Limitations of climate model simulations to support climate change adaptation

Show full item record

Permalink

http://urn.fi/URN:ISBN:978-952-5822-87-8
Title: Limitations of climate model simulations to support climate change adaptation
Author: Ylhäisi, Jussi
Contributor: University of Helsinki, Faculty of Science, Department of Physics, Division of atmospheric sciences
Thesis level: Doctoral dissertation (article-based)
Abstract: Estimates of future climate conditions are commonly based on output of climate models, which have several potential purposes of use in climate change adaptation problems. In this study, data from state-of-the-art global and regional climate models were analysed, together with their relevance for applications. Impact-specific aspects of projected future climate data were analysed in two studies, the first of which focused on Finnish crop production and the second on European road network. The other three studies had a more general focus and a global domain. In these papers, projected future changes in daily temperature variability and time-dependent development of uncertainty in climate model projections were studied. A more general viewpoint was to assess the effect of climate model development on the climate projections. More sophisticated and complex models imply more complex interactions within and between the model components. As a result, model spread in the 21st century climate change projections has increased on all time scales. Neither the extent of the reducible uncertainty, nor the means to reduce it, are known. Uncertainty in climate model projections varies with the variable, spatial scale and the statistics of interest. The effect of climate model development for annual mean climate projections is unsystematic and model-dependent, which causes multi-model mean climate projections to be mostly statistically indistinguishable between three climate model generations. Conventional analysis methods used for multi-model ensembles do not fully exploit the superior process-understanding which is present in the improved climate models. The utility of climate models varies with the specific adaptation problem and also other information sources are often needed. For crop production in Finland, changes in water availability in the future climate are important, whereas the expected changes in climatic factors only have a secondary importance compared to process understanding when estimating future conditions of European road network. Still, the prevailing uncertainty in climate model simulations should not prevent adaptation decisions from being made, as uncertainty estimates are expected to remain comparable despite model improvement.On odotettavissa, että nyt meneillään oleva ilmastonmuutos yhä etenee 2000-luvulla ja että tämän vuosisadan lopulla ilmasto-olosuhteet ovat monin paikoin nykyisiin verrattuna erilaiset. Niihin kannattaa sopeutua. Fysikaalisten ilmastomuuttujien muutosta voidaan arvioida etukäteen tietokonepohjaisten ilmastomallien avulla, joilla on monia käyttötarkoituksia osana erilaisia yhteiskunnallisia sovelluksia. Tässä väitöskirjassa tutkittiin muuttuvan ilmaston aiheuttamia vaikutuksia viljantuotantoon Suomessa sekä tieverkostoon eri osissa Eurooppaa. Väitöskirjassa tutkittiin myös ilmastomallitulosten tulkintaan liittyviä kysymyksiä, joilla on merkitystä kaikille mallitulosten käyttäjille. Erityisenä mielenkiinnon kohteena oli selvittää tilastollisesta näkökulmasta, miten arviot tulevasta ilmastonmuutoksesta ovat muuttuneet ilmastomallien kehittymisen myötä. Käytetyn aineiston perusteella mallikehitys on johtanut suurempaan epävarmuuteen tulevaisuuden ilmastosimulaatioissa. Tämä kuvaa osaltaan ilmastojärjestelmän kaoottista luonnetta: Koska kehittyneemmissä ilmastomalleissa on kuvattuna suurempi joukko fysikaalisia prosesseja, ovat näiden prosessien välillä tapahtuvat vuorovaikutukset myös moninaisempia. Ei ole tiedossa, kuinka paljon ilmastoennusteiden epävarmuutta voidaan mahdollisesti vähentää tulevaisuudessa. Nykyisin laajalti käytössä olevat analyysimenetelmät eivät täysin hyödynnä kehittyneempien ilmastomallien parempaa ymmärrystä ilmastoon vaikuttavista fysikaalisista prosesseista. Sovelluksesta riippuen, ilmastomallien arvioinnissa tulisikin tilastollisten kriteerien lisäksi hyödyntää myös fysikaalisiin prosesseihin perustuvia kriteerejä. Pelkkä ilmastomallien kehittäminen ei välttämättä merkittävästi helpota muuttuneisiin ilmasto-olosuhteisiin sopeutumista: Ensinnäkin on oletettavaa, ettei ilmastosimulaatioiden epävarmuus merkittävästi pienene tulevaisuudessakaan mallikehityksen seurauksena. Toisekseen, yhteiskunnalliset sovellukset ovat ilmaston lisäksi riippuvaisia myös erilaisista yhteiskunnallisista tekijöistä, jotka ovat usein jopa merkittävämpiä. Mahdollisten sopeutumistoimien lykkääminen ainoastaan vähemmän epävarmojen ilmastoennusteiden toivossa ei ole järkevää.
URI: URN:ISBN:978-952-5822-87-8
http://hdl.handle.net/10138/45407
Date: 2014-06-17
Subject: meteorologia
Rights: This publication is copyrighted. You may download, display and print it for Your own personal use. Commercial use is prohibited.


Files in this item

Total number of downloads: Loading...

Files Size Format View
ylhaisi_dissertation.pdf 10.78Mb PDF View/Open

This item appears in the following Collection(s)

Show full item record