forbut mid-20th came global confidence to(Box values intervals century. ofsimilar cold Changes conclusions 2.2)nights for (TN10p), global incold valuesboth of 2013a, dayslocal cold 2013c) and (TX10p), nights warmsin (TN10p), n (TN10p), cold days (TX10p), warm nights (TN90p) and warm days (TX90p) over the 951–2010 overand Seneviratne while the1979–2010 periods et using al., the (see global Box 1951–2010 revised 2.4, SSTand AR5 Table patterns 1 for(Section 1979–2010 more uncertainty (seeinformation Box2.4.2) guidance on 2.4, Table and 1indices). for more (Seneviratne large information scale al., onglobal etcirculation indices). patterns SST pattern periods 1951–2010 and 1979–2010 he level 2012).of confi- Further (Section evidence2.7) since have then been indicates shown to that be the associated level ofwith confi- regional(Section changes2.7) have Trends in % per decade Trends in % per d es show dencewarming that theinmajority temperature of warm extremes and cool (Barrucand extremeset show al., 2008; warmingScaife et in al., temperature 2008; ex Set remains high. Data SetTN10p TN10p TX10p TX10p TN90p 1951–2010 1951–2010 1979–2010 1979–2010 1951–2010 1951–2010 1979–2010 1979–2010 1951–2010 1951 1979–2010 x 2.2) al., Table for 2013c) 2.12 global HadEX2 –3.9| ±Trend values (Donat ofal., et 0.6 cold estimates nights–4.2 2013c) (TN10p), and±90% 1.2 cold –3.9 ±confidence 0.6days –2.5 (TX10p), intervals ± 0.7 –4.2warm ±(Box nights 2.2)± for 1.2–4.1 (TN90p) global –2.5 1.4 ± 0.7and values warm 4.5 ± of –4.1 0.9 cold days±nights (TX90p) (TN10p), 1.4 6.8 ± 1.84.5 e 1 for more over information the periods 1951–2010 on indices). and 1979–2010 (see Box 2.4, Table 1 for more information on indices). HadGHCND r et al., 2006) –4.5(Caesar ± 0.7 et al., 2006) –4.0 ± –4.5 1.5 ± 0.7–3.3 ± 0.8 –4.0 ± 1.5–5.0 ± 1.6 –3.3 ± 0.8 5.8 ± 1.3 –5.0 ± 1.6 8.6 ± 2.35.8 GHCNDEX et al., 2013a) (Donat –3.9 Trends ± 0.6et in–3.9 al., 2013a) % per1.3decade ± –3.9 –2.6 ± 0.7 4.3 ± 0.9 Trends ± 0.6–2.6 ± 0.7 –3.9 ± 1.3–3.9 ± 1.4 –3.9 ± 1.4in6.3 %±per 1.84.3d TX10p Data Set TN90p TN10p TX90p TX10p 10 1951–2010 1979–2010 1951–2010 1979–2010 1979–2010 1951–2010 1979–2010 1951 2 –2.5 HadEX2 ± 0.7(Donat et al., –4.12013c) ± 1.4 –3.9 4.5 ±±0.9 0.6 –4.2 6.8 ±±1.8 1.2 –2.5 2.9 ±± 1.2 0.7 –4.1 6.3 ±± 2.2 1.4 4.5 5 –3.3 HadGHCND ± 0.8 (Caesar–5.0 et al., ± 2006) 1.6 –4.5 5.8 ±±1.3 0.7 –4.0 8.6 ±±2.3 1.5 –3.3 4.2 ±± 1.8 0.8 –5.0 9.4 ±± 2.7 1.6 5.8 3 –2.6 GHCNDEX ± 0.7 (Donat et–3.9 al., ± 2013a) 1.4 –3.9 4.3 ±±0.9 0.6 –3.9 6.3 ±±1.8 1.3 –2.6 2.9 ±± 1.2 0.7 –3.9 6.1 ±± 2.2 1.4 4.3 209
Biến đổi của cực đoan nhiệt độ |  Từ khoảng 1950 rất có thể số ngày lạnh và đêm lạnh đã giảm và số ngày nóng và đêm ấm đã tăng trên quy mô toàn cầu |  Có khả năng những biến đổi như vậy cũng đã xảy ra trên hầu khắp Bắc Mỹ, châu Âu, châu Á và Australia |  Với độ tin cậy trung bình, nói chung trên toàn cầu độ dài và tần suất của các đợt nóng, bao gồm cả sóng nhiệt, đã tăng lên từ giữa thế kỷ 20 mặc dù nhiều khả năng trong giai đoạn này tần suất sóng nhiệt đã tăng lên trên phần lớn diện tích Châu Âu, Châu Á và Australia
Biến đổi của cực đoan giáng thuỷ •  Increases in the number of heavy precipitation events since 1951 in more regions, but there are strong regional and sub-regional variations in the trends. •  The overall most consistent trends towards heavier precipitation events are found in central North America (very likely increase) but assessment for Europe shows likely increases in more regions than decreases Trends in (a) annual amount of precipitation from days >95th percentile (R95p), (b) daily precipitation intensity (SDII) and (c) frequency of the annual maximum number of consecutive dry days (CDD). Grey areas indicate incomplete or missing data. Black plus signs (+) indicate grid boxes where trends are significant. (d) Trends (normalized units) in hydroclimatic intensity (HY-INT: a multipli- cative measure of length of dry spell and precipitation intensity) over the period 1976–2000. An increase (decrease) in HY-INT reflects an increase (decrease) in the length of drought and /or extreme precipitation events
Biến đổi của cực đoan khác |  Floods: {  Although the most evident flood trends appear to be in northern high latitudes, in some regions no evidence of a trend in extreme flooding has been found |  Droughts: {  It is likely that the frequency and intensity of drought has increased in the Mediterranean and West Africa and decreased in central North America and north-west Australia since 1950 |  Severe Local Weather Events: {  There is low confidence in observed trends in small-scale severe weather phenomena such as hail and thunderstorms because of historical data inhomogeneities and inadequacies in monitoring systems |  Tropical Storms: {  It is unlikely that Annual numbers of tropical storms, hurricanes and major hurricanes counts have increased over the past 100 years in the North Atlantic basin {  Evidence, however, is for a virtually certain increase in the frequency and intensity of the strongest tropical cyclones since the 1970s in that region
Biến đổi của cực đoan khác Normalized 5-year running means of the number of (a)  adjusted land falling eastern Australian tropical cyclones and (b)  unadjusted land falling U.S. hurricanes and (c)  land-falling typhoons in China Vertical axis ticks represent one standard deviation, with all series normalized to unit standard deviation after a 5-year running mean was applied.
Tóm tắt Xu thế tần suất (hoặc cường độ) của các cực đoan khí hậu khác nhau (hướng mũi tên chỉ xu thế biến đổi) từ giữa thế kỷ 20 (trừ bão Bắc Đại Tây dương mà thời kỳ khảo sát là từ những năm 1970)