Assessing Impacts of Climate Variations and Change on Different Time Scales

Show full item record



Permalink

http://hdl.handle.net/10138/313608
Title: Assessing Impacts of Climate Variations and Change on Different Time Scales
Author: Korhonen, Natalia
Date: 2020-03
Belongs to series: Finnish Meteorological Institute Contributions 161
ISBN: 978-952-336-097-6
ISSN: 0782-6117
URI: http://hdl.handle.net/10138/313608
Abstract: Climate change refers to a change in the mean state of the climate that persists for an extended period, typically 30 years or longer. The natural inter-annual variability of climate refers to internal variation of the climate system in shorter time-scales. In this thesis I have studied the climate of the last glacial and its impact on human population sizes in Europe during the end of the last glaciation, the change in forest fire danger and strong winds in Europe under the on-going human-induced climate change, and the relationship between the stratospheric winds and the phase of the Arctic Oscillation in present climate. A regression model was developed to downscale low-resolution dynamical EMIC simulations to regional scale. The regression model was calibrated by gridded data of regional scale resolution observations of present day climate and simulations of glacial climate. The downscaled climate was used in estimating the size of human population in Europe during the end of the last glaciation, between 30,000 and 13,000 years ago. The simulated changes in human population size correlated significantly with an independent archeological data of changes in human population size. The change in the forest fire danger in Europe was investigated by ERA-Interim and ERA-40 reanalysis. The forest fire danger was found to have increased in Southern and Eastern Europe during the period 1980–2012, whilst no significant trend was found elsewhere in Europe. The projected changes in the geostrophic wind speeds under human-induced climate change in Northern Europe during the current century were explored from simulations of nine general circulation models. According to the simulations, the changes in mean and extreme wind speeds are going to be small; in parts of northwestern Russia and southern Baltic Sea the winds might increase by 2-4% and over the Norwegian Sea the winds might decrease by 2-8%. In this thesis the connection between the stratospheric winds and surface Arctic Oscillation was studied statistically. The found stratospheric connection was applied in post-processing the European Centre for Medium-Range Weather Forecasts two-week mean temperature reforecasts for weeks 3–4 and weeks 5–6 in Northern Europe during boreal winter, and the skill scores of those weeks were slightly improved. *** Ilmaston muutoksella tarkoitetaan ilmaston keskimääräisen tilan muutosta pitkän ajan, yleensä 30 vuoden tai sitä pidemmän ajanjakson aikana. Ilmaston luonnollinen vuosien välinen vaihtelu taas kuvaa lyhemmässä aikaskaalassa ilmastojärjestelmän sisäistä vaihtelua. Tässä väitöskirjassa on tutkittu viime jääkauden lopun luonnollisen ilmaston muutoksen vaikutusta ihmisten määrään Euroopassa, ihmisten aiheuttaman ilmastonmuutoksen vaikutusta metsäpalovaaran ja voimakkaisiin tuuliin Euroopassa sekä stratosfäärien tuulien ja Arktisen värähtelyn tilastollista yhteyttä nykyilmastossa. Tässä väitöskirjassa karkean erottelukyvyn jääkausi-ilmastosimulaatio alueellistettiin regressiomallilla, joka hyödynsi hilamuotoista aineistoa sekä nykyilmastosta että yleisen kiertoliikkeen mallin jääkausisimulaatioista. Mallinnettujen väestömäärien vaihtelut korreloivat merkitsevästi riippumattoman arkeologisen aineiston väestömäärän muutosten arvioiden kanssa. Ilmastollisten metsäpaloherkkyyteen vaikuttavien suureiden viimeaikaista trendiä Euroopan alueella tutkittiin ERA-Interim- ja ERA-40-uusanalyysiaineistojen avulla. Metsäpaloriskin havaittiin kasvaneen Etelä- ja Itä-Euroopassa jaksolla 1980–2012, kun taas muualla Euroopassa selvää trendiä ei ollut havaittavissa. Ihmisten aiheuttaman ilmaston muutoksen vaikutusta tuulisuuteen Pohjois-Euroopassa kuluvan vuosisadan aikana tutkittiin yhdeksällä yleisen kiertoliikkeen mallilla. Tulosten perusteella keskimääräisten ja voimakkaimpien geostrofisten tuulien muutokset ovat muutaman prosentin luokkaa; mallinnukset kuluvalle vuosisadalle näyttivät näiden tuulien voimistuvan joitakin prosentteja osassa Luoteis-Venäjää ja Itämeren eteläosia ja heikkenevän muutamia prosentteja Norjanmerellä. Tässä väitöskirjassa tutkittiin stratosfäärin tuulien ja arktisen värähtelyn yhteyttä tilastollisesti. Hyödyntämällä stratosfääristä saatavaa signaalia pystyttiin 3-6 viikon päähän ulottuvia säämalleilla tehtyjä Pohjois-Euroopan viikkokeskilämpötilojen ennusteita hieman parantamaan.
Subject: ilmasto
ilmastonmuutos
jääkausi
metsäpaloriski


Files in this item

Total number of downloads: Loading...

Files Size Format View
Thesis_Natalia_Korhonen.pdf 10.57Mb PDF View/Open

This item appears in the following Collection(s)

Show full item record