prikaz izveˇstaja medjuvladine komisije za klimatske ...haos.ff.bg.ac.rs/mirjam/dijana/ipcc.pdf ·...

UNIVERZITET U BEOGRADUFIZICKI FAKULTET

INSTITUT ZA METEOROLOGIJU

Mirjana Gulan

Prikaz Izvestaja Medjuvladine komisijeza klimatske promene (IPCC) za 2007.

godinu

DIPLOMSKI RAD

Mentor:prof. dr Borivoj Rajkovic

BEOGRAD18. april 2008

Sadrzaj

1 UVOD 1

2 IPCC 2

2.1 Aktivnosti pre IPCC-a . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2

2.2 Uloga i zadaci IPCC-a . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3

2.3 Ucesce i organizacija IPCC-a . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3

2.4 Procedure za pripremu i objavljivanje IPCC dokumenata . . . . . . . . . . . . 5

3 KLIMA I KLIMATSKI SISTEM 7

3.1 Definicija vremena i klime . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7

3.2 Komponente klimatskog sistema . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8

4 KLIMATSKI MODELI KORISCENI U CETVRTOM IPCC IZVESTAJU 17

4.1 Klimatski modeli kao sredstva za simulaciju klimatskih promena . . . . . . . . 17

4.2 Razvoj modela u periodu 2001-2006 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18

4.2.1 Atmosferski procesi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19

4.2.2 Procesi u okeanima . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21

4.2.3 Procesi na kopnu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22

4.2.4 Procesi kriosfere . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23

5 SCENARIJA EMISIJA 25

5.1 Faktori koji uticu na emisiju gasova staklene baste . . . . . . . . . . . . . . . . 28

5.1.1 Populacija . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30

5.1.2 Ekonomski i socijalni razvoj . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32

SADRZAJ ii

5.1.3 Energija i tehnologija . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35

5.1.4 Izvori energije . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36

5.1.5 Razumevanje i modelovanje tehnoloskih promena . . . . . . . . . . . . 40

5.1.6 Poljoprivreda i emisija gasova usled koriscenja zemljista . . . . . . . . 41

5.1.7 Emisija ostalih gasova . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43

5.1.8 Strategije i odluke vlade . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46

5.2 Narativni prikazi scenarija . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48

5.3 Scenariji . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54

6 REZULTATI GLOBALNIHMODELA 58

6.1 Predvidjene promene u klimatskom sistemu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59

6.1.1 Temperatura . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59

6.1.2 Padavine . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64

6.1.3 Morski led i sneg . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65

6.1.4 Promene u ekstremnim vrednostima klimatskih parametara . . . . . . . 69

6.1.5 Nivo mora . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69

6.1.6 Promene u atlantskoj meridionalnoj cirkulaciji . . . . . . . . . . . . . 69

7 REZULTATI REGIONALNIHMODELA 71

7.1 Uvod u regionalne projekcije . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71

7.2 Evropa i Mediteran . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73

7.2.1 Procesi koji odredjuju klimu regiona . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73

7.2.2 Klimatske projekcije . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74

7.3 Klimatske projekcije drugih regiona . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79

8 ZAKLJUCAK 86

Slike 89

Bibliografija 90

1

UVOD

2

IPCC

2.1 Aktivnosti pre IPCC-a

1979.godine na prvoj Svetskoj klimatskoj konferenciji, koju je organizovala Svetska meteo-

roloska organizacija, izrazena je zabrinutost da bi ljudske aktivnosti na Zemlji mogle prouzroko-

vati znacajne i rasprostranjene regionalne, pa cak i globalne, promene klime. Sa ove konferen-

cije je upucen apel da se predvide i sprece potencijalne antropogene klimatske promene.

1988.godine u Austriji je odrzana konferencija pod nazivom ”Ocena uloge CO2 i drugih

gasova staklene baste u klimatskim kolebanjima”. Zakljuceno je da ce, kao rezultat povecanja

koncentracije gasova staklene baste (greenhouse gases, GHG), prva polovina 21.veka biti okarak-

terisana porastom srednje globalne temperature vise nego ikad u ljudskoj istoriji. Takodje

je primeceno da su klimatske promene i promene nivoa mora usko povezane se drugim ve-

likim problemima prirodne sredine, zatim da je deo zagrevanja neizbezna posledica aktivnosti

u proslosti, kao i da trend i stepen zagrevanja u buducnosti mogu biti kontrolisani odlukama o

emisijama gasova staklene baste. Zbog tih zakljucaka Program Ujedinjenih nacija za zivotnu

sredinu (United Nations Environment Programme, UNEP) i Svetska meteoroloska organizacija

(World Metorological Organization, WMO) su osnovali Savetodavnu grupu za gasove staklene

baste (Advisory Group on Greenhouse Gases, AGGG) koja bi obezbedjivala periodicne ocene

stepena naucnih saznanja o klimatskim promenama i njenim uticajima.

Uloga i zadaci IPCC-a 3

Na 10-om kongresu WMO-a (1987) prepoznata je potreba za objektivnom, uravnotezenom

i medjunarodno koordiniranom naucnom ocenom razumevanja efekata povecanja koncentracije

gasova staklene baste na klimu i kako te promene mogu uticati na drustveno-ekonomski razvoj.

Izvrsni savet WMO-a je uputio zahtev za osnivanje medjunarodne strukture koja bi obezbed-

jivala naucne ocene klimatskih promena. Izvrsni direktor UNEP-a i Glavna izvrsna sluzba

WMO-a su se slozili da bi takvi pokusaji trebali biti usmereni na dve strane. Jedna struja

bi se koncentrisala na ocenu dostupnih naucnih informacija, a druga na formulisanje realnih

strategija kao odgovora na promene klime, na nacionalnom i globalnom nivou.

Uvidjajuci znacaj problema potencijalnih promena klime, na 40-om zasedanju (1988) Izvrsni

savet WMO-a je uz podesku UNEP-a osnovao Medjunarodni panel za promenu klime (Inter-

governmental Panel on Climate Change, IPCC) sa sedistem u Zenevi, Svajcarska.

2.2 Uloga i zadaci IPCC-a

Uloga IPCC-a je da, na osnovu rezultata monitoringa i istrazivanja koja se sprovode u

okviru Globalnog klimatskog osmatrackog sistema i Svetskog klimatskog programa, na objek-

tivnoj, otvorenoj i transparentnoj osnovi izvrsi ocenu najnovijih naucnih, tehnickih i drustveno-

ekonomskih informacija relevantnih za razumevanje rizika antropogenih promena klime, os-

motrenih i potencijalnih uticaja tih promena, kao i mogucnosti prilagodjavanja na njih i nji-

hovih ublazavanja.

Jedan od najvaznijih principa IPCC-a je da izvestaji Panela moraju biti politicki neutralni.

Znacajan deo procesa njihovog donosenja je revizija i to na dva nivoa, na nivou eksperata ali i

na nivou vladinih organa.

2.3 Ucesce i organizacija IPCC-a

IPCC je otvoren za sve drzave clanice UN-a i WMO-a, medju kojima je i Republika Srbija.

U radu IPCC-a ucestvuje na hiljade naucnika i strucnjaka iz citavog sveta koji doprinose izradi

naucno-tehnickih izvestaja, metodologija, programa i uputstava, koji cine strucno-tehnicku os-

novu za sprovodjenje Okvirne konvencije Ujedinjenih nacija o promeni klime (United Nations

Framework Convention on Climate Change, UNFCC) i njenog Protokola iz Kjota.

Ucesce i organizacija IPCC-a 4

Radom IPCC-a rukovodi Biro IPCC-a koga cine predsedavajuci Panela (aktuelni predse-

davajuci je prof.Rajendra K. Pachauri, izabran u aprilu 2002.), tri zamenika predsedavajuceg,

kopredsedavajuci i zamenici kopredsedavajucih Radnih grupa i kopredsedavajuci Ciljne grupe

za inventare emisija gasova sa efektom staklene baste. Predsedavajuci Panela upucuje vladinim

organima i drugim organizacijama poziv za ucesce na zasedanjima Panela i njegovih radnih i

ciljnih grupa. Takodje, eksperti zemalja clanica WMO-a i UN-a, vladinih i nevladinih orga-

nizacija, mogu biti direktno pozvani. Sve velike odluke IPCC-a se donose konsenzusom na

Plenarnim zsedanjima Panela. Plenarne sednice se odrzavaju jedanput godisnje i odvijaju se na

svim zvanicnim jezicima UN-a. Ukoliko se ne postigne konsenzus, odlucivanje se vrsi u skladu

sa opstim pravilima WMO-a. Biro IPCC-a i Biroi radnih i ciljnih grupa Panela odrazavaju

geografsku zastupljenost, odnosno pri izboru clanova se vodi racuna o ucescu predstavnika

svih regiona WMO-a (Afrika, Azija, Juzna Amerika, Severna i Centralna Amerika, jugoza-

padni Pacifik, Evropa). Sekretarijat IPCC-a, koji se nalazi u zgradi WMO-a, planira, nadzire i

rukovodi svim IPCC aktivnostima.

Pri osnivanju IPCC-a formirane su tri Radne i jedna Ciljna grupa za inventare gasova sa

efektom staklene baste, a 1996.godine osnovana je i Ciljna grupa za klimatske promene i sce-

narija. Svaka od njih ima dva kopredsedavajuca, jednog iz razvijenih zemalja i jednog iz ze-

malja u razvoju, i Jednicu za tehnicku podrsku (Technical Support Unit, TSU), ciji rad finan-

siraju razvijene zemlje u kojima se i nalaze. Radne i Ciljne grupe moraju imati jasno odredjene

i odabrane zadatke, ovlascenja i plan rada.

Prva radna grupa ima za zadatak da izvrsi ocenu fizickih naucnih aspekata klimatskog

sistema i klimatskih promena. Jedinica za tehnicku podrsku je smestena u Nacionalnom mete-

oroloskom centru SAD-a, koji se nalazi u sastavu Nacionalne agencije za okeane i atmosferu.

Druga radna grupa je osnovana sa zadatkom da vrsi ocenu osetljivosti drustveno-ekonomskih

i prirodnih sistema na klimatske promene, negativnih i pozitivnih posledica tih promena i

mogucnosti za prilagodjavanje na njih. Jedinica za tehnicku podrsku se nalazi u Klimatskom

centru Hadley meteoroloske sluzbe Velike Britanije.

Treca radna grupa ocenjuje mogucnosti ublazavanja klimatskih promena kroz ogranicavanje

i prevenciju emisija gasova staklene baste, kao i mogucnosti povecanja aktivnosti za njihovo

uklanjanje iz atmosfere. Jedinica za tehnicku podrsku se nalazi u holandskoj agenciji za zivotnu

Procedure za pripremu i objavljivanje IPCC dokumenata 5

sredinu.

Ciljna grupa za Nacionalne inventare emisija gasova sa efektom staklene baste je osno-

vana da bi nadzirala Program IPCC-a nacionalnih inventara gasova staklene baste (IPCC Na-

tional Greenhouse Gas Inventories Programme, IPCC NGGIP), koji ima za cilj razvijanje,

poboljsanje i popularizaciju metodologija za procenu i prikaz emisija i odstranjenja gasova

staklene baste. Jedinica za tehnicku podrsku se nalazi u Institutu za globalne ekoloske strate-

gije u Japanu.

Ciljna grupa za podatke i scenarija za podrsku klimatskih analiza i analiza uticaja kli-

matskih promena (Task group on Data and Scenario Support for Impact and Climate Analysis,

TGICA) je osnovana da bi se podaci i scenarija o klimatskim promenama ucinili dostupni-

jim u cilju daljih istrazivanja i razmene informacija izmedju tri radne grupe. Ovo ukljucuje,

na primer, informacije o antropogenim uticajima na klimu, klimatoloskim opazanjima, kli-

matskim i scenarijima o emisijama gasova, kao i informacije i scenarija o drugim prirodnim,

tehnoloskim i drustveno-ekonomskim faktorima koji su relevantni za istrazivanja u oblasti uti-

caja, adaptacije, osetljivosti i ublazavanja klimatskih promena. Jedna od glavnih aktivnosti TG-

ICA je nadzor i koordinacija Centra distribuiranih podataka (Data Distribution Centre, DDC)

koji obezbedjuje odgovarajuce setove podataka kao sto su rezultati globalnih klimatskih mod-

ela i osmotreni klimatski i ekoloski podaci, ukljucujuci koncentracije CO2 i drugih gasova

staklene baste. Te informacije su propracene odgovarajucom dokumentacijom i pratecim ma-

terijalom sa uputstvima kako izvrsiti ocene uticaja, adaptacije i ublazavanja. Poslove Jedinice

za tehnicku podrsku vrsi Tehnicka jedinica Prve radne grupe.

Svi zakljucci usvojeni od strane ovih grupa se ne smatraju zvanicnim stavom IPCC-a dok

ih Panel ne usvoji na plenarnoj sednici.

2.4 Procedure za pripremu i objavljivanje IPCC dokumenata

Na 15-om plenarnom zasedanju Panela (1999) usvojen je Dodatak A uz principe i proce-

dure rada IPCC-a. Sva dokumenta IPCC-a su podeljena u 3 grupe:

1. IPCC izvestaji (Izvestaji o oceni klimatskih promena, Sintezni izvestaji, Specijalni izvestaji,

Metodoloski izvestaji);

Procedure za pripremu i objavljivanje IPCC dokumenata 6

2. Tehnicki radovi;

3. Prateci materijali.

Samo IPCC izvestaji podlezu slozenoj proceduri odobravanja od strane IPCC organa, a

koja prema usvojenim pravilima ukljucuje:

• sacinjavanje liste vodecih autora, koordinatora njihovog rada, autora sa prilozima, eksperata-

revdenata, editora-revidenata i nacionalnih Focal Points-a;

• pripremu Nacrta izvestaja;

• reviziju (na nivou eksperata i na nivou drzavnih institucija);

• pripremu konacnog Nacrta izvestaja;

• razmatranje i prihvatanje izvestaja na plenarnom zasedanju.

Objavljivanje tehnickih radova se vrsi u konsultaciji sa nadleznim Biroom, dok se na

pratece materijale ne primenjuju nikakva pravila odobravanja i usvajanja.

Vodeci autori izradjuju odredjena poglavlja Izvestaja na osnovu najboljih dostupnih naucnih,

tehnickih i drustveno-ekonomskih informacija. Koordinatori njihovog rada nadgledaju izradu

odredjenih glavnih delova Izvestaja i odgovorni su za postizanje visokih standarda i postovanje

rokova za dostavu materijala kopredsedavajucim. Autori sa prilozima vrse pripremu tehnickih

informacija u formi teksta, grafika ili podataka zbog njihove asimilacije u odgovarajuce delove

Izvestaja. Eksperti-revidenti u pismenoj formi daju komentare o kompletnosti, naucnoj osno-

vanosti i izbalansiranosti naucnih, tehnickih i drustveno-ekonomskih aspekata nacrta izvestaja.

Editori-revidenti savetuju glavne autore kako da tretiraju sporna pitanja pri pripremi izvestaja i

resavaju druga pitanja od znacaja za postizanje visokog standarda Izvestaja. Za svako poglavlje

bira se jedan ili dva editora-revidenta. Nacionalni Focal Points-i azuriraju listu nacionalnih

eksperata koji su ukljuceni u implementaciju programa IPCC, daju komentare o ispravnosti

i kompletnosti sadrzaja citavog Izvestaja, obezbedjuju efikasnu dostavu materijala i pruzaju

logistiku za odvijanje revizije na nivou eksperata.

U Dodatku B su date finansijske procedure, a u Dodatku C pravila i procedure izbora

clanova Biroa.

3

KLIMA I KLIMATSKI SISTEM

3.1 Definicija vremena i klime

Vreme i klima, odnosno globalna promena klime je sigurno, ne samo veoma zanimljiva

ekoloska tema, nego ona po svojim posledicama zadire u sve pore zivota na Zemlji. Jos pre

osnivanja IPCC-a izrazena je zabrinutost da bi povecana ljudska aktivnost mogla prouzrokovati

regionalne, ali i globalne promene klime i upravo IPCC izvestaji daju jasne naucne dokaze koji

potvrdjuju tu cinjenicu.

Da bi se razumeo, otkrio i eventualno predvideo uticaj coveka na klimu i njegove posledice,

potrebno je razumeti celokupni sistem koji odredjuje klimu na Zemlji, kao i procese koji vode

ka klimatskim promenama.

Vreme mozemo da definisemo kao fluktuirajuce stanje atmosfere u datom trenutku vre-

mena koje karakterisu temperatura, pravac i brzina vetra, padavine, oblaci i drugi elementi. Za

razliku od vremena, klimu u opstem slucaju definisemo kao srednje vreme posmatrano u nekom

vremenskom intervalu, ili preciznije, kao statisticki opis vremena u smislu srednjih vrednosti

i promenljivosti relevantnih merljivih karakteristika za period od nekoliko decenija (tipicno tri

decenije, po definiciji WMO-a). Te merljive karakteristike su najcesce temperatura, padavine i

vetar. U sirem smislu, klima je opis stanja klimatskog sistema.

Klasicna klimatologija obezbedjuje klasifikaciju i opis razlicitih klimatskih rezima pron-

adjenih na Zemlji. Klima se menja od mesta do mesta u zavisnosti od geografske sirine, udal-

Komponente klimatskog sistema 8

jenosti od mora, vegetacije, orografije i drugih geografskih faktora. Takodje, menja se i u vre-

menu; od sezone do sezone, od godine do godine, od decenije do decenije ili na mnogo vecim

vremenskim razmerama. Klima je odredjena atmosferskom cirkulacijom, odnosno njenom in-

terakcijom sa okeanskim strujama i kopnom, kojeg karakterisu albedo, vegetacija, vlaznost...

Da bi se razumela klima i njene promene i da bi se predvidele promene do kojih je doveo covek,

ne treba ignorisati ni jedan od ovih faktora. Klimatski sistem treba shvatiti kao komplikovani

sistem koji ukljucuje dinamiku i sastav atmosfere i okeana, ledeni i snezni pokrivac, kopno

sa svojim karakteristikama, njihove uzajamne interakcije, kao i veliku raznovrsnost fizickih,

hemijskih i bioloskih procesa koji se desavaju unutar i izmedju ovih komponenti.

Prema definiciji IPCC-a, klimatske promene su promene klime tokom vremena, bilo prirodne

ili kao rezultat ljudskih aktivnosti. Ova definicija se razlikuje od one navedene u Okvirnoj kon-

venciji o promeni klime po kojoj se klimatske promene odnose na promene u klimi koje su

direktno ili indirektno pripisane ljudskoj aktivnosti koja utice na promenu sastava globalne at-

mosfere i koja se moze, osim kao promene u prirodi, primetiti tokom uporedivih vremenskih

intervala.

Antropogene klimatske promene su predvidljive do nekog stepena jer ne mozemo tacno

predvideti promene u populaciji, tehnoloskom napretku, ekonomske promene i druge rele-

vantne karakteristike buducih ljudskih aktivnosti. U praksi se zbog toga oslanjamo na pazljivo

konstruisane scenarije ljudskog ponasanja na osnovu kojih se prave klimatske projekcije.

Sve ovo ide u prilog cinjenici da se radi o jednom izuzetno kompleksnom mehanizmu cije

pojedine komponente, uticaji i medjudelovanja nisu dovoljno poznati, ili cak i nepoznati, i koji

ce i u buducnosti sasvim sigurno zaokupljati veliku paznju naucnika.

3.2 Komponente klimatskog sistema

Klimatski sistem mozemo posmatrati kao interaktivni sistem koji se sastoji od pet glavnih

komponenti: atmosfera, hidrosfera, kriosfera, kopno i biosfera. Ove komponente interaguju

medjusobno i kroz to medjudelovanje odredjuju klimu na povrsini Zemlje (slika 3.1).

Na klimu uticu globalno i regionalno na vise razlicitih nacina:

- uticuci na sastav atmosfere menja se apsorpcija i prenos Sunceve energije, kao i emisija

infracrvenog zracenja;


Slika 3.1: Sematski prikaz komponenti klimatskog sistema, njihovih procesa i interakcija.

-kroz menjanje karakteristika povrsine, kolicine i prirode oblacnog pokrivaca;

-preraspodelom toplote u horizontalnom i vertikalnom pravcu od jedne do druge oblasti

putem atmosferskih i okeanskih struja.

Klimatski sistem se razvija u vremenu pod uticajem unutrasnje dinamike i zbog promena

u spoljasnjim faktorima koji uticu na klimu (tzv.forsiranje). Spoljasnje forsiranje ukljucuje

prirodne pojave, kao sto su vulkanske erupcije i promene u Suncevom zracenju, ali i antropo-

gene uticaje.

Atmosfera

Atmosfera je najnestabilniji i najbrze promenljiv deo sistema. Sastoji se u najvecoj meri od

azota (78.1% zapremine), kiseonika (20.9%) i argona (0.93%). Ovi gasovi ne interaguju sa in-

fracrvenim zracenjem Zemlje, ali postoje gasovi poput ugljen dioksida (CO2), metana (CH4),

azot suboksida (N2O) i ozona (O3) koji apsorbuju i emituju infracrveno zracenje. Ovi tzv.


gasovi staklene baste igraju glavnu ulogu u energetskom budzetu Zemlje. Osim njih, atmosfera

sadrzi i vodenu paru (H2O), koja pored CO2 spada u najznacajnije prirodne gasove staklene

baste. Zato sto ovi gasovi apsorbuju dugotalasno zracenje Zemlje, ali i emituju zracenje u svim

pravcima, dovode do porasta temperature u blizini Zemljine povrsine stvarajuci efekat staklene

baste. To je prirodan proces koji omogucuje postojanje zivota na planeti. Bez njega prosecna

temperatura na Zemlji bi iznosila oko −18oC , tj.prizemni sloj vazduha bi bio hladniji za 33oC

(prosecna temperatura Zemlje je oko 15oC). H2O, CO2 i O3 takodje apsorbuju i kratkota-

lasno zracenje Sunca. H2O je najznacajniji gas koji doprinosi efektu staklene baste. Zbog

toga, ali i zbog pretvaranja u razlicite faze, pri cemu dolazi do apsorbovanja i oslobadjanja

velike kolicine energije, H2O je znacajan deo klime i njene promene. Covek ima mali direktan

uticaj na njenu kolicinu u atmosferi, ali indirektno moze donekle uticati (npr. toplija atmosfera

sadrzi vise vodene pare ili kroz emisiju CH4, kada se u stratosferi, zbog hemijskog razaranja

CH4, oslobadjaju male kolicine vodene pare).

Cinjenica da je klima na Zemlji osetljiva na koncentraciju gasova u atmosferi koji stvaraju

efekat staklene baste je poznata vise od jednog veka. Svedski hemicar i fizicar Svante Arrhenius

(1859-1927), dobitnik Nobelove nagrade za fiziku (1903), prvi je uocio tendenciju porasta

globalne temperature na Zemlji koju su uzrokovali antropogeni gasovi. 1895.godine je nasao

da porast ili opadanje u kolicini atmosferskog CO2 za 40% moze da prouzrokuje napredovanje

ili povlacenje glecera. Sto godina kasnije je ustanovljeno da je CO2 zaista varirao u toj kolicini

izmedju lednickih i medjulednickih perioda.

G.S.Callendar (1938) je resio grupu jednacina koje povezuju gasove staklene baste i kli-

matske promene. Nasao je da dupliranje atmosferskog CO2 ima za posledicu porast u srednjoj

globalnoj temperaturi za 2oC , sa znacajnijim zagrevanjem na polovima, i povezao je povecano

sagorevanje fosilnih goriva sa porastom CO2 i njegovim efektima staklene baste. Dakle, CO2

kao drugi najznacajniji gas staklene baste se prvenstveno oslobadja sagorevanjem fosilnih

goriva (ugalj, nafta, gas), secom suma, ali i prirodnim procesima kao sto je truljenje biljnih

materija.

Metan dospeva u atmosferu kao rezultat ljudskog delovanja koje je u vezi sa poljoprivre-

dom, ali i prirodnim procesima koji se desavaju u mocvarnim oblastima, otpustaju ga bakterije,

itd.


Azot suboksid se oslobadja procesima sagorevanja fosilnih goriva, kao posledica koriscenja

vestackog djubriva i prirodnim procesima u zemljistu i okeanima.

Znacajan porast u koncentraciji ova tri gasa kao posledica ljudskog delovanja se desio u

industrijskoj eri (kao pocetak uzima se priblizno 1750.godina) pri cemu se sveukupni efekat

antropogenih aktivnosti ogleda u zagrevanju (slika 3.2).

Slika 3.2: Atmosferske koncentracije gasova staklene baste za poslednjih 2000 godina. Je-dinice za koncentraciju su ppm (parts per million-delova na milion) i ppb (parts per billion-delova na milijardu) i one predstavljaju odnos broja molekula gasova staklene baste premaukupnom broju suvog vazduha.

U cisto antropogene gasove staklene baste spadaju halougljenici, tj.smese gasova koje

sadrze hlor, brom ili fluor i ugljenik (CFC, HCFC, HFC), i jedinjenja fluora (npr.SF6).

Svi gasovi staklene baste koji su pod direktnim uticajem ljudske aktivnosti su dobro izmesani

u vazduhu, tako da je njihova koncentracija priblizno svuda ista i nezavisna od mesta gde se

desila emisija. To ne vazi za ozon, koji se razlikuje i po tome sto se ne emituje direktno u

atmosferu vec se proizvodi fotohemijskim reakcijama ukljucujuci druge supstance koje su di-

rektno emitovane. Ozon se u troposferi i donjoj stratosferi ponasa kao gas staklene baste. U


gornjoj stratosferi postoji neutralni sloj ozona velike koncentracije koji apsorbuje Suncevo ul-

traljubicasto zracenje tako da ovaj sloj ima vaznu ulogu u stratosferskoj radijacionoj ravnotezi

i u isto vreme neutralise potencijalnu stetu od zracenja.

Pored ovih gasova, atmosfera sadrzi jos i tecne i cvrste aerosole (male cestice suspendovane

u vazduhu) i oblake. Aerosoli uticu na klimu kroz refleksiju jednog dela Sunceve energije

nazad u svemir stvarajuci efekat hladjenja (direktan uticaj) i kroz regulisanje kolicine i optickih

karakteristika oblaka (indirektni utoicaj). Aerosoli takodje apsorbuju IC zracenje do odred-

jenog stepena. Mogu biti prirodnog porekla (prasina, morska so, vulkanska prasina...), kao i

antropogenog (proizvodi sagorevanja fosilnih goriva i biomase, posledica obrade zemljista...).

Kratkog su zivotnog veka jer se ispiraju padavinama, ali kad se nadju iznad najviseg oblaka,

mogu opstati godinu ili dve. Njihova koncentracija znacajno varira od jedne do druge oblasti.

Velike vulkanske erupcije mogu prouzrokovati pad u srednjoj vrednosti globalne povrsinske

temperature za oko 0.5oC sto moze trajati mesecima ili cak godinama (npr., 15.06.1991., erup-

cija na Filipinima, Mt.Pinatubo, zahladjenje od 1oC). Ipak, funkcija aerosola jos uvek nije

poznata klimatolozima.

Oblaci interaguju sa dolazecim i odlazecim zracenjem na slozen i prostorno veoma promenljiv

nacin. Oni apsorbuju i emituju IC zracenje i tako doprinose zagrevanju Zemljine povrsine, isto

kao i gasovi staklene baste. Sa druge strane, vecina oblaka je i reflektor Suncevog zracenja i

teze ka hladjenju klimatskog sistema. Ipak, refleksija zracenja je veca od efekta staklene baste,

pa je konacan efekat oblacnog pokrivaca blago hladjenje.

Antropogeni gasovi staklene baste i aerosoli uticu na klimatski sistem menjajuci ravnotezu

izmedju apsorbovanog Suncevog zracenja i emitovanog IC zracenja. Mera te neravnoteze je

radijaciono forsiranje. Odnosno, radijaciono forsiranje je narusavanje energetske ravnoteze

sistema Zemlja-atmosfera kao posledica, na primer, promene u koncentraciji CO2 ili promene

u zracenju Sunca, pri cemu klimatski sistem reaguje tako sto uspostavi neku novu ravnotezu.

Pozitivno radijaciono forsiranje dovodi do zagrevanja, a negativno do hladjenja podloge. Izrazava

se u Wm−2. Slika 3.3 pokazuje vrednosti radijacionog forsiranja u periodu izmedju 1750-

2005, koje je prouzrokovano ljudskom aktivnoscu i prirodnim procesima, i sa velikom sig-

urnoscu se moze tvrditi da je globalni prosecni uticaj ljudskih aktivnosti u tom periodu bio

zagrevanje sa vrednosti radijacionog forsiranja od +1.6 [+0.6 do +2.4]Wm−2.


Slika 3.3: Procene globalnog srednjeg radijacionog forsiranja i raspon CO2, CH4, N2O iostalih vaznih faktora i mehanizama, zajedno sa tipicnom geografskom rasprostranjenoscu iprocenjenim nivoom naucnog razumevanja (NNR). Vrednosti predstavljaju forsiranja u 2005.godini u odnosu na pocetak industrijske ere (1750). Tanke crne horizontalne linije predstavl-jaju opseg neizvesnosti za svaku pojedinacnu vrednost. Vulkanski aerosoli, kao prirodni faktor,ovde nisu ukljuceni zbog njihovog povremenog pojavljivanja.

Sa slike se vidi sledece:

• Zbog povecanja CO2, CH4 i N2O ukupni uticaj zracenja je +2.3 [+2.07 do +2.53]

Wm−2. Inace, uticaj zracenja CO2 se povecao za 20% izmedju 1995. i 2005., sto

je najveca promena u jednoj deceniji u poslednjih najmanje 200 godina.

• Antropogeni doprinos aerosolima izazivaju hladjenje sa ukupnim uticajem zracenja od

-0.5 [-0.9 do -0.1] Wm−2 i indirektnim uticajem albeda oblaka od -0.7 [-1.8 do -0.3]

Wm−2.

• Znacajni su i drugi izvori antropogenih doprinosa. Tako, promene troposferskog ozona

stvaraju +0.35 [+0.25 do +0.65]Wm−2, dok je promena u halougljenicima +0.34 [+0.31


do +0.37]Wm−2. Promene u povrsinskom albedu, zbog promena u Zemljinom pokrivacu

i talozenja cadji na snegu, uzrokuju vrednosti radijacionog forsiranja od -0.2 [-0.4 do 0.0]

Wm−2 i +0.1 [0.0 do +0.2] Wm−2, respektivno.

• Procenjeno je da promene u Suncevom zracenju posle 1750.godine stvaraju radijaciono

forsiranje od +0.12 [+0.06 do +0.3]Wm−2.

Okeani

Okeani pokrivaju priblizno 70% Zemljine povrsine i u stalnom su kontaktu sa atmosferom.

Vertikalna struktura okeana se moze podeliti u dva sloja koji se, izmedju ostalog, razlikuju i

po svojoj interakciji sa atmosferom. Donji sloj sadrzi oko 80% ukupne zapremine okeana i

podrazumeva oblast duboke i hladne vode. Gornji sloj cini dobro izmesana voda do dubine

od oko 100m i zapravo je ekvivalentan povrsinskom granicnom sloju atmosfere. Interakcija

izmedju okeana i atmosfere se vrsi preko gornjeg izmesanog sloja, fizickim ( kroz razmenu

toplote, vode i kolicine kretanja) ili hemijskim putem (razmena gasova).

Zajedno sa atmosferom, okean ucestvuje u transportu energije, a samim tim i u regulaciji

globalne klime. Iako je okeanska cirkulacija veoma spora (reda velicine 10cms−1) u odnosu na

atmosfersku (10ms−1), ona prenosi veliki deo energije. Ovo je posledica cinjenice da okean

ima 1000 puta veci toplotni kapacitet od atmosferskog, i da se samo u prvih 100m dubine

okeana nalazi kolicina toplote jednaka onoj koju poseduje citava atmosfera.

Globalna cirkulacija u okeanima je odredjena razlikama u temperaturi i salinitetu, zbog

cega se i naziva termohalinska cirkulacija (Thermohaline Circulation, THC). Iz tropske oblasti

Pacifika, topla voda se po povrsini krece ka zapadu, prolazeci pored severne obale Australije i

juzne obale Afrike pre nego sto dospe u Atlantski okean. Duz zapadne obale Juzne i Severne

Amerike, ona se prenosi ka severu, pri cemu se hladi, predajuci toplotu atmosferi. Pri hladjenju

postaje teza, tone u oblasti severnog Atlantika formirajuci tzv. duboku vodu, i kao hladna struja

na dubini se vraca ka jugu. U oblastima Indijskog okeana, Pacifika i antarkticke cirkumpolarne

struje, voda sa dubine se ponovo izdize na povrsinu. Osnovni razlog nefomiranja duboke vode

u severnom delu Pacifika je manji salinitet u ovoj oblasti uzrokovan vecim dotokom sveze

(slatke) vode. Procenjeno vreme jednog ovakvog ciklusa je oko 1200 godina. Bez THC-e

polovi bi bili znatno hladniji, a tropske oblasti mnogo toplije nego danas.


Osim uticaja na globalnu klimu, neke okeanske struje u velikoj meri odredjuju klimu poje-

dinih regiona. Dobro poznat primer je Golfska struja koja ublazava evropsku klimu. Medjutim,

u poslednje vreme se postavlja pitanje koliko je postojeca okeanska cirkulacija stabilna i da li je

u mogucnosti da podnese poremecaj izazvan porastom temperature, povecanjem dotoka sveze

vode usled topljenja glecera i povecanjem koncentracije gasova staklene baste.

Okean je, kao i atmosfera, izvor i ponor razlicitih gasova. Najveci deo toplote koji napusti

okean je u obliku vodene pare, koja osim sto je najvazniji gas staklene baste, ucestvuje i u

formiranju oblaka koji imaju poseban uticaj na klimu. Fitoplanktoni (mikroskopski morski or-

ganizmi) koji zive u povrsinskom sloju okeana, u procesu fotosinteze vezuju oslobodjeni CO2 i

pretvaraju ga u organski ugljenik. Oko 10 do 30% ovako apsorbovanog ugljenika tone u dublje

slojeve okeana u kojima ne moze vise da interaguje sa atmosferom. Ovaj proces je poznat

pod nazivom bioloska pumpa i ima vaznu ulogu u ublazavanju klimatskih promena izazvanih

povecanjem koncentracije CO2, jer se okean zapravo ponasa kao dugorocni rezervoar ovog

gasa.

Kriosfera

Kriosferu cine morski led, sezonski snezni pokrivac, veciti led i kontinentalni gleceri.

Znacajna je zbog visokg stepena reflektivnosti Suncevog zracenja, tzv.albedo (srednja vrednost

iznad snega i leda je izmedju 0.7-0.9, dok je iznad okeana manja od 0.1), zbog slabe termicke

provodljivosti, moguceg uticaja na okeansku cirkulaciju (kroz razmenu sveze vode i toplote),

zbog velike mogucnosti uticaja na nivo morske vode (kroz rast i topljenje leda) i moguceg

uticaja na koncentraciju gasova staklene baste (kroz promene u permafrostu-trajno zaledjeno

tlo). Prilikom formiranja leda na okeanu, so iz zaledjene vode se skuplja u sitnim kapljicama,

a zatim spira nazad u okean (tzv. brajnovo spiranje). Zbog toga, pri zaledjivanju okeanske

vode lokalno se povecava salinitet, a samim tim i gustina vode. Medjutim, pri topljenju leda

dolazi do priticanja velike kolicine slatke vode, cime se smanjuju salinitet i gustina, i otezava

formiranje duboke vode koja ima presudnu ulogu u odrzavanju THC. Pri zagrevanju klime

ocekivano je da se kriosfera smanji, sto uzrokuje smanjenje albeda, odnosno povecanu apsor-

pciju Sunceve energije i na kraju dalje zagrevanje (pozitivna povratna sprega). Ovaj mocni

feedback mehanizam je primecen u 19.veku od strane Crolla (1890), a Budyko i Sellers (1969)


su ga prvi put ukljucili u modele. Iako je princip ove povratne sprege jednostavan, razumevanje

ovog efekta nije potpuno.

Kopno

Fizicke karakteristike kopna, ukljucujuci i vegetaciju, imaju jak uticaj na apsorpciju Sunceve

energije i na flukseve toplote, vodene pare i kolicine kretanja izmedju povrsine i atmosfere.

Odlazeca energija u vidu dugotalasnog zracenja zagreva atmosferu kako se povrsina zagreva.

Jedan deo energije se trosi na isparavanje vode iz zemljista ili iz listova biljaka vracajuci tako

vodenu paru nazad u atmosferu. Zbog toga sto isparavanje zahteva energiju, vlaznost zemljista

ima jak uticaj na povrsinsku temperaturu. Hrapavost povrsine, odredjena topografijom i veg-

etacijom, utice na dinamiku atmosfere. Vetrovi sa povrsine podizu prasinu u vazduh i tako

atmosferu snabdevaju aerosolima.

Biosfera

Biosfera igra vaznu ulogu u razmeni ugljenika, kao i u budzetu drugih gasova kao sto

su CH4 i NO2. Kroz proces fotosinteze biljke, a narocito sume, skladiste znacajne kolicine

ugljenika iz CO2. Tzv.isparavajuce organske smese (Volatile Organic Compounds, VOCs)

mogu imati znacajan uticaj na atmosfersku hemiju (stvaranje troposferskog ozona), na sastav

aerosola pa samim tim i na klimu.

4

KLIMATSKI MODELI KORISCENI UCETVRTOM IPCC IZVESTAJU

4.1 Klimatski modeli kao sredstva za simulaciju klimatskih prom-

ena

Da bi se procenio uticaj ljudskih aktivnosti na klimatski sistem, potrebno je izracunati

efekte svih kljucnih procesa koji deluju u okviru tog sistema. Ti procesi se izrazavaju matematickim

relacijama, ali zbog kompleksnosti sistema, ovi proracuni se u praksi mogu izvesti jedino uz

pomoc racunara. Matematicku formulaciju u okviru kompjuterskog programa zovemo model.

Ako model sadrzi dovoljno komponenti klimatskog sistema da bi se mogla uspesno simuli-

rati klima, to se uobicajeno zove klimatski model. Dakle, klimatski modeli su matematicke

reprezentacije klimatskog sistema izrazene kao racunarski kodovi.

Klimatski model koji bi ukljucivao nase celokupno znanje o klimatskom sistemu bio bi

suvise slozen da bi se pustao na bilo kom racunaru, pa je zbog toga potrebno uciniti neke

kompromise i aproksimacije. Osnovno pitanje je koliko treba detaljno predstaviti komponente

i procese u okviru klimatskog sistema da bi simulacija bila uspesna. U slozenim modelima

fizicke velicine su predstavljene vrednostima u konacnom broju tacaka koje cine 3D mrezu.

Rastojanje izmedju tacaka mreze predstavlja prostornu rezoluciju modela. Sto je rezolucija

finija, mreza ce imati vise tacaka, odnosno potrebno je izvrsiti veci broj proracuna. Otud je

rezolucija modela ogranicena stepenom moci racunara.

Razvoj modela u periodu 2001-2006 18

Modele mozemo, izmedju ostalog, podeliti na globalne i regionalne. Globalnim modelima

se simuliraju klimatske promene na planetarnim razmerama, ali zbog nedovoljne preciznosti

rezultata takvih modela, koriste se regionalni. Odnosno, promene klime za neku oblast mogu

biti pod direktnim uticajem lokalnih efekata pa za njihovo istrazivanje koristimo regionalne

modele koji daju finiju strukturu. Medjutim, mnogi vazni atmosferski procesi se desavaju

na razmerama manjim od rezolucije, pa da bi se i oni ukljucili u model, a izbegla racunska

skupoca, mora se izvrsiti njihova parametrizacija. Parametrizacija je tehnika predstavljanja

procesa, tj. izracunavanja doprinosa procesa koji se ne mogu eksplicitno resiti pri postojecoj ra-

zoluciji. Svi klimatski modeli koriste parametrizaciju. Drugi nacin pojednostavljenja je sman-

jenje broja dimenzija, tj.umesto 3D mreze (duzina-sirina-visina) moze se koristiti 2D mreza

(sirina-visina), pri cemu je svaka tacka zapravo osrednjena po svim geografskim duzinama na

odredjenoj sirini i visini.

4.2 Razvoj modela u periodu 2001-2006

Od objavljivanja Treceg IPCC izvestaja (2001, TAR) doslo je do znacajnih naucnih napredaka

koji su doveli do povecanja sposobnosti globalnih klimatskih modela, odnosno do povecanja

pouzdanosti. U opstem slucaju oblasti napredaka u peridu izmedju 2001-2006 mogu se svrstati

u vise grupa:

-poboljsanja u rezoluciji, racunskim metodima i parametrizacijama;

-ukljucivanje nekih dodatnih procesa u modele (npr., aerosoli, procesi na morskom ledu,...);

-poboljsanja u simulaciji mnogih aspekata sadasnje klime;

-poboljsanja u oblasti simulacije ekstremnih dogadjaja, ekstratropskih ciklona, razmene

ugljenika;

-nova osmatranja, tj.poboljsanje kvaliteta i siri skupovi podataka, sira geografska pokrivenost;

-bolje razumevanje neizvesnosti;

-poboljsanja u metodima analiza, itd.

Ova poboljsanja su dobro predstavljena u klimatskim modelima koji su korisceni u posled-

njem, cetvrtom, IPCC izvestaju (Fourth Assessment Report-AR4, 2007), a konkretni primeri

su navedeni u narednim potpoglavljima. U tabeli 8.1 date su osnovne karakteristike mod-

ela za opstu cirkulaciju atmosfere i okeana (Atmosphere-Ocean General Circulation Model,


AOGCM) koriscenih u AR4.

4.2.1 Atmosferski procesi

Numerika

U Trecem IPCC izvestaju (TAR) vise od polovine atmosferskih modela koristi spektralnu

advekciju. Posle TAR-a u nekoliko atmosferskih modela usvojene su polu-Lagranzevske ad-

vektivne seme. Ove seme dozvoljavaju duze vremenske korake i odrzavaju vrednosti advekti-

ranih velicina (kao sto je vodena para) pozitivnim, ali su i difuzivne i neke verzije ne cuvaju

masu. U ovom izvestaju pojedini modeli koriste spektralne, polu-Lagranzevske i Ojlerove ad-

vektivne seme konacnih zapremina i konacnih razlika, mada ne postoji jedinstveno misljenje o

tome koja je sema najbolja.

Rezolucija

Horizontalna i vertikalna rezolucija AOGCM se povecala u odnosu na TAR zbog cega su

klimatske osobine globalnih i regionalnih razmera bolje simulirane. Na primer, HadGEM1

ima 8 puta vise mreznih celija nego HadCM3 (broj celija se udvostrucio u sve tri dimenzije).

U Nacionalnom centru za atmosferska istrazivanja verzija modela klimatskog sistema (Climate

System Model, CSM) T85 (1.4ox1.4o) se sada rutinski koristi, dok je verzija T42 (2.8ox2.8o)

bila standardna u vreme TAR-a. Centar za istrazivanje klimatskog sistema, Nacionalni in-

stitut za izucavanje prirodne sredine i Pogranicni istrazivacki centar za globalne promene su

razvili klimatski model visoke rezolucije, MIROC-hi, koji se sastoji od atmosferskog T106

L56 (1.1ox1.1o, broj nivoa 56) i okeanskog dela 14

ox 16

o L48 (0.25ox0.17o ,broj nivoa 48). Ovi

modeli su korisceni za dobijanje globalnih klimatskih projekcija.

Parametrizacije

Klimatski sistem ukljucuje raznovrsnost fizickih procesa, kao sto su procesi u oblacima,

radijacioni procesi i procesi u granicnom sloju (PGS-u), koji medjusobno interaguju na ra-

zlicitim vremenskim i prostornim razmerama. Zbog ogranicene rezolucije modela, mnogi

od ovih procesa nisu adekvatno reseni i zbog toga se moraju parametrizovati. Razlike u

parametrizaciji su bitan razlog zasto klimatski modeli daju razlicite rezultate.


Procesi u oblaku uticu na klimatski sistem odredjujuci tok radijacije na vrhu atmosfere,

dajuci padavine, postizuci brzu i ponekad duboku preraspodelu atmosferske mase i kroz druge

brojne mehanizme (Arakawa i dr., 1974; Arakawa, 2004) . Parametrizacije oblaka su utemel-

jene na fizickim teorijama koje imaju za cilj opisivanje statistickih karakteristika oblacnog

pokrivaca (npr. delimicna oblacnost ili stopa prostorno osrednjenih padavina) bez opisivanja

pojedinacnih oblacnih elemenata. Mikrofizicke parametrizacije poboljsavaju simulaciju savremene

klime i uticu na njenu osetljivost (Iacobellis i dr., 2003). Realne parametrizacije oblacnih

procesa su uslov za pouzdanu simulaciju savremene i buduce klime.

Eksperimentalni podaci i rezultati modela u poredjenju sa osmatranjima se koriste za testi-

ranje i poboljsanje parametrizacija, kao i za dalji razvoj skorijih modela.

Poslednjih nekoliko godina znacajno su se poboljsale simulacije koje ukljucuju atmos-

ferske aerosole. Simulirane globalne raspodele aerosola su bolje upredjene sa osmatranjima,

posebno sa satelitskim podacima (npr., Advanced Very High Resolution Radar (AVHRR),

Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS), Multi-angle Imaging Spectrora-

diometer (MISR), Total Ozone Mapping Spectrometer (TOMS)), podacima dobijenim meren-

jima sa zemlje (Aerosol Robotic Network; AERONET) i mnogim merenjima (Chin, 2002;

Takemura, 2002). Pokrenut je projekat AeroCom (Aerosol Model Intercomparsion project) da

bi se poboljsalo razumevanje neizvesnosti ocene modela i da bi se redukovale (Kinne, 2003).

Ovi rezultati u kombinaciji sa osmatranjima oblaka treba da poboljsaju pouzdanost ocene di-

rektnog i indirektnog radijacionog forsiranja od strane aerosola (npr. Ghan i dr., 2001a,b;

Lohmann i Lesins, 2002; Takemura i dr., 2005). Medjutim, i pored velike paznje posvecene

ovom problemu poslednjih godina, formulacija ovih procesa je jos uvek predmet mnogih is-

trazivanja.

Sto se tice hemijskih sastojaka atmosfere, oni generalno nisu ukljuceni u modele koji su

korisceni u ovom izvestaju. Ipak, CCSM3 ukljucuje modifikaciju koncentracija gasova staklene

baste hemijskim procesima i preobracanje sumpor dioksida (SO2) i dimetil sulfida u sulfatne

aerosole.


4.2.2 Procesi u okeanima

Numerika

Neki okeanski modeli (GISS-EH i BCCR-BCM2.0) od nedavno koriste izopiknele ili hib-

ridne vertikalne koordinate. Pokazano je da takvi modeli mogu dati resenja za slozene region-

alne struje koja su isto tako realna kao ona dobijena vise uobicajenom dubinskom koordinatom

(npr. Drange i dr., 2005). Prednosti ovih vertikalnih koordinatnih sistema se jos uvek utvrdjuju.

Eksplicitno predstavljanje nivoa mora se koristi u mnogim modelima i umesto ’virtuelnog’

fluksa soli, za forsiranje modela, koristi se realni fluks slatke vode. Virtuelni fluks soli uzrokuje

sistematicnu gresku u predvidjanju saliniteta povrsine mora i uzrokuje veliki problem na uscu

reka (Hasumi, 2002a,b; Griffies, 2004).

Generalisane krivolinijske horizontalne koordinate sa bipolarnim ili tripolarnim mrezama

(Murray, 1996) se siroko koriste u okeanskim komponentama AOGCM.Na ovaj nacin se resava

problem singulariteta severnog pola i predstavljaju alternativno resenje polarnom filteru ili sfer-

noj rotaciji koordinata, kako je ranije bilo uobicajeno. Novije mreze imaju tu prednost da sin-

gularne tacke mogu biti premestene prema kopnu odrzavajuci pri tom tacke mreze poravnate sa

ekvatorom. Starije metode predstavljanja povrsine okeana, fluksa povrsinske vode i severnog

pola su jos uvek u upotrebi u nekoliko AOGCM.

Rezolucija

U peridu posle TAR-a doslo je do opsteg povecanja rezolucije. U okeanskim komponen-

tama vecine klimatskih modela koristi se horizontalna rezolucija reda velicine 1-2 stepena.

Da bi se bolje predstavilo prostiranje talasa oko ekvatora, nekoliko modela koristi povecanu

meridionalnu rezoluciju u tropima. Rezolucija, koja je dovoljno visoka da predstavi okeanske

vrtloge (eddy permitting), se ne koristi u svim integracijama klimatskih scenarija zbog toga

sto je to racunski skupo, ali u peridu posle TAR-a koriti se u nekim idealizovanim i klimatskim

eksperimentima zasnovanim na scenarijima. Neki centri za modeliranje su posle TAR-a takodje

povecali i vertikalnu rezoluciju.

Razvijeno je nekoliko uparenih klimatskih modela sa rezolucijom koja dozvoljava okeanske

vrtloge (Roberts i dr., 2004; Suzuki i dr., 2005) i uspesno su simulirane klimatske karakteris-


tike velikih razmera, a koje su uzrokovane lokalnim uparivanjem vazduh-more (npr. Sakamoto

i dr., 2004).

Roberts i dr. (2004) su nasli da povecanje rezolucije okeanske komponente modela HadCM3

od 1o na 0.33ox0.33o i na 40 nivoa (dok je atmosferska komponenta nepromenjena) ima za

posledicu mnoga poboljsanja u simulaciji karakteristika okeanske cirkulacije.

Termohalinska cirkulacija u Atlantiku je pod uticajem slatke vode i termickog forsiranja.

Pored forsiranja atmosferskom slatkom vodom, transport slatke vode od strane samog okeana je

isto tako bitan. Sveza voda Pacifika koja prolazi kroz Beringov moreuz bila je slabo simulirana

na svom putu ka Kanadskom arhipelagu i Labradorskom moru (Komuro i Hasumi, 2005). Ovi

aspekti su se poboljsali posle TAR-a u mnogim modelima koji su procenjeni u AR4.

Promene u blizini granica kontinenata su vrlo vazne za promenu regionalne klime. Iznad

ovih oblasti, na klimu uticu atmosferska i cirkulacija otvorenog mora. Klimatski modeli visoke

rezolucije doprinose poboljsanju simulacije regionalne klime.

4.2.3 Procesi na kopnu

Povrsinski procesi

Glavni napredak u ovoj oblasti posle TAR-a je ukljucivanje dinamike ugljenikovog cik-

lusa, ukljucujuci vegetaciju i kruzenje zemljisnog ugljenika, mada se ovo jos uvek ne koristi

rutinski. I druge komponente procesa na povrsini kopna su poboljsane poslednjih nekoliko go-

dina, kao sto su npr. parametrizacija korena biljaka (Arora i Boer, 2003; Kleidon, 2004) i veca

rezolucija pri parametrizaciji prostiranja reka (Ducharne i dr., 2003). Za procese na hladnoj

podlozi uobicajeni su modeli sa viseslojnim, natalozenim sneznim pokrivacem (npr. Oleson i

dr., 2004). To su npr. procesi koji ukljucuju zamrzavanje zemljista i topljenje. Parametrizacije

snega podmreznih razmera (Liston, 2004), interakcije izmedju snega i vegetacije (Essery i dr.,

2003) i preraspodela snega vetrom (Essery i Pomeroy, 2004) su sada cesce razmatrani. U

nekim modelima je ukljuceno organsko zemljiste visokih sirina (Wang i dr., 2002). Nedavni

napredak predstavlja uparivanje modela za podzemne vode u kopneno-povrsinske seme (Liang

i dr., 2003; Maxwell i Miller, 2005; Yeh i Eltahir, 2005). U vecini slucajeva, poboljsanja

posle TAR-a u modelima povrsinskih procesa su zasnovana na detaljnim poredjenjima sa os-

motrenim podacima. Relativno mala poboljsanja u ovakvim modelima, npr.ukljucivanje pros-


torno promenljive sposobnosti skladistenja vode, vode ka znacajnim unapredjenjima (Milly i

Shmakin, 2002). Ipak, jos nije jasno koliko dobro sadasnji klimatski modeli mogu predstaviti

uticaj buduceg zagrevanja na ravnotezu zemljisnog ugljenika.

Povratne sprege vlaznosti tla u klimatskim modelima

Kljucna uloga podloge je skladistenje vlage i nadzor nad njenim isparavanjem. Vazan pro-

ces, kao sto je povratna sprega izmedju vlaznosti tla i padavina, je siroko analiziran od vremena

TAR-a. Nedavna istrazivanja (npr.Gutowski i dr., 2004; Pan i dr., 2004) ukazuju da letnje pa-

davine bitno zavise od povrsinskih procesa, posebno pri simulaciji regionalnih ekstremuma.

Pokazano je da anomalije u vlaznosti tla uticu na monsune Afrike (Douville, 2001), kao i da je

povratna sprega vlaznost tla-padavine povezana sa izuzetno toplim letom u Evropi 2003.godine

(Schar i dr., 2004).

Od vremena TAR-a uradjeno je nekoliko ocena sposobnosti klimatskih modela da simuli-

raju osmotrenu vlagu u tlu. Uprkos ogromnim naporima da se sakupe i homogenizuju merenja

vlaznosti tla na globalnim razmerama (Robock i dr., 2000), razlike izmedju procena osmotrene

vlage u tlu su ostale.

4.2.4 Procesi kriosfere

Kopno

Modeli ledenog pokrivaca se koriste u proracunima dugorocnog zagrevanja i scenarija

nivoa mora, mada u opstem slucaju nisu inkorporirani u AOGCM globalne modele. Oni su

ukljuceni i u neke modele Zemljinog sistema srednje kompleksnosti (npr. Calov i dr., 2002).

Gleceri i ledene kape, zbog svojih relativno malih razmera, nisu trenutno ukljuceni interaktivno

u bilo koji od AOGCM-a.

Analize i poredjenja modelskih rezultata pokazuju da su sada modeli vise konzistentni u

njihovim simulacijama sneznog pokrivaca. Ipak, problemi postoje i dalje, pa je tako pokazano

da skoriji modeli predvidjaju prekomerni ekvivalent otopljenog snega (snow water equivalent)

u prolece (Roesch), verovatno zbog prekomernih zimskih padavina. Oblast sneznog pokrivaca

je dobro prikazana novijim modelima, ali varijabilnost od godine do godine za vreme topljenja

slabo.


Velike razlike postoje u albedu za posumljene oblasti pri sneznim uslovima, zbog teskoca

u odredjivanju opsega maskiranja snega vegetacijom (Roesch).

Morski led

Komponente morskog leda sadasnjih modela opste cirkulacije atmosfere i okeana obicno

predvidjaju debljinu leda (ili zapreminu), delimicnu pokrivenost, dubinu snega, povrsinsku i

unutrasnju temperaturu (ili energiju) i horizontalnu brzinu. Neki modeli ukljucuju prognozi-

rani salinitet morskog leda (Schmidt). Albedo morskog leda je tipicno odredjena, sa grubom

zavisnoscu od debljine leda i sneznog pokrivaca.

Od vremena TAR-a, mnogi AOGCM su ukljucili komponente slozene dinamike morskog

leda, dok se ukljucivanje termodinamike razvija sporije (to tipicno podrazumeva ukljucivanje

konstantne provodljivosti i toplotnog kapaciteta za led i sneg, toplotnog rezervoara koji simulira

efekat supljina u ledu ispunjenih slanom vodom, i nekoliko slojeva pri cemu gornji reprezentuje

sneg). Neki modeli ukljucuju proces zamrzavanja snega, koji se desava kad je plutajuca santa

leda potopljena pod tezinom natalozenog snega pri cemu se potopljeni snezni sloj zamrzava.

5

SCENARIJA EMISIJA

Kompleksni sistemi o kojima postoje kompletne informacije i koji su dobro shvaceni,

se mogu modelovati sa odredjenom sigurnoscu i njihovo buduce stanje se moze predvideti.

Medjutim, mnogi fizicki i drustveni sistemi su slabo shvaceni, a informacije o relevantnim

promenljivim su toliko nepotpune da se mogu prikazati jedino deskriptivno i samo intuitivno

proceniti, dok predvidjanje njihovih buducih stanja nije moguce. Generalno gledano, postoje

tri tipa neodredjenosti u ovakvim sistemima: neodredjenost podataka (kvalitet i svrsishodnost

podataka koji ulaze u modele), nedoredjenost modela (nepotpuno razumevanje modelovanog

fenomena ili aproksimacije koje se koriste u formalnoj reprezantaciji procesa) i ukupna neo-

dredjenost (sve greske koje su posledica nedovoljnog stepena trenutnog znanja).

U proceni buduceg razvoja kompleksnih sistema koji su, ili inherentno nepredvidivi ili

imaju visok stepen neodredjenosti, scenarija mogu biti od velike pomoci. Ona zapravo povezuju

kvalitativne narativne prikaze buducnosti i kvantitativne formulacije modela. Obicno su zas-

novana na konzistentnom i reproducibilnom setu pretpostavki ili teorija o glavnim faktorima

i kljucnim vezama koje nastaju iz naseg razumevanja istorije posmatranog sistema i njegovog

trenutnog stanja, i najcesce se formulisu pomocu numerickih ili analitickih formalnih modela.

Prema tome, scenarija su koristan alat za izucavanje ponasanja kompleksnih sistema, njihovu

naucnu procenu i donosenje odluka. Medjutim, scenarija nisu ni predvidjanja ni prognoze, vec

samo slika toga kako bi buducnost mogla da izgleda, tj. alternativni prikazi kako se buducnost

moze razvijati.

26

Buduci nivo globalne emisije gasova staklene baste je produkt veoma kompleksnih, tesko

razumljivih dinamickih sistema, koje odredjuju faktori kao sto su rast populacije, drustveno-

ekonomski razvoj i tehnoloski napredak. Zbog toga je fakticki nemoguce tacno predvideti

emisiju i jedini moguci pristup bilo kakvoj proceni buduce emisije podrazumeva formulisanje

scenarija.

IPCC je razvio set emisionih scenarija 1992. godine (IS92), koja su formalno procenjena

1994. godine. Ova scenarija su imala za cilj da pruze ulazne podatke za:

- procenu klimatskih i ekoloskih konsekvenci moguce buduce emisije gasova staklene baste

u odsustvu specificnih mera za smanjenje izvora ili povecanje ponora ovih gasova,

- slucajeve primene specificnih mera za smanjenje izvora i povecanje ponora gasova stak-

lene baste,

- procenu mogucnosti ublazavanja klimatskih promena i adaptacije, kao i odgovarajucih

troskova u razlicitim regionima i ekonomskim sektorima, i

- pregovore i moguce dogovore za smanjenje emisije gasova staklene baste.

Na plenarnoj sednici IPCC-a u Mekisku septembra 1996. godine, odluceno je da se razvije

novi set emisionih scenarija, nazvan SRES (The Special Report on Emission Scenarios), koji

se bavi problemom klime u toku 21.veka. Da bi se to uradilo, potrebna je detaljna anal-

iza mogucih opcija razvoja ljudskog drustva posmatrano iz ugla demografskog i ekonom-

skog razvoja, tehnolosih promena, potreba i potrosnje energije i promene nacina koriscenja

zemljista. Na osnovu toga razvijeni su razliciti scenariji emisija gasova staklene baste i na taj

nacin je stvorena osnova za ocenu klimatskih promena i razvijanje strategija delovanja. Dakle,

novoformulisana SRES scenarija pokrivaju sirok opseg glavnih uzroka buduce emisije tokom

21.veka. Ona opisuju razlicite procese koji se mogu odigrati u buducnosti, a koji mogu uticati

na izvore i ponore gasova staklene baste (npr.struktura elekto-energetskog sistema i promene

u nacinu koriscenja zemljista). Medjutim, ni jedan scenario ne ukljucuje sprovodjenje mera i

odluka koje bi se eksplicitno odnosile na sprecavanje klimatskih promena, ali ukljucuju one

mere koje indirektno uticu na izvore i ponore gasova staklene baste (npr.prelaz na koriscenje

obnovljivih vidova energije smanjuje izvore emisije gasova staklene baste).

Proces formiranja SRES scenarija se sastojao od cetiri osnovna koraka. Na pocetku je,

na osnovu objavljene literature, napravljen pregled postojecih globalnih i regionalnih scenarija

27

emisije i formirana je jedinstvena baza koja sadrzi 416 scenarija. Zatim je analiziran opseg

njihovih glavnih karakteristika, medjusobne veze i glavnih faktora koji uticu na emisiju (pop-

ulacija, ekonomski razvoj, potrosnja energije, tehnoloske promene i emisija gasova staklene

baste). Kako bi se izbegle razlike u regionalnim podelama, definisana su cetiri SRES regiona:

1. OECD90 - sve zemlje clanice Organizacije za ekonomsku saradnju i razvoj u 1990.go-

dini,

2. REF - sve zemlje koje prolaze kroz ekonomske reforme (srednja i centralna Evropa i

drzave nastale raspadom SSSR-a),

3. ASIA - sve zemlje u razvoju u Aziji, izuzimajuci bliski istok, i

4. ALM - ostale zemlje (Afrika, Latinska Amerika i bliski istok).

Treci korak je podrazumevao formulisanje narativnih prikaza koji opisuju glavne karakteristike

scenarija i kvantifikaciju scenarija na osnovu sest razlicitih numerickih modela. Na kraju,

scenarija su podvrgnuta tzv. ”otvorenom procesu” preko internet sajta IPCC, u okviru koga su

se sakupljala misljenja i kritike strucnjaka i naucnika sirom sveta.

Ovako dobijena SRES scenarija imaju sledece osobine:

• pokrivaju emisiju svih direktnih i indirektnih gasova staklene baste: ugljen dioksid (CO2),

ugljen monoksid (CO), hloro-fluoro-ugljovodonici (HCFC), fluoro-ugljovodonici (HFC),

metan (CH4), azot suboksid (N2O), oksidi azota (NOx), nemetanski ugljovodonici

(NMVOC), perfluoro-ugljenici (PFC), sumpor-heksafluorid (SF6) i sumpor dioksid (SO2);

• imaju dovoljnu prostornu rezoluciju da omoguce regionalnu procenu globalnih klimatskih

promena;

• formulisani su za dugorocne procene na vremenskoj skali do jednog veka i nisu upotre-

bljivi za kratkorocne prognoze, kao bazna godina uzeta je 1990-a;

• pokrivaju sirok spektar mogucnosti, kako bi se odrazila neodredjenost i nedovoljni nivo

trenutnog znanja;

• koriste razlicite modele kako bi se reflektovao metodoloski pluralizam i neodredjenost;

Faktori koji uticu na emisiju gasova staklene baste 28

• objedinjuju znanja i podatke iz sirokog opsega naucnih disciplina i kroz ”otvoren proces”

su podvrgnuti kritici korisnika;

• ne ukljucuju dodatne inicijative i mere posebno osmisljene da bi se umanjile klimatske

promene (sto znaci da nijedan od njih eksplicitno ne podrazumeva sprovodjenje Okvirne

konvencije UN-a o promeni klime ili emisione ciljeve Kjoto protokola);

• pokrivaju i opisuju veoma sirok opseg mera i odluka koje bi mogle uticati na promenu

klime iako im to nije primarna namera (npr. smanjenje emisije SO2 zbog kiselih kisa);

• pokrivaju opseg osnovnih faktora koji uticu na emisiju onoliko koliko je to moguce na

osnovu dostupne literature;

• transparentni su u svojim polaznim pretpostavkama, modelovanju i rezultatima otvorenim

za recenziju;

• reproducibilni su, polazni podaci i metodologija su adekvatno dokumentovani tako da

omogucavaju istrazivacima da reprodukuju scenarija.

Emisiona scenarija su centralna komponenta svake procene klimatskih promena. Ona po-

drazumevaju koriscenje intuicije, analizu i sintezu da bi se na osnovu glavnih faktora, kao sto su

demografija, ekonomski razvoj i uslovi zivotne sredine, procenile moguce klimatske promene,

a zatim i osetljivost na te promene, njihov uticaj i mogucnost adaptacije ljudi, kao i eventualno

formulisanje i usvajanje odluka i strategija za ublazavanje i izbegavanje klimatskih promena.

U ovom izvestaju nije ponudjena nijedna preporuka za bilo koji scenario i nije im odredjena

verovatnoca dogadjaja, niti moraju biti interpretirani po preporucenim pravilima.

5.1 Faktori koji uticu na emisiju gasova staklene baste

Analiza medjusobne veze izmedju ekonomskih, socijalnih i tehnoloskih sistema i njihovih

interakcija se najcesce vrsi pomocu tzv. IPAT (Impact Population Affluence Tehnology) jednacine

uticaj = populacija · priliv novca · tehnologija.


Ovom jednacinom se, zapravo, tvrdi da je uticaj na zivotnu sredinu (npr., emisije) proizvod

nivoa populacije, priliva novca i nivoa tehnoloskog razvitka (emisija po jedinici prihoda). IPAT

jednacina se moze primeniti i konkretno na emisiju CO2:

emisija CO2 = populacija · BDP

populacija· energija

BDP· CO2

energija,

gde je BDP bruto domaci proizvod. Komponente ove jednacine se mogu dalje razloziti. Tako

se, na primer, umesto ukupne energije moze posebno posmatrati energija dobijena sagorevan-

jem fosilnih goriva i ona koja je dobijena na neki drugi nacin. Osim toga, emisija se moze

izraziti kao kolicina ugljenika oslobodjenog po jedinici fosilne energije.

Najvaznija osobina IPAT jednacine je aditivnost njenih komponenti. Na primer, procenjuje

se da je, od sredine 19.veka, globalna emisija CO2 poreklom od energije, rasla priblizno za

1.7% godisnje. Ovakva brzina porasta, grubo receno, potice od 3% porasta u bruto svetskom

proizvodu (sto je posledica 1% rasta populacije i 2% rasta prihoda po glavi stanovnika, PPS),

1% godisnjeg smanjenja intenziteta energije po ukupnom svetskom BDP-u i smanjenja u udelu

ugljenika u primarnoj energiji za 0.3% godisnje.

Globalna analiza emisije cesto moze da navede na pogresne zakljucke zbog velike het-

erogenosti populacije u odnosu na emisiju gasova. Odnos velicina emisija po glavi stanovnika

najbogatijih zemalja sveta i onih najsiromasnijih dostize nekoliko stotina. U praksi, modeli

koji se koriste za izracunavanje emisija u scenarijima razlikuju od 9 do 15 regiona. Ovaj nivo

detaljnosti izoluje najvaznije razlike, posebno one izmedju industrijskih i zemalja u razvoju.

Tokom istorije se pokazalo da je rast populacije u industrijski razvijenim zemljama skroman i

da emisija u tim zemljama napreduje skoro ukorak sa promenama u ekonomskim aktivnostima,

dok je za zemlje u razvoju rast populacije i dohotka vazan faktor koji utice na emisiju.

Iako IPAT jednacina sugerise da emisija CO2 raste linearno sa populacijom, njen rast

zapravo zavisi od realnih (ili modelovanih) interakcija izmedju demografije i ekonomskog

razvoja, tehnologije, ekonomske struktrure i priliva novca.

Ovaj, visoki stepen neodredjenosti usled prirode glavnih faktora koji uticu na emisiju i nji-

hove medjusobne veze, govori da, sa trenutnim stepenom znanja, nije moguce razviti buduce

scenarije emisija koji imaju neke verovatnoce (probablisticke). Cak i ako bi bilo moguce

da se odredi subjektivna raspodela verovatnoce buduce evolucije individualnog faktora kao


promenljive u scenariju, priroda njihove veze se poznaje samo kvalitativno u najboljem slucaju,

ili ostaje neodredjena.

5.1.1 Populacija

Projekcija populacije cini osnov za formiranje scenarija emisije gasova staklene baste. Da

bi bila korisna, predvidjanja populacije moraju imati vremenski okvir od najmanje jednog veka,

pruzati globalnu pokrivenost, ali i raspodelu po regionima, i na odgovarajuci nacin tretirati

neodredjenosti koje se reflektuju razlicitim varijantama projekcija. Iako su ostale ”demografske

jedinice” direktnije povezane sa emisijom gasova staklene baste (npr., broj vlasnika automobila

i domacinstava), projekcije modela koji su korisceni za formiranje SRES scenarija su bazirane

na regionalnoj populaciji i, u nekim slucajevima, predvidjanjima radne snage.

Istorijski gledano, tokom 18. i 19.veka, svetska populacija je rasla stopom manjom od

0.6% godisnje. Oko 1920.godine ovaj broj prelazi 1% i dostize maksimum od 2.04% tokom

kasnih 60-ih godina proslog veka. 1804.godine, svet je imao 1 milijardu stanovnika, duplo vise

1927.godine, 3 milijarde 1974., a cifra od 6 milijardi je dostignuta neposredno pred pocetak

drugog milenijuma. Populacija u regionima u razvoju se povecala sa 1.71 milijardi, koliko

je iznosila 1950.godine, na 4.59 milijardi 1996., sa srednjom godisnjom stopom rasta koja

se smanjivala od 2.5% (1965.) do 1.7% (danas). Populacija u razvijenijim regionima se, u

istom periodu, povecala od 813 miliona do 1.18 biliona, sa srednjim godisnjim rastom od

1.2% (1950.) do 0.4% (danas). Iz ovoga se vidi da se raspodela populacije i njenog rasta

znacajno razlikuje po makro-geogarfskim regionima. Latinska Amerika i Karibi bili su region

sa najvecim porastom populacije u periodu od 1950. do 1970., i predvidja se da ce tako ostati

sve do 2050.godine. Danas su dostupne projekcije populacije UN-a, Svetske banke, USCB-a

(Unated States Census Bureau) i IIASA (International Institute for Applied Systems Analysis).

Neke od ovih institucija daju samo srednju procenu promene populacije, dok druge daju vise

mogucih varijacija (niska, srednje niska, srednja, srednje visoka i visoka populacija).

Najvaznija promenljiva koja odredjuje velicinu populaciju je stopa nataliteta, dok u manjoj

meri, na nju uticu mortalitet i migracija stanovnistva. U nekim projekcijama, stope nataliteta

i mortaliteta su korelisane (veliki natalitet izaziva veliki mortalitet), cime se suzava moguci

opseg velicine populacije. Predvidjanja populacije su veoma osetljiva na male promene u


natalitetu, sto moze biti i glavni uzrok gresaka u projekcijama. Na primer, ranije prognoze

populacije su se pokazale kao pogresne jer nisu predvidele povecanje nataliteta posle Drugog

svetskog rata (tzv. bejbi-bum), i smanjenje nataliteta u razvijenim zemljama poslednjih god-

ina. Zbog toga je veoma vazno uzeti u obzir sve faktore koji mogu uticati na promenu stope

nataliteta, kao sto su: epidemije (ovaj uticaj je najveci u podsaharskom podrucju gde je sred-

nje smanjenje populacije usled epidemije HIV-a 2005.godine procenjeno na oko 1.4 coveka na

hiljadu, dok je u ostalim delovima sveta taj broj oko 0.4), starenje stanovnistva i urbanizacija.

U svim projekcijama populacije predvidja se porast procenta starijih ljudi u populaciji.

Pretpostavlja se da ce starenje stanovnistva biti kontinuiran proces tokom citavog 21.veka, cak

i ako se velicina populacije stabilizuje tokom druge polovine veka. Manji porast populacije

pracen starenjem stanovnistva moze imati blagotvoran efekat na ekonomiju, kroz povecanje

trenda stednje novca, ili bi naprotiv, mogao da umanji radnu snagu i tako smanji potencijalni

ekonomski napredak. Starenje populacije ima i direktan uticaj na emisiju CO2. Naime, sto

vise ljudi ulazi u starije godine, to se povecava broj domacinstava, smanjuje se natalitet i broj

clanova porodice. Posto mala domacinstva koriste znacajno vecu kolicinu energije po clanu u

odnosu na velika, ocekuje se da ce se emisija CO2 povecati sa starenjem populacije.

Jos jedan od faktora koji znacajno utice na demografski trend je urbanizacija. Ovaj proces

se desava, kako zbog porasta postojece urbane populacije, tako i zbog migracija ljudi iz sela

u grad. Urbanizacija dovodi do nagle ekspanzije infrastrukture, gusceg saobracaja i smanjenja

nataliteta. Osim toga, urbana domacinstva u zemljama u razvoju koriste znacajno vise fosilnih

goriva nego biogoriva, za razliku od ruralnih. Iako je veoma vazna, urbanizacija nije direktno

modelovana u SRES scenarijima, vec se posmatra implicitno, u okviru projekcije buduceg

nataliteta i na taj nacin se zanemaruju povratne veze koje postoje izmedju urbanizacije i rasta

populacije.

Demografski razvoj interaguje na mnogo nacina sa socijalnim i ekonomskim razvojem.

Dugorocno gledano, postoji negativna korelacija izmedju nataliteta i PPS-a. Bogate zemlje

imaju relativno nizak natalitet, dok one siromasnije imaju, u proseku, visu stopu nataliteta.

Medjutim, u nekim siromasnim regionima zabelezen je nizak natalitet, sto ilustruje vaznost so-

cijalne i institucijalne politike. Promene stope nataliteta se mogu objasniti sa socio-demografskog

i ekonomskog stanovista.


Ekonomski gledano, sa povecanjem imucnosti, roba i usluge postaju siroko dostupni i pod-

sticu prelazak sa visoke na nizu stopu nataliteta. Porodice menjaju svoje ponasanje, tako sto

se teze odlucuju na potomstvo, a svoja materijalna sredstva trose na konzumaciju proizvoda

i koriscenje usluga. Ova promena ponasanja je potpomognuta i povecanjem cene potrepstina

koje omogucavaju bolji kvalitet zivota dece, ukljucujuci bolje obrazovanje i vannastavne ak-

tivnosti. U zemljama koje su danas industrijski razvijene, svaka promena stope nataliteta je

odgovor na povecanje imucnosti i razlikuje se od promena nataliteta zemalja u razvoju. Sma-

tra se da ce porast populacije u buducnosti biti vodjen rastom stope nataliteta u zemljama u

razvoju. Drugi faktor koji treba uzeti u obzir je smanjenje stope mortaliteta sa prilivom novca,

sto rezultuje povecanjem populacije. Medjutim, globalno gledano, smanjenje i nataliteta i mor-

taliteta rezultuje ukupnim smanjenjem populacije.

Sa demografskog stanovista, povecanje priliva novca, dovodi do povecanja mogucnosti

obrazovanja, zaposlenja i nematerinske uloge zena, a samim tim i do smanjenja nataliteta. U

isto vreme, zbog povecanja zdravstvene nege usled veceg priliva novca, smanjuje se i stopa

mortaliteta, narocito dece i novorodjencadi.

Iako je opste prihvaceno da se natalitet smanjuje sa povecanjem priliva novca, jos uvek

nije utvrdjena kvantitativna osnova za povezivanje krive ekonomskog rasta sa populacionom

krivom, vec se ova pojava posmatra kao negativna kvalitativna korelacija. Vazna cinjenica je

i to da dohodak nije neizbezno najbolji pokazatelj buduce stope nataliteta, jer mnoge zemlje

prolaze kroz demografsku tranziciju bez jasnog ekonomskog razloga. Ipak, prognozirani trend

rasta BDP-a po glavi stanovnika dostize maksimum u periodu od 2020. do 2050.godine, kada

ce se, po projekcijama, desiti najbrza promena u demografskim promenljivim.

5.1.2 Ekonomski i socijalni razvoj

Proces ekonomskog razvoja se uopsteno moze predstaviti u nekoliko faza:

- preindustrijska ekonomija, koja se zbog niskog nivoa produktivnosti u najvecoj meri

oslanja na poljoprivredu,

- faza gradjenja kapaciteta, koja vodi ka ekonomskom ubrzanju,

- ekonomsko ubrzanje (traje oko dve decenije),

- industrijalizacija i dostizanje visokog nivoa produktivnosti (traje oko 60 godina),


- period masovne konzumacije i imucnosti.

Najcesce, a cesto i jedino, koriscen indikator ekonomskog razvoja je PPS.Medjutim, BDP i

BNP (bruto nacionalni proizvod) po glavi stanovnika su indikatori finansijskih tokova i odnose

se samo na robu i usluge koji su predmet trzisnih transakcija. Pomocu njih se ne mogu meriti svi

aspekti globalnog razvoja, kao sto su na primer, procesi na berzi, velicina kapitala u akcijama

i socijalne aktivnosti (nega dece i vodjenje domacinstva).

Za razliku od projekcija populacije, u literaturi ne postoje dugorocna predvidjanja ekonom-

skog razvoja (najduza su do 2015.godine). Trenutni stepen razvijenosti dugorocnog modelo-

vanja ekonomskog razvoja nije na zadovoljavajucem nivou, najvise zbog toga sto faktori koji

uticu na dugorocan rast produktivnosti, kao sto su uloga institucija i tehnoloskih promena,

ostaju parametrisani u modelima. Osim toga, postoji i znacajna neodredjenost koja potice od

neodredjenosti produktovnosti, a samim tim i BDP-a po glavi stanovnika. Naime, cak i mala ra-

zlika u stopi rasta produktivnosti se tokom integracije modela od jednog veka ili duze, pretvori

u enormnu razliku u apsolutnom nivou BDP-a. Posto ih je nemoguce posmatrati izolovano,

nedredjenost buduceg produktiviteta, a samim tim i ekonomski rast nisu parametri u mode-

lima, vec su povezani sa neodredjenostima u trenutnom razumevanju i modelovanju interakcija

izmedju demografije, rasta produktivnosti i socio-institucijalnih i tehnoloskih promena.

Ekonomski rast se moze postici, ili povecanjem faktora koji uticu na produkciju (kao sto su

kapital i radna snaga) ili povecanjem same produktivnosti (npr., efikasnost kojom se faktori pro-

dukcije koriste za ostvarivanje ekonomske dobiti). Porast ekonomske dobiti, pri ogranicenim

ili smanjenim faktorima produkcije, se ne moze postici bez povecanja same produktivnosti.

Empirijske analize pokazuju da je kvalitet sastava faktora produkcije znacajniji za objasnjenje

ekonomske dobiti od njihovog kvantiteta. Na primer, na prvi pogled, rast populacije bi se mo-

gao smatrati veoma vaznim za dugorocni ekonomski rast, jer povecava radnu snagu. Medjutim,

institucionalni i socijalni faktori koji uticu na regulaciju duzine radnog vremena, procenta za-

poslenosti zena i, iznad svega, kvalifikacija radne snage (obrazovanje) mnogo znacajnije uticu

na dugorocni ekonomski razvoj. Ipak, cak i ako su uracunate promene u kvalitetu i kompoziciji

faktora produkcije, povecanje produktivnosti po stanovniku u velikoj meri ostaje nerazjasnjeno.

Deo koji ostaje nejasan se obicno opisuje kao napredak u znanju i tehnologiji i ne moze se

izmeriti direktno, za razliku od kapitala ili rada.


Vaznost napretka u znanju i tehnologiji procenjuje se na oko 87% rasta produktivnosti po

stanovniku. Od ranih 70-ih godina proslog veka pa na ovamo, osmotreno je usporenje rasta

produktivnosti, uprkos zancajnim tehnoloskim promenama. Postoje dva moguca razloga ko-

jima se ova pojava moze objasniti. Prvi je pretpostavka da su ekonomski najrazvijenije zemlje

presle iz dugog perioda industrijalizacije u postindustrijski razvoj ekonomije usluga. U takvoj

ekonomiji, produktivnost je veoma tesko izmeriti, delom zato sto servisi comprise mesavinu

vlada, netrzisnih i trzisnih aktivnosti, a delom zbog toga sto se u ekonomskim proracunima

usluga meri preko promenljivih kao sto je, na primer, cena rada i zato sto je tesko definisati

kvalitet usluge. Ipak, treba uzeti u obzir i cinjenicu da radna produktivnost u sektoru usluga

raste sporije nego u poljoprivrednom i industrijskom sektoru. Drugi moguci razlog je dugacko

vreme neophodno da se odgovarajuci institucijalni i socijalni procesi prilagode tehnoloskim

promenama. Jednom kada se dostigne njihova podudarnost, rast produktivnosti bi mogao da se

ubrza.

Ulogu socijalnih, kulturnih i institucijalnih promena u ekonomskom i tehnoloskom razvoju

je tesko proceniti. Dok su monetarni i tehnoloski aspekti promena cesto merljivi i mogu se

osmotriti na relativno objektivan nacin, ove procese je tesko izmeriti, posebno zbog toga sto

ukljucuju licne interakcije izmedju velikog broja ljudi, tokom vremenski dugog perioda. Ipak,

ovi faktori se, zbog svoje izuzetne vaznosti, moraju uzeti u obzir u scenarijima. Zbog toga

SRES pristup pociva na narativnim prikazima koji dozvoljavaju eksplicitno postavljanje ovih

pitanja, iako ne na strog, kvantitativni nacin.

Medjunarodna trgovina i investicije su vazan izvor ekonomske dobiti, jer omogucavaju

iskoriscavanje regionalnih prednosti i sirenje novih tehnologija i metoda. Od pocetka 19.veka

otvoreno je vise od hiljadu novih tokova medjunarodne trgovine. Najvaznija karakteristika

procesa globalizacije je liberalizacija trzista robe, usluga i kapitala i rastuceg protoka informa-

cija sirom sveta. Teorijski, ona pomaze industriji u svim zemljama da se priblizi vodecim po

produktivnosti i potrosacima pruza siri izbor robe i usluga po nizim cenama. U praksi se, med-

jutim, pokazalo da neke zemlje nemaju beneficije od slobodnog trzista ili dostupnih informacija

i da globalizacija izaziva kulturnu konvergenciju.


5.1.3 Energija i tehnologija

Buduci razvoj upotrebe energije, resursa i tehnologije je od kriticne vaznosti za nivo buduce

emisije gasova staklene baste. Najveca kolicina energije se koristi u industrijskom (ukljucujuci

poljoprivredu) i saobracajnom sektoru, kao i u poslovnim, stambenim i institucionalnim zgradama.

Kljucni faktori koji uticu na intenzitet koriscenja energije i emisije ugljenika obuhvataju: ak-

tivne faktore (ukupan rast populacije, urbanizacija, promet nekretnina i vozila), ekonomske

faktore (ukupan BDP, prihod, i elasticnost cena), trend intenziteta energije (kolicina energije

utrosena na pruzanje odredjene usluge, kao sto je npr., proizvodnja tone celika) i trend kolicine

oslobodjenog ugljenika. Ove faktore odredjuju promene u zeljama potrosaca, cenama energije

i tehnologije, tehnoloski napredak, i iznad svega, ekonomski uslovi.

Emisija ugljenika koja potice od upotrebe energije zavisi od kolicine ugljenika u ener-

getskom izvoru. Promene u kolicini oslobodjenog ugljenika uglavnom proisticu iz zamene

goriva i izvora energije, ali i iz tehnoloskih promena. Tehnoloski napredak generalno vodi ka

poboljsanoj energetskoj efikasnosti u tehnologijama kao sto su osvetljenje, rashladni uredjaji,

procesi proizvodnje i saobracaj.

Upotreba energije u industriji je najvise odredjena proizvodnjom nekoliko znacajnih ar-

tikala, kao sto su celik, papir, cement i neka hemijska jedinjenja. Zemlje koje se naglo indus-

trijalizuju imaju vece zahteve za ovim infrastrukturnim materijalima, dok zrelija trzista indus-

trijalizovanih zemalja imaju opadajuci ili stabilan nivo njihove potrosnje (ovo ne vazi za sve

materijale, npr., papir). Izrazen kao funkcija jedinicnog BDP-a, kolicina iskoriscenog mater-

ijala se generalno smanjuje posle dostizanja maksimuma. Iako ce upotreba svih materijala u

zemljama u razvoju zasigurno rasti, potrosnja po stanovniku mozda nece dostici onu u indus-

trijalizovanim zemljama zbog efikasnijih procesa i postojanja zamena za neke materijale.

Intenzitet ugljenika u odnosu na BDP (emisija CO2 kao funkcija BDP-a) u industrijskom

sektoru je bila relativno stabilna u najvecem broju zemalja, izuzev u onima koje se naglo in-

dustrijalizuju, zbog promena ekonomske strukture, smanjenja intenziteta energije i smanjenja

koncentracije ugljenika u gorivu. Prelaz ka gorivima koja sadrze manji udeo ugljenika se desio

u vecini industrijalizovanih zemalja izmedju 1971. i 1992.godine.

U oblasti stanovanja i poslovnog prostora, na potrosnju energije uticu: povecanje broja

domacinstava, stepen koriscenja opreme, masina i alata, velicina populacije, stepen urban-


izacije, velicina stambene povrsine po stanovniku, broj stanara po stanu i ljudi po povrsini

poslovnog prostora. Kako se populacija urbanizuje, povecavaju se zahtevi za energetskim

servisima kao sto su hladjenje, grejanje i osvetljenje. Tokom 1990.godine u ovom sektoru

je potroseno oko jedne trecine globalne primarne energije.

U stambenim zgradama, na nivo energetskih zahteva uticu jos i starosna raspodela pop-

ulacije, ukupan broj domacinstava, kucni prihodi i broj clanova domacinstva. Veci nivo ur-

banizacije je povezan sa vecim prihodima i povecanom potrosnjom energije u domacinstvima.

Najveca kolicina energije se u stambenim zgradama trosi na grejanje. Medjutim, u industri-

jskim zemljama (osim u Japanu) se energija koja se koristi za grejanje smanjuje zbog manjih

gubitaka toplote u zgradama, nize temperature u stanovima i poboljsanja efikasnosti opreme

za grejanje. U vecini industrijalizovanih zemalja slede grejanje vode, hladjenje i osvetljenje,

dok su u zemljama u razvoju dominantni kuvanje i grejanje vode, a zatim osvetljenje i kucni

aparati.

U komercijalnim zgradama, faktori koji uticu na zahteve energije ukljucuju ukupan nivo

populacije (tj., broj ljudi koji zele komercijalne usluge), velicinu radne snage i prihode komer-

cijalnog sektora. U velikom broju industrijalizovanih zemalja, u periodu od 1971. do 1990.,

uprkos povecanom koriscenju opreme koja zahteva energiju, doslo je do smanjenja odnosa

potrosnje primarne energije i BDP-a komercijalnog sektora. Ovo je, skoro sigurno, posledica

poboljsanja efikasnosti opreme kombinovana sa ekonomskim rastom nevezanim za energetsku

potrosnju.

5.1.4 Izvori energije

Energetski resursi se mogu definisati kao kolicina energetskih sirovina u tlu. Energetske

sirovine mogu biti konvencionalne (nafta, gas, ugalj) i nekonvencionalne (one cije iskoriscavanje

do skora nije bilo moguce zbog nedovoljno razvijene tehnologije). Pod energetskom rezer-

vom se smatra ukupna kolicina energije koja se moze dobiti iz poznatih resursa postojecom

tehnologijom. Energetske rezerve se tako mogu povecati istrazivanjem (otkrivanje novih ener-

getskih resursa), tehnoloskim napretkom (razvijanjem tehnologija koje omogucava veci stepen

iskoriscenja postojecih resursa) ili poboljsanjem ekonomskih uslova (povecanje cene energije).

Zbog veoma razlicitih procena velicine rezervi nafte, one se u scenarijima ne mogu pred-


staviti jednim brojem, vec opsegom vrednosti koje reflektuju optimisticke i pesimisticke pret-

postavke o povecanju i uspesnosti istrazivackih aktivnosti, kao i buducu evoluciju cena i tehnologija.

Trenutno najrealnija procena rezervi nafte je nesto preko 6ZJ i dodatnih od 1.6 do 5.9ZJ (1ZJ

iznosi 1021J) koji se mogu otkriti u buducnosti. U nekonvencionalnim izvorima nalaze se ve-

like kolicine ugljovodonika. Trenutno se radi na usavrsavanju tehnologija koje omogucavaju

njihovu eksploataciju, a procenjene rezerve teske sirove nafte su 3ZJ, bitumena 2ZJ i naftnih

skriljaca 79ZJ.

Procene rezervi gasa su manje sporne. Potvrdjene rezerve su velike u odnosu na trenutnu

proizvodnju i ukupnu potrosnju. Medjutim, nalazista gasa treba upariti sa infrastrukturom za

njegovo koriscenje, koja trenutno ne postoji u svim krajevima sveta. Zbog toga su istrazivanja

ogranicena i postoji ogroman potencijal za otkrivanje velike kolicine gasa u 21.veku. Procen-

jene rezerve gasa, ukljucujuci i one koje tek treba otkriti, su 14.8ZJ. Kao dodatak konvencional-

nim rezervama, postoje indicije za postojanje veoma znacajne kolicine nekonvencionalnog

gasa. Procenjeni resursi metana su 10ZJ, gasa iz delova skriljaca 17ZJ, gasa koji preostane

posle proizvodnje 5ZJ i metan klatrata 980ZJ. Pretpostavlja se da je metan klatrat najveci fos-

ilni resurs (prevazilazeci cak i ugalj). To je gas koji je zarobljen u zamrznutim kristalima koji

verovatno prekrivaju znacajan deo okeanskog dna i nadjeni su na velikom broju lokacija u kon-

tinentalnim oblastima permafrosta. Tehnologija ekonomskog iskoriscavanja ovih resursa bi se

mogla razviti u buducnosti, ako potraznja za prirodnim gasom nastavi dugorocno da raste.

Rezerve uglja su drugacijeg karaktera od nafte i gasa. On se javlja u slojevima, cesto

prekriva velika podrucja i zahteva relativno ograniceno istrazivanje da bi se obezbedila razumna

procena o kolicini uglja na nekom mestu. Ukupna procena rezvervi uglja je oko 220 do 280ZJ.

Resursi uglja postoje u mnogim zemljama i u buducnosti je moguce da ce se koristiti, ali mozda

po vecoj ceni. Medjutim, u nekim zemljama ce rudarstvom izazvana ekoloska steta spreciti

razvijanje dodatnih rezervi.

Veliki potencijal imaju gorivne celije koje se mogu koristiti za kombinovanu distribuciju

toplote i energije, kao i u vozilima. Gorivne celije, slicno baterijama, pretvaraju hemijsku en-

ergiju goriva u elektricnu struju i toplotu, pri cemu pokazuju znacajno visi stepen efikasnosti

nego motori sa unutrasnjim sagorevanjem. U proslosti, njihovu upotrebu su ogranicavali vi-

soka cena i kratko trajanje. Skoriji napredak u tehnologiji gorivnih celija je doveo do njihove


komercijalne proizvodnje i primene na trzistu za distribuciju kombinovane proizvodnje toplote

i energije. Iako u potpunosti korste vodonik, gorivne celije mogu raditi i na hidrokarbonska

goriva, kao sto su prirodni gas, metanol, gasolin ili cak i ugalj. Pre ulaska u gorivnu celiju, ova

goriva se konvertuju u vodonik procesima reformacije, delimicne oksidatacije, ili gasifikacije.

Kako bi se gorivne celije napravile zaista napravama bez emisije, nefosilno dobijeni vodonik (u

obliku kompresovanog gasa, zamznute tecnosti, metal hidrata ili u nekoj drugoj formi pogod-

noj za cuvanje) treba da zameni ugljovodonicna goriva. Trenutni nivo efikasnosti konverzije

(od 45 do 50%) treba da se uskladi sa potencijalima, pa da dostigne cak do 74% efikasnosti.

Efikasnost dobijanja vodonika je u opsegu od 65 do 85% za fosilne sisteme, 55 do 73% za

biomasu i 80 do skoro 90% za elektrolizu.

Nuklearna energija stvara 17% globalne elektricne struje. Trenutno ne postoji konsenzus

o buducoj ulozi nuklearne energije. Dok stagnira u Evropi i severnoj Americi, njena upotreba

raste u velikom broju azijskih zemalja i zemalja pod ekonomskom reformom. Nuklearna en-

ergija, od rudarstva pa do odlaganja otpada i dekomisije emituje veoma malu kolicinu gasova

staklene baste. Misljenje javnosti o koriscenju nuklearne energije je u mnogim zemljama neg-

ativno, zbog sigurnosti, krajnjem odlaganju materijala i visoke radioktivnosti otpada i prolifer-

ation materijala za fissilna oruzja, kao i iscrpljivanje uranijuma i njegove ekoloske implikacije.

Osim toga, promene u uslovima trzista zahtevaju nove tehnologije reaktora-da budu manji,

kraceg vremena izgradnje i povecane ekonomicnosti i sigurnosti. Najnovije tehnologije reak-

tora sprecavaju oslobadjanje produkata fisije i nezdrave radijacije u okolinu, cak i pod uslovima

iznenadnih akcidenata.

Obnovljivi izvori

U obnovljive izvore energije spadaju: energija vetra, Sunca, talasa, plime i oseke, un-

utrasnja energija okeana, geotermalna energija, bioenergija i hidroenergija. Iako se ovi poten-

cijalni energenti stalno obnavljaju i ne mogu se potrositi, problem u njihovom iskoriscavanju

predstavlja, pre svega, promenljivost snage koju ovi izvori daju u toku vrmena, nemogucnost

skladistenja i transporta, a zatim i velike investicije koje su potrebne za izgradnju i odrzavanje

ovih sistema, usled nedovoljno razvijene tehnologije.

Snaga vode omogucava mozda najjeftinije elektricne kapacitete na svetu, iako je njihov po-


tencijal u nekim regionima ogranicen. Ukupan svetski hidropotencijal je oko 144EJ godisnje,

od kojih je trenutno u upotebi samo oko 8EJ.

Solarna energija je u najvecoj meri zanimljiva zbog svoje cistoce i sveprisutnosti. Od nje,

posredno ili neposredno, potice najveci deo energije na Zemlji. Sunceva energija se moze

koristiti tako sto se pretvara u toplotnu ili elektricnu energiju. Osnovni problemi za njeno

iskoriscavanje su mala gustina energetskog toka, velike oscilacije intenziteta zracenja i veliki

investicioni troskovi. Razvijene su razlicite tehnologije za njeno koriscenje, od mnogobro-

jnih nizova solarnih celija u solarnim elektranama, preko onih ugradjenih u krovove kuca ili

posebnih celija za specijalne namene. Za ovu poslednju svrhu, solarne celije se vec smatraju

ekonomski isplativim i pouzdanim izvorom energije. Ocekuje se da ce njihova cena opasti sa

povecanjem kapaciteta.

Najveci potencijal vetra je u mogucnosti pretvaranja njegove energije u elektricnu, pomocu

vetrogeneratora koji se najcesce postavljaju u grupama, tzv. farmama vetra. Najveci nedostaci

vetra kao energenta su promenljivost njegove brzine i pravca duvanja. Da bi vetrogenerator bio

energetski isplativ, lokacija na kojoj je postavljen mora imati odredjen broj vetrovitih dana u

toku godine. Neke oblasti, kao sto su monsunska podrucja ili morske obale su izrazito pogodne

za postavljanje vetrogeneratora. Ubedljivo najbolja lokacija je otvoreno more, zbog stalnih

vetrova, ali jos uvek nisu isplative zbog visoke cene instalacije i transporta elektricne energije.

Resursi biomase su potencijalno najveci globalni izvori obnovljive energije, sa godisnjom

primarnom produkcijom od 4500EJ. Godisnji bioenergetski potencijal je procenjen na red

velicine od 2900EJ od kojih se 270EJ trenutno smatra iskoristivim u okviru odrzivog razvoja.

Naime, upotreba biomase kao energetskog izvora zahteva upotrebu zemljista, sto bi moglo da

stvori konkurenciju izmedju bioenergije i proizvodnje hrane i dovede do sece suma u cilju

povecanja povrsine plodnog zemljista. Biomasa, a narocito drvo, je jedan od glavnih osnovnih

izvora energije, kako se zemlje razvijaju i ostaju to u mnogim zemljama u razvoju. Osim

toga, nusprodukti u poljoprivredi i sumarstvu se mogu efiksno koristiti kao izvori energije.

Upotreba biomase u buducnosti ce zavisiti od povecanja prouktivnosti u proizvodnji biomase i

ogranicenja energije ulozene za uzgajanje, zetvu i koriscenje useva.

Osim hidroenergije i energije vetra do neke mere, vecina tehnologija za iskoriscavanje

obnovljivih izvora energije su jos uvek skupe. Buduci potencijal resursa ovih izvora je u velikoj


meri odredjen napretkom u tehnologiji i ekonomiji. Srednjerocno gledano (do 2050.godine)

najveci potencijal obnovljive energije lezi u razvoju moderne biomase (70 do 140EJ), solarne

(16 do 22EJ) i energije vetra (7 do 10EJ). Dugorocno gledano, maksimalni potencijal tehnicke

energije za obnovljive izvore je solarna (iznad 2600EJ), a zatim biomasa (iznad 1300EJ).

5.1.5 Razumevanje i modelovanje tehnoloskih promena

Tehnoloske promene se cesto opisuju kao skup linearnih clanova koji uzimaju u obzir neko-

liko uzastopnih koraka:

- otkrica u nauci - sirenje znanja,

- izumi - testirana kombinacija postojeceg znanja sa korisnom svrhom,

- inovacije - pocetak i znacajna upotreba izuma,

- napredak u tehnoloskim karakteristikama i smanjenje troskova,

- sirenje inovacija, obicno praceno njihovim poboljsanjem.

Medjutim, ovaj model ne istice kljucnu ulogu istrazivanja, razvoja i naucnog znanja kao

preduslove i odredjujuce faktore inovacija i umanjuje uticaj interakcije izmedju razlicitih cinioca

i koraka u razvoju.

Inovacije nastaju iz lokalnih sposobnosti i potreba, odgovaraju standardima postavljenim

postojecim tehnologijama i infrastrukturom i tesno su povezane sa ekonomskom i kultur-

oloskom osnovom. Uspesne inovacije se mogu siriti geografski i ispunjavati mnogo sire funkcije.

Odlican primer je parna masina koja je razvijena u svrhu pumpanja vode iz dubokih rudnika

u Engleskoj, ali je postala glavni izvor industrijske snage i kljucna tehnologija za revoluciju

zeleznice sirom sveta. Tehnoloske promene mogu biti uzrokovane potrebama (npr., tehnologije

razvijene tokom ratova) ili zeljom za tehnoloskim i intelektualnim izazovima (televizija). In-

ovatori (pojedinci, organizacije, drzave) moraju posedovati odredjeni nivo predznanja i rel-

evantno iskustvo, raspolagati sredstvima i resursima potrebnim za istrazivanja, imati pristup

postojecoj tehnologiji i moraju biti spremni da na sebe preuzmu rizike.

Sirenje tehnologija je vazan deo tehnoloskih promena, ali je istovremeno i veoma komplek-

san. Lokalni napredak u tehnologiji se moze posmatrati kao inovacija. U sirenju tehnologije

vazan je proces usvajanja u zemljama koje prihvataju novu tehnologiju, pri cemu znacajnu

ulogu ima kretanje obucenih ljudi i postojanje medjunarodnih firmi. Ostali faktori su razlike u


ekonomskom razvoju, socijalnim i kulturoloskim procesima i nacionalnoj politici.

Mnogi pokusaji modelovanja tehnoloskih promena se oslanjaju na pretpostavku linearne

veze sa nivoom ulaganja u istrazivanje i razvoj. Ovakav, linearni, model je osnova mnogih

strategija vlada za tehnoloske inovacije. Medjutim, proces tehnoloskih inovacija je fundamen-

talno neodredjen, pa se zato modeli ne mogu koristiti za njegovo predvidjanje. Zbog toga

optimizacioni modeli najcesce tehnoloski razvoj tretiraju kao parametar.

5.1.6 Poljoprivreda i emisija gasova usled koriscenja zemljista

Najvaznije emisije poreklom od upotrebe zemljista suCO2 od ukupnog smanjenja povrsine

pod sumom, CH4 od uzgajanja pirinca i procesa varenja, N2O od primene vestackih djubriva,

zatim sagorevanje biomase, kanalizacija, odlaganje otapada... Procenjuje se da koriscenje

zemljista cini 23% ukupne emisije CO2, 74% CH4 i N2O, s tim sto su ovi procenti jos veci u

zemljama u razvoju.

Na osnovu korelacione analize koja uporedjuje uticaj promene populacije, ekonomske ak-

tivnosti i tehnoloskih promena vezanih za koriscenje zemljista, zakljuceno je da je populacija

najznacajniji faktor emisije gasova staklene baste. Razlog za ovo je veza izmedju porasta pop-

ulacije i povecanog zahteva za hranom, sto dovodi do veceg broja krava koje proizvode CH4 i

veceg djubrenja useva, sto oslobadja N2O, iako vecina scenarija pretpostavlja da ce povecanje

produktivnosti useva i stoke delimicno kompenzovati rastuce zahteve za hranom.

Emisija CO2 kao posledica promene u upotrebi zemljista

Razlicite promene u koriscenju zemljista rezultuju antropogenom emisijom ili apsorpci-

jom CO2. Najocigledniji primer je posumljavanje i seca suma. Emisija CO2 od sece suma

je uglavnom uzrokovana paljenjem drveca i ostale vegetacije u tropskim sumama, kako bi

se raskrcile i koristile u poljoprivredne svrhe, ali i paljenjem drveca u cilju dobijanja goriva.

Ako je seca pracena sadjenjem novog drveca, pretpostavlja se da je kolicina CO2 oslobodjena

paljenjem ili dekompozicijom, kompenzovana kolicinom CO2 koju zasadjeno drvece apsor-

buje i da je ukupna emisija nula. Emisija od sece suma je mnogo znacajnija u zemljama u

razvoju nego u industrijskim zemljama. Jedan od glavnih faktora koji uticu na procenu emisije

CO2 od sece suma je pretpostavljeni stepen sece koji se procenjuje velikim brojem razlicitih


metoda. Moze se pretpostaviti, na primer, da su posecene povrsine proporcionalne populaciji

sa kasnjenjem od 25 godina i da se seca nastavlja jos 25 godina posto se stabilizuje nivo pop-

ulacije. Druge procene su zasnovane na izracunatim promenama u globalnom zemljistu koje

uzimaju u obzir promenu zahteva za poljoprivrednim dobrima ili se povezuju sa nivoom pri-

hoda.

Osim sece suma, vrlo vazan je i nacin upotrebe zemljista u poljoprivredne svrhe. Medju-

tim, ovakvu vrstu emisije je veoma tesko proceniti. Scenarija emisije CO2 usled koriscenja

zemljista su veoma razlicita, narocito do sredine 21.veka. Nakon toga, skoro sva konvergiraju

ka veoma niskoj emisiji krajem veka. Svi scenariji se mogu svrstati u dve grupe: oni cija

se emisija kontinualno smanjuje posle 1990.godine, i oni u kojima ona naglo raste nekoliko

decenija posle 1990. Do 2100.godine opseg procena emisije CO2 od upotrebe zemljista je od

0 do 30% emisije 1990.godine.

Emisija metana od proizvodnje pirinca

EmisijaCH4 sa pirincanih polja je vazna i zavisi od faktora emisije i povrsine pod pirincom.

Dalje, faktori emisije zavise od metoda kultivacije (suva ili mokra), navodnjavanja, tipa zasad-

jenog pirinca i raspodele useva (cropping). Najveci broj dugorocnih scenarija predvidja da

ce faktor emisije CH4 po jedinici povrsine pod pirincem ostati konstantan tokom vremena.

Procene globalnog trenda emisije CH4 od proizvodnje pirinca se zasnivaju na predvidjanjima

koja se odnose na Aziju, odakle trenutno potice vise od 80% emisije. One uglavnom pret-

postavljaju uzlazan trend do sredine 21.veka, a zatim stabilizaciju.

Emisija metana od stocarstva

Procenjena emisija CH4 od unutrasnjeg varenja zavisi od pretpostavki faktora emisije po

zivotinji i broja grla stoke. Emisioni faktori zavise od tipa stoke, njihovog rezima ishrane i

njihove produktivnosti (kolicine mesa ili prehrambenih proizvoda koji se dobijaju po zivotinji).

U industrijskim regionima, skoro sva scenarija pretpostavljaju smanjenje proizvodnje mesa

po stanovniku, sto je saglasno sa promenom u konzumaciji mesa ka poultry i drugim protein-

skim namirnicama. U isto vreme, scenarija za zemlje u razvoju pretpostavljaju kontinuiran

porast konzumacije mesa.


Poljoprivredna emisija azot-suboksida

Poljoprivreda i stocarstvo su najveci antropogeni izvoriN2O. Po jednu trecinu emisije cine

direktna emisija iz zemljista, odlaganje zivotinjskog otpada i indirektna emisija kroz NH3,

okside azota i cistog azota. Najvazniji izvor N2O je poljoprivredno zemljiste, koje cini 50 do

70% ukupne antropogene emisije, od cega se najveci deo oslobadja u procesima azotifikacije

i deazotifikacije zemljista, narocito putem mineralnih ili organskih djubriva. Ova emisija je

u velikoj meri neodredjena jer je nivo emisije kompleksna funkcija tipa zemljista, vlaznosti

tla, vrste koja se uzgaja, kolicine i vrste djubriva koje se koristi, itd. Procenjuje se da buduca

emisija N2O najvise zavisi od povecanja upotrebe djubriva.

5.1.7 Emisija ostalih gasova

Pod ostale gasove se ubrajaju metan (CH4), oksidi azota (NOx), ugljen monoksid (CO),

volatile organic compounds (VOC) i ostali razliciti znacajni gasovi staklene baste, ukljucujuci

one koji ostecuju ozon (ODS-ozone depleting substances). Izvori i ponori ovih gasova su

veoma neodredjeni. Malo istrazivanja je sprovedeno da bi se procenio uticaj socio-ekonomskih

i tehnoloskih forsiranja na njihove dugorocne trendove emisije. Po pravilu, buduce emisije ovih

gasova su ukljucene u modele na osnovu jednostavne veze izmedju ekonomske ili specificnih

aktivnosti drugih sektora. Izuzetak su emisije sumpora i ODS-a koje su intenzivnije proucene

u vezi sa analizom neklimatskih odluka u cilju sprecavanja kiselih kisa i unistavanja stratosfer-

skog ozona.

Metan

Gas, nafta i ugalj sadrze znacajne kolicine CH4 koji se oslobadja prilikom njihove proizvod-

nje, transporta i upotrebe. Emisija od isparenja pri proizvodnji produkata nafte i gasa se u

buducnosti moze smanjiti zbog napora da se smanji njihova upotreba tokom 21.veka.

Koncentracija CH4 u uglju je niza u blizini tla, pa je i emisija povezana sa povrsinskim

kopovima mala, dok na dubinama od nekoliko stotina metara moze biti znacajnija. Posto CH4

pomesan sa vazduhom u dovoljnoj koncetraciji moze biti eksplozivan, preduzimaju se mere

za njegovo sakupljanje u rudnicima i iskoriscavanje za dobijanje energije. Tehnike koje se

trenutno koriste smanjuju emisiju za oko 10%. Mnogi stari duboki rudnici uglja u Evropi se


zatvaraju, sto takodje dovodi do smanjenja emisije. U buducnosti, emisija ce zavisiti od ukupne

proizvodnje uglja, ali i procenta koji se dobija iz dubokih rudnika.

Domaci i deo industrijskog otpada sadrze organske materije koje pri raspadanju emituju

CO2 i CH4. Ako je prisutan kiseonik, vecina otpada se razgradjuje aerobnim mikroorga-

nizmima, pri cemu se oslobadja CO2. Ako nije prisutan kiseonik, razgradnju vrse anaerobni

mikroorganizmi, pri cemu se oslobadja i CO2 i CH4. Otpad se uglavnom odlaze na otvorenim

deponijama. Tokom poslednjih godina, ekoloska svest i zelja za zastitom zdravlja stanovnistva,

dovele su do koriscenja razlicitih metoda i boljeg rukovanja otpadom. Na primer, posipanje

novog otpada glinom ili nekom drugom supstancom sprecava dotok kiseonika, i pri procesu

raspadanja se oslobadja CH4. U buducnosti, povecanje imucnosti i urbanizacija u zemljama

u razvoju, mogu dovesti do veceg broja ovakvih deponija i vece emisije CH4. Medjutim,

ovako emtiovan CH4 se moze sakupiti i iskoristiti kao izvor energije i zbog toga se ne moze

pretpostaviti linearno povecanje emisije sa rastom populacije.

Sve u svemu, veliki broj faktora bi mogao da dovede do porasta emisije CH4 u buducnosti,

primarno vezano za ekspanziju poljoprivredne proizvodnje i sire upotrebe fosilnih goriva. U

poslednje vreme uocen je trend nastojanja smanjenja emisije CH4. Zbog toga treba uneti

dodatnu neodredjenost u predvidjanja jer je buduca evolucija faktora emisije nejasna.

Azotovi oksidi

NOx se oslobadjaju pri sagorevanju fosilnih goriva, prirodnim i antropogenim uticajem

na zemljiste, sagorevanjem biomase, oksidacijom NH3, avio saobracajem i advektuju se iz

stratosfere. Najveci izvor je sagorevanje u proizvodnji elektricne energije i saobracaju. Emisije

SO2 i NOx imaju regionalni efekt kiselih kisa i povecanje kiselosti vode i zemljista. Emisija

SO2 je vezana za tip goriva, dok je emisija NOx vezana za tehnologiju i uslove sagorevanja.

Ugljenik monoksid i nemetanski ugljovodonici

Najvazniji antropogeni izvori CO su tehnologija i spaljivanje biomase. Tehnoloski izvori

dominiraju na severnoj hemisferi, ukljucujuci i saobracaj, sagorevanje i industrijske procese.

Sagorevanje biomase je dominantan izvor na juznoj hemisferi i ukljucuje spaljivanje poljoprivrednog

otpada, paljenje savane i secu suma.


Procenjene globalne emisije NMVOC-a su veoma neodredjene: od saobracaja 25%, topljenje

14%, proizvodnja i distribucija goriva 13%, sagorevanje goriva 34% i ostatak od nekontrolisanog

sagorevanja i drugih izvora. Emisija na severnoj hemisferi potice uglavnom od saobracaja i in-

dustrije, dok su na juznoj polulopti dominantni izvori sagorevanje biomase i biogoriva.

Vazna uloga sagorevanja biomase u ovim emisijama govori da scenario sa niskom emisi-

jom ugljenika zbog povecane upotrebe energije biomase ne vodi automatski ka niskim emisi-

jama NMVOC i CO. Takodje, na trendove ovih emisija znacajno uticu pretpostavke o nacinu

sagorevanja ili drugih konverzacionih tehnologija (npr., gasifikacija). Ako se biogorivo koristi

u velikim modernim fabrikama ili se konvertuje u moderne nosioce energije, emisija CO ce biti

skoro zanemariva u poredjenju sa tredicionalnom upotrebom.

Halougljenici i drugi industrijski gasovi

Ova kategorija gasova staklene baste cini veliku grupu razlicitih vrsta gasova koji poticu od

razlicitih procesa. Generalno, oni se ispustaju u atmosferu u relativno malim kolicinama, ali su

uglavnom dugoziveci (sa atmosferskim zivotom do 50000 godina) i imaju jak efekat staklene

baste po molekulu.

Antropogena emisija gasova koji izazivaju unistavanje stratosferskog ozona (hlorofluo-

rougljenici (CFC), vodonik-hloro-fluoro-ugljenici (HCFC), haloni, metilhloroform, ugljenik

tetrahlorid i metilbromid) su kontrolisani Montrealskim Protokolom. U SRES scenarijima nisu

posebno razmatrane njihove emisije jer njihov buduci nivo emisije uglavnom zavisi od odluka

i strategija vlada i zato nije povezan sa vaznim faktorima u scenarijima kao sto su populacija,

ekonomski rast ili industrijski proizvod.

Buduce emisije hidro-fluoro-ugljenika (HFC), polifluoro-ugljenika (PFC) i sumpor hek-

safluorida (SF6) su procenjene na osnovu rasta populacije i BDP-a. Medjutim, emisije nisu

povezane linearno sa ovim faktorima i postoji mogucnost zasicenja i dugorocno razilazenje

izmedju rasta glavnih faktora i emisija. PFC se najvise oslobadja pri proizvodnji aluminijuma

i proizvodnje poluprovodnika, dok emisija SF6 potice iz njegove upotrebe kao gasnog izo-

latora u elektricnim postrojenjima visokog napona i za sprecavanje oksidacije magnezijuma.

Pretpostavlja se da ce se faktor emisije tokom vremena smanjiti na jednu desetinu danasnje

vrednosti, kao posledica pazljivog rukovanja, reciklaze, i zamene ovog gasa drugim.


5.1.8 Strategije i odluke vlade

Strategije i odluke vlade su formulisane na osnovu nacionalnih i internacionalnih dogadjaja

i trendova i rezultat su velikog broja odluka u postojecim kulturalnim, ekonomskim i vojnim

ravnotezama koje se sporo menjaju. Politika vlade utice na rast populacije, ekonomski i so-

cijalni razvoj, tehnoloske promene, eksploataciju resursa, i kontrolu zagadjenja. Na emisiju

gasova staklene baste uticu odluke donete iz razlicitih razloga. Mozda najociglednija je en-

ergetska politika, ali su svakako vazne i one koje se ticu ekonomskog i tehnoloskog razvoja,

obrazovanja, zdravstva, socijalnog statusa, saobracaja, industrije, poljoprivrede i sumarstva.

Odluke koje se donose u svakoj od ovih oblasti uticu na ostala polja.

Neke procene modela pokazuju da su scenarija osetljivija na promene u populaciji nego na

druge faktore koji uticu na emisiju. Zbog toga, socijalna politika koja utice na nivo nataliteta,

mortaliteta i migracije stanovnistva ima znacajan uticaj na buducu emisiju. Zdravstvena i obra-

zovna demografska politika takodje mogu uticati na smanjenje ili rast nataliteta kroz planiranje

porodice, smanjenje mortaliteta novorodjencadi, unapredjenje zdravstvene nege i edukaciju.

Uticaj ekonomskog rasta na emisiju gasova staklene baste zavisi od ekonomske strukture i

tehnologije. Vlade generalno nastoje da ohrabre razvoj odredjenih sektora koji se ticu nacional-

nih ciljeva bezbednosti, hrane, snadbevanja energijom, visoke stope zaposlenosti i dugorocnog

ekonomskog rasta. Reforme koje podrzavaju smanjenje upotrebe uglja, struje i saobracaja

mogu znacajno da smanje emisiju CO2 i pojavu kiselih kisa u razvijenijim zemljama. Ako, na

primer, vlada podrzava razvoj naglo rastuceg sektora, postoji tendencija dugorocnog povecanja

ekonomskog rasta, povecanje prihoda u domacinstvu i potrosnje, a samim tim i povecanje

emisije gasova staklene baste.

Dugorocno gledano, na razvoj emisije gasova staklene baste najvise uticu one odluke

koje doprinose procesu tehnoloske i socijalne inovacije, sto samo po sebi doprinosi ekonom-

skom razvoju. Inovativna politika uglavnom istice razvoj tehnologija koje poboljsavaju in-

ternacionalnu konkurenciju novim proizvodima i poboljsanom proizvodnjom ili smanjenim

troskovima postojecih proizvoda. Medjutim, njihov uticaj na emisiju gasova staklene baste je

tesko predvideti.

Postoje razlicite energetske politike koje se sprovode kako bi se povecala efikasnost en-

ergije i usvojile energetski efikasne tehnologije i metode. To su najcesce razliciti standardi koje


propisuje vlada, kao sto su standardi motora i automobilskog goriva, standradi za koriscenje

energetski efikasne opreme u komercijalnim i stambenim zgradama i slicno. Energetske takse

takodje imaju vazan uticaj na zahteve za energijom, a samim tim i na emisiju gasova staklene

baste.

Vlada koristi i veliki broj mera da podrzi domacu ili regionalnu industriju ili da zastiti

legalne monopole na trzistu. Ovakva politika sprecava inovacije, sto moze dovesti do veceg

nivoa zagadjenja ili iskoriscenja resursa od onog koje bi se pojavilo na manje spregnutom

trzistu. Vecina razvijenih zemalja podrzava razvoj sopstvene poljoprivrede, kontrolisanjem

cena na trzistu i uvodjenjem visokih carina na uvozne proizvode. Medjutim, danas postoji

generalni trend ka smanjenju ove podrske, u cilju povecanja efikasnosti trzista i smanjenja

deficita budzeta. Prekomerna proizvodnja u jednoj zemlji moze biti kompenzovana, do nekog

nivoa, nizom proizvodnjom u drugim zemljama. Medjutim, generalno gledano, podsticanje

povecanja poljoprivredne proizvodnje dovodi do globalno vece proizvodnje, prelaska sa konzu-

macije zivotinjskih namirnica na koriscenje biljnih proizvoda, sto povecava upotrebu zemljista,

resursa i emisiju gasova staklene baste.

Najocigledniji ekoloski instrumenti kojima vlada raspolaze su regulisanje i postavljanje

standarda zagadjenja, ekoloske takse i volonterski rad. Verovatno najvaznije ekoloske strategije

koje se trenutno sprovode su one vezane za emisiju sumpora, koja se kontrolise na lokalnom i

regionalnom nivou. Mnoge metode kontrole sumpora do skora su uglavnom odredjivale kon-

centraciju oksida sumpora u dimu iz velikih fabrika ili dozvoljeni procenat sadrzaja sumpora

u gorivu. U skorije vreme, ove metode su postale sofisticiranije i nastoje da ogranice emisiju

na nacionalnom ili regionalnom nivou, kako bi se minimizirala depozicija kiselih materija.

Ostale ekoloske strategije ukljucuju kontrolu CO, NOx, CH4 i NMVOC, narocito onih koji

poticu iz saobracaja i sagorevanja cvrstog goriva, a u cilju smanjenja zagadjenja vode i erozije

zemljista. Politike u svim ovim oblastima ce verovatno doprineti smanjenju emisije gasova

staklene baste. Medjutim, neke opcije, kao sto je ubrzani prelazak na elektricna vozila u cilju

smanjenja lokalnog zagadjenja vazduha bi mogla da rezultuju povecanjem emisije gasova stak-

lene baste u kratkom roku, pod odredjenim uslovima.

Infrastrukturna politika moze imati veoma dugorocan uticaj na emisiju gasova staklene

baste, iako je u mnogim slucajevima uzrocna veza kompleksna i nedovoljno razumljiva da bi

Narativni prikazi scenarija 48

se opravdale njene kvantitativne analize. Ovo ukljucuje urbano planiranje, formiranje regu-

lativa o vlasnistvu i finansiranju infrastrukture i naplacivanje putarine i parking mesta. Na-

jznacajniji uticaj svakako imaju strategije koje uticu na potrebe ljudi za putovanjima (narocito

automobilima) i transport robe kamionima, koriscenje enegije u zgradama, pretvaranje suma u

poljoprivredno zemljiste i urbanizaciju poljoprivrednog zemljista.

5.2 Narativni prikazi scenarija

Osnovna svrha razvijanja veceg broja familija scenarija je istrazivanje neodredjenosti po-

tencijalnih trendova globalnog razvoja i emisije gasova staklene baste. Deskriptivni opisi su

najbolji nacin za opisivanje scenarija iz nekoliko razloga:

- bolje sagledavaju medjusobne veze izmedju faktora koji uzrokuju emisiju gasova staklene

baste u razlicitim scenarijima,

- pruzaju mogucnost lakseg objasnjavanja scenarija razlicitim grupama korisnika,

- povecavaju korisnost i prakticnost upotrebe scenarija,

- predstavljaju oslonac za dodatne pretpostavke i detaljnije studije uticaja klime i mogucnosti

prilagodjavanja na klimatske promene.

Cetiri narativna prikaza koji su predstavljeni u ovom izvestaju reprezentuju sirok opseg sce-

narija koji postoji u literaturi, ali nisu direktno zasnovani ni na jednom od objavljenih scenarija.

Narativni prikazi se razlikuju po interakciji izmedju regiona, brzini sirenja novih tehnologija,

napretku regionalne ekonomije, po tome na koji nacin se sprovodi zastita zivotne sredine i

kako se menja demografska struktura. Kvalitativne osobine ovih prikaza ukljucuju razlicite

politicke, socijalne, kulturoloske i obrazovne uslove (npr., tip vlasti, socijalna struktura i nivo

obrazovanja) koji se cesto ne mogu striktno definisati kvantitativno i koji ne uticu direktno na

emisiju gasova staklene baste. Ove kvalitativne promenljive su, medjutim, u komplikovanoj

uzrocno-posledicnoj vezi sa kvantitavnim faktorima koji odredjuju emisiju (npr., ekonomske

aktivnosti, velicina populacije, potrosnja energije). Njihovo eksplicitno postojanje u razvoju

narativnih prikaza, cini scenarija verovatnijim i pouzdanijim.

Glavne karakteristike buduceg razvoja koje ulaze u ova cetiri prikaza, su:

• priroda globalnog i regionalnog demografskog razvoja,


• ekonomska globalizacija i povecanje socioloskih i kulturnih interakcija tokom 21.veka,

• brzina globalnog i regionalnog ekonomskog razvoja i razvoj trgovine,

• brzina i pravac kretanja globalnih i regionalnih tehnoloskih promena koji su u narocitoj

vezi sa ekonomskim prosperitetom,

• stepen ekoloske svesti, kao i pravac strategija vezanih za zastitu zivotne sredine,

• stepen iskoriscenosti ljudskih i prirodnih resursa, na globalnom i regionalnom nivou, u

cilju ostvarenja razvoja predvidjenog svakim scenariom,

• balans ekonomskih, socijalnih i tehnoloskih ciljeva u odlukama koje ostvaruju potrosaci

i vlade.

A1

Narativni prikaz A1 opisuje uspesan ekonomski razvoj u kome prosecni regionalni PPS

konvergira, tako da trenutna razlika izmedju bogatih i siromasnih zemalja na kraju veka nestaje.

Osnovne odlike ovakvog sveta su:

• globalizacija i liberizacija trzista,

• visok stepen stednje i posvecenost obrazovanju,

• visok stepen investicija i inovacija u obrazovanju i tehnologiji i razvoj institucija na na-

cionalnom i internacionalnom nivou,

• internacionalna pokretljivost ljudi, razmena ideja i tehnologija.

Tranzicija ka ekonomski konvergentnom drustvu potice iz napretka u transportu i ko-

munikacionim tehnologijama, promenama u nacionalnim politikama po pitanjima imigracije

i obrazovanja i medjunarodne saradnje nacionalnih i internacionalnih institucija. U nekim

tumacenjima ovakvog prikaza, ubrzani ekonomski rast dovodi do prelaza ekonomske snage

sa tradicionalno jakih zemalja na one koje su trenutno na ekonomskoj periferiji.

U scenarijima ove familije, demografski i ekonomski trendovi su tesno povezani. Globalna

populacija raste do 9 milijardi do 2050., a zatim opada na oko 7 milijardi do 2100.godine. Ovaj


proces je uzrokovan niskim stopama mortaliteta i nataliteta. Prosecan zivotni vek se produzava,

a porodice se smanjuju.

U A1 svetu, globalna ekonomija napreduje prosecnom brzinom od oko 3% godisnje do

2100.godine, kada dostize 550 biliona $. Globalni PPS dostize oko 21000$ do 2050. Iako

ovako visok prosecni PPS doprinosi poboljsanju zdravlja i socijalnih uslova zivota vecine ljudi,

to ne znaci da u ovakvom svetu nema problema. Zapravo, mnoge zajednice bi se mogle suociti

sa socijalnom izolacijom koju bi potpomogle bogatije zemlje, a na mnogim mestima rast pri-

hoda mogao bi da prouzrokuje veliki ekonomski pritisak.

Sa naglim porastom prihoda, ishrana se usmerava ka povecanom konzumiranju mesa i di-

jetetskih proizvoda, sto vodi ka boljem zdravstvenom stanju starije grupe stanovnistva. Vi-

soki prihodi takodje dovode do povecanja broja automobila i gusce transportne, kako na-

cionalne, tako i internacionalne, mreze. Dobrobiti zivotne sredine su cenjene i nagli tehnoloski

napredak smanjuje pritisak na prirodne izvore koji su trenutno posveceni zadovoljavanju ljud-

skih potreba. Koncept kvalitativnih promena u zastiti zivotne sredine u ovom prikazu se krece

od trenutne konzervacije prirode do njene aktivne kontrole, sto povecava ekolosku otpornost.

Kako bi se ispitala neodredjenost razvoja energetskih izvora i sistema, kao i konverza-

cionih tehnika, u okviru familije A1 razmatrano je nekoliko grupa scenarija u kojima se ko-

riste razlicite vrste goriva. Prva, A1B, grupa pretpostavlja uravnotezen napredak svih resursa i

tehnologija, od snadbevanja energijom do iskoriscavanja proizvoda, kao i uravnotezene promene

u koriscenju zemljista. Druga, A1C, grupa neguje tehnologije koje koriste cist ugalj, a koje

generalno nisu stetne za zivotnu sredinu, osim emisije gasova staklene baste. Treca, A1G

grupa, predvidja naftom i gasom bogatu buducnost, sa ostrim prelazom sa konvencionalnih

na nekonvencijalne resurse. A1C i A1G zajedno cine A1FI grupu koja podrazumeva inten-

zivno koriscenje fosilnih goriva. Cetvrta, A1T, grupa opisuje nefosilnu energetsku buducnost i

izrazit tehnoloski napredak, sa naglim razvojem solarne i nuklearne tehnologije, mini turbina i

gorivnih celija.

Ovakav pristup je osmisljen zbog toga sto varijacije strukture buduceg energetskog sistema

donose skoro isto toliko sirok opseg emisije, kao i varijacije svih ostalih vaznih faktora (kao sto

su velicina populacije i ekonomski rast). Familija A1 je izabrana za ovakav eksperiment zbog

toga sto predvidja nagli razvoj visoke tehnologije, pa razlicite mogucnosti teholoskog napretka


lako prelaze u velike razlike predvidjenih nivoa emisije gasova staklene baste.

A2

Narativni prikaz A2 predstavlja svet koji je podeljen na nekoliko ekonomskih regiona.

Drzave se uglavnom oslanjaju na sopstvene izvore i mala vaznost se pridaje ekonomskim, soci-

jalnim i kulturoloskim interakcijama izmedju regiona. U poredjenju sa prethodnim prikazom,

A2 svet karakterisu slabiji trgovinski protoci, relativno spor obrt kapitala i sporije tehnoloske

promene. Ekonomski razvoj je neujednacen i jaz u dohotku izmedju danasnjih idustrijalizo-

vanih i delova sveta koji su u razvoju se ne smanjuje (za razliku od A1 i B1 familija). Iz

danasnje perspektive, ovakav svet bi mogao da ima mnogo pozitivnih aspekata, kao sto su

povecana tendencija ka kulturoloskom pluralizmu i prihvatanje razlicitosti i fundamentalnih

razlika.

Zbog stepena medjunarodne saradnje koji je nizi nego u A1 i B1 prikazu, ljudi, ideje i kapi-

tal su manje pokretni, tako da se tehnologija sporije siri nego u ostalim familijama. Mejdunaro-

dno neujednacena produktivnost (a time i neujednacenost PPS-a) se tokom vremena odrzava ili

povecava. Sa porastom znacaja porodicnog i drustvenog zivota, natalitet se smanjuje relativno

sporo, sto populaciju A2 cini najvecom od svih (15 milijardi ljudi do 2100.godine). Srednji

globalni PPS u A2 je nizak u poredjenju sa ostalim prikazima (narocito A1 i B1), i dostize oko

7200$ po stanovniku do 2050. i 16000$ do 2100.godine. Do 2100. globalni BDP iznosi oko

250 biliona $.

Tehnoloske promene u A2 scenariju su heterogenije nego u A1. U ovom svetu socijalne i

politicke razlicitosti, neki regioni pokusavaju da smanje prisutne nejednakosti, dok drugi idu

ka jos vecoj heterogenosti u raspodeli dohotka, u zavisnosti od toga kako se industrija pri-

lagodila bogatstvu lokalnih resursa, kulturnom i nivou obrazovanja. Regioni sa velikim en-

ergetskim i mineralnim resursima razvijaju ekonomiju tako sto vise koriste postojece resurse,

dok mesta siromasna resursima nastoje da minimalizuju uvoz kroz tehnoloske inovacije koje

poboljsavaju efikasnost resursa. Mesavina goriva koja se koristi u razlicitim regionima je u

najvecoj meri odredjena raspolozivim resursima. Regioni sa velikim dohotkom, ali siromasni

resursima, prelaze na obnovljive i nuklearne tehnologije.

Velika populacija ima znacajne zahteve za hranom, sto poljoprivrednu proizvodnju stavlja u


fokus inovacija, istrazivanja, razvoja i ekoloske zabrinutosti. Nivo erozije zemljista i zagadjenja

vode, koji su veoma visoki pocetkom 21.veka, se na kraju smanjuju zahvaljujuci lokalnom

razvoju otpornijih agrikultura sa velikim prinosima. Iako je paznja usmerena uglavnom na

potencijalnu lokalnu i regionalnu ekolosku stetu, ekoloska svest nije uniformna unutar regiona,

dok je globalna ekoloska zabrinutost relativno slaba.

B1

Osnovne karakteristike B1 buducnosti su visok nivo ekoloske i socijalne svesti i globalna

teznja ka odrzivom razvoju. Vlade, biznismeni, mediji i javnost obracaju povecanu paznju na

ekoloske i socioloske aspekte razvitka, a tehnoloske promene u svemu tome imaju vaznu ulogu.

Visok nivo ekoloske svesti nastaje kao direktna posledica iskoriscavanja prirodnih resursa kao

sto su: unistavanje suma, ostecenje zemljista, prekomeran ribolov i globalno i regionalno za-

gadjenje, sto ozbiljno ugrozava zivot ljudi na Zemlji. Medjutim, istovremeno, ovaj prikaz ne

ukljucuje nikakve strategije usmerene konkretno ka sprecavanju klimatskih promena.

Demografski prelazak na nisku stopu mortaliteta i nataliteta se javlja istom brzinom kao i u

A1 prikazu (globalna populacija dostize 9 milijardi ljudi do 2050. i smanjuje se na oko 7 mil-

ijardi do 2100.godine), ali je uzrokovan drugacijim motivima. Ovo je svet sa visokim nivoom

ekonomske aktivnosti (globalni BDP iznosi oko 350 biliona $ do 2100.godine), sto znacajno

olaksava napredak ka internacionalnoj i nacionalnoj jednakosti prihoda. Kao i A1, i B1 prikaz

opisuje konvergentnu buducnost brzih promena, ali drugacijih prioriteta. Dok A1 svet investira

u jacanje proizvodnje, B1 svet ulaze veliki deo svoje dobiti u povecanje efikasnosti resursa koje

koristi (tzv. dematerijalizacija), jednakost ljudi, socijalne institucije i zastitu zivotne sredine.

Srednji globalni PPS u 2050. iznosi 23000$, i za trecinu je nizi nego u A1 prikazu. Veci deo

ove dobiti se trosi na usluge, a manji na materijalna dobra. Osim toga, veca paznja se obraca na

kvalitet nego na kvantitet, zbog smanjenja znacaja materijalnih dobara i povecane cene resursa

usled visokih ekoloskih taksi.

Prelaz na alternativne energetske sisteme zbog smanjenja konvencionalnih resursa nafte i

gasa, ali i brige za ocuvanje zivotne sredine, je relativno gladak. Pri tome se koriste i konven-

cionalni i nekonvencionalni gasovi kao najcistiji fosilni resursi, dok se poseban napor ulaze

u povecanje efikasnosti resursa. Donose se mere koje povecavaju stepen reciklaze i ponovne


upotrebe razlicitih materijala. Kombinacija tehnoloskih i organizacionih promena povlaci za

sobom visok nivo ocuvanja sirovina i energije, kao i smanjenje zagadjenja, ali i povecanje

radne produktivnosti.

Zbog visoke ekoloske svesti, institucijalne efikasnosti i paznje koja se poklanja obrazovanju

i istrazivanjima, kvalitet zivotne sredine je na veoma visokom nivou. Potencijalno najnega-

tivniji ekoloski aspekti ubrzanog razvoja se efikasno sprecavaju na lokalnom, nacionalnom i

internacionalnom nivou. Tako je, na primer, u potpunosti resen problem zagadjenja vazduha i

kiselih kisa, a posebna paznja se posvecuje koriscenju zemljista, kako bi se predupredila poten-

cijalna erozija i osiromasivanje. Koriscenje agrikultura koje imaju mali stepen iskoriscavanja

tla, zajedno sa ocuvanjem prostranih divljih oblasti, doprinosi visokim cenama hrane i mnogo

nizim nivoom konzumacije mesa u odnosu na A1 prikaz. Gradovi su kompaktni i oslanjaju

se uglavnom na nemotorizovani javni saobracaj. Ove proaktivne lokalne i regionalne ekoloske

mere i strategije vode ka relativno niskom nivou emisije gasova staklene baste, cak i bez ek-

splicitnih odluka o sprecavanju klimatskih promena.

B2

Prikaz B2 opisuje svet u kome je u centru paznje briga o ekonomskom razvoju i socijalnoj

jednakosti na regionalnim i lokalnim novoima. I ovde postoji povecana briga za zastitu zivotne

sredine, pa na odluke vlade i poslovne strategije na nacionalnim i lokalnim nivoima utice pre

svega ekoloska svest gradjana. Medjunarodne institucije imaju umanjenu vaznost i naginju

ka strukturama koje odluke donose na regionlnom nivou. Time se pospesuje decentralizacija

i jacaju medjuljudski odnosi. Ovaj prikaz je konzistentan trenutnom institucijalnom okviru u

svetu, kao i trenutnoj tehnoloskoj dinamici. Medjutim, njegov globalni razvoj je relativno spor,

a narocito u onim delovima sveta koji su trenutno u razvoju.

Dobro organizovani sistem obrazovanja i zdravstvene zastite smanjuje mortalitet i, u manjoj

meri, natalitet. Populacija dostize oko 10 milijardi ljudi do 2100.godine. PPS raste i iznosi oko

12000$ 2050. godine. Do 2100., globalna ekonomija moze narasti do 250 biliona $. Razlika

u prihodima u razlicitim regionima se smanjuje, iako ne tako brzo kao u prikazima sa vecim

stepenom globalizacije. Lokalna nejednakost je znacajno smanjena kroz razvoj jakih grupa za

podrsku.

Scenariji 54

B2 prikaz predstavlja pogodnu klimu za inicijativu zajednice i socijalne inovacije. Glob-

alno gledano, ulaganje u energetski sitem nastavlja svoj trenutni trend. Mehanizmi za medju-

narodno sirenje tehnologija su slabiji nego u prikazima A1 i B1, ali jaci nego u A2. Neki regioni

sa naglim ekonomskim razvojem i ogranicenim prirodnim resursima polazu narocitu paznju na

tehnoloski napredak i bilateralnu saradnju. Tehnicke promene su zbog toga neujednacene un-

utar regiona. Energetski sistem i razvoj tehnologija koje se u manjoj meri oslanjaju na ugljenik

se razlikuje od regiona do regiona, u zavisnosti od raspolozivosti prirodnih resursa. I pored

postepenog smanjivanja upotrebe fosilnih goriva, globalni energetski sistem ostaje, u najvecoj

meri, baziran na ugljovodoniku, sve do 2100.godine.

Generalno visok nivo obrazovanja omogucava i razvoj i zastitu zivotne sredine. Zapravo,

ocuvanje zivotne sredine je jedan od par zajednickih, internacionalnih, prioriteta koji preostaju

u B2 svetu. Ekoloska saradnja na regionalnom nivou dovodi do uspeha u resavanju nekih prob-

lema, kao sto su povecanje kiselosti izazvano sumpor dioksidom, smanjenje emisije azotovih

oksida i ugljovodonika. Medjutim, strategije koje se odnose na globalne ekoloske probleme

nisu najvazniji prioritet i zbog toga su manje uspesne u poredjenju sa ekoloskim strategijama

na lokalnom i regionalnom nivou. Vlade imaju poteskoce u donosenju i sprovodjenju dogovora

za globalnu zastitu zivotne sredine, cak i ako bi to moglo da im donese znacajnu ekonomsku

dobit.

Iskoriscavanje zemljista se unapredjuje na lokalnom nivou. Narocita paznja se obraca na

gradsku i saobracajnu infrastrukturu, sto doprinosi niskom stepenu zavisnosti od automobila i

manjem stepenu urbanizacije. Naglasak na samooslanjanje po pitanju hrane doprinosi promeni

u ishrani i okretanju ka lokalnim proizvodima, kao i relativno niskim stepenom konzumacije

mesa u zemljama sa velikom gustinom naseljenosti.

5.3 Scenariji

SRES scenariji su osmisljeni kao kvantitativne interpretacije (kvantifikacije) jednog od

cetiri narativna prikaza. Kvantitativni ulazni podaci za svaki scenario podrazumevaju region-

alna merenja populacije, ekonomskog razvoja i efikasnosti koriscenja energije, raspolozivost

razlicitih oblika energije, poljoprivrednu produktivnost i stepen lokalne kontrole zagadjenja

zivotne sredine. Za razvijanje scenarija korisceno je sest numerickih modela:

Scenariji 55

1. AIM (Asian Pacific Integrated Model) Nacionalnog instituta za zivotnu sredinu (National

Institute of Environmental Studies, NIES) Japana (Morita et al., 1994),

2. ASF (Atmospheric Stabilization Framework Model) iz ICF Consulting, SAD (Lashof

and Tirpak, 1990; Pepper et al., 1998; Sankovski et al., 2000),

3. IMAGE (Integrated Model to Assess the Greenhouse Effect) Nacionalnog instituta za

javno zdravlje i higijenu (National Institute for Public Health and Hygiene, RIVM) u

Holandiji (Alcamo et al., 1998; de Vries et al., 1994, 1999, 2000),

4. MARIA (Multiregional Approach for Resource and Industry Allocation) Tokijskog uni-

verziteta za nauku (Mori and Takahashi, 1999; Mori, 2000),

5. MESSAGE (Model for Energy Supply Strategy Alternatives and their General Environ-

mental Impact) Medjunarodnog instituta za analizu primenjenih sistema (International

Institute of Applied Systems Analysis, IIASA) u Austriji (Messner and Strubegger, 1995;

Riahi and Roehrl, 2000),

6. MiniCAM (The Mini Climate Assessment Model) Pacificke severozapadne nacionalne

laboratorije (Pacific Northwest National Laboratory, PNNL) u SAD-u (Edmonds et al.,

1994, 1996a, 1996b).

Neki od ovih modela su korisceni za razvijanje scenarija iz sva cetiri narativna prikaza,

dok su drugi korisceni samo za neke prikaze. Sve kvantifikacije jednog narativnog prikaza

cine familiju scenarija. Scenarija u okviru svake porodice se medjusobno razlikuju po pret-

postavkama kao sto su raspolozivost rezervi fosilnih goriva, brzina povecanja efikasnosti iskoriscavanja

energije i brzina razvoja obnovljivih izvora energije, sto sve ne kraju rezultuje razlikom u

emisiji gasova staklene baste. Sve ukupno, razvijeno je 40 SRES scenarija koji su podeljeni u

cetiri familije.

Kao i u slucaju narativnih prikaza, ni jedan scenario se ne smatra manje ili vise verovat-

nim od ostalih koji pripadaju istoj familiji. Medjutim, zbog velikog broja scenarija, na zahtev

krajnjih korisnika, izabran je po jedan scenario iz svake familije kao reprezentativni primer i

ilustracija odgovarajuceg narativnog prikaza. Ova scenarija su nazvana markerima. Izabrani

marker za A1 familiju je dobijen pomocu AIM modela, za marker A2 familije je koriscen ASF

Scenariji 56

model, za B1 marker IMAGE, a za B2 MESSAGE model. Medjutim, markeri nisu verovatniji

od ostalih scenarija iz jedne familije, niti predstavljaju njihovu srednju vrednost.

Da bi se protumacile razlike u neodredjenostima koje poticu od razlicitih polaznih pret-

postavki o faktorima koji uslovljavaju emisiju gasova staklene baste i upotrebe razlicitih mod-

ela, unutar svake familije definisani su podskupovi harmonizovanih (HS) i neharmonizovanih

ili ostalih (OS) scenarija. Harmonizovana scenarija imaju iste polazne pretpostavke o osnovnim

faktorima, kao sto su rast populacije i BDP-a. Na taj nacin se povecava nivo uporedivosti sce-

narija i moguce je ilustrovati stepen neodredjenosti scenarija. Koriscena su dva kriterijuma

za harmonizaciju, strozi i blazi, koja su, respektivno, dala potpuno i globalno harmonizovana

scenarija.

Potpuno harmonizovana scenarija su ona koja imaju iste polazne pretpostavke o rastu pop-

ulacije i BDP-a i stopi koriscenja energije za sva cetiri SRES regiona i svet u globalu, pa zbog

toga, u okviru jedne familije, nisu medjusobno nezavisni. Od ukupno 40 scenarija, njih 11 su

klasifikovana kao potpuno harmonizovana. U svakoj familiji postoje barem dva ovakva sce-

narija i barem po jedan unutar svake grupe u A1 familiji. Podskup potpuno harmonizovanih

scenarija usaglasava razvoj tri glavna faktora emisije gasova staklene baste i pokazuje stepen

slaganja markera odredjene familije sa kvantifikacijama ostalih modela.

Medjutim, sam proces harmonizacije kroz svih sest koriscenih modela nije trivijalan. Na-

jjednostavniji primer je to sto najveci broj modela ima razlicito definisane regione, tako da

harmonizacija na osnovu cetiri SRES regiona zahteva neka ”inverzna” resenja koja se najcesce

postizu prilagodjavanjem pocetnih pretpostavki kroz iterativni postupak. Drugu poteskocu

predstavlja cinjenica da su, u nekim modelima, harmonizovani ulazni parametri zapravo izlazne

vrednosti komponenti koriscenog modela (npr., BDP je izlazna velicina ekonomskog modela

generalne ravnoteze). Zbog svega ovoga, harmonizacija glavnih faktora emisije, kao ulaznih

podataka, nije ni bila moguca za sve scenarije i sve korscene modele. Kao resenje problema,

usvojen je jednostavniji kriterijum, koji podrazumeva harmonizaciju profila rasta globalne pop-

ulacije i BDP-a. Njegovim koriscenjem se dobijaju globalno harmonizovana scenarija. Ukupno

postoji 26 ovakvih scenarija i pomocu njih se mogu objasniti glavne karakteristike razvoja u

toku vremena u svakoj familiji scenarija. Ni ovi scenariji nisu medjusobno nezavisni.

Scenariji 57

Ostalih 14, neharmonizovanih, scenarija ili ne prate u potpunosti pretpostavljene polazne

pretpostavke ili ispituju vazne osetljivosti buducih demografskih i ekonomskih razvoja. Ona

opisuju slican razvoj kao i ostala scenarija unutar njihove familije, iako ne ulaze u opseg koji

je predlozen kriterijumom harmonizacije. U njima se variraju velicine kao sto su raspolozivost

resursa, tehnoloski razvoj ili promene u nacinu iskoriscavanja zemljista.

Dakle, unutar svake familije postoje tri razlicite vrste scenarija:

-jedan marker i set potpuno harmonizovanih scenarija,

-set globalno harmonizovanih scenarija,

-set neharmonizovanih scenarija.

Osnovni razlog ovakvog pristupa je visoki stepen neodredjenosti koji postoji pri inter-

pretaciji narativnih prikaza i njihovom prevodjenju u kvantitativne pretpostavke koji zatim

ulaze u modele za predvidjanje emisije. Zbog toga je neophodno analizirati sve tri vrste sce-

narija. Neharmonizovana scenarija pokazuju punu sirinu opsega emisije gasova staklene baste

koja je posledica neodredjenosti glavnih fakotra. Globalno harmonizovana scenarija suzavaju

taj opseg globalnom harmonizacijom polaznih pretpostavki o najvaznijim faktorima. Anal-

iza spektra emisije, koji se dobija iz potpuno harmonizovanih scenarija, pokazuje neodred-

jenost koja potice od razlicitih nacina parametrizacije (promene energetske tehnologije, nacina

ishrane, poljoprivredne produktivnosti i ostalih parametara koji uticu na snadbevanje energi-

jom i promene u nacinu koriscenja zemljista) u modelima. Uporedjivanjem emisija staklene

baste dobijenim u markerima sa onim dobijenim u ostalim scenarijima mogu se razluciti efekti

razlicitih tehnologija modelovanja i parametrizovanja od efekata varijacije vaznih faktora u

scenarijima.

6

REZULTATI GLOBALNIH MODELA

Rezultati klimatskih promena u buducnosti, procenjeni u ovom poglavlju, su zasnovani na

konceptu hijerarhije modela, pocevsi od modela opste cirkulacije atmosfere i okeana (AOGCM),

preko modela Zemljinog sistema srednje slozenosti (Earth System Models of Intermediate

Complexity, EMICs) do jednostavnih klimatskih modela (Simple Climate Models, SCMs). Ovi

modeli su forsirani pomocu koncentracija gasova staklene baste i drugih faktora koji poticu iz

razlicitih emisijskih scenarija, a koji se protezu od scenarija neublazenih klimatskih promena

do idealizovanih dugorocnih scenarija. U opstem slucaju, procenjuju se neublazene projek-

cije buducih klimatskih promena od globalnih do razmera od nekoliko 1000km. Novi rezultati

potvrdjuju one dobijene u TAR-u. Neprekidne emisije gasova staklene baste, u istoj ili vecoj

meri, uzrokovace dalje zagrevanje i mnoge promene u klimatskom sistemu tokom 21.veka.

Te promene ce vrlo verovatno biti vece od onih osmotrenih tokom 20.veka. Postoje i izvesni

napreci u poredjenju sa TAR-om, a najveci napredak ove procene projekcija promena klime

je veliki broj simulacija koje se mogu izvesti na vecem broju modela. Zajedno sa dodat-

nim informacijama dobijenim iz osmatranja, simulacije pruzaju kvantitativnu bazu za procenu

verovatnosti pojave mnogih aspekata buducih promena klime. Napredak u modeliranju prom-

ena klime sada omogucuje davanje najboljih procena i verovatnih podrucja neizvesnosti za ra-

zlicite scenarije emisija. Simulacijski modeli pokrivaju citav raspon mogucnosti u buducnosti,

ukljucujuci idealizovanu emisiju i pretpostavke koncentracija. Oni ukljucuju SRESmarker sce-

narije (emissions marker scenarios) za period 2000-2100 i eksperimente sa gasovima staklene

Predvidjene promene u klimatskom sistemu 59

baste i koncentracijama aerosola, koji ostaju nepromenjeni nakon 2000. ili 2100. godine. Za

predvidjene klimatske promene u 21.veku. od sest uobicajeno koriscenih IPCC SRES marker

scenarija izabrane su tri scenarijske simulacije, (Nakicenovic i dr., 2000). To su B1, A1B i

A2, koji predstavljaju niski, srednji i visoki scenario, respektivno. Ovakav izbor je napravl-

jen jedino zbog ogranicenih racunarskih mogucnosti, i kvalitativni zakljucci dobijeni iz ovih

scenarija su u vecini slucajeva validni i za druga SRES scenarija.

U Cetvrtom IPCC izvestaju koristi se niz izraza za opisivanje verovatnoce nekog dogadjaja.

Verovatnoca se odnosi na verovatnu procenu nekog ishoda koji se vec dogodio ili ce se dogoditi,

i moze se zasnivati na kvantitativnoj analizi ili na proceni strucnjaka. Odgovarajuca znacenja

su:

Terminologija Verovatnoca pojave/ishoda

Gotovo sigurno iznad 99%

Vrlo verovatno 90-99%

Verovatno 66-90%

Verovatno koliko i ne 33-66%

Malo verovatno 10-33%

Vrlo malo verovatno 1-10%

Izuzetno malo verovatno ispod 1%

6.1 Predvidjene promene u klimatskom sistemu

6.1.1 Temperatura

Veci deo posmatranih povecanja globalno prosecnih temperatura od sredine 20.veka do

sada su vrlo verovatno uzrokovana opazenim povecanjem koncentracija antropogenih gasova

staklene baste. To predstavlja napredak od vremena zakljucaka TAR-a po kojima je vecina

opazenog zatopljenja tokom poslednjih 50 godina verovatno uzrokovana povecanjem koncen-

tracije gasova staklene baste. Primetni ljudski uticaji sada se prosiruju i na druge aspekte klime

ukljucujuci zagrevanje okeana, prosecne kontinentalne temperature, ekstremne vrednosti tem-

peratura i polja vetrova (slika 6.1).

Svi modeli, ocenjeni u ovom izvestaju, predvidjaju porast u globalnoj srednjoj povrsinskoj


Slika 6.1: Poredjenje osmotrenih promena prizemne temperature na kontinentalnom i global-nom nivou sa rezultatima simuliranim pomocu klimatskih modela u kojima se koriste prirodnii antropogeni uticaji. Promene temperature su u odnosu na odgovarajuce proseke za period1906-2005. Isprekidane crne linije su koriscene za prostornu pokrivenost manju od 50%.

temperaturi vazduha, koji se nastavlja tokom 21.veka, a koji je uglavnom posledica porasta u

koncentracijama antropogenih gasova staklene baste, sa zagrevanjem koje je proporcionalno

radijacionom forsiranju. Zagrevanje klimatskog sistema uoceno je u promenama prizemnih

i atmosferskih temperatura, u temperaturama gornjih nekoliko stotina metara okeana i do-

prinosima podizanju nivoa mora (slika 6.2). Tako se jedanaest od poslednjih dvanaest go-

dina (1995-2006) ubraja medju dvanaest najtoplijih godina od kad se instrumentalno meri

povrsinska temperatura (od 1850.godine). Tokom poslednjih 50 godina linearni trend oto-

pljenja iznosi 0.13oC po deceniji, sto je skoro duplo vise od onog za poslednjih 100 godina.

Ukupno otopljenje od 1850-1899 do 2001-2005 je 0.75oC . Osmatranja pokazuju da se od


1961.godine do sada prosecna temperatura okeana povecala do dubine od najmanje 3000m i

da okeani upijaju vise od 80% toplote dodate klimatskom sistemu. Takvo zagrevanje uzrokuje

sirenje mora, doprinoseci podizanju njegovog nivoa, a tome doprinose i topljenja glecera i

ledenih kapa. Inace, ukupno dizanje nivoa mora se procenjuje na 0.17m tokom 20.veka.

Slika 6.2: Osmotrene promene u (a) globalnoj prosecnoj prizemnoj temperaturi, (b) globalnomprosecnom dizanju mora na osnovu podataka dobijenih merenjem (plavo) i sa satelita (crveno),i (c) snezni pokrivac na severnoj hemisferi od marta do aprila. Sve promene su u odnosuna odgovarajuce proseke za period 1961-1990. Glatke krive prikazuju decenijske prosecnevrednosti dok kruzici prikazuju godisnje vrednosti. Osencene oblasti su intervali neizvesnosti.

Studije dovodjenja u vezu sa ostalim cinjenicama potvrdile su antropogeni doprinos svim

navedenim promenama. Opazeno zagrevanje troposfere i hladjenje stratosfere je vrlo verovatno

uzrokovano kombinovanim uticajem povecanja gasova staklene baste i razgradnjom ozona u


stratosferi. Moguce varijacije u buducnosti u prirodnom forsiranju (na primer, velike vulkanske

erupcije) mogu donekle promeniti predvidjene vrednosti, ali oko polovine zagrevanja u prvoj

polovini 21.veka ce se desiti cak i ako se atmosferske koncentracije drze nepromenjenim na

vrednosti iz 2000. godine.

Najbolje procene i verovatni rasponi globalnog prosecnog zagrevanja prizemnog sloja vaz-

duha za sest SRES marker scenarija su navedeni u ovoj proceni i prikazani u tablici ispod.

Predvidjeno globalno prosecno prizemno zagrevanje je dato u oC za period 2090-2099 u

odnosu na 1980-1999. Ove procene su dobijene iz niza modela koji obuhvataju SCM, neko-

liko EMIC-a i veliki broj AOGCM-a. * se odnosi na slucaj nepromenjenih koncentracija za

2000.godinu (tzv.’commitment’ scenario), koje su dobijene iskljucivo iz AOGCM-a. U odnosu

na TAR, AR4 je napredniji s obzirom na to da pruza bolje procene i raspon verovatnosti za

svaki od naznacenih scenarija. Nova procena raspona verovatnosti sada se oslanja na veci

broj klimatskih modela koje odlikuje veca slozenost i realnost, kao i na nove podatke. U

opstem slucaju, podrucja neizvesnosti ili verovatni rasponi za iznesene rezultate su 90%-tni

intervali neizvesnosti, tj. postoji 5%-tna procenjena verovatnoca da vrednosti mogu biti iznad

verovatnog raspona i 5%-tna verovatnoca da vrednosti mogu biti ispod tog raspona. Procenjena

podrucja neizvesnosti nisu uvek simetricna u odnosu na odgovarajucu najbolju procenu.

Slucaj Najbolja procena Verovatni raspon

B1 1.8 1.1-2.9

A1T 2.4 1.4-3.8

B2 2.4 1.4-3.8

A1B 2.8 1.7-4.4

A2 3.4 2.0-5.4

A1FI 4.0 2.4-6.4

* 0.6 0.3-0.9

Predvidjeno zagrevanje u 21.veku pokazuje polja, nezavisno od scenarija, slicna onima

opazenim u poslednjih nekoliko decenija. Posmatrano na globalnom nivou, najvece zagrevanje

se ocekuje iznad kopna (npr., (Kunkel i dr., 2005)). Iznad okeana, zagrevanje je relativno ve-

liko u oblasti Arktika i duz ekvatora u istocnom Pacifiku, a najmanje iznad severnog Atlantika

i juznih okeana (npr. Xu i dr., 2005). To se moze videti na slici 6.3. U opstem slucaju, za-


grevanje iznad kopna je vece od proseka izuzev u juznim srednjim sirinama, gde je zagrevanje

iznad okeana minimalno, dok je zagrevanje iznad okeana manje od proseka izuzev na visokim

sirinama, gde uticaj imaju promene u morskom ledu.

Slika 6.3: Visemodelsko srednje godisnje prizemno zagrevanje (oC) za B1 (gore), A1B (u sre-dini) i A2 scenario (dole) i za tri perioda, 2011-2030 (levo), 2046-2065 (u sredini) i 2080-2099(desno), u odnosu na razdoblje 1980-1999.

Slika 6.4 pokazuje srednje zonalno zagrevanje za A1B scenario za svaku sirinu, od dna

okeana do vrha atmosfere za tri perioda 21.veka. Maksimum zagrevanja je vidljiv u gorn-

joj troposferi (gornja granica troposfere je na visini od oko 10km ili 100mb) u tropima vec

pocetkom 21.veka kao i stratosfersko hladjenje. Zagrevanje okeana se razvija dosta sporije.

U blizini povrsine ispod izmesanog sloja postoji malo pocetno zagrevanje, izuzev na nekim

visokim sirinama. Kasnije, tokom druge polovine 21.veka temperatura brze raste i zagrevanje

se oseca dublje u okeanu.

Polja povrsinskog zagrevanja za vantropske zimske (decembar, januar, februar-DJF) i letnje

(jun, jul, avgust-JJA) sezone su prikazana za A1B scenario na slici 6.5. Zagrevanje je najvece

zimi kao rezultat prisustva morskog leda i snega.


Slika 6.4: Zonalne srednje vrednosti promene temperature (oC) u atmosferi (gore) i okeanu(dole). Vrednosti su visemodelski proseci za A1B scenario za tri vremenska perioda 2011-2030(levo), 2046-2065 (u sredini), 2080-2099 (desno).

6.1.2 Padavine

Sadasnja generacija modela ukazuje da, u opstem slucaju, padavine rastu sa globalnim za-

grevanjem. Ipak, postoje bitne prostorne i sezonske varijacije u ovom polju, cak i u visemodelskim

prosecima (slika 6.5). Porasti u padavinama na visokim sirinama u obe sezone su u skladu

izmedju modela. Iznad tropskih okeana i u nekim od monsunskih oblasti (na primer, mon-

suni juzne Azije u letnjem, i monsuni Australije u zimskom delu godine) su primetni porasti

u padavinama, i iako ovi rezultati nisu u skladu lokalno, znacajno slaganje je pronadjeno na

siroj razmeri u tropima (Neelin i dr., 2006). Postoje rasprostranjene oblasti smanjenih letnjih

padavina u srednjim sirinama, izuzev istocne Azije gde je prisutno povecanje. Smanjenja u

padavinama iznad mnogih suptropskih oblasti su evidentna u visemodelskim prosecima, i sa-

glasnost u znaku promene izmedju modela je cesto visoka (Wang, 2005), posebno u oblastima

kao sto su Karibi u tropima centralne Amerike (Neelin i dr., 2006).

Na slici 6.6 prikazane su globalne promene u srednjim godisnjim padavinama zajedno sa

drugim hidroloskim velicinama za A1B scenario za period 2080-2099. Povecanja od preko

20% se desavaju na vecini visokih sirina, kao i u istocnoj Africi, centralnoj Aziji i ekvatorijal-

nom Pacifiku (Emori i Brown, 2005). Promena iznad okeana izmedju 10oS i 10oN predstavlja

otprilike polovinu porasta u globalnoj srednjoj vrednosti. Znacajna smanjenja, dostizuci 20%


Slika 6.5: Promene u prizemnoj temperaturi vazduha (oC , levo) i u padavinama (mmdan−1,desno) za zimsku (gore) i letnju (dole) sezonu. Vrednosti su visemodelski proseci nacinjeni naosnovu A1B scenarija za period 2080-2099 u odnosu na 1980-1999.

se dogadjaju u oblasti Mediterana (Rowell i Jones, 2006), Kariba (Neelin i dr., 2006) i duz

suptropskih zapadnih obala svakog kontinenta. Gledano u celini, padavine iznad kopna rastu

za oko 5%, dok iznad okeana rastu za oko 4%.(?) Neto promena iznad kopna predstavlja 24%

globalnog srednjeg porasta u padavinama. Ovakva polja promene se desavaju i po drugim

scenarijima, mada je slaganje izmedju nijh nesto manje nego za zagrevanje.

6.1.3 Morski led i sneg

Kako se klima zagreva, snezni pokrivac i morski led se smanjuju. Modeli pokazuju da je

zagrevanje u buducnosti pojacano na visokim sirinama, i da je ono posebno veliko u jesen i

ranu zimu (Manabe i Stouffer, 1980; Holland i Bitz, 2003) kad je morski led najtanji. Upareni

modeli pokazuju sirok raspon odziva u velicini (gledano u prostoru) morskog leda severne

hemisfere (Zhang i Walsh, 2006), od vrlo male promene do velikog i ubrzavajuceg smanjenja


Slika 6.6: Visemodelske srednje vrednosti za promene u (a) padavinama (mmdan−1), (b)vlaznosti tla (%), (c) oticanju sa kopna (mmdan−1) i (d) isparavanju (mmdan−1), za A1Bscenario za razdoblje 2080-2099 u odnosu na 1980-1999.

tokom 21.veka (slika 6.7 a,b).

Bitna karakteristika predvidjene promene je da se oblast leda leti brze smanjuje nego zimi

(Gordon i O′Farrell, 1997), tako da se morski led na obe hemisfere brzo priblizava sezonskom

ledenom pokrivacu (slike 6.7b i 6.8). Ipak, sezonski ledeni pokrivac, po vecini modela, opstaje

do nekog stepena. Modelima je utvrdjeno da arkticki morski led najbrze nestaje tamo gde

je prvobitno bio najdeblji (Bitz i Roe, 2004). Saglasno sa ovim rezultatima, u 21.veku masa

arktickog morskog leda se brze smanjuje nego sama povrsina (jer zimski trendovi u oblasti leda

su niski).

Simulacijama u 20. i 21.veku predvidjeno je da se antarkticki morski ledeni pokrivac sman-

juje sporije nego u oblasti Arktika (slike ?? c,d i ??), posebno u okolini Rosovog mora gde

vecina modela predvidja lokalni minimum u povrsinskom zagrevanju. U nekim projekcijama

morski led na Arktiku ce u potpunosti nestati do druge polovine 21.veka.


Slika 6.7: Visemodelske simulirane anomalije povrsine mora pod ledom za 20.(crna linija) i21.vek koristeci A2, A1B i B1 scenario, kao i tzv.”commitment” scenario za severnu (a,b) ijuznu hemisferu (c,d). Leva strana se odnosi na period januar-mart, a desna za jul-septembar.Vrednosti anomalija su u odnosu na period 1980-2000. Povrsina mora pod ledom je definisanakao ukupna oblast u kojoj koncentracija morskog leda prelazi 15%.

Zbog povecanja temperature predvidja se rasprostranjeno smanjenje u sneznom pokrivacu

tokom 21.veka. Na kraju 21.veka predvidjeno smanjenje u godisnjem srednjem sneznom

pokrivacu za severnu hemisferu je 13% po B2 scenariju (Arctic Climate Impact Assessment-

ACIA, 2004). Individualni modeli ukazuju na raspon smanjenja od 9 do 17%. Sadasnje sman-

jenje je najvece u prolece i kasnu jesen/ranu zimu, ukazujuci na skracenu sezonu sneznog

pokrivaca (ACIA, 2004). Pocetak sezone talozenja snega (kraj sezone topljenja) je predvidjen

da se desi kasnije (ranije).

Kao posledica zagrevanja modeli takodje simuliraju i povecanu dubinu topljenja u mnogim

permafrost (trajno zaledjeno tlo) oblastima (Lawrence i Slater, 2005; Yamaguchi i dr., 2005;

Kitabata i dr., 2006). Prvobitna vlaznost tla se povecava tokom leta (Yamaguchi i dr., 2005).

Krajem 21.veka, kad se dubina topljenja povecala znacajno, dolazi do smanjenja u letnjoj


Slika 6.8: Visemodelske srednje vrednosti koncentracije morskog leda (%) za periode januar-mart i juli-septembar za razdoblja (a) 1980-2000 i (b) 2080-2100 nacinjene na osnovu A1Bscenarija. Gornji red se odnosi na Arktik, a donji na Antarktik. Bela linija predstavlja danasnjugranicu srednje 15%-ne koncentracije morskog leda.

vlaznosti tla (Kitabata i dr., 2006). Predvidja se sirenje permafrosta prema polu (Stendel i

Christensen, 2002) i porast od 30 do 40% u debljini aktivnog sloja za vecinu permafrost oblasti

na severnoj hemisferi.

Regionalno, ove promene su posledica, kako povecanja u temperaturi, tako i povecanja u

padavinama. U opstem slucaju, kolicina snega i prekrivenost snegom se smanjuju na severnoj

hemisferi. Medjutim, postoji nekoliko oblasti (npr. Sibir) gde je predvidjen porast u kolicini

snega.


6.1.4 Promene u ekstremnim vrednostima klimatskih parametara

6.1.5 Nivo mora

6.1.6 Promene u atlantskoj meridionalnoj cirkulaciji

Na osnovu sadasnjih simulacija modelima zakljucuje se da je vrlo verovatno da ce okretanje

meridionalne cirkulacije Atlantskog okeana (Atlantic Ocean Meridional Overturning Circula-

tion, MOC) usporiti tokom 21.veka. Prosecno smanjenje do 2100.godine prema vise modela

iznosi 25%, sa rasponom od 0 do preko 50% za A1B scenario. Slabljenje MOC-a u buducnosti

dovodi do smanjene povrsinske temperature mora (SST) i saliniteta u oblastima Golfske i sev-

ernoatlantske struje (Dai i dr., 2005). To moze dovesti do smanjenog transporta toplote prema

severu juzno od 60oN i povecanog transporta toplote prema severu severno od 60oN (A.Hu i

dr., 2004). Nijedan model ne ukazuje na jacanje MOC-a kao odgovor na povecanje koncen-

tracije gasova staklene baste, niti na iznenadno gasenje tokom 21.veka.

Rezultati starijih modela su se razlikovali u tome da li slabljenju MOC-a doprinosi povecana

temperatura ili povecane padavine visokih sirina. Po novijim rezultatima, svaki od 11 anal-

iziranih modela je pokazao da je slabljenje MOC-a vise posledica promena u fluksu povrsinske

toplote, nego promena u fluksu povrsinske sveze vode (Gregory i dr., 2005). Pored toga, modeli

razlicite slozenosti pokazuju da sveza voda ili zagrevanje u juznim okeanima deluju na jacanje

ili stabilizaciju MOC-a (Stocker i dr., 1992b; Saenko i dr., 2003; Weaver i dr., 2003).

Zajednicka karakteristika modela koji omogucuju ocenu dogorocne stabilnosti MOC-a je

njeno slabljenje, kao posledica zagrevanja, i njena stabilizacija ili oporavak u slucaju kad se

koncentracija CO2 drzi nepromenjenom posle dostizanja vrednosti koja je od 2 do 4 puta veca

u odnosu na koncentraciju atmosferskog preindustrijskog CO2. Nijedan od ovih modela ne

pokazuje gasenje MOC-a.

Smanjena meridionalna atlantska cirkulacija predstavlja negativnu povratnu spregu zbog

smanjenog transporta toplote od nizih ka visim sirinama, pa je SST manja nego sto bi inace

bila da je cirkulacija nepromenjena. Medjutim, radijaciono forsiranje izazvano povecanjem

koncentracije gasova staklene baste ima dominantniju ulogu, tako da u oblasti severnog At-

lantika i Evrope dolazi do povecanja prizemnih temperatura (Gregory i dr., 2005).

Sa ovog stanovista jos je rano za ocenu verovatnoce naglih promena MOC-a posle 21.veka,


ali mogucnost ne moze biti iskljucena. Nekoliko raspolozivih simulacija umesto toga ukazuju

na stogodisnje usporavanje. Nekoliko modela simuliraju oporavak MOC-a u slucaju kad je

radijaciono forsiranje stabilno, ali bi trajao nekoliko vekova, dok po drugim smanjenje i dalje

traje.

7

REZULTATI REGIONALNIH MODELA

7.1 Uvod u regionalne projekcije

Regionalne projekcije klimatskih promena su sada dostupne za mnoge oblasti na planeti

zbog stalnog razvoja u modeliranju i razumevanju fizickih procesa klimatskog sistema. Modeli

opste cirkulacije atmosfere i okeana (AOGCM) su i dalje glavni izvor informacija o spektru

mogucih klima u buducnosti. Oni se koriste za ispitivanje procesa odgovornih za odrzavanje

opste cirkulacije i njenih prirodnih i prinudnih varijabilnosti, zatim za ocenjivanje uloge ra-

zlicitih faktora forsiranja u osmotrenim promenama klime i za obezbedjivanje projekcija odziva

sistema na scenarija buducih spoljasnjih forsiranja. Posto AOGCMnastoje da prikazu citav kli-

matski sistem, jasno je da pruzaju informacije o regionalnoj klimi i njenim promenama, kao i o

relevantnim procesima. AOGCM projekcije obezbedjuju moguce scenarije regionalne klime u

buducnosti, mada se metodi za utvrdjivanje pouzdanosti ovih modela jos uvek razvijaju. Jasnija

slika aspekata regionalnih promena klime proizilazi iz poboljsanja u rezoluciji modela, bolje

simulacije procesa od znacaja za regionalne promene i prosirenog seta raspolozivih simulacija.

Da bi se dobile informacije na razmerama manjim od razmera mreze (tipicno reda velicine

200km), koriste se tehnike smanjenja rezolucije (downscaling techniques) i tako se obezbed-

juju vredni dopunski detalji. Metodi smanjenja rezolucije su se razvijali u periodu posle TAR-a

i postali siroko primenljivi. Drugi nacin dobijanja takvih informacija je koriscenje visoke re-

zolucije.

Uvod u regionalne projekcije 72

Dakle, regionalne projekcije promene klime predstavljene u ovom izvestaju su procen-

jene koristeci informacije iz cetiri potencijalna izvora: AOGCM simulacije, podaci dobijeni

tehnikama smanjenja rezolucije, fizicko shvatanje procesa koji upravljaju regionalnim odzivima

i nedavne istorijske promene klime.

Obezbedjene su projekcije za sledece oblasti: Evropa i Mediteran, Afrika, Azija, Severna

Amerika, Centralna i Juzna Amerika, Australija i Novi Zeland, polarne oblasti i mala ostrva.

Svaki od ovih regiona obuhvata sirok raspon klima, pa je svaki od njih podeljen na odredjen

broj podkontinentalnih i okeanskih oblasti, tako da one predstavljaju osnovu za regionalne ili

podkontinentalne izvestaje o predvidjenim promenama.

Prostorno osrednjene promene temperature i padavina su predstavljene pomocu koordinisanog

seta modelskih simulacija u okviru Programa za dijagnozu klimatskih modela i medjusobno

poredjenje (Program for Climate Model Diagnosis and Intercomparsion, PCMDI), kasnije naz-

van visemodelski set podataka (multi-model data set, MMD).

U regionalnim projekcijama polazi se od predvidjanja temperatura i padavina. Kad je rec

o temperaturama, projekcije su uporedive po velicini sa onim predstavljenim u TAR-u, a pov-

erenje u takve projekcije je sada vece zbog veceg broja simulacija i njihove raznovrsnosti,

poboljsanih modela, boljeg shvatanja uloge nedostataka modela i zbog detaljnijih analiza rezul-

tata. Isto tako, polja promene padavina su uporediva sa onim po TAR-u, sa vecim poverenjem

u projekcije za neke oblasti, odnosno postoji slaganje modela za oblasti vece po povrsini i za

veci broj oblasti. I kad su u pitanju ekstremne vrednosti, i ovde postoji visi nivo poverenja zbog

visestrukih izvora informacija. Najuocljivije povecanje pouzdanosti se odnose na izvestaje o

toplotnim talasima, obilnim padavinama i susama. Uprkos ovim razvojima, postoje oblasti

gde je pouzdanost u predvidjene promene niska. Tako su projekcije ekstremnih dogadjaja u

tropima i dalje neizvesne. Teskoce u predvidjanju raspodele tropskih ciklona doprinose ovoj

neizvesnosti.

U opstem slucaju, za sve oblasti mozemo izdvojiti nekoliko istaknutih karakteristika:

• Zagrevanje, iznad mnogih kopnenih oblasti, je vece od srednjeg godisnjeg globalnog za-

grevanja zbog manje kolicine dostupne vode za hladjenje isparavanjem, i manje termicke

inercije u poredjenju sa okeanima.

• Zagrevanje generalno povecava prostornu promenljivost padavina, doprinoseci sman-

Evropa i Mediteran 73

jenju kisnih padavina u suptropskim oblastima i povecanju na visim sirinama i u trop-

skim delovima. Precizan polozaj granica izmedju oblasti povecanja i smanjenja i dalje

je neizvestan i tu se uobicajeno AOGCM razilaze.

• Sirenje prema polovima suptropskih pojaseva, zajedno sa opstom tendencijom ka sman-

jenju padavina u subtropima, doprinosi grubim projekcijama smanjenja padavina na

granicama tih pojaseva koje su okrenute prema polovima.

• Postoji tendencija da monsunske cirkulacije rezultuju povecanim padavinama zbog povecane

konvergencije vlaznosti, uprkos slabljenju samih monsunskih struja. Medjutim, mnogi

aspekti tropskih klimatskih odziva su i dalje neizvesni.

7.2 Evropa i Mediteran

7.2.1 Procesi koji odredjuju klimu regiona

Uz globalno zagrevanje i njene direktne termodinamicke posledice, kao sto je pojacan

transport vodene pare od nizih ka visim sirinama, i nekoliko drugih faktora moze uticati na

promenu klime u buducnosti iznad Evrope i Mediterana. Varijacije u atmosferskoj cirkulaciji

uticu na klimu Evrope od godine do godine i na duzim vremenskim razmerama. Nedavni

primeri ukljucuju, na primer, toplotni talas u centralnoj Evropi u leto 2003. kojeg je karak-

terisao dug period anticiklonalnog vremena, zatim velike poplave kao posledica ciklonske

aktivnosti u centralnoj Evropi u avgustu 2002. i jako zagrevanje zima u severnoj Evropi u

periodu od 60-ih do 90-ih godina proslog veka. Na manjim geografskim razmerama, uticaji

atmosferske cirkulacije su modifikovani topografijom, posebno u oblastima slozene podloge

(Fernandez i dr., 2003; Bojariu i Giorgi, 2005).

Relativno blaga klima Evrope, posebno njenih severozapadnih delova, je delom posledica

transporta toplote prema severu meridionalnom atlantskom cirkulacijom (MOC) (npr. Stouffer

i dr., 2006). Vecina modela ukazuje da ce povecane koncentracije gasova staklene baste imati

za posledicu slabljenje MOC-a, a sto ce dalje uzrokovati smanjenje zagrevanja Evrope. Ipak,

po sadasnjem saznanju, vrlo je malo verovatno da ce zagrevanje dovesti do hladjenja.

Lokalni termodinamicki faktori takodje uticu na klimu Evrope i mogu eventualno uticati


na njene promene u buducnosti. U onim delovima Evrope koji su u sadasnjosti zimi pokriveni

snegom, smanjenje sneznog pokrivaca verovatno uzrokuje pozitivnu povratnu spregu, tj. dalje

povecanje zagrevanja. U oblasti Mediterana i katkad u centralnoj Evropi, povratne sprege koje

su u vezi sa isusivanjem tla leti su vazne cak i za sadasnju klimu. Na primer, one su povecale

toplotni talas 2003. godine (Black i dr., 2004; Fink i dr., 2004).

7.2.2 Klimatske projekcije

Srednja temperatura, promenljivost i ekstremne vrednosti

Osmotreni razvoj temperatura u Evropi u 20.veku, kojeg karakterise trend zagrevanja odred-

jen visedecenijskom varijabilnoscu, je bio u potpunosti unutar MMD simulacija (slika 7.1).

U ovom veku, predvidjeno je da ce se zagrevanje nastaviti sa stopom donekle vecom od

njene srednje globalne vrednosti, sa primetnim porastom u 20-ogodisnjim srednjim temperat-

urama (od njene vrednosti unutar perioda 1980-1999). Prema A1B scenariju, srednje godisnje

zagrevanje izmedju perioda 1980-1999 i 2080-2099 u severnoj Evropi varira od 2.3oC do

5.3oC , i od 2.2oC do 5.1oC u juznoj Evropi i Mediteranu. Zagrevanje ce u severnoj Evropi

verovatno biti najvece zimi, a u oblasti Mediterana leti (slika 7.2).

Mada promene u atmosferskoj cirkulaciji mogu znacajno uticati na temperaturu iznad

Evrope (npr. Dorn i dr., 2003), one nisu glavni uzrok predvidjenog zagrevanja (npr. Routhe i

Paeth, 2004; Stephenson i dr., 2006; van Ulden i dr., 2007). Istrazivanje zasnovano na regresiji

(regression-based study), a koje koristi 5 MMDmodela (van Ulden i van Oldenborgh, 2006) je

pokazalo da u oblasti koja uglavnom obuhvata Nemacku, promene u cirkulaciji povecavaju

zagrevanje u vecini modela tokom zime (zbog jacanja zapadne struje) i tokom leta (zbog

slabljenja zapadne struje), ali i neznatno smanjuju zagrevanje u maju i junu. Medjutim, do-

prinos cirkulacije simuliranim promenama temperature (tipicno −1oC do 1.5oC u zavisnosti

modela i meseca) je bio uglavnom mnogo manji nego od ukupnog simuliranog zagrevanja kra-

jem 21. veka.

Uprkos slabljenju MOC-a u severnom Atlantiku po vecini modela, sve MMD simulacije

pokazuju zagrevanje u Velikoj Britaniji i kontinentalnoj Evropi, jer drugi klimatski efekti

povecanja koncentracije gasova staklene baste dominiraju nad promenama u okeanskoj cirku-

laciji. Isto vazi za prethodne simulacije sa povecanom koncentracijom gasova staklene baste,


izuzev za njih nekoliko (Russel i Rind, 1999; Schaeffer i dr., 2004) koje pokazuju blago zahlad-

jenje duz severozapadne obale Evrope i zagrevanje iznad ostatka kontinenta. Uticaj promena

u MOC-u zavisi od regionalnih detalja promene, pa je tako najveci ako je okeanska konvek-

cija savladana na visim sirinama gde povratna sprega morskog leda moze povecati zahladjenje

atmosfere (Schaeffer i dr., 2004). Studije osetljivosti, koje koriste modele za opstu cirku-

laciju atmosfere i okeana sa vestackim gasenjem MOC-a i bez promena u koncentraciji gasova

staklene baste, tipicno pokazuju srednje godisnje zahladjenje izmedju 2oC i 4oC iznad veceg

dela Evrope, sa vecim zahladjenjem u isturenim severozapadnim delovima (npr. Stouffer i dr.,

2006).

Studije koje koriste tehnike smanjenja rezolucije pokazuju zagrevanje velikih razmera slicno

onom koje daju dinamicki modeli, ali sa regionalnim detaljima finije razmere, koje je pod uti-

cajem npr. udaljenosti od obale i nadmorske visine (npr. Benestad, 2005; Hanssen-Bauer i dr.,

2005).

Na osnovu simulacija globalnim (Giorgi i Bi, 2005; Rowell, 2005; Clark i dr., 2006) i re-

gionalnim modelima (Schar i dr., 2004; Vidale i dr., 2007) verovatno je da ce se promenljivost

temperature od godine do godine povecavati leti u vecini oblasti. Medjutim, velicina promene

je neizvesna, cak i u centralnoj Evropi gde je dokaz za povecanu promenljivost najjaci. U nekim

PRUDENCE (The Prediction of Regional scenarios and Uncertainties for Defining European

Climate change risks and Effects) simulacijama, letnja varijabilnost temperature od godine do

godine u centralnoj Evropi se udvostrucila izmedju 1961-1990 i 2071-2100 po A2 scenariju,

dok ostale simulacije nisu pokazale skoro nikakvu promenu (Vidale i dr., 2007). Moguci ra-

zlozi za porast u promenljivosti temperature su smanjena vlaznost tla, sto smanjuje sposobnost

isparavanja da prigusi temperaturne varijacije, i povecani kontrast u prosecnoj letnjoj tempera-

turi izmedju kopna i mora (Rowell, 2005; Lenderink i dr., 2007).

U skladu sa sveukupnim zagrevanjem i promenama u varijabilnosti, frekvencija, intenzitet

i trajanje toplotnih talasa ce se vrlo verovatno povecavati (Barnett i dr., 2006; Clark i dr., 2006;

Tebaldi i dr., 2006), dok ce se broj dana sa mrazom vrlo verovatno smanjiti (Tebaldi i dr., 2006).


Srednje padavine, promenljivost i ekstremne vrednosti

AOGCMpokazuju kontrast u promenama padavina izmedju severnih i juznih delova Evrope,

sa povecanjima na severu i opadanjima na jugu (slika 7.2). Srednja godisnja promena u pros-

toru od 1980-1999 do 2080-2099 po MMD-A1B projekcijama varira od 0 do 16% u severnoj

Evropi i od -4 do −27% u juznoj Evropi i Mediteranu. Najveca povecanja u severnoj i cen-

tralnoj Evropi su simulirana zimi. Leti, srednje promene iznad severne Evrope se razlikuju u

znaku izmedju modela, mada vecina modela simulira povecane (smanjene) padavine severno

(juzno) od oko 55oN . U juznoj Evropi i Mediteranu najpostojanija i, procentualno, najveca

opadanja se desavaju leti, ali prostorno srednje padavine u drugim sezonama takodje opadaju

po vecini ili po svim modelima.

Izgleda da i promene u cirkulaciji i termodinamicki faktori uticu na simulirani ciklus prom-

ena padavina u Evropi. Primenjujuci metod regresije na 5 MMD simulacija, pronadjeno je da

su u oblasti koja uglavnom obuhvata Nemacku (van Ulden i van Oldenborgh, 2006) promene u

cirkulaciji igrale glavnu ulogu u svim sezonama. Po vecini modela, povecanja u zimskim pa-

davinama su bila pojacana povecanim zapadnim vetrovima, sa opadnjima u letnjim padavinama

uglavnom zbog izrazenije istocne i anticiklonalne struje. Medjutim, razlike u simuliranim

promenama cirkulacije izmedju individualnih modela su bile pracene velikim razlikama u

promeni padavina, posebno leti. U detaljnijem proucavanju modela HadAM3P pokazano je da

su smanjenja letnjih padavina u kontinentalnoj i jugoistocnoj Evropi bila uglavnom povezana

sa termodinamickim faktorima (Rowell i Jones, 2006). Ovo je ukljucivalo smanjenu relativnu

vlaznost, koja je posledica veceg kontinentalnog zagrevanja u poredjenju sa susednim morskim

oblastima, i smanjenu vlaznost tla uglavnom zbog prolecnog zagrevanja koje uzrokuje ranije

topljenje snega.

Promene u padavinama se mogu znacajno menjati na relativno malim horizontalnim razmerama,

posebno u oblastima slozene topografije. Detalji ovih promena su osetljivi na promene u at-

mosferskoj cirkulaciji, kao sto je prikazano na slici 7.3 za dve PRUDENCE simulacije koje se

jedino razlikuju po koriscenom globalnom modelu. Po jednoj, jacanje u zapadnoj struji sa At-

lantskog okeana (prouzrokovano velikim porastom u gradijentu pritiska sever-jug) je praceno

porastima do 70% u godisnjim padavinama iznad Skandinavskih planina. Po drugoj, sa malom

promenom u polju prosecnog pritiska, porast je u opsegu od 0 do 20%.


Neke studije koje koriste tehnike smanjenja rezolucije ukazuju na vecu promenljivost pa-

davina malih razmera nego sto to pokazuju rezultati globalnih i regionalnih modela, posebno u

oblastima slozene topografije (Hellstrom i dr., 2001).

Vrlo je verovatno da ce smanjene padavine zajedno sa pojacanim isparavanjem u prolece i

rano leto voditi ka smanjenoj vlaznosti tla u oblasti Mediterana i u delovima centralne Evrope

(Douville i dr., 2002; Wang, 2005). U severnoj Evropi, gde se povecane padavine takmice sa

ranijm topljenjem snega i povecanim isparavanjem, MMD modeli se ne slazu oko toga da li ce

vlaznost tla leti rasti ili opadati (Wang, 2005).

Vrlo je verovatno da ce visoki ekstremi padavina rasti u velicini i ucestalosti u severnoj

Evropi i centralnoj Evropi zimi, gde su srednje padavine u vremenu simulirane da rastu. U

oblasti Mediterana i u centralnoj Evropi leti, gde su predvidjene smanjene srednje padavine,

ekstremne kratkorocne padavine mogu ili rasti (jer toplija atmosfera sadrzi vise vodene pare) ili

opadati (zbog smanjenog broja dana sa padavinama). Ovi zakljucci su utemeljeni na nekoliko

studija globalnih (npr. Semenov i Bengtsson, 2002; Voss i dr., 2002; Hegerl i dr., 2004; Wehner,

2004; Kharin i Zwiers, 2005; Tebaldi i dr., 2006) i regionalnih klimatskih modela (npr. Jones

i Reid, 2001; Raisanen i Joelsson, 2001; Booij, 2002; Christensen i Christensen, 2003, 2004;

Pal i dr., 2004; Raisanen i dr., 2004; Sanchez i dr., 2004; Ekstrom i dr., 2005; Frei i dr., 2006;

Gao i dr., 2006a; Shkolnik i dr., 2006; Beniston i dr., 2007). Medjutim, jos uvek ima puno

neizvesnosti u promenama srednjih i ekstremnih padavina.

Vremenska razmera je takodje bitna. Mada postoje neki pokazatelji povecane promenljivosti

od godine do godine, posebno u letnjim padavinama (Raisanen, 2002; Giorgi i Bi, 2005;

Rowell, 2005), ocekivano je da promene u velicini dugorocnih (mesecnih do godisnjih) ek-

strema prate promene u srednjim padavinama blize nego one u velicini kratkorocnih (Raisanen,

2005). Sa druge strane, promene u ucestalosti ekstremnih vrednosti imaju tendenciju porasta sa

povecanjem vremenske razmere cak i kad to nije slucaj za promene u velicini ekstrema (Barnett

i dr., 2006).

Mnogo vece promene su ocekivane u ucestalosti ponavljanja ekstremnih padavina nego u

velicini (Huntingford i dr., 2003; Barnett i dr., 2006; Frei i dr., 2006). Na primer, procenjeno

je da bi, u Skandinavij po A2 scenariju, najvece 5-odnevne ukupne zimske padavine koje se

desavaju jednom u 5 godina izmedju 2071-2100 bile slicne onim u sadasnjosti koje se desavaju


jednom u 8-18 godina (opseg odrazava razlike izmedju PRUDENCEmodela), (Frei i dr., 2006).

U MMD simulacijama, veliki porasti se desavaju u frekvencijama velikih zimskih padavina u

severnoj Evropi i malih letnjih padavina u juznoj Evropi i u oblasti Mediterana.

Verovatno je da ce rizik od suse rasti u juznoj i centralnoj Evropi. Nekoliko studija o

modelima su pokazala opadanje broja dana sa padavinama (npr. Semenov i Bengtsson, 2002;

Voss i dr., 2002; Raisanen i dr., 2003, 2004; Frei i dr., 2006) i porast u duzini najduzih suvih

perioda u ovoj oblasti (Voss i dr., 2002; Pal i dr., 2004; Beniston i dr., 2007; Gao i dr., 2006a;

Tebaldi i dr., 2006). Iste studije ne ukazuju na velike promene u duzini suvog perioda u severnoj

Evropi.

Brzina vetra

Poverenje u buduce promene u polju vetra iznad Evrope je i dalje relativno nisko. Nekoliko

studija o modelima (npr.Zwiers i Kharin, 1998; Knippertz i dr., 2000; Leckebusch i Ulbrich,

2004; Pryor i dr., 2005a; van den Hurk i dr., 2006) je ukazalo na povecane prosecne i/ili

ekstremne brzine vetra u severnoj i/ili centralnoj Evropi, ali neke studije pokazuju suprotan

smer (npr. Pryor i dr., 2005b). Promene i u prosecnim i u ekstremnim brzinama vetra mogu biti

sezonski promenljive, ali detalji ovih promena najverovatnije zavise od modela (npr. Raisanen

i dr., 2004; Rockel i Woth, 2007).

Kljucni faktor je promena atmosferske cirkulacije na velikoj razmeri (Raisanen i dr., 2004;

Leckebusch i dr., 2006). Simulacije sa povecanim gradijentom pritiska sever-jug preko sev-

erne Evrope (npr., gornji red slike 7.3) pokazuju jace vetrove u severnoj Evropi, zbog veceg

gradijenta pritiska osrednjenog u vremenu i zbog premestanja ciklonske aktivnosti ka severu.

Obratno, premestanje ciklonske aktivnosti prema severu smanjuju vetrovitost u oblasti Medit-

erana. Sa druge strane, simulacije sa malom promenom u polju pritiska pokazuju jedino male

promene u srednjoj brzini vetra (donji red slike 7.3).

Ekstremne brzine vetra u Evropi su uglavnom u vezi sa jakim zimskim ciklonima (npr.

Leckebush i Ullbrich, 2004). Ipak, modeli ukazuju na generalnu slicnost izmedju promena u

prosecnim i ekstremnim brzinama (Knippertz i dr., 2000; Raisanen i dr., 2004). Medjutim, cak

po vecini regionalnih klimatskih modela simulirane ekstremne brzine vetra iznad kopna imaju

tendenciju da budu male.

Klimatske projekcije drugih regiona 79

Cikloni Mediterana

Nekoliko studija je ukazalo na smanjenje ukupnog broja ciklona u Mediteranu (Lionello i

dr., 2002; Verant, 2004; Somot, 2005; Leckebusch i dr., 2006; Pinto i dr., 2006; Ulbrich i dr.,

2006), ali ne postoji jedinstveno misljenje da li ce broj jakih ciklona rasti ili opadati (Lionello

i dr., 2002; Pinto i dr., 2006).

Sneg i morski led

Vrlo je verovatno da ce sveukupno zagrevanje skratiti sneznu sezonu u citavoj Evropi.

Visina snega ce takodje verovatno biti smanjena, bar u vecini oblasti, mada povecanja ukupnih

zimskih padavina mogu spreciti povecano topljenje i smanjeno lomljenje cvrstih padavina sto

je u vezi sa zagrevanjem. Promene mogu biti velike, ukljucujuci potencijalno skracenje snezne

sezone za 1-3 meseca u severnoj Evropi (Raisanen i dr., 2003) i smanjenje visine snega od 50

do 100% u vecini Evrope (Raisanen i dr., 2003; Rowell, 2005) do kraja 21.veka. Medjutim,

izgleda da su snezni uslovi u najhladnijim delovima Evrope, na primer, severna Skandinavija i

severozapadna Rusija (Raisanen i dr., 2003; Shkolnik i dr., 2006) i najvisi vrhovi Alpa (Benis-

ton i dr., 2003), manje osetljivi na promene u temperaturi i padavinama predvidjene za ovaj

vek, nego oni delovi na nizim sirinama i visinama.

Verovatno je da ce Balticko more izgubiti veliki deo svog sezonskog ledenog pokrivaca

tokom ovog veka. Koristeci regionalni model atmosfera-Balticko more (Meier i dr., 2004)

prosecni zimski maksimum rasprostranjenosti leda je opao za oko 70% (60%) izmedju 1961-

1990 i 2071-2100 po A2 (B2) scenariju. Duzina sezone zaledjenosti je bila predvidjena da

opada za 1-2 meseca u severnim i 2-3 meseca u centralnim delovima. Slicna smanjenja ledenog

pokrivaca Baltickog mora su bila predvidjena ranijim studijama (Haapala i dr., 2001; Meier,

2002).

7.3 Klimatske projekcije drugih regiona

Afrika

Vrlo je verovatno da ce zagrevanje biti vece od srednjeg globalnog godisnjeg zagrevanja

iznad citavog kontinenta i u svim sezonama, sa vecim zagrevanjem suvljih suptropskih oblasti


nego vlaznijih tropskih. Godisnje kisne padavine ce verovatno da se smanje u vecem delu

mediteranske Afrike i severne Sahare, sa vecom verovatnocom smanjenja kise kako se pri-

blizavamo obali Mediterana. Kisne padavine ce se u juznoj Africi verovatno smanjiti u vecem

delu oblasti sa zimskom kisom i nad zapadnim obalama. Verovatno ce doci do porasta u sred-

njim godisnjim kisnim padavinama u istocnoj Africi. Nije jasno kako ce se kisa razvijati u

oblastima juzne Sahare i duz obale Gvineje.

Azija

Verovatno je da ce zagrevanje u potpunosti biti vece od srednje globalne vrednosti iznad

centralne Azije, Tibetanskog platoa i severne Azije, zatim iznad globalne srednje vrednosti

u istocnoj i juznoj Aziji, i slicno globalnoj srednjoj vrednosti u jugoistocnoj Aziji. Vrlo je

verovatno da ce padavine tokom zime na severnoj polulopti rasti u istocnoj i u juznim delovima

jugoistocne Azije. Padavine leti ce verovatno rasti u severnoj, istocnoj, juznoj i u vecem delu

jugoistocne Azije, a u centralnom delu kontinenta ce verovatno opadati. Vrlo je verovatno da

ce toplotni talasi/vruci periodi vremena leti duze trajati, biti intenzivniji i ucestaliji u istocnoj

Aziji. Vrlo je verovatno postojanje manje vrlo hladnih dana u istocnoj i juznoj Aziji. Takodje,

vrlo je verovatno da ce doci do porasta u frekvenciji jakih padavina u delovima juzne Azije

i u istocnom delu kontinenta. Ekstremne kisne padavine i vetrovi koji su u vezi sa tropskim

ciklonima ce se verovatno povecati u istocnoj, jugoistocnoj i juznoj Aziji.

Severna Amerika

Srednje godisnje zagrevanje ce verovatno nadmasiti globalno srednje zagrevanje u vecini

oblasti. Zagrevanje ce verovatno biti najvece zimi u severnim oblastima, odnosno leti u ju-

gozapadnim. Verovatno je da ce minimalne zimske temperature rasti vise nego prosecne u

severnom delu kontinenta. Isto tako, verovatno je da ce maksimalne letnje rasti vise nego

prosecne u jugozapadnom delu kontinenta. Vrlo je verovatno da ce se srednje godisnje pa-

davine povecavati u Kanadi i severoistoku SAD-a, i verovatno ce se smanjiti u jugozapadnom

delu severne Amerike. U juznoj Kanadi, padavine ce verovatno rasti zimi i u prolece, a opadati

leti. Duzina snezne sezone i visina snega ce se vrlo verovatno smanjiti u vecem delu Severne

Amerike izuzev u severnim delovima Kanade, gde je verovatno da ce maksimalna visina snega


rasti.

Centralna i Juzna Amerika

Srednje godisnje zagrevanje ce verovatno biti slicno srednjem globalnom zagrevanju u

juznom delu Juzne Amerike, dok ce u ostalim delovima biti vece. Verovatno je da ce se godisnje

padavine smanjiti u vecini srednje Amerike i iznad juznih Anda, mada promene u atmosfer-

skoj cirkulaciji mogu uzrokovati veliku lokalnu promenljivost u odzivu padavina u planinskim

oblastima. Zimske padavine iznad Ognjene zemlje i letnje padavine u jugoistocnom delu kon-

tinenta ce se verovatno smanjiti. Neizvesno je kako ce se srednje godisnje i sezonske kisne

padavine menjati iznad severne Juzne Amerike, ukljucujuci amazonske sume. Medjutim, pos-

toji kvalitativna saglasnost izmedju simulacija za neke oblasti, tj. povecanje kise u Ekvadoru

i severnom Peruu, i smanjenje na krajnjem severu kontinenta i u juznom delu severoistocnog

Brazila.

Australija i Novi Zeland

Zagrevanje ce verovatno biti vece nego zagrevanje okruzujuceg okeana, ali uporedivo sa

globalnom srednjom vrednoscu. Manje je na jugu, posebno zimi. Verovatno je da ce se pa-

davine smanjiti u juznoj Australiji zimi i u prolece, vrlo je verovatno da ce se smanjiti u ju-

gozapadnoj Australiji zimi, i verovatno je da ce rasti na zapadu Juznog ostrva Novog Zelanda.

Promene u kisnim padavinama u severnoj i centralnoj Australiji su neizvesne. Verovatna je

pojacana srednja brzina vetra preko Juznog ostrva Novog Zelanda, posebno zimi. Vrlo je

verovatna povecana frekvencija ekstremno visokih dnevnih temperatura u Australiji i Novom

Zelandu, a opadanje hladnih ekstrema. Vrlo je verovatno da ce se ekstremne vrednosti dnevnih

padavina povecati, izuzev mozda u oblastima znacajnog smanjenja u srednjim kisnim pa-

davinama (juzna Australija zimi i u prolece). Verovatan je povecani rizik od susa u juznim

podrucjima Australije.

Polarne oblasti

Vrlo je verovatno da ce se Arktik zagrevati tokom ovog veka vise od srednje globalne

vrednosti. Predvidjeno je da ce zagrevanje biti najvece zimi, a najmanje leti. Godisnje padavine


na Arktiku ce se vrlo verovatno povecavati. Vrlo je verovatno da ce porast padavina biti najveci

zimi, a najmanji leti. Arkticki morski led ce se vrlo verovatno smanjiti, kako u svom opsegu,

tako i u debljini. Neizvesno je kako ce se cirkulacija u Arktickom okeanu menjati.

Antarktik ce se verovatno zagrevati i padavine ce verovatno rasti iznad kontinenta. Neizvesno

je do kog stepena ce se razvijati ucestalost ekstremnih temperatura i padavina u polarnim re-

gionima.

Mala ostrva

Nivoi mora ce verovatno rasti u skladu sa prosecnom vrednoscu tokom veka oko malih

ostrva Karipskog mora, Indijskog okeana i severnog i juznog dela Pacifika. Porast verovatno

nece biti geografski ujednacen i velika odstupanja izmedju modela cini regionalne projekcije

neizvesnim. Vrlo je verovatno da ce se sva ostrva u Karipskom moru, Indijskom okeanu, sever-

nom i juznom Pacifiku zagrevati tokom ovog veka. Zagrevanje ce verovatno biti donekle manje

od srednjeg godisnjeg globalnog. Verovatno je da ce se letnje kisne padavine u oblasti Kariba

smanjiti u okolini Velikih Antila, dok su promene na drugom mestu i zimi neizvesne. Verovatno

je da ce godisnje kisne padavine rasti u severnom Indijskom okeanu sa povecanjima verovatno

u okolini Sejsela u decembru, januaru i februaru i u okolini Maldiva u junu, julu i avgustu,

dok su smanjenja verovatna u okolini Mauricijusa u junu, julu i avgustu. Verovatno je da ce

godisnje kisne padavine rasti u ekvatorijalnom Pacifiku, dok su, po vecini modela, smanjenja

predvidjena samo za istocni deo Francuske Polinezije u decembru, januaru i februaru.


Slika 7.1: Temperaturne anomalije u odnosu na period 1901-1950 za dve oblasti u Evropiza period 1906-2005 (crna linija) i simulirane vrednosti (osenceno crvenim). Narandzastaoblast predstavlja predvidjene vrednosti za 21.vek po A1B scenariju. Vertikalne linije sa desnestrane predstavljaju opseg predvidjenih promena za period 2091-2100 za B1 (plavo), A1B(narandzasto)i A2 scenario (crveno).


Slika 7.2: Promene temperature (gore) i padavina (dole) iznad Evrope dobijene na osnovuMMD-A1B simulacija. Prikazane su srednje godisnje (levo), zimske (u sredini) i letnje (desno)vrednosti izmedju 1980-1999 i 2080-2099.


Slika 7.3: Simulirane promene u srednjem godisnjem pritisku na nivou mora(∆SLP ), padavinama(∆Prec)isrednjojbrzinivetrana10mod1961 − 1990do2071 −2100.RezultatisuzasnovaninaA2scenarijuidobijeniizistogregionalnogklimatskogmodela(RossbyCentrereOceanmodel;RCAO)koristecigranicnepodatkeizdvaglobalnamodelaECHAM4/OPY C3(gore)iHadAM3H

8

ZAKLJUCAK

Slike

3.1 Sematski prikaz komponenti klimatskog sistema, njihovih procesa i interakcija. 9

3.2 Atmosferske koncentracije gasova staklene baste za poslednjih 2000 godina.

Jedinice za koncentraciju su ppm (parts per million-delova na milion) i ppb

(parts per billion-delova na milijardu) i one predstavljaju odnos broja molekula

gasova staklene baste prema ukupnom broju suvog vazduha. . . . . . . . . . . 11

3.3 Procene globalnog srednjeg radijacionog forsiranja i raspon CO2,CH4,N2O i

ostalih vaznih faktora i mehanizama, zajedno sa tipicnom geografskom raspros-

tranjenoscu i procenjenim nivoom naucnog razumevanja (NNR). Vrednosti

predstavljaju forsiranja u 2005. godini u odnosu na pocetak industrijske ere

(1750). Tanke crne horizontalne linije predstavljaju opseg neizvesnosti za

svaku pojedinacnu vrednost. Vulkanski aerosoli, kao prirodni faktor, ovde nisu

ukljuceni zbog njihovog povremenog pojavljivanja. . . . . . . . . . . . . . . . 13

6.1 Poredjenje osmotrenih promena prizemne temperature na kontinentalnom i

globalnom nivou sa rezultatima simuliranim pomocu klimatskih modela u ko-

jima se koriste prirodni i antropogeni uticaji. Promene temperature su u odnosu

na odgovarajuce proseke za period 1906-2005. Isprekidane crne linije su koriscene

za prostornu pokrivenost manju od 50%. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60

SLIKE 88

6.2 Osmotrene promene u (a) globalnoj prosecnoj prizemnoj temperaturi, (b) glob-

alnom prosecnom dizanju mora na osnovu podataka dobijenih merenjem (plavo)

i sa satelita (crveno), i (c) snezni pokrivac na severnoj hemisferi od marta do

aprila. Sve promene su u odnosu na odgovarajuce proseke za period 1961-

1990. Glatke krive prikazuju decenijske prosecne vrednosti dok kruzici prikazuju

godisnje vrednosti. Osencene oblasti su intervali neizvesnosti. . . . . . . . . . 61

6.3 Visemodelsko srednje godisnje prizemno zagrevanje (oC) za B1 (gore), A1B

(u sredini) i A2 scenario (dole) i za tri perioda, 2011-2030 (levo), 2046-2065

(u sredini) i 2080-2099 (desno), u odnosu na razdoblje 1980-1999. . . . . . . . 63

6.4 Zonalne srednje vrednosti promene temperature (oC) u atmosferi (gore) i okeanu

(dole). Vrednosti su visemodelski proseci za A1B scenario za tri vremenska

perioda 2011-2030 (levo), 2046-2065 (u sredini), 2080-2099 (desno). . . . . . 64

6.5 Promene u prizemnoj temperaturi vazduha (oC , levo) i u padavinama (mmdan−1,

desno) za zimsku (gore) i letnju (dole) sezonu. Vrednosti su visemodelski

proseci nacinjeni na osnovu A1B scenarija za period 2080-2099 u odnosu na

1980-1999. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65

6.6 Visemodelske srednje vrednosti za promene u (a) padavinama (mmdan−1), (b)

vlaznosti tla (%), (c) oticanju sa kopna (mmdan−1) i (d) isparavanju (mmdan−1),

za A1B scenario za razdoblje 2080-2099 u odnosu na 1980-1999. . . . . . . . 66

6.7 Visemodelske simulirane anomalije povrsine mora pod ledom za 20.(crna lin-

ija) i 21.vek koristeci A2, A1B i B1 scenario, kao i tzv.”commitment” scenario

za severnu (a,b) i juznu hemisferu (c,d). Leva strana se odnosi na period januar-

mart, a desna za jul-septembar. Vrednosti anomalija su u odnosu na period

1980-2000. Povrsina mora pod ledom je definisana kao ukupna oblast u kojoj

koncentracija morskog leda prelazi 15%. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67

6.8 Visemodelske srednje vrednosti koncentracije morskog leda (%) za periode

januar-mart i juli-septembar za razdoblja (a) 1980-2000 i (b) 2080-2100 nacinjene

na osnovu A1B scenarija. Gornji red se odnosi na Arktik, a donji na Antarktik.

Bela linija predstavlja danasnju granicu srednje 15%-ne koncentracije morskog

leda. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68

SLIKE 89

7.1 Temperaturne anomalije u odnosu na period 1901-1950 za dve oblasti u Evropi

za period 1906-2005 (crna linija) i simulirane vrednosti (osenceno crvenim).

Narandzasta oblast predstavlja predvidjene vrednosti za 21.vek po A1B scenar-

iju. Vertikalne linije sa desne strane predstavljaju opseg predvidjenih promena

za period 2091-2100 za B1 (plavo), A1B (narandzasto)i A2 scenario (crveno). . 83

7.2 Promene temperature (gore) i padavina (dole) iznad Evrope dobijene na osnovu

MMD-A1B simulacija. Prikazane su srednje godisnje (levo), zimske (u sredini)

i letnje (desno) vrednosti izmedju 1980-1999 i 2080-2099. . . . . . . . . . . . 84

7.3 Simulirane promene u srednjem godisnjem pritisku na nivou mora (∆SLP ), padavinama(∆Prec)isrednjo

1990do2071−2100.RezultatisuzasnovaninaA2scenarijuidobijeniizistogregionalnogklimatskogmo

Oceanmodel;RCAO)koristecigranicnepodatkeizdvaglobalnamodelaECHAM4/OPY C3(gore)iHa

Bibliografija

Arakawa, A., i W. H. Schubert, 1974: Interaction of a cumulus cloud ensemble with the large-

scale environment, Part I. J. Atmos. Sci., 31, 674–701.

Arakawa, A., 2004: The cumulus parametrization problem: Past, present and future. J.Clim.,

17, 2493–2525.

Chin, M., 2002: Tropospheric aerosol optical thickness from GOCART model and compar-

sions with satelite and sun photometer measurements. J.Atmos.Sci., 59, 461–483.

Iacobellis, S. F., G. M.McFarquhar, D. L. Mitchell, i R. C. J. Somerwille, 2003: The sensitivity

of radiative fluxes to parametrized cloud microphysics. J.Clim., 16, 2979–2996.

Kinne, S., 2003: Monthly averages of aerosol properties: A global comparsion among models,

satellite, and AERONET ground data. J.Geophys.Res., 108(D20), 4634.

Kunkel, K. E., i X. Z. Liang, 2005: GCM simulations of the climate in the central united states.

J.Clim., 18, 1016–1031.

Nakicenovic, N., i R. Swart, 2000: Special Report on Emissions Scenarios. A Special Report

of Working Group III of the Intergovernmental Panel on Climate Change. Cambridge Uni-

versity Press, Cambridge, United Kingdom and New York, NY, USA, 599 pp.

Takemura, T., 2002: Single scattering albedo and radiative forcing of various aerosol species

with a global three-dimensional model. J.Clim., 15, 333–352.

prikaz izveˇstaja medjuvladine komisije za klimatske ...haos.ff.bg.ac.rs/mirjam/dijana/ipcc.pdf ·...

Documents