Κλιματικήαβεβαιότητα και διαχείριση ... · 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0...

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


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''


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





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 διακυμάνσειςΔιακύμανση παγοκάλυψης(km2*106)

Χρονική εξέλιξη CO2 και θερμοκρασίας τα τελευταία 600*106 έτη


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


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

)


-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

)


-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

)


-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


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


The Star Newspaper, 4/9/2009BBC, 9/3/2011



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:

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


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


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


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


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


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.

Κλιματικήαβεβαιότητα και διαχείριση ... · 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0...

Documents

Transcript of Κλιματικήαβεβαιότητα και διαχείριση ... · 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0...