Definice problému

Prvním krokem při vyhodnocování dopadů změny klimatu je definice problému. Tedy zodpovězení následujících otázek:

• Jaká je sledovaná charakteristika a typické časoprostorové měřítko, ve kterém je možné ji popsat?
• Je k dispozici (nebo je možné vytvořit) model posuzovaného systému?
• K jakému časovému horizontu je potřeba vytvořit scénáře?
• Jaká má být povaha scénářů změny klimatu – je nutné je vytvořit pro bod, průměr na určitou plochu (např. povodí) nebo jsou nezbytné prostorově distribuované scénáře?
• Co je očekávaným výstupem analýzy – pravděpodobnostní řešení, několik variantních scénářů, analýza citlivosti?

Odpovědi na tyto otázky pak do značné míry určují:

• jakou metodu je možné použít pro tvorbu scénáře změny klimatu,
• jak budou zpracovány prostorové informace pocházející ze simulací klimatických modelů,
• jak bude reflektována nejistota spojená s modelováním dopadů změny klimatu.

Časoprostorové měřítko (viz Obr. 1.5) je určeno analyzovaným problémem – například zatímco změny průměrné hydrologické bilance je možno dostatečně popsat v měsíčním kroku, problematiku eroze půdy je nutno řešit v měřítku několika minut až hodin. Časové měřítko rovněž ovlivňuje výběr použitelných metod pro tvorbu scénářů změn klimatu. K vyhodnocení dopadů změny klimatu je, kromě scénářů, nutné umět odhadnout reakci posuzovaného systému na změnu vstupních veličin, tj. je nutné vybudovat model systému – např. nakalibrovat hydrologický model pro určité povodí.

Strategie tvorby scénářů změny klimatu lze v zásadě rozdělit do tří skupin:

1. analýza variability a trendů
2. citlivostní analýza
3. scénáře změny klimatu založené na simulacích klimatických modelů

Analýza variability a trendů je založena na pozorovaných datech. Přestože v případě, že není z jakýchkoliv důvodů možné vybudovat model posuzovaného systému je nutné přistupovat ke scénářům změny klimatu založeným na extrapolaci trendů obezřetně. Jelikož předpoklad pokračování pozorovaného trendu je vždy sporný. Další dva přístupy využívají model systému. Citlivostní analýza je založena na systematické změně vstupních veličin ve stanoveném rozsahu a následné analýze reakcí posuzovaného systému. Tato metoda vyžaduje pouze základní informace o změně klimatu, jako například průměrné sezónní změny srážek a teploty a jejich „očekávaný“ rozsah. Tyto informace je možno získat např. ze zpráv Mezivládního panelu pro klimatickou změnu popřípadě z analýz simulací klimatických modelů apod. Scénáře změny klimatu vychádzí ze simulací klimatických modelů a pomocí více či méně složitých postupů. Povaha scénáře změn klimatu z hlediska prostorového rozložení je do značné míry spojena s volbou modelu systému. Scénáře je možné vytvářet pro jednotlivé body (např. stanice), plochy (např. povodí) nebo mohou být prostorově distribuované např. v případě modelování odtoku z povodí pomocí hydrodynamického 3D modelu.

Důležitými parametry při vyhodnocování dopadů změny klimatu jsou zvolená kontrolní a scénářové období. Velmi často jsou pro jednotlivá období vytvořeny scénáře v podobě 30letých časových řad. To je pro některé aplikace dostatečné, nicméně pokud jsou předmětem zájmu charakteristiky extrémů např. možná změna stoleté povodně, je takto dlouhá řada nedostatečná a je nezbytné ji prodloužit. To je možné pomocí generátorů počasí, resamplingu a podobných technik.

Jelikož modelování dopadů změn klimatu je spojeno se značnou nejistotou, není nikdy možné dospět k jednoznačnému závěru. Typicky je tak výsledkem vyhodnocení dopadů změny klimatu několik variantních scénářů, méně často pak pravděpodobnost výskytu nějakého jevu nebo vyhodnocení citlivosti na velkou řadu kombinací možných změn vstupních veličin.