Μελλοντικές εκτιμήσεις της κλιματικής αλλαγής στην ευρύτερη περιοχή της Θεσσαλονίκης με βάση τις προσομοιώσεις περιοχικών κλιματικών μοντέλων υψηλής ανάλυσης = Future climate change projections for the greater area of Thessaloniki based on high resolution regional climate model simulations.

Περίληψη

Σκοπός της παρούσας διπλωματικής εργασίας είναι η προσομοίωση του μελλοντικού κλίματος της Θεσσαλονίκης στη διάρκεια του 21ου αιώνα. Με τη χρήση της διαδικτυακής εφαρμογής DEAR-Clima έγινε εξαγωγή κλιματικών δεδομένων και δημιουργία χρονοσειρών για το πλεγματικό κελί της Θεσσαλονίκης. Τα δεδομένα προέκυψαν από προσομοιώσεις περιοχικών κλιματικών μοντέλων (RCMs) και παγκόσμιων κλιματικών μοντέλων (GCMs) του EURO-CORDEX που οδηγούνται από τα κλιματικά σενάρια RCP 2.6, RCP 4.5 και RCP 8.5. Η χωρική ανάλυση των προσομοιώσεων είναι 11◦x11◦
και ο τομέας ολοκλήρωσής τους είναι ο τομέας EUROCORDEX που καλύπτει την ευρύτερη περιοχή της Ευρώπης συμπεριλαμβανομένης της Μεσογείου και ένα μέρος της Β. Αφρικής. Οι κλιματικές μεταβλητές που μελετήθηκαν είναι η μέση θερμοκρασία και ο υετός σε μηνιαία κλίμακα καθώς και οι κλιματικοί δείκτες των ζεστών ημερών, ημερών παγετού και συνεχόμενων ξηρώνημερών σε ετήσια κλίμακα. Για τη μελέτη της μέσης μηνιαίας θερμοκρασίας και του μηνιαίου υετού χρησιμοποιήθηκαν οι χρονικές περίοδοι 2021-2050 και 2071-2100 με ιστορική περίοδο αναφοράς 1971-2000. Η μελέτη των κλιματικών δεικτών έγινε για τη χρονική περίοδο 1950-2100 με ιστορική περίοδο αναφοράς 1960-1990.
Τα αποτελέσματα έδειξαν αύξηση της μέσης μηνιαίας θερμοκρασίας και για τα τρία κλιματικά σενάρια, με θερμότερη περίοδο την περίοδο 2071-2100. Οι μικρότερες διαφορές με την περίοδο αναφοράς προβλέπονται από το σενάριο RCP 2.6, ενώ οι υψηλότερες από το σενάριο RCP 8.5 με θερμότερο μήνα τον Αύγουστο. Τα δεδομένα υετού δείχνουν αύξηση σύμφωνα με το σενάριο RCP 2.6 με τις μεγαλύτερες τιμές να σημειώνονται το μήνα Ιούνιο, ενώ τα σενάρια RCP 4.5 και RCP 8.5 προβλέπουν μικρές αλλαγές σε σχέση με την περίοδο αναφοράς, με το σενάριο RCP 8.5 να προβλέπει σημαντική μείωση τους μήνες Μάιο και Νοέμβριο. Η μελέτη του κλιματικού δείκτη των ζεστών ημερών έδειξε αύξησή τους και στα τρία κλιματικά σενάρια, με υψηλότερες τιμές να προβλέπονται στο σενάριο RCP 8.5 στο τέλος του αιώνα. Οι μέρες παγετού παρουσιάζουν μείωση, με μέγιστη διαφορά -40 μέρες από την περίοδο αναφοράς, σύμφωνα με το RCP 8.5. Τέλος, αύξηση παρουσιάζουν και οι συνεχόμενες ξηρές ημέρες με μέγιστη τιμή +16 μέρες συγκριτικά με την περίοδο αναφοράς, σύμφωνα με το σενάριο RCP 8.5.
Η μείωση των εκπομπών των θερμοκηπικών αερίων, η εφαρμογή δέσμευσης άνθρακα καθώς και η ελάττωση της χρήσης γης είναι κάποια από τα μέτρα που συζητούνται προκειμένου να μετριαστεί η ανθρωπογενής κλιματική αλλαγή.

The purpose of this study is the projection of the future climate of the city of Thessaloniki during the 21st century. Using the online application DEAR-Clima, climatic data was extracted and used to create timeseries for the grid cell of Thessaloniki. The data used was created by various simulations by the regional and global climate models (RCMs & GCMs) of the EURO-Cordex, driven by the RCP 2.6, RCP 4.5 and RCP 8.5 scenarios. The simulations run at a spatial resolution of 11◦x11
and their domain of integration is the EURO-CORDEX domain which covers the wider
area of Europe including the Mediterranean and a part of N. Africa. Climate variables of mean temperature and precipitation were studied in a monthly basis and the climate indices of hot days, frost days and consecutive dry days were studied in a yearly basis. The time periods used in the analysis of monthly mean temperature and monthly precipitation are the 2021-2050 and 2071-2100 time periods with the historical reference period being 1971-2000. In the case of the climate indices, the time period used was the 1950-2100 time period with the historical reference period being the time period 1960-1990.
Results showed increase in mean monthly temperature for all three scenarios, with the warmest period being the 2071-2100 period. RCP 2.6 showed the smallest increase in mean temperature compared to the reference period, whilst the biggest increase was projected by the RCP 8.5 scenario with August being the warmest month. Results of monthly precipitation show increase in the case of the RCP 2.6 scenario, with the highest values occurring in June. Scenarios RCP 4.5 and RCP 8.5 predict little change compared to the reference period, with the RCP 8.5 scenario predicting a significant decrease in May and November. Studying the climate index of hot days showed increase in all three scenarios, with the highest values being projected by the RCP 8.5 scenario near the end of the century. Frost days show decrease, with the highest difference being -40 days compared to the values of the reference period according to RCP 8.5. Lastly, the index of consecutive dry days showed increase too, with the highest value being +16 days compared to the reference period, according to RCP 8.5 scenario.
Reduction of greenhouse gasses emissions, implementation of carbon capture and storage technologies as well as the reduction of land use are some of the measures being discussed in order to mitigate anthropogenic climate change.