Naivní metody

Analýza probíhajících trendů

Analýza trendů je jednoduchá metoda založená na předpokladu, že současný vývoj klimatu je dobrým ukazatelem klimatu budoucího. Tento předpoklad je odůvodnitelný v případě zvolna se měnících klimatologických veličin (hladina oceánu, teplota povrchu oceánu) vykazujících silnou korelaci mezi jednotlivými lety, dokonce dekádami. V případě veličin pro něž je typická výrazná meziroční variabilita (např. územní srážky), je extrapolace trendů obtížná. Každopádně je možné extrapolace trendu využít maximálně pro nejbližší období.

Hlavním problémem v případě veličin se značnou meziroční variabilitou je zejména skutečnost, že volba uvažovaného období, parametrický model trendu, případně zvolený počátek trendu značně ovlivňují výsledky analýzy, někdy včetně znaménka změny. To demonstruje na příkladu extrapolace průměrných roční teploty k roku 2025. Je evidentní, že odhady trendu jsou značně proměnlivé vzhledem k volbě počátku trendu (Obr. 2.2a), kdy se odhady změn pohybují zhruba v rozmezí 0.1–0.5°C za 10 let. Při extrapolaci k roku 2025 (Obr. 2.2b) jsou rozdíly v odhadech změn teploty cca 0.9°C. Uvážíme-li navíc nejistotu spojenou se samotným odhadem trendu, zvětší se rozpětí mezi odhady změn teploty na téměř 2°C. Odhadované trendy mohou navíc být do značné míry ovlivněny odlehlými hodnotami (outliery), zejména vyskytují-li se na konci řady.

Klimatologické analogie

Analogické scénáře (viz Carter et al., 2007) jsou založeny na identifikaci pozorovaných klimatických režimů, které by mohly být podobné budoucímu klimatu v dané oblasti. Tato analogické pozorování mohou pocházet buď z minulosti (časové analogy) nebo z jiných oblastí (prostorové analogy).

Časové analogy využívají informace o minulém klimatu jako analogii možného budoucího klimatu. V zásadě jde o buď o paleoklimatické analogie založené na rekonstrukci klimatu z dávné historie nebo o analogie vycházející z měřených dat, většinou z minulého století. Identifikace analogů spočívá ve vyhledání období, ve kterých bylo klima v dané oblasti teplejší než v současnosti (tj. odpovídající očekávaným změnám klimatu). Ostatní veličiny (např. srážky) potom spolu s teplotou tvoří scénář.

Paleoklimatické analogy jsou založeny na rekonstrukcích minulého klimatu na základě tzv. proxy indikátorů (fosílie, sedimenty, pyly, letokruhy apod.). Paleoklimatické analogie využívají nejčastěji informace ze:

• středníhoholocénu (před cca 5000–6000 lety),
• poslední doby meziledové (před cca 125000 lety),
• pliocénu (před cca 2–5 mil. let).

Prostorové analogy jsou oblasti, jež mají v současnosti klima podobné odhadům klimatu budoucímu. Výhodou tohoto přístupu je relativně jednoduchý přístup k datům a přímočará analýza. Hlavní nevýhodou tohoto přístupu je, že přestože některé charakteristiky analogického klimatu mohou odpovídat odhadu budoucího klimatu, ostatní klimatické i neklimatické faktory nemusí mezi danými oblastmi korespondovat (např. délka denního svitu).

Obr. 2.2 Průměrná roční teplota vzduchu na povodí Ohře (modrá čára). (a) Odhady lineárního trendu s počátkem v letech 1940, 1950, 1960, 1970, 1980 a 1990 (oranžové čáry). (b) Extrapolace trendů (černá čára). Šrafováním je znázorněna nejistota spojená s volbou počátku lineárního trendu (uvažovány roky mezi 1940 a 1990). Barevná oblast navíc uvažuje nejistotu spojenou se samotným odhadem trendu. Vyznačeny jsou 5%, 25%, 50%, 75% a 95% kvantily odhadů.

Citlivostní analýza

Citlivostní analýza (v kontextu tvorby scénářů změn klimatu často označována jako metoda libovolných změn –„arbitrary change approach“–, případně syntetické scénáře) je technika, jež systematicky mění vybrané veličiny. Uvažované změny jsou sice realistické, nicméně libovolné, často vycházející z kvalitativního vyhodnocení projekcí změn dle klimatických modelů pro danou oblast. Příkladem může být zahrnutí změn teploty o 1, 2, 3 a 4°C v kombinaci se změnou srážek o ± 0, 5, 10, 15, 20%.

Hlavní výhodou je, že:

• scénáře jsou jednoduché na aplikaci, jednoduše interpretovatelné i pro laiky,
• scénáře umožňují popis širokého spektra možných změn klimatu a zejména vyhodnocení citlivosti posuzovaného systému na dané změny,
• je jednoduché použít scénáře v jakémkoliv odvětví.
• minimální úsilí je věnováno konstrukci scénářů, čas tak může být věnován posouzení zranitelnosti oblasti, návrhu adaptačních strategií apod.
• umožňuje souhrnně vyhodnotit dopady províce časových horizontů (např. uvážíme-li změny cca 1°C k roku 2025, 2°C k roku 2055 atp.).

U citlivostní analýzy hrozí riziko nesprávné interpretace výsledků je nutné striktně rozlišovat mezi analýzou citlivosti a analýzou nejistot v ensemblu simulací klimatických modelů.