regionalno klimatsko modeliranje · regionalno klimatsko modeliranje: iskustva u koriŠtenju...
TRANSCRIPT
REGIONALNO KLIMATSKO MODELIRANJE:
ISKUSTVA U KORIŠTENJU VELEBITA
dr. sc. Ivan Güttler
Tomislav Stilinović, mag. phy.-geophy.
mr. sc. Lidija Srnec
Državni hidrometeorološki zavod
Sektor za meteorološka istraživanja i razvoj
Sluţba za klimatološka istraživanja i primijenjenu klimatologiju
Odjel za istraživanje klime i biometeorologiju
dr. sc. Čedo Branković Viši znanstveni suradnik
dr. sc. Vladimir Kalinski Voditelj projektnog tima, Strategija prilagodbe
klimatskim promjenama
Dani e-infrastrukture 2017
Sveučilišni računalni centar
5. svibnja 2017., Zagreb
Izvor: IPCC AR5 (2013)
Klimatski modeli: jedan od alata
ECS is defined as the equilibrium
change in annual mean global
surface temperature following
a doubling of the atmospheric
CO2
concentration.
Izvor: IPCC AR5 (2013)
Razvoj globalnih združenih klimatskih modela
Izvor: Gavin Schmidt (NASA) https://t.co/XNyspI879o
CMIP5 globalni klimatski modeli vs. mjerenja
Izvor: https://climate4impact.eu/impactportal/documentation/backgroundandtopics.jsp?q=Scenarios
SRES=Special Report on Emissions Scenarios
Što su to scenariji? Primjer SRES
Prostorna rezolucija klimatskih modela
Izvor: IPCC AR5 (2013)
Izvor: Olsson et al. (2016) Hydrological Climate Change Impact Assessment at Small and Large Scales: Key Messages from Recent
Progress in Sweden. Climate, 4(3), 39; doi:10.3390/cli4030039
Povezivanje klimatskih modela i sektorskih modela
Regionalni klimatski model RegCM4
Giorgi F, E Coppola, F Solmon, L Mariotti, MB Sylla, X Bi, N Elguindi, GT Diro, V Nair, G Giuliani, S Cozzini, I
Güttler, TA O’Brien, AB Tawfik, A Shalaby, AS Zakey, AL Steiner, F Stordal, LC Sloan, C Brankovic, 2012: RegCM4:
Model description and preliminary tests over multiple CORDEX domains. Clim. Res., 52, 7–29
Open-source: http://gforge.ictp.it/gf/project/regcm/; Sastavnice: dinamička jezgra+parametrizacije fizike,
preprocessing i postprocessing alati.
Potrebno: F90 prevodilac (compiler), netcdf paket za formatiranje ulaznih i izlaznih datoteka (zlib&HDF5 paketi),
OpenMPI ili MPICH2 paketi za komunikaciju izmeĎu CPU-ova.
Rubni i početni uvjeti iz globalnih klimatskih modela i reanaliza:
http://clima-dods.ictp.it/regcm4/
RegCM4 hidrostatička dinamička jezgra:
Prijelazni instrument
Europske unije za Hrvatsku
STRATEGIJA PRILAGODBE
KLIMATSKIM PROMJENAMA
Jačanje kapaciteta Ministarstva zaštite okoliša i energetike
za prilagodbu klimatskim promjenama te priprema
Nacrta Strategije prilagodbe klimatskim promjenama
www.prilagodba-klimi.hr
Projekt: Strategija prilagodbe klimatskim promjenama (svibanj 2016. – studeni 2017.):
Očekivani rezultati provedbe
Jačanje
kapaciteta
stručnjaka
(1)
Educiranje o
klimatskim
promjenama
(2)
Definiranje
ranjivih
sektora
(3)
Procjena buduće
klime klimatskim
modeliranjem
(4)
Pregled utjecaja
i ranjivosti po
sektorima
(5)
Prijedlog mjera
prilagodbe po
sektorima
(6)
Analiza troškovne
učinkovitosti mjera
prilagodbe
(7)
(8)
Nacrt Strategije prilagodbe klimatskim promjenama u Republici Hrvatskoj
za razdoblje do 2040. g. s pogledom na 2070. i nacrt Akcijskog plana
Akcijski plan Tko? Što? Kada? Kako?
UPRAVNI ODBOR PROJEKTA
MZOE
SAFU
Min. reg. razvoja i
fondova EU
Eptisa Adria d.d.
PLAN KOMUNICIRANJA
STRUKA,
ZNANOST,
JAVNOST
Korak po korak ...
„SEKTORSKE”
RADIONICE
ANALIZA DOSADAŠNJIH
ISTRAŢIVANJA
KLIMATSKO
MODELIRANJE NA
HPC „VELEbit”
INFO BROŠURA
PROCJENA UTJECAJA I
RANJIVOSTI
PROCJENA MJERA
PRILAGODBE
ANALIZA TROŠKOVNE
UČINKOVITOSTI
„GRADSKE” RADIONICE
Mrežna stranica projekta: prilagodba-klimi.hr
1971-
1980
1981-
1990
1991-
2000
2001-
2010
2011-
2020
2021-
2030
2031-
2040
2041-
2050
2051-
2060
2061-
2070
2071-
2080
2081-
2090
2091-
2099
RegCM4 (Grell)+HadGEM2ES (HIST. 1971-2005)
[12.5 km]
RCP4.5 (2006-2070)
RCP8.5 [...]
RegCM4 (Grell)+MPI ESM MR (HIST. 1971-2005)
[12.5 km]
RCP4.5 (2006-2070)
RCP8.5 [...]
RegCM4 (Grell)+ECEARTH (HIST. 1971-2005)
[12.5 km]
RCP4.5 (2006-2070)
RCP8.5 [...]
RegCM4 (Grell)+CNRM CM5 (HIST. 1971-2005)
[12.5 km]
RCP4.5 (2006-2070)
RCP8.5 [...]
RegCM4 (Grell)+HadGEM2ES (HIST. 1971-2005)
[50 km]
RCP2.6 (2006-2099)
RCP4.5 (2006-2099)
RCP8.5 (2006-2099)
RegCM4 (Grell)+MPI ESM MR (HIST. 1971-2005)
[50 km]
RCP4.5 (2006-2099)
RCP8.5 (2006-2099)
RegCM4 (Grell)+ECEARTH (HIST. 1971-2005)
[50 km]
RCP4.5 (2006-2099)
RCP8.5 (2006-2099)
RegCM4 (Grell)+CNRM CM5 (HIST. 1971-2005)
[50 km]
RCP4.5 (2006-2099)
RCP8.5 (2006-2099)
RegCM4 simulacije na VELEbitu: obavljene simulacije i simulacije u tijeku
Naglasak: Izvrsna 24/7 tehnička podrška od strane Emir Imamagić (SRCE) u izvedbi
simulacija.
Broj CPU \ F90 prevodilac ifort 17.0.0.098
[HH:MM:SS]
gfortran 4.6.0
[HH:MM:SS]
196 07:11:39 13:30:59
336 05:36:30 10:09:06
364 05:02:32 08:40:42
392 06:26:38 08:59:13
420 06:16:57 09:06:42
Trajanje simulacije 3 mjeseca: RegCM4 (12.5 km)
Veličina modelskog izlaza: RegCM4 (12.5 km)
netcdf4 netcdf3
1 mjesec 12 mjeseci 1 mjesec 12 mjeseci
ATM 17.00 204.00 ATM 22.00 264.00
SRF 4.70 56.40 SRF 7.90 94.80
STS 0.29 3.49 STS 0.43 5.20
RAD 7.20 86.40 RAD 16.00 192.00
SAV 0.22 2.60 SAV 0.22 2.60
TOTAL 1 year (GB) 352.89 TOTAL 1 year (GB) 558.60
TOTAL 100 years (TB) 35.29 TOTAL 100 years (TB) 55.86
netcdf4+reduced
1 mjesec 12 mjeseci
ATMr 16.00 192.00
SRF 4.70 56.40
STS 0.29 3.49
RADr 4.20 50.40
SAV 0.22 2.60
TOTAL 1 year (GB) 304.89
TOTAL 100 years (TB) 30.49
Glavni programski alati:
CDO: https://code.zmaw.de/projects/cdo
NCO: http://nco.sourceforge.net/
ncview:
http://meteora.ucsd.edu/~pierce/ncview_home_page.html
GrADS: http://cola.gmu.edu/grads/
Panoply: https://www.giss.nasa.gov/tools/panoply/
MATLAB:
https://www.mathworks.com/products/matlab.html
Octave: https://www.gnu.org/software/octave/
Metview:
https://software.ecmwf.int/wiki/display/METV/Metview
Dostupnost regionalnih klimatskih simulacija: ESGF
https://esg-dn1.nsc.liu.se/search/cordex/ [status prosinac 2016.]
Dostupnost simulacija:
EUR-11 (61)
EUR-44 (76)
Skupovi simulacija:
evaluation (17)
historical (36)
rcp26 (13)
rcp45 (35)
rcp85 (36)
Broj EUR-11 simulacija za svaki regionalni klimatski model:
ALADIN53 (5)
CCLM4-8-17 (13)
HIRHAM5 (4)
RACMO22E (8)
RCA4 (17)
REMO2009 (9)
RegCM4-2 (1)
WRF331F (4)
ESGF= Earth System Grid Federation
Neovisne baze za ENSEMBLES&Med-CORDEX simulacije+direktan kontakt za npr. DHMZ.
Dani e-infrastrukture 2017
Sveučilišni računalni centar
5. svibnja 2017., Zagreb
Izvor: http://indico.ictp.it/event/a13229/session/18/contribution/73/material/0/0.pdf
Hvala na paţnji!
Bliska budućnost klimatskog modeliranja...