Post on 02-Jan-2021
Κλιματική αβεβαιότητα και διαχείρισηυδατικών πόρων
από την επιστήμη στην μαντική (και τούμπαλιν…)
Νίκος Μαμάσης και Δημήτρης Κουτσογιάννης
Τομέας Υδατικών Πόρων και ΠεριβάλλοντοςΣχολή Πολιτικών Μηχανικών, Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο
Λάρισα 30 Ιουνίου 2011
23η ΤΑΚΤΙΚΗΓΕΝΙΚΗΣΥΝΕΛΕΥΣΗΤΗΣΕ.Δ.Ε.Υ.Α.
Η παρουσίαση είναι διαθέσιμη στην ηλεκτρονική διεύθυνση: http://www.itia.ntua.gr/el/docinfo/1155/
Μέρη της παρουσίασης
Κλιματικές διακυμάνσεις
Πρόγνωση κλίματος
Ηκλιματική αλλαγή ως αποδιοπομπαίος τράγος
Διαχείριση υδατικών πόρων
Εκτροπές νερού
Συμπεράσματα
-45
-43
-41
-39
-37
-35
012345678910
δ18Ο
Thousand YearsBP
Taylor Dome
-50-48-46-44-42-40-38-36-34-32-30
0102030405060708090100
δ18Ο
Thousand Years BP
GRIP
-2-1.5-1-0.500.511.5
1850 1870 1890 1910 1930 1950 1970 1990 2010
δT
Year
CRU & NSSTC
-1.5
-1
-0.5
0
0.5
1
0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800
δT
Year
Moberg& Lohle
Λιώνουν οι πάγοισε μεγάλο τμήματης Γροιλανδίας
985
Το καλοκαίρι στην Ευρώπηξεκινά τον Απρίλιο ή το
Μάρτιο, είναι θερμότερο,μεγάλης διάρκειας και με
ελάχιστες βροχές1420, 1473, 1540, 1893
Στο Παρίσι και πιονότια τα δένδρα
ανθίζουν ταΧριστούγεννα1357, 1361
ΟΤάμεσης σχεδόνξεραίνεται
1114, 1325-1326,1538-1541, 1665-
1666, 1716
Μέσα σε δεκαετίεςγίνονται εναλλαγέςψυχρών και θερμών
περιόδων (μετάβαση απότη θερμή μεσαιωνικήπερίοδο στο «μικρο-παγετωνικό αιώνα»)
1330-1340
Διαδοχικά ψυχράκαλοκαίρια δεν
επιτρέπουνωρίμανση των
φρούτων(σταφυλιών)
1435-1447, 1812-1817
Ελλάδα: Φθινόπωρο και χειμώναςχωρίς καθόλου βροχή
1680/ 1681, 1695/ 1696, 1712-1714
Ελλάδα: Συνεχείς βροχές γεννούνπλημμύρες και δεν επιτρέπουν
την καλλιέργεια αγροτικώνπροϊόντων1684/ 1685
Ελλάδα: Πυκνές χιονοπτώσεις,μόνιμα χιόνια σε όλη τη
διάρκεια του έτους ακόμη καιστην Κρήτη 1699/ 1700
Ελλάδα: Κρύοι χειμώνες,λίμνες (Ιωαννίνων)
παγωμένες για τρεις μήνες1686/ 87
Καταγεγραμμένες μαρτυρίες - διακύμανση θερμοκρασίας τα τελευταία 2000 έτη
Κλιματικές διακυμάνσεις
Πηγή: Δ. Κουτσογιάννης, Ηκλιματική αβεβαιότητα, το φαινόμενο Ιωσήφ και η διαχείριση των υδατικών πόρων, 2005
Data from: ftp.ncdc.noaa.gov/pub/data/paleo/icecore/greenland/summit/gisp2/isotopes/gisp2_temp_accum_alley2000.txt
-25
-20
-15
-10
-5
0
5
05000100001500020000250003000035000400004500050000
Years before present
Tem
pera
ture
dep
artu
re fr
om m
ost r
ecen
t val
ue (
oC
) 20-year scale 500-year average 2000-year average
Abrupt warming (17oC )
Abrupt cooling(18oC )
Younger D ryas cool period(The B ig Freeze)
Κλιματικές διακυμάνσειςΘερμοκρασία Γροιλανδίας τα τελευταία 50.000 έτη
GISP2 Ice Core (Alley 2000, 2004).
-14
-12
-10
-8
-6
-4
-2
0
2
4
0100000200000300000400000500000600000700000800000
Years before present
Tem
pera
ture
dep
artu
re fr
om m
ost r
ecen
t val
ue (
oC
) 50-year scale 2000-year average 10000-year average
Το κλίμα αλλάζει σε όλες τις χρονικές κλίμακες
Data from: ftp.ncdc.noaa.gov/pub/data/paleo/ icecore/antarctica/epica_domec/edc3deuttemp2007.txt
The EPICA, Dome C, Ice Core deuterium proxy data set, Antarctica (Jouzel et al. 2007).
Κλιματικές διακυμάνσειςΘερμοκρασία Ανταρκτικής τα τελευταία 800.000 έτη
Η τελευταία παγετώνια περίοδος
-12
-10
-8
-6
-4
-2
0
2
4
6
020406080100120
T anomaly
Thousand years
• Είχε διάρκεια 95 000 χρόνια καιέληξε πριν20 000 χρονια.
• Η στάθμη της θάλασσας ήτανπερίπου 130 m χαμηλότερη.
• Μετά τη λήξη του εμφανίζεται οανθρώπινος πολιτισμός
• Μύθοι του κατακλυσμού
EPICA
Πηγή: www.globalwarmingart.comΠηγή: www.wikipedia.org
Κλιματικές διακυμάνσειςΗτελευταία παγετώνια περίοδος
Πριν από 20 000 χρόνια η στάθμη τηςθάλασσαςήταν 130 m χαμηλότερα
«Επειδή όμως έγιναν πολύ κατακλυσμοί στη διάρκεια των 9000 ετών (τόσαπέρασαν από τότε μέχρι σήμερα) το χώμα απομακρυνόταν από τα υψώματα…»Πλάτων, Κριτίας 111α
Ησπηλιά του CosquerΤο 1985 ο Γάλλος δύτης Henri Cosquer ανακάλυψε στη περιοχή
Massif desCalanquesκοντά στη Μασσαλία μια υποθαλάσσια ηείσοδος της οποίας βρίσκεται σε βάθος 37 μέτρων από τησημερινή στάθμη της θάλασσας.Από την είσοδο μια γαλαρία (ανηφορική για 120 μέτρα)
καταλήγει σε ένα θάλαμο που σε σημαντικό βαθμό παραμένειπάνω από τη επιφάνεια της θάλασσας.Στη σπηλιά ανακαλύφθηκαν το 1991 τοιχογραφίες (με
ζωγραφική και χαρακτική) οι οποίες απεικονίζουν κυρίως ζώα(άλογα, ελάφια, κατσίκια) και γεωμετρικά σχήματα καθώς καιίχνη χεριών και δακτύλων. Τα ευρήματα αυτά χρονολογήθηκανστην περίοδο 27000-18000 π.Χ. και αποδεικνύουν σημαντικήανθρώπινη δραστηριότητα κατά την εποχή αυτή.Σημειώνεται ότι έρευνες στην περιοχή έδειξαν παλιές
ακτογραμμές σε διάφορα βάθη από -36 έως -100 μέτρα καιτεκτονική σταθερότητα τουλάχιστον 10000 ετών
Διάταση τροχιάς(eccentricity)
ΓΗΗΛΙΟΣ
Διακύμανση: 0-5%Σημερινή τιμή: 1.7%
00.010.020.030.040.050.06
02004006008001000
Ecc
Time (ky)
21.52222.52323.52424.525
02004006008001000
Obl
Time (ky)
Κύκλοι 100 και 400 kyr
φ
ΓΗ
Β
ΝΓΗ
Β
Ν
ΠΟΛΙΚΟΣΑΣΤΕΡΑΣVEGA
-0.08-0.06-0.04-0.0200.020.040.060.08
02004006008001000
Prec
Time (ky)
ΗΛΙΟΣ
ΗΛΙΟΣ
Κύκλος41 kyr Κύκλοι 19 και 23 kyr
Διακύμανση: 21.8ο-24.4ο
Σημερινή τιμή: 23.5ο
Κύκλοι MilankovichΗανάλυση δείχνειότι οι αρμονικέςτων 41 και 100 kyεξηγούν το 27%της διασποράς γιατα τελευταία 2εκατομμύριαχρόνια (όχι στοσύνολο)
Λόξωση άξονα (Obliquity) Ταλάντευση άξονα (Precession)
ΗυπόθεσηMilankovitch έχειαδυναμίες καιη συσχέτιση δενείναιθεμελιωμένηφυσικά.-1
-0.5
0
0.5
1
05001000150020002500
δ18O
thousand years
Original DataHarmonics Removed
Η πλήρης χρονοσειρά τουΝειλομέτρουΑνοδικές και καθοδικέςδιακυμάνσεις σε όλες τιςχρονικές κλίμακες
800900
100011001200130014001500
600 700 800 900 1000 1100 1200 1300Year AD
Nilo
met
er in
dex
Annual minimum level 30-year average
Xρονοσειρά απορροής στοΒοιωτικό Κηφισό
0
100
200
300
400
1900 1920 1940 1960 1980 2000Year
Run
off (
mm
)
Annual runoff ''Trend''
Τμήμα της χρονοσειράςτου Νειλομέτρου (ελάχιστηστάθμη στο Νείλο σε cm))Παρόμοια ‘τάση’
950
1050
1150
1250
1350
680 700 720 740 760 780Year AD
Nilo
met
er in
dex1 Annual minimum level ''Trend''
Κλιματικές διακυμάνσεις
Barry Saltzman, Dynamical Paleoclimatology: Generalized Theory of Global ClimateChange, Academic Press, New York, 2002, fig. 1-3.
Χρονική εξέλιξη τηςθερμοκρασίαςτηςγης
ΠΗΓΗ:
Μεταβλητή χρονικήκλίμακα σε έτη *106
ΣυγκέντρωσηCO2: 7000 ppm
ΣυγκέντρωσηCO2: 390 ppm
ΣυγκέντρωσηCO2: 2000 ppm
ΣυγκέντρωσηCO2: 1000 ppm
Κλιματικές διακυμάνσεις
Σε αυτή τη χρονική κλίμακα γίνεταιαντιληπτή η ημερήσια και εποχιακήπεριοδικότητα αλλά υπάρχει η αίσθησηενός προσδιοριστικού τρόπου μεταβολής
-10
-5
0
5
10
15
20
25
30
35
40
10/4/01 10/7/01 10/10/01 10/1/02 10/4/02 10/7/02 10/10/02 10/1/03 10/4/03 10/7/03 10/10/03 10/1/04
Θερ
μοκρ
ασία
oC
Ωριαίεςθερμοκρασίεςστο σταθμό Ζωγράφου για:
3 έτηΣυνήθης
διάρκεια ζωήςενός ποντικιού.
20
22
24
26
28
30
32
34
36
38
8/7/02 9/7/02 10/7/02 11/7/02 12/7/02 13/7/02 14/7/02 15/7/02 16/7/02 17/7/02 18/7/02
Θερ
μοκρ
ασία
oC
Σε αυτή τη χρονική κλίμακα γίνεταιαντιληπτή η ημερήσια περιοδικότητααλλά η εποχιακή περιοδικότητα φαίνεταισαν ανοδική τάση
10ημέρεςΣυνήθης
διάρκεια ζωήςμιας οικιακής
μύγας.
0
5
10
15
20
25
30
3/5/01 19 4/5/01 00 4/5/01 04 4/5/01 09 4/5/01 14 4/5/01 19
Θερ
μοκρ
ασία
oC
Σε αυτή τη χρονική κλίμακα δεν γίνεταιαντιληπτή η ημερήσια περιοδικότητα.Τρεις ώρες πριν πεθάνει θα μπορούσεσχολιάσει “Ποτέ μέχρι τώρα στη ζωή μουδεν αισθάνθηκα τόση ζέστη”
20ώρεςΣυνήθης
διάρκεια ζωήςμιας μύγας
Mayfly.
Κλιματικές διακυμάνσεις
Κλιματικές διακυμάνσειςΔιακύμανση παγοκάλυψης(km2*106)
Χρονική εξέλιξη CO2 και θερμοκρασίας τα τελευταία 600*106 έτη
Πρόγνωση κλίματος
Θερμοκρασία και συγκέντρωση CO2 στο Vostok για τα τελευταία 340.000 έτη. Ηθέρμανσητης Ανταρκτικής προηγείται της αύξησης της συγκέντρωσης του CO2 κατά της διάρκεια τηςτελευταίας εποχής μείωσης των πάγων. Ακόμη τα επίπεδα CO2 παραμένουν υψηλά γιαχιλιάδες χρόνια ακόμη και μετά τη σημαντική πτώση της θερμοκρασίας (Soon, 2007).
Ηαύξηση του CO2 προξενεί την αύξηση της θερμοκρασίας ή το ανάποδο;Πρόγνωση κλίματος
Κύκλος άνθρακαΠρόγνωση κλίματος
Μικρή συνεισφορά τωνανθρωπογενών εκπομπών
στο συνολικό ισοζύγιο
Lorenz (1963): «ακόμα και με τέλεια μοντέλα και τέλειες παρατηρήσεις η χαοτική φύσητης ατμόσφαιρας θα επέβαλε ένα άνω χρονικό όριο περίπου δύο εβδομάδων στηνπρογνωσιμότητα του καιρού»
Για το λόγο αυτόαναπτύχθηκε ητεχνική του ensembleforecasting –πολλαπλώνδειγμάτων κατά τηνοποίαπραγματοποιούνταιπολλές προγνώσειςείτε διαταράσσονταςτις αρχικές συνθήκεςενός μοντέλου είτεχρησιμοποιώνταςδιαφορετικάμοντέλα.
Πρόγνωση καιρού 15 ημερώνΠρόγνωση κλίματος
Πηγή: Canadian Centre for Climate Modeling and Analysis
Πρόγνωση μεταβολήςτηςμέσηςετήσιαςθερμοκρασίαςμε βάση σενάριαμεταβολήςCO2
1970-1990 και 2040-2060
Πρόγνωση κλίματος
Οι Koutsoyianniset al. (2008) σύγκριναν παλαιές προγνώσεις από τρία κλιματικάμοντέλα του IPCC AR4 και τρία του TARσε οκτώ θέσεις που είχαν μεγάλο δείγμαπαρατηρήσεων (> 100 έτη) θερμοκρασίας και βροχόπτωσης. Τα εξαγόμενα τωνμοντέλων ήταν ασύμφωνα με τις παρατηρήσεις.
17.0
17.5
18.0
18.5
19.0
19.5
20.0
20.5
21.0
21.5
1900
1910
1920
1930
1940
1950
1960
1970
1980
1990
2000
2010
Tem
pera
ture
(o C)
Observed CGCM2-A2HADCM3-A2 ECHAM4-GG
17.0
17.5
18.0
18.5
19.0
19.5
20.0
20.5
21.0
21.5
1900
1910
1920
1930
1940
1950
1960
1970
1980
1990
2000
2010
Tem
pera
ture
(o C)
Observed CGCM3-A2PCM-20C3M ECHAM5-20C3M
-300
-200
-100
0
100
200
300
400
500
CO
LFA
X
VA
NC
UV
ER
ALB
AN
Y
MA
NA
US
ATH
EN
S
KH
AR
TOU
M
MA
TSU
MO
TO
ALI
CE
SP
RIN
GS
Prec
ipita
tion,
DP
(mm
)
Climatic models
Observations
-300
-200
-100
0
100
200
300
400
500
CO
LFA
X
VA
NC
UV
ER
ALB
AN
Y
MA
NA
US
ATH
EN
S
KH
AR
TOU
M
MA
TSU
MO
TO
ALI
CE
SP
RIN
GS
Prec
ipita
tion,
max
DP
(mm
)
Climatic modelsObservations
-1.5
-1.0
-0.5
0.0
0.5
1.0
1.5
2.0
CO
LFA
X
VA
NC
UV
ER
ALB
AN
Y
MA
NA
US
ATH
EN
S
KH
AR
TOU
M
MA
TSU
MO
TO
ALI
CE
SP
RIN
GS
Tem
pera
ture
, DT
(o C)
Climatic models
Observations
-2.0
-1.5
-1.0
-0.5
0.0
0.5
1.0
1.5
2.0
CO
LFA
X
VA
NC
UV
ER
ALB
AN
Y
MA
NA
US
ATH
EN
S
KH
AR
TOU
M
MA
TSU
MO
TO
ALI
CE
SP
RIN
GS
Tem
pera
ture
max
DT
(o C)
Climatic models
Observations
-300
-200
-100
0
100
200
300
400
500
CO
LFA
X
VA
NC
UV
ER
ALB
AN
Y
MA
NA
US
ATH
EN
S
KH
AR
TOU
M
MA
TSU
MO
TO
ALI
CE
SP
RIN
GS
Prec
ipita
tion,
DP
(mm
)
Climatic models
Observations
-300
-200
-100
0
100
200
300
400
500
CO
LFA
X
VA
NC
UV
ER
ALB
AN
Y
MA
NA
US
ATH
EN
S
KH
AR
TOU
M
MA
TSU
MO
TO
ALI
CE
SP
RIN
GS
Prec
ipita
tion,
max
DP
(mm
)
Climatic modelsObservations
-1.5
-1.0
-0.5
0.0
0.5
1.0
1.5
2.0
CO
LFA
X
VA
NC
UV
ER
ALB
AN
Y
MA
NA
US
ATH
EN
S
KH
AR
TOU
M
MA
TSU
MO
TO
ALI
CE
SP
RIN
GS
Tem
pera
ture
, DT
(o C)
Climatic models
Observations
-2.0
-1.5
-1.0
-0.5
0.0
0.5
1.0
1.5
2.0
CO
LFA
X
VA
NC
UV
ER
ALB
AN
Y
MA
NA
US
ATH
EN
S
KH
AR
TOU
M
MA
TSU
MO
TO
ALI
CE
SP
RIN
GS
Tem
pera
ture
max
DT
(o C)
Climatic models
Observations
-1.5
-1.0
-0.5
0.0
0.5
1.0
1.5
2.0
CO
LFA
X
VA
NC
UV
ER
ALB
AN
Y
MA
NA
US
ATH
EN
S
KH
AR
TOU
M
MA
TSU
MO
TO
ALI
CE
SP
RIN
GS
Tem
pera
ture
, DT
(o C)
Climatic models
Observations
-2.0
-1.5
-1.0
-0.5
0.0
0.5
1.0
1.5
2.0
CO
LFA
X
VA
NC
UV
ER
ALB
AN
Y
MA
NA
US
ATH
EN
S
KH
AR
TOU
M
MA
TSU
MO
TO
ALI
CE
SP
RIN
GS
Tem
pera
ture
max
DT
(o C)
Climatic models
Observations
-300
-200
-100
0
100
200
300
400
500
CO
LFA
X
VA
NC
UV
ER
ALB
AN
Y
MA
NA
US
ATH
EN
S
KH
AR
TOU
M
MA
TSU
MO
TO
ALI
CE
SP
RIN
GS
Prec
ipita
tion,
max
DP
(mm
)
Climatic modelsObservations
-2.0
-1.5
-1.0
-0.5
0.0
0.5
1.0
1.5
2.0
CO
LFA
X
VA
NC
UV
ER
ALB
AN
Y
MA
NA
US
ATH
EN
S
KH
AR
TOU
M
MA
TSU
MO
TO
ALI
CE
SP
RIN
GS
Tem
pera
ture
max
DT
(o C)
Climatic models
Observations-300
-200
-100
0
100
200
300
400
500
CO
LFA
X
VA
NC
UV
ER
ALB
AN
Y
MA
NA
US
ATH
EN
S
KH
AR
TOU
M
MA
TSU
MO
TO
ALI
CE
SP
RIN
GS
Prec
ipita
tion,
max
DP
(mm
)
Climatic modelsObservations
-2.0
-1.5
-1.0
-0.5
0.0
0.5
1.0
1.5
2.0
CO
LFA
X
VA
NC
UV
ER
ALB
AN
Y
MA
NA
US
ATH
EN
S
KH
AR
TOU
M
MA
TSU
MO
TO
ALI
CE
SP
RIN
GS
Tem
pera
ture
max
DT
(o C)
Climatic models
Observations-2.0
-1.5
-1.0
-0.5
0.0
0.5
1.0
1.5
2.0
CO
LFA
X
VA
NC
UV
ER
ALB
AN
Y
MA
NA
US
ATH
EN
S
KH
AR
TOU
M
MA
TSU
MO
TO
ALI
CE
SP
RIN
GS
Tem
pera
ture
max
DT
(o C)
Climatic models
Observations
Σύγκριση παρατηρημένης θερμοκρασίας στοAlbany, Georgia, USA, και μοντελοποιημένηςαπό 3 AR4 μοντέλα
Μεταβολή θερμοκρασίας (30-έτηκινούμενος μέσος όρος (20ος αιώνας:μοντέλα και πραγματικότητα
Μπορούν τα μοντέλα να προβλέψουν το μέλλον;
Ασυμφωνία κλιματικών μοντέλων και παρατηρημένων τιμών
Πρόγνωση κλίματος
Data from: Climatic Research Unit (CRU) Information Sheets [www.cru.uea.ac.uk/cru/ info/warming/ ]
Global warming: 1860-1880; 1910-1940; 1970-2010Global cooling: 1880-1910; 1940-1955
Newsweek, 1975 Time, 1977 Time, 2006
Ηκλιματική αλλαγή ως αποδιοπομπαίος τράγος
Ηκλιματική αλλαγή ως αποδιοπομπαίος τράγος
The Star Newspaper, 4/9/2009BBC, 9/3/2011
Ηκλιματική αλλαγή ως αποδιοπομπαίος τράγος
Ηκλιματική αλλαγή ως αποδιοπομπαίος τράγος
Θερμά καλοκαίρια; Ψυχρούς χειμώνες; Πλημμύρες, τυφώνες Ξηρασίες, ερημοποίηση
“Global warmingcan mean colder, it can mean drier, it can mean wetter.”(Stephen Guilbeault, Greenpeace, 2005; Telegraph)[www.telegraph.co.uk/opinion/main.jhtml?xml=/opinion/2005/12/06/do0602.xml]
…the Earth can end up like Venus with temperature rises of several hundredsdegrees and sulfuric acid rain (Stephen Hawking)
Σύμφωνα με τα διάφορα ‘επιστημονικά’ δημοσιεύματα η κλιματική αλλαγήείναι υπεύθυνη για οτιδήποτε αρνητικό όπως:
Ηκλιματική αλλαγή ως αποδιοπομπαίος τράγος
Παραγωγή αγαθώνΝερό
ΤρόφιμαΕνέργεια
ΆνθρωποςΑύξηση πληθυσμού
Συγκέντρωση στο χώροΥπερκατανάλωση
Ανθρωπογενήςκύκλοςτου 20ου αιώνα
Φυσικό περιβάλλονΑστικοποίησηΑποδάσωση
Ρύπανση-εξάντληση πόρων
Διατήρηση φυσικού περιβάλλοντος (φαινόμενο θερμοκηπίου)Ύδρευση Παραγωγή τροφίμων (άρδευση) και αγαθών (βιομηχανία) Παραγωγή και ρύθμιση ενέργειας (υδροηλεκτρικά) Αποθήκευση ενέργειας από ανανεώσιμες πηγές (ανάστροφη λειτουργία
ταμιευτήρων)
Σημασία του νερού
Διαχείριση υδατικών πόρων
Τα πραγματικά προβλήματα: Οφαύλος κύκλος του 20ου αιώναΔιαχείριση υδατικών πόρων
Ηαύξηση πληθυσμού αυξάνει την κατανάλωση νερούΟκαταναλωτισμός αυξάνει την ανάγκη σε πόσιμο και βιομηχανικό νερόΟυπερπληθυσμός και η υπερκατανάλωση αυξάνει την παραγωγή τροφίμων και κατά
συνέπεια την ανάγκη σε νερό για άρδευσηΗαυξημένη παραγωγή τροφίμων απαιτεί ενέργεια που κυρίως προέρχεται από ορυκτά
καύσιμαΟι σύγχρονες γεωργικές πρακτικές, η αστικοποίηση και οι βιομηχανικές δραστηριότητες
προκαλούν ρύπανση των υδατικών πόρων η οποία μειώνει τη διαθεσιμότητα του πόσιμουνερού και αυξάνει τις ενεργειακές ανάγκες
Ανθρώπινα ΣυστήματαΠόλεις, Καλλιέργειες,Παραγωγή ενέργειας,
Βιομηχανία, ΚτηνοτροφίαΧρήσειςνερούΚαταναλωτικές-
Μη καταναλωτικές
Προβλήματα
• Μελέτη (Εκτίμησηπροσφοράς και ζήτησηςνερού)
• Κατασκευή (Ταμιεύτηρες,Δίκτυα, Αντιπλημμυρικά)
• Διαχείριση (Προσομοίωση,Βελτιστοποίηση)
Θεσμικές, Τεχνολογικές,Οικονομικές, ΚοινωνικέςΠεριβαλλοντικές
Φιλοσοφία• Μοντελοποίησης του
φυσικού περιβάλλοντος• Διαχείρισης συστημάτων• Αντιμετώπισης κινδύνων
Έργα-Υδροσυστήματα
Άνθρωπος
Δράσεις
Ανισοκατανομή νερού Πλημμύρες Ξηρασίες
• Αλλοιώσεις στα φυσικά συστήματα• Υποβάθμιση ποιότητας• Υπερκατανάλωση πόρων
• Διακυμάνσεις στο χωρόχρονο• «Κλιματική Αλλαγή»
Οδηγίες, Διαχειριστικάσχέδια, Χάρτες πλημμυρών,ευαισθητοποίηση κοινού
Φυσικόπεριβάλλον
Αλληλεπίδραση
Αντιμετώπιση
Χωροχρονική κατανομή υδατικών αναγκών
802 000
1 124 0001 379 000
1 831 000
2 540 000
3 027 000 3 071 000 3 163 000
0
50
100
150
200
250
300
350
400
450
500
1927
-28
1931
-32
1935
-36
1939
-40
1943
-44
1947
-48
1951
-52
1955
-56
1959
-60
1963
-64
1967
-68
1971
-72
1975
-76
1979
-80
1983
-84
1987
-88
1991
-92
1995
-96
1999
-00
2003
-04
2007
-08
Ετή
σια
κα
τανά
λωση
νερ
ού (h
m3 )
Αρδευτικές ανάγκες Ύδρευση Αθήνας
Διαχείριση υδατικών πόρων
Adaptation or Mitigation (Προσαρμογή ή αντιμετώπιση)Διαχείριση υδατικών πόρων
Επιπλέοντα σπίτια στην Ολλανδία Κατασκευή προστατευτικών τοίχων
Εκστρατείες μείωσηςκατανάλωσης-Αύξηση τιμής0
50
100
150
200
250
300
350
400
450
500
1927
-28
1931
-32
1935
-36
1939
-40
1943
-44
1947
-48
1951
-52
1955
-56
1959
-60
1963
-64
1967
-68
1971
-72
1975
-76
1979
-80
1983
-84
1987
-88
1991
-92
1995
-96
1999
-00
2003
-04
2007
-08
Ετή
σια
κατα
νάλω
ση
νερο
ύ(h
m3 )
Εύηνος(φράγμα)
ΜαραθώναςΥλίκη
Μόρνος
Εύηνος(εκτροπή)
Εκστρατείες μείωσηςκατανάλωσης-Αύξηση τιμής
Προσαρμογήτηςζήτησηςνερούστην Αθήνα
Αύξηση όταν υπάρχειαίσθηση αφθονίαςαπό νέα έργαΜείωση όταν υπάρχειλειψυδρία
Προσαρμογή των χρήσεων
Οικίες κατάντη φράγματοςGeorgia, USA
Ηαβεβαιότητα και η διαχείρισή της Ηακριβής πρόγνωση των μελλοντικών συνθηκών είναι ανέφικτη Ηαβεβαιότητα αποτελεί δομικό και αναπόφευκτο χαρακτηριστικό των φυσικών
διεργασιών, οφειλόμενη πρωτίστως στην εγγενή πολυπλοκότητα των φυσικώνσυστημάτων
Ηδιαχείριση της αβεβαιότητας αποτελεί πρώτιστη δραστηριότητα των μηχανικών
Σχεδιασμός& κατασκευή
έργων
Σχεδιασμός& εφαρμογή
διαχειριστικώνμέτρων
Αβεβαιότητα
Εξασφάλισηφυσικών πόρων
Προστασία απόφυσικούςκινδύνους
Ποσοτικοποίηση
Μείωση
Διαχείριση υδατικών πόρων
Προσεγγίσειςγια την ποσοτικοποίηση τηςυδροκλιματικήςαβεβαιότηταςΒασισμένεςσε σενάρια: Ευλογοφανείς υποθέσεις για τις μελλοντικές συνθήκες
• χονδροειδείς (π.χ. αύξηση/μείωση των βροχών κατά 20%) – δεν απαιτούνται κλιματικάμοντέλα
• αλγοριθμικές– σύζευξη με κλιματικά μοντέλα (π.χ. αύξηση της συγκέντρωσης του CO2)Πιθανοτικές: Χρήση θεωρίας πιθανοτήτων, στατιστικής και στοχαστικών ανελίξεων
• με ιστορικά δείγματα (συνθήκες παρελθόντος)• με ευλογοφανείς υποθέσεις για τις μελλοντικές συνθήκες
Παρατηρήσειςπάνωστα ιστορικά γεγονόταΚαιρικά και κλιματικά φαινόμενα εξαιρετικά ασυνήθιστα και ακραία – με βάση τησημερινή ανθρώπινη εμπειρίαΑβάσιμη η εικόνα ενός σταθερού κλίματος – «Καθεστώς» η αλλαγή του κλίματος:
«Το κλίμα αλλάζει ακανόνιστα, για άγνωστους λόγους, σε όλες τις κλίμακες»National Research Council (1991), Opportunities in the Hydrologic Sciences, National AcademyPress, Washington DC, USA
Τάση συσσώρευσης όμοιων φαινομένων σε συγκεκριμένες χρονικές περιόδους
Flood discharges of the Vltava River in Prague during the last 5 centuries (Brázdil et al., 2006).
1845-1890: Τρεις πλημμύρες 100ετίας σε 45 έτη1891-2001: Καμία πλημμύρα 100ετίας σε 110 έτη
Διαχείριση υδατικών πόρων
Στοχαστική συμπεριφορά φυσικών διεργασιών
0
6
12
18
24
30
36
0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000"Year"
Ave
rage
of 1
2 ro
ulet
te o
utco
mes Annual 30-year climate 100-year climate
-1.4-1.2
-1-0.8-0.6-0.4-0.2
00.20.40.6
0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000Year AD
Rec
onst
ruct
ed te
mpe
ratu
re(d
epar
ture
from
196
0-90
mea
n,o C
)
Annual 30-year climate 100-year climate
Medieval warmperiod Little ice age
Proxy data (NorthernHemisphere temperaturefrom Moberg et al., 2005)
“Roulette climate”
Real-world or “Hurst-Kolmogorov” climate
Διαχείριση υδατικών πόρων
0
1
23
4
5
6
78
9
10
0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5
Lag one autocorrelation (ρ )
Sta
ndar
dize
d re
serv
oir s
ize
(κ)
Short-term percistence(AR(1))Long-term percistence(FGN)
Βραχυπρόθεσμηεμμονή (AR(1))Μακροπρόθεσμηεμμονή (ΗΚ)
ε = 0.2α = 90%
ε = 0.8, α = 98%
Συντελεστής αυτοσυσχέτισης, ρ (υστέρηση 1)
Αδια
στατ
οποι
ημέν
ηχω
ρητι
κότη
τα,κ
Για αναλυτικότερεςπληροφορίες βλ.Koutsoyiannis (2005)
Αβεβαιότητα και χωρητικότητα ταμιευτήρωνΔιαχείριση υδατικών πόρων
Χαρακτηριστικά μεγέθημ : μέση τιμή (καθαρών) εισροώνσ : τυπική απόκλιση εισροώνα : αξιοπιστίαT := 1 / (1 – α): περίοδος επαναφοράς άδειου ταμιευτήραδ : ζήτησηc : χωρητικότητα ταμιευτήρακ := c / σ : αδιαστατοποιημένη χωρητικότητα ταμιευτήραε := (μ – δ)/σ : αδιαστατοποιημένη μέση απώλεια
Από Αθήνα προς Κύπρο8 hm3 (2008)- 1000 km
Από Αποσελέμη προς Ηράκλειο18 hm3 (2011-)-31 km
Από Αώο προς Άραχθο100 hm3 (1991-) – 3.8 km
Από Αλιάκμονα προς Θεσσαλονίκη55-220 hm3 (2009) - 60 km
Από Μόρνο προς Αθήνα50-450 hm3 (1979-) -188 km
Από Υλίκη προς Αθήνα3-200 hm3 (1958-) – 38 km
Από Εύηνο προς Μόρνο70-430 hm3 (1995-) - 29 km
Από Αθήνα προς Κυκλάδες0.23 hm3 (2001-) – 150 km
Από Ρόδο προς Δωδεκάνησα0.61 hm3 (2001-) – 100 km
Από Γαδουρά προς Ρόδο22-44 hm3 (2010) - 40 km
Από Ταυρωπό προς Θεσσαλία150 hm3 (1961-) – 2.7 km
Από Μαραθώνα προς Αθήνα0-20 hm3 (1931-) – 22 km
Οι εκτροπές στην Ελλάδα
Εκτροπή Αχελώου
Περιοχή πλημμυρών(πριν την κατασκευή
των φραγμάτων)
Περιοχήσχεδιαζόμενη
ςεκτροπής
Υπάρχουσαεκτροπή
150 hm3/ y
Euro*106(GWh/ έτος)
Πρωτ Δευτ.Διαχειριστική –κατασκευαστική ενέργεια
13427502200Πλήρες υδροσύστημα με άντληση-ταμίευση σε Πευκόφυτο και Μουζάκι13421102200Εκτροπή 600 hm3/y, κατασκευή ταμιευτήρα Μουζακίου και άντληση12828101400Εκτροπή 600 hm3/y, κατασκευή Μουζάκι11124001100Λειτουργία Μεσοχώρας-Συκιάς με εκτροπή 600 hm3/y9928001600Λειτουργία Μεσοχώρας-Συκιάς χωρίς εκτροπή7620001100Do nothing
Συμπεράσματα Οι κλιματικές διακυμάνσεις είναι φυσικό φαινόμενο. Ηανθρωπογενής κλιματική αλλαγή είναι
απλά μια υπόθεση. Το κλίμα αλλάζει ακανόνιστα, για άγνωστους λόγους, σε όλες τις κλίμακες.Αυτό που σε ανθρώπινη χρονική κλίμακα ονομάζεται κλίμα σε γεωλογική κλίμακα είναι καιρός.Αυτό που σε ανθρώπινη χρονική κλίμακα ονομάζεται καιρός σε μικρή χρονική κλίμακα είναικλίμα.
Το μελλοντικό κλίμα δεν μπορεί να προβλεφτεί, έτσι ο καλύτερος τρόπος σχεδιασμούσυστημάτων (υδατικών, ενεργειακών) είναι η διαχείριση της αβεβαιότητας. Ηχρήση τωνντετερμινιστικών προγνώσεων στη λήψη αποφάσεων είναι επικίνδυνη αφού υποεκτιμά τηνκλιματική αβεβαιότητα και αυξάνει το ρίσκο
Ησυσχέτιση των σύγχρονων προβλημάτων με τις κλιματικές διακυμάνσεις είναιπαραπλανητική και οι προσπάθειες αντιμετώπισής τους με επεμβάσεις σε ένα χαοτικόσύστημα όπως η ατμόσφαιρα είναι μάταιη. Τα προβλήματα οφείλονται στην περιβαλλοντικήκαι δημογραφική αλλαγή και στη μη αειφορική ενεργειακή πολιτική.
Ηπροσπάθεια μείωσης των εκπομπών του CO2 οδηγεί σε συγκεκριμένες επιλογές ως προς τηνπαραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας που σε πολλές περιπτώσεις είναι στρεβλές και ασύμφορες γιατο κοινωνικό καλό (αλλά άκρως συμβατές με συγκεκριμένα συμφέροντα)
Λύση αποτελεί η διαχείριση των υδατικών και ενεργειακών πόρων με (α) ποσοτικοποίηση τηςαβεβαιότητας, (β) μείωση της κατανάλωσης πόρων και (γ) κατασκευή έργων
Τα έργα εκτροπής νερού μπορούν να έχουν ποικίλες ευεργετικές πτυχές (ύδρευση, παραγωγήενέργειας, άρδευση, οικοτουρισμός, αισθητική τοπίου) αλλά ταυτόχρονα να επιτρέπουνπολλές διαχειριστικές επιλογές. Ηελληνική κοινωνία έχει δείξει ότι μπορεί να αναπροσαρμόζειτις επιλογές αυτές ανάλογα με τις εκάστοτε κοινωνικές και οικονομικές ανάγκες.