Основен изпълнител: НИГГГ-БАН
ИНОВАТИВНИ ПРЕСМЯТАНИЯ ЗА АНАЛИЗ НА ПОСЛЕДСТВИЯТА ОТ КЛИМАТИЧНИТЕ ПРОМЕНИ
Целта на този проект е провеждането на компютърни симулации на регионалните климатични промени в България, подпомагайки формулирането и изпълнението на национален план за действие за адаптация към климатичните промени. Глобалното затопляне е следствие от протичащите промени в циркулацията на системата океан-атмосфера, което води не само до промени на температурата, но също и на пространствено – времевото разпределение на валежите, съответно на глобалните водни баланси, до изменения в характеристиките и пространствено – времевото разпределение на неблагоприятни и катастрофални събития (засушаване, бури, градушки, наводнения, пожари, морско вълнение, почвена ерозия и др.). Промените ще имат своето отражение върху екосистемите, всички сектори на икономиката и всеки аспект на човешката дейност и качеството на живот. Регионалните и локални климатични промени не могат да бъдат добре предсказани от глобалните модели. Стратегията и съответният план за действие трябва да бъдат формулирани за дадена страна на основата на прогнози на регионалните/локални особености на климатичните промени и последствията от тях. Целта на планираното изследване е да се създаде адекватна методика, която да се приложи за получаване на надеждни, изчерпателни и детайлни оценки на възможните регионални/локални климатични промени и последствията от тях за различни сценарии за промяна на глобалния климат, предоставяйки по този начин солидна научна основа за изработване, текуща оценка на ефективността и актуализация на плана за действие. Главното научно предизвикателство е мулти-мащабната природа на процесите и сложното взаимодействие на различните по мащаби явления, механизми и пътища по които се формират регионалните/локални особености на климатичните промени и тяхното отражение върху околната среда и човешката дейност. От друга страна, разкриването на различните възможни последствия от регионалните/локални климатични промени и оценката им чрез унифицирана метрика е нова мултидисциплинарна задача. Тези предизвикателства изискват изключително мащабни симулации, които предполагат развитието и прилагането на съвременни изчислителни техники, включително Big Data, високошроизводителни, Грид и облачни технологии.
- Създаване на унифицирана гео-информационна среда
Изследванията ще се провеждат с използване на най-изчерпателната достъпна Big Data. Това е огромен обем информация, която може да бъде използвана само чрез създаване на всеобхватна мета- база данни със съответни процедури за достъп и обработка на данните. Изследванията ще се проведат с използване на съвременни модели (RegCM, WRF, ALADIN), проверени и настроени за физикогеографските и климатични особености на Балканския полуостров и България чрез провеждането на 10-годишни симулации за изминал период при вариране на изчерпателен набор моделни конфигурации, които сравнени с наличните метеорологични (климатични) данни ще позволят да се избере тази конфигурация, която най-добре описва регионалните/локални особености. Проверката и настройването на моделите изисква огромни ресурси, така че прилагането на съвременни високопроизводителни изчисления е единственият начин за изпълнение на задачата.
2. Прогноза на бъдещите регионални/локални климатични промени
Бъдещите климатични промени в страната ще бъдат прогнозирани за срезове от 50 до 100 години напред във времето на основата на приетия набор сценарии на глобалните климатични промени, за който набор ще бъде предсказана съвкупността от пространствено – времеви изменчивости на основните параметри на климата. Ще бъде оценена пространствено – времевата повтаряемост на екстремните/катастрофални атмосферни събития. Ще бъдат проведени ансамблови и мулти- моделни симулации, което отново изисква прилагането на най-напредничави компютърни технологии.
3. Оценка на въздействието на климатичните промени върху екосистемите, икономиката и качеството на живот
Климатичните промени ще въздействат на всички останали компоненти на околната среда – кръговрат на водата, почви, екосистеми, биоразнообразие, качество на въздуха и водите и др., а оттам на икономиката, качеството на живот и изобщо всеки аспект на човешката дейност. Тези въздействия ще бъдат оценени с прилагането на съвременни модели за анализ на Big Data в термините на унифицирана метрика. Подходящият избор на тези модели и въвеждането на универсалната метрика са основното предизвикателство в тази задача.