Μελλοντικές εκτιμήσεις της επίδρασης της κλιματικής αλλαγής στα επίπεδα σκόνης = Future projections of climate change impact on dust levels.

Περίληψη

Η ατμοσφαιρική ρύπανση αποτελεί ένα από τα σημαντικότερα περιβαλλοντικά προβλήματα που αντιμετωπίζουν οι σύγχρονες κοινωνίες, με αρνητικές επιπτώσεις στην υγεία του πληθυσμού και των οικοσυστημάτων. Ένας ατμοσφαιρικός ρύπος που έχει αρνητική επίδραση έμμεσα και άμεσα στο περιβάλλον είναι η σκόνη. Η κλιματική αλλαγή που παρατηρείται όλο και περισσότερο τα τελευταία χρόνια ενδέχεται να επηρεάσει σε σημαντικό βαθμό τα επίπεδα σκόνης τόσο σε τοπικό όσο και σε παγκόσμιο επίπεδο. Το γεγονός αυτό θα οδηγήσει σε μεταβολές της σκόνης σε ορισμένες περιοχές του πλανήτη, με τις αντίστοιχες επακόλουθες επιπτώσεις τους σε αυτές. Στην παρούσα εργασία μελετάται η μεταβολή των επιπέδων σκόνης κατά την χρονική περίοδο 2021-2100 σε συνάρτηση με τις κλιματολογικές αλλαγές που αναμένεται να λάβουν χώρα σύμφωνα με το σενάριο SSP3-7.0 των σεναρίων παγκόσμιων κοινωνικοοικονομικών αλλαγών (Shared Socioeconomic Pathways, SSPs). Στο επίκεντρο της εργασίας βρίσκονται ερημικές περιοχές της Αφρικής (έρημος Σαχάρα και Σάχελ) και της Ασίας (έρημος Τάκλα Μακάν, Γκόμπι, Καρακούμ, Ταρ και Λουτ), για τις οποίες αναλύεται η σχέση της θερμοκρασίας του αέρα, της βροχόπτωσης και της επιφανειακής ταχύτητας του αέρα με το φορτίο σκόνης, τις εκπομπές σκόνης, καθώς και την  ξηρή και υγρή εναπόθεση σκόνης. Για την καλύτερη ερμηνεία των αποτελεσμάτων χρησιμοποιούνται οι προσομοιώσεις τεσσάρων κλιματικών μοντέλων της 6ης φάσης του Coupled Model Intercomparison Project (CMIP6). Συγκεκριμένα, μελετώνται τα UKESM1-0-LL, MRI-ESM2.0, GISS-E2-1-G και GFDL-ESM4 με σκοπό τη σύγκριση των αποτελεσμάτων τους. Στη συζήτηση στο τέλος της εργασίας παρουσιάζεται η ομοιογένεια ή η ποικιλομορφία στις προσομοιώσεις των κλιματικών μοντέλων και παρουσιάζεται κατά πόσο αυτά είναι ικανά να εκτιμήσουν με σαφήνεια τις μελλοντικές μεταβολές στα επίπεδα σκόνης εξαιτίας της κλιματικής αλλαγής.

Air pollution constitutes one of the most significant environmental challenges faced by modern societies, with adverse effects on the health of the population and ecosystems in general. One of the air pollutants that has a direct and indirect negative impact on the environment is dust. Climate change is likely to significantly affect dust levels both on local and global scale, with some areas affected more than others. The current thesis investigates the changes in dust levels during the period 2021-2100 in relation to the climate changes that are expected to take place under the SSP3-7.0 scenario of the Shared Socioeconomic Pathways (SSPs) scenarios. The focus lies on deserted regions in Africa (Sahara Desert and Sahel) and Asia (Takla Makan, Gobi, Karakum, Thar and Lut deserts), for which the relationships between the air temperature, precipitation and surface air velocity and the dust load, dust emissions, and dry and wet deposition of dust are analysed. For the better interpretation of the results, simulations of four climate models of the Coupled Model Intercomparison Project Phase 6 (CMIP6) are compared, namely UKESM1-0-LL, MRI-ESM2.0, GISS-E2-1-G and GFDL-ESM4. The discussion at the end of the paper explores the degree of agreement of the climate models and indicates whether they can robustly estimate future changes in dust levels due to climate change.