Tác động của biến đổi khí hậu đối với độ nghiêm trọng của hạn hán
Tóm tắt
Tóm tắt. Bài báo này đánh giá tác động của biến đổi khí hậu đối với độ nghiêm trọng của hạn hán ở vùng Thessaly, Hy Lạp. Chỉ số Lượng mưa chuẩn hóa (SPI) đã được sử dụng để ước lượng độ nghiêm trọng của hạn hán. Một hệ thống thông tin địa lý được áp dụng để chia vùng Thessaly thành mười hai khu vực thủy văn đồng nhất dựa trên địa hình của chúng. Giá trị lượng mưa trung bình hàng tháng từ 50 trạm lượng mưa ở Thessaly trong giai đoạn thủy văn từ tháng 10 năm 1960 đến tháng 9 năm 1990 đã được sử dụng để ước tính lượng mưa trung bình theo vùng. Các chuỗi thời gian lượng mưa này đã được sử dụng để ước tính Chỉ số Lượng mưa chuẩn hóa (SPI) cho nhiều khoảng thời gian (1-, 3-, 6-, 9- và 12 tháng) cho mỗi tiểu lưu vực hoặc khu vực. Các dữ liệu đầu ra của Mô hình quay vòng toàn cầu CGCM2 được áp dụng cho hai kịch bản kinh tế - xã hội, cụ thể là SRES A2 và SRES B2 để đánh giá tác động của biến đổi khí hậu đối với hạn hán. Các đầu ra của GCM đã được điều chỉnh về quy mô cho vùng Thessaly bằng phương pháp thống kê để ước tính chuỗi thời gian lượng mưa cho hai giai đoạn tương lai 2020–2050 và 2070–2100. Một phương pháp đã được đề xuất để ước tính các đường cong độ nghiêm trọng hạn hán tích lũy theo năm - thang thời gian - tần suất. Các đường cong này tích hợp độ nghiêm trọng và tần suất của các loại hạn hán khác nhau. Các chuỗi thời gian SPI và độ nghiêm trọng hạn hán tích lũy theo năm đã được ước tính và so sánh với các chuỗi thời gian và giá trị tương ứng của giai đoạn lịch sử từ 1960 đến 1990. Kết quả cho thấy rằng độ nghiêm trọng hạn hán hàng năm gia tăng cho tất cả các khu vực thủy văn và các thang thời gian SPI, với kịch bản kinh tế - xã hội SRES A2 là cực đoan nhất.
Từ khóa
Tài liệu tham khảo
Bartzokas, A., Lolis, C., and Metaxas, D. A.: The 850 hPa relative vorticity centres of action for winter precipitation in the Greek area, Int. J. Climatol., 23, 813–828, 2003.
Blenkinsop, S. and Fowler, H. J.: Changes in drought characteristics for Europe projected by the PRUDENCE regional climate models, Int. J. Climatol., 27, 12, 1595–1610, 2007.
Boer, G. J., Flato, G., Reader, M. C., and Ramsden, D.: A transient climate change simulation with greenhouse gas and aerosol forcing: experimental design and comparison with the instrumental record for the twentieth century, Clim. Dyn., 16, 405–425, 2000.
Bordi, I., Fraedrich, K., Petitta, M., and Suttera, A.: Extreme value analysis of wet and dry periods in Sicily, Theor. Appl. Climatol., 87, 61–71, 2007.
Buishand, T. A., Shabalova, M. V., and Brandsma, T.: On the choice of the temporal aggregation level for statistical downscaling of precipitation, J. Climate, 17, 1816–1827, 2004.
European Environmental Agency, (EEA): Mapping the impacts of recent natural disasters and technological accidents in Europe, Environmental issue report No. 35, European Environment Agency, Copenhagen, 2004.
Flato, G. M. and Boer, G. J.: Warming asymmetry in climate change simulations, Geoph. Res. Lett., 28, 195–198, 2001.
Henriques, A. G. and Santos, M. J. J.: Regional drought distribution model, Phys. Chem. Earth (B), 24, 1–2, 19–22, 1999.
Hisdal, H., Stahl, K., Tallaksen, L. M., and Demuth, S.: Have streamflow droughts in Europe more severe of frequent?, Int. J. Climatol., 21, 317–333, 2001.
Houssos, E. E. and Bartzokas, A.: Extreme precipitation events in NW Greece, Adv. Geosci., 7, 91–96, 2006.
Intergovernmental Panel on Climate Change, (IPCC): Climate Change 2001 – The Scientific Basis, Cambridge University Press, Cambridge, 2001.
Intergovernmental Panel on Climate Change, (IPCC): Climate Change 2007: Synthesis Report of the Fourth Assessment Report, IPCC, 2007.
Kim, T. W., Valdes, J. B., and Aparicio, J.: Frequency and spatial characteristics of droughts in the Conchos River Basin, Mexico, Water Int., 27, 3, 420–430, 2002.
Kothavala, Z.: The duration and severity of drought over eastern Australia simulated by a coupled ocean-atmosphere GCM with a transient increase in CO2, Envir. Model. Soft., 14, 243–252, 1999.
Lana, X. and Burgueno, A.: Spatial and temporal characterization of annual extreme droughts in Catalonia (Northern Spain), Int. J. Climatol., 18, 93–110, 1998.
Loaiciga, H. A., Michaelsen, J., Garver, S., Haston, L., and Leipnik, L. B.: Droughts in river basins of the United States, Geophys. Res. Lett., 19, 20, 2051–2054, 1992.
Loukas, A. and Vasiliades, L.: Probabilistic analysis of drought spatiotemporal characteristics in Thessaly region, Greece, Nat. Hazards Earth Syst. Sci., 4, 719–731, 2004.
Loukas, A., Vasiliades, L., and Tzabiras, J.: Evaluation of climate change on drought impulses in Thessaly, Greece, European Water Journal, 17/18, in press, 2007.
Maidment, D. R.: Handbook of Hydrology, McGraw-Hill, New York, 1424 pp., 1993.
Mavromatis, T.: Drought index evaluation for assessing future wheat production in Greece, Int. J. Climatol., 27, 7, 911–924, 2007.
McKee, T. B., Doesken, N. J., and Kleist, J.: Drought monitoring with multiple time scales, Preprints, 9th Conference on Applied Climatology, Dallas, TX, Amer. Meteor. Soc., 233–236, 1995.
McKee, T. B., Doesken, N. J., and Kleist, J.: The relationship of drought frequency and duration to time scales, Preprints, 8th Conference on Applied Climatology, Anaheim, CA, Amer. Meteor. Soc., 179–184, 1993.
Metaxas, D. A., Bartzokas, A., Repapis, C. C., and Dalezios, N. R.: Atmospheric circulation anomalies in dry and wet winters in Greece, Meteor. Z., 2, 3, 127–131, 1993.
National Observatory of Athens: Climatic Changes in Mediterranean, Scientific Report, National Observatory of Athens, Athens, Greece, 2001.
Schoof, J. T. and Pryor, S. C.: Downscaling temperature and precipitation: a comparison of regression-based methods and artificial neural networks, Int. J. Climatol., 21, 773–790, 2001.
Tatli, H., Dalfes, H. N., and Mentes, S. S.: A statistical downscaling method for monthly total precipitation over Turkey, Int. J. Climatol., 24, 161–180, 2004.
Weiss, M., Flörke, F., Menzel, L., and Alcamo, J.: Model-based scenarios of Mediterranean droughts, Adv. Geosci., 12, 145–151, 2007.