Escenaris climàtics amb alta resolució a Catalunya

PUBLICADA EL 31/01/2013

Durant els anys 2011 i 2012, una col·laboració entre el Servei Meteorològic de Catalunya (SMC) i el Barcelona Supercomputing Center – Centro Nacional de Supercomputación (BSC-CNS) ha permès desenvolupar el projecte ESCAT (Generació d”Escenaris Climàtics amb Alta Resolució per a Catalunya), i els resultats han complert el triple objectiu inicial:

• generar projeccions climàtiques de diferents variables meteorològiques a una resolució espacial de 10 km per a Catalunya;
• avaluar la incertesa d’aquestes projeccions (especialment per a la temperatura i la precipitació);
• proporcionar informació adient a l’Oficina Catalana del Canvi Climàtic (OCCC) per a l’elaboració i seguiment de l’Estratègia Catalana d’Adaptació al Canvi Climàtic 2013-2020.

Atès que en aquests tipus de projectes és necessari disposar d’un ampli ventall d’escenaris climàtics possibles, és indispensable disposar d”una gran potència de càlcul per poder fer, en un temps raonable, totes les simulacions a partir de les quals s’obtenen les diferents projeccions climàtiques. En el nostre cas, l’ús del superordinador Mare Nostrum (gestionat pel BSC-CNS) ha estat fonamental per obtenir els resultats de totes les simulacions amb un temps suficient per poder analitzar les projeccions i subministrar informació a l’OCCC. Només com a curiositat, per generar totes les simulacions del projecte ESCAT s’han utilitzat 1,62 milions d’hores de “cpu”, que si només s’hagués disposat d’una “cpu” (d’un únic ordinador) equivaldrien a un temps de 185 anys. En comptes d’aquests 185 anys de processament i càlcul informàtic, l’ús de 1280 processadors (“cpu”) en paral·lel del Mare Nostrum ha permès reduir el temps de càlcul a menys de tres mesos, generant un volum d’informació que ocupa uns 15 TB d’espai de disc.

La tècnica desenvolupada per obtenir els escenaris climàtics de Catalunya a una resolució de 10 km és l’anomenada regionalització dinàmica, en la qual es consideren els resultats proporcionats pels models de climàtics globals (amb una resolució de l’ordre del centenar de km) com a condicions inicials i de contorn per a les simulacions amb els models d’àrea limitada (que poden treballar a resolucions espacials molt més altes). Al projecte ESCAT s’ha treballat amb dues simulacions del model global ECHAM5-MPIOM (desenvolupat al Max-Planck Institut für Meteorologie d’Hamburg, i avaluat al quart informe de l’IPCC publicat l’any 2007) i amb el model d’àrea limitada WRF (desenvolupat als Estats Units i emprat arreu del món, també a l’SMC per donar suport a la predicció diària del temps). A més, per disposar d’un major ventall de possibles projeccions per al segle XXI, s’han executat les simulacions considerant tres possibles escenaris d’emissions a l’atmosfera de gasos amb efecte d’hivernacle: escenari A2 (sever), escenari A1B (intermedi) i escenari B1 (moderat).

El període analitzat amb totes les simulacions és 1971-2050, tenint en compte que el període 1971-2000 ha servit per verificar la metodologia (comparant els resultats de les simulacions amb les dades registrades a Catalunya) i és el període de referència per donar els resultats projectats per al període 2001-2050.

Els principals resultats es poden consultar al document Resum executiu del projecte ESCAT, però tot seguit se n’esmenten alguns dels principals:

1. Augment significatiu i robust de la temperatura mitjana anual a Catalunya durant el període 2001-2050 respecte del valor mitjà al període de referència 1971-2000, amb una tendència mitjana igual a 1,3°C en 50 anys.
2. Aquest augment de la temperatura mitjana anual a Catalunya segueix una relació directa amb la latitud i l’altitud, de manera que el màxim augment s’assoleix al Pirineu Occidental i el mínim s’obté al litoral sud.
3. A escala estacional, en general s’assoliria la variació màxima de temperatura a l’estiu, mentre que la variació mínima seria a l’hivern.
4. Durant les properes dècades hi hauria un augment de la probabilitat d’ocurrència dels mesos molt càlids i poca variació de la dels mesos molt freds. A més, per al mateix període es projecta un augment del nombre de nits tropicals (dies amb temperatura mínima superior a 20°C) i una disminució del nombre de dies de glaçada (dies amb temperatura mínima igual o inferior a 0°C).
5. Les tendències projectades per a la precipitació mitjana anual presenten més incerteses, i depenen força de la simulació considerada i de la zona geogràfica. La tendència mitjana considerant totes les simulacions és -7,5% en 50 anys, però el rang de variació més probable és entre -10% i 5% en el mateix període temporal.
6. Malgrat la incertesa comentada, es pot dir que la precipitació mitjana anual tendeix a disminuir a gran part del territori, especialment al Pirineu Occidental, però a zones del litoral podria arribar a augmentar, sobretot al litoral nord. A més, la variabilitat interanual de la precipitació durant el període 2001-2050 seria més elevada que la registrada durant 1971-2000, especialment a la zona Litoral – Prelitoral.
7. Existeixen diferències a escala estacional segons l’escenari d’emissions considerat, però la majoria de simulacions proporcionen un augment de la precipitació a l’hivern (sobretot al litoral) i una disminució a la primavera. L’estiu i la tardor presenten més incertesa.
8. Comparant els valors extrems de la precipitació dels períodes 2011-2050 i 1971-2000, hi hauria un augment de la probabilitat de mesos secs i una disminució de la de mesos plujosos. Ara bé, estudiant el comportament de les precipitacions diàries màximes, es projecta a Catalunya un augment en la probabilitat d’episodis de precipitació extrema (superior als 200 mm en 24 hores), malgrat aquesta probabilitat continuaria essent baixa.
9. L”anàlisi dels índexs climàtics relacionats amb la precipitació no mostra tendències molt clares, però es pot destacar un augment de la longitud màxima de la ratxa seca (LMRS, nombre màxim de dies consecutius en un any amb precipitació inferior a 1,0 mm).
10. Disminució lleugera de la velocitat del vent mitjana anual durant el període 2001-2050 respecte del valor de 1971-2000. La tendència mitjana considerant totes les simulacions és -2,7% en 50 anys.

A partir dels resultats del projecte ESCAT, és d”esperar que es produeixin impactes significatius en diversos àmbits del país, com una reducció dels recursos hídrics, de la cobertura de neu a l”hivern i del potencial de generació elèctrica d”origen eòlic, així com un augment del risc d’incendis forestals. Ara bé, és feina de tots entendre aquests possibles impactes i treballar per mitigar les seves conseqüències i per adaptar-nos-hi, si s”escau.