KLIMA I KLIMATSKE PROMJENE

Klima nekog mjesta se definiše na osnovu srednjih vrijednosti, ekstrema i drugih statističkih

parametara meteoroloških uslova, tokom nekog vremenskog intervala (mjeseci, godine).

Zapravo, klima je dinamički sistem u kome učestvuju i jedni na druge djeluju: atmosfera, okeani,

ledeni i snježni pokrivač, procesi na tlu (litosfera) i biosfera, uključujući čovjeka. Svaki od ovih

učesnika u klimatskom sistemu ima sopstvene zakonitosti i dinamiku, na koje djeluju druge

komponente i tako ih mijenjaju.

Interakcija između okeana i atmosfere je aktuelna na svim geografskim širinama, ali je

najintenzivnija u okolini ekvatora. Atmosfera na promjene reaguje znatno brže od okeana, koji

zbog svoje višestruko veće mase predstavlja ogroman rezervoar toplote i svojom velikom

inercijom ublažava i usporava atmosferske promjene. Temperatura površine okeana direktno

utiče na količinu isparavanja u atmosferu, dok prizemni vjetrovi formiraju cirkulaciju gornjih

slojeva okeana. Intenzivno zagrijavanje uzrokuje obilne padavine koje mijenjaju salinitet

površinskih slojeva okeana, koje zatim utiču na cirkulaciju dubokih slojeva. Okeani su takođe

veliki apsorberi ugljen dioksida i imaju mnogostruki uticaj na klimu nekog regiona. Promjena

stalnog ledenog pokrivača ili kriosfere, mijenja refleksiju Sunčevog zračenja (albedo) i time bitno

utiče na toplotni potencijal na Zemlji. Procesi na tlu, kao što su isparavanje, turbulencija,

stvaranje sedimenata i pješčanih oluja, itd., aktivno reaguju na promjene u zraku i vodama, a i

na djelovanje čovjeka. Litosfera sadrži i pojavu vulkanske erupcije koja zamračenjem atmosfere

povećava albedo i snižava globalnu temperaturu atmosfere. Uticaj biosfere na klimu je veoma

značajan, jer sadrži raznovrsne uticaje ogromne populacije flore i faune, sa posebnim

naglaskom na dejstva čovjeka.

Izvor energije koji pokreće klimatski sistem je Sunčevo zračenje. Ono se neravnomerno

raspoređuje na Zemlji, kako zbog geometrije i kretanja Zemlje i Sunca, tako i zbog promjene

nagiba i kretanja Zemlje, koja zbog toga dolazi u različite položaje u odnosu na Sunce. Klimatski

sistem se može opisati i kao super pozicija determinističkih i nelinearnih interakcija, koje postoje

u velikom opsegu vremenskih i prostornih razmjera. Na varijabilnost klime utiču različiti prirodni

faktori unutar samog klimatskog sistema kao klimatski događaji El Niño - južna oscilacija ili

Sjeverno - atlantska oscilacija i dr. Ustanovljeno je da se uticaj intenzivnih El Niño pojava

primjećuje daleko do izvantropskih širina i da dodatno povišava globalnu temperaturu.

PROMJENA KLIME USLJED EFEKTA STAKLENE BAŠTE

Klima na zemlji se uvijek mijenjala i mijenjat će se u budućnosti. Međutim, dok je ona u prošlosti

bila podložna samo prirodnim uticajima, zadnjih 100 godina klima se mijenja znatno brže nego

ranije, prvenstveno zbog djelovanja antropogenih faktora.Klimatske promjene o kojima se danas

mnogo govori, označavaju prije svega negativne posljedice uticaja čovječanstva na činioce

klimatskog sistema. Pod klimatskim promjenama podrazumijevamo promjene varijabilnosti

klimatskih veličina koje traju decenijama i duže. Klimatskim promjenama je najviše ugrožena

atmosfera, jer joj se mijenja sastav zbog nekontrolisanog sagorijevanja fosilnih goriva.

Mnoge ljudske djelatnosti, u industriji i poljoprivredi, vode do povećanja emisije ugljen dioksida

CO2, i drugih neotrovnih gasova, koji apsorbuju dugotalasno infracrveno zračenje Zemlje i

doprinose da atmosfera djeluje kao staklena bašta. Naime, staklena bašta dopušta Sunčevom

zračenju da prodire unutar staklenika ali spriječava gubitak toplote. Stoga je u staklemoj bašti

toplije nego izvan nje. Zemljina atmosfera ponaša se slično i otuda potiče izraz efekat staklene

bašte , a gasovi koji apsorbuju toplotu zovu se gasovi staklene bašte. (GHG). Efekat staklene

bašte prouzrokuje zagrijavanje nižih slojeva atmosfere i zemljine površine i kompenzuje

hlađenje gornjih slojeva atmosfere.

Gasovi staklene bašte od presudnog su značaja za regulisanje temperature zemlje i njene

atmosfere. Iako se ugljen dioksid CO2 smatra glavnim uzročnikom povečanog radijacijskog

zračenja, i ostali gasovi doprinose efektu staklene bašte.To su: hlorofluorovodonici CFC,

poznatiji kao freoni, metan CH4, azot suboksid N2O, i ozon O3.

Povećani efekat „staklene bašte“ je doveo do porasta srednje globalne temperature zraka koja

je u 2017. bila za oko 1,1 °C viša od predindustrijske. Petogodišnji prosjek globalne

temperature za period 2013. - 2017. najviši je petogodišnji prosjek od kada postoje mjerenja.

Devet najtoplijih godina u historiji mjerenja zabilježeno je nakon 2005., a pet najtoplijih nakon

2010.

Porast temperature uzrokuje topljenje ledenog pokrivača i dovodi do porasta nivoa mora, dok na

kopnu dolazi do pomjeranja granica temperaturnog i padavinskog režima. Postoje indikacije da

će nastavak dosadašnjih stihijskih antropogenih uticaja u 21. vijeku proizvesti dramatične uticaje

na globalnu privredu, društvo i čovjekovu okolinu.

Također se analiziraju drugi dugoročni pokazatelji klimatskih promjena kao što su povećane

koncentracije ugljičnog dioksida, podizanje razine mora, smanjenje površine morskog leda,

toplina i zakiseljavanje oceana. "U proteklih četvrt stoljeća koncentracija ugljičnog dioksida u

atmosferi porasla je od 360 dijelova na milijun (ppm) na više od 400 ppm”.

Direktna mjerenja CO2 u atmosferi u proteklih 800 000 godina pokazala su prirodne varijacije

između 180 i 280 ppm, što dokazuje da današnja koncentracija CO2 od 400 ppm premašuje

prirodnu varijabilnost koja je postojala stotinama hiljada godina.

Slika SPM-3. Opažene promjene u (a) globalno prosječnoj prizemnoj temperaturi; (b) globalno prosječnom dizanju razine mora na temelju podataka dobivenih pomoću mareografa (plavo) i sa satelita (crveno), i (c) snježni pokrov na sjevernoj hemisferi od marta do

aprila. Sve su promjene navedene u odnosu na odgovarajuće prosjeke za razdoblje1961.-1990. godine. Glatke krivulje prikazuju dekadne prosječne vrijednosti dok kružići prikazuju godišnje vrijednosti.

Tokom posljednjih decenija postignut je značajan napredak u oblasti prognoze klime pomoću

objedinjenih numeričkih modela cirkulacije atmosfere i okeana. Sve uspješnije rezultate

međutim, danas daju složeni modeli koji sadrže pored parametara okeana i atmosferske

procese sa aerosolima i gasovima staklene bašte, zatim procese na tlu i ledeni pokrivač. U

ovakvim modelima se forsiranjem jednog parametra testiraju reakcije drugih parametara ili

čitavih komponenata klimatskog sistema. Brojni klimatski modeli se razlikuju po namjeni

odnosno da li se koriste za dobijanje mjesečne ili sezonske prognoze klime, za procjenu

međugodišnje do dekadne varijabilnosti pojedinačnih parametara, za dobijanje scenarija

klimatskih promjena itd. Sigurno je da će se ubuduće, praviti sve bolji numerički modeli vremena

i klime a dobijeni rezultati biti sve pouzdaniji i primjenljiviji. Dugoročni cilj je da se klima i

prognoza budućih klimatskih uslova, ekploatišu kao prirodni resurs za što bolje socio

ekonomske uslove života na Zemlji. Zbog toga je borba protiv klimatskih promjena koje uzrokuje

čovjek, postala predmet međunarodnih konvencija, panela, programa i projekata, koji predlažu i

sprovode mjere za očuvanje postojeće klime i čovjekove okoline.

Scenariji emisije stakleničkih gasova

Posebni izvještaj IPCC-a o scenarijima emisija (Special Report on Emission Scenarios- SRES)

Međuvladin panel za klimatske promjene (IPCC) u svom Posebnom izvještaju o emisijskim scenarijima - SRES,

Nakićenović i sur., 2000) definisao je scenarije emisije stakleničkih plinova uzimajući u obzir budući demografski,

socijalni, privredni i tehnološki razvoj na globalnoj i regionalnoj razini. Scenariji su podijeljeni u četiri grupe:

A1 opis situacije i grupa scenarija prikazuju svijet budućnosti velikog i brzog ekonomskog rasta i globalne

populacije, koja će biti najviša sredinom stoljeća, a nakon toga će opadati, te brzog uvođenja novih djelotvornijih

tehnologija. Najvažnije teme su približavanje među regijama, kapacitet gradnje i povećane kulturne i socijalne

interakcije, sa značajnim smanjenjem regionalnih razlika u prihodu per capita.

A1 grupa scenarija razvija se u tri podgrupe koje opisuju alternativne smjerove tehnoloških promjena u

energetskom sistemu. Sve tri podgrupe se ističu svojim naglaskom na tehnologiju:

intenzivno fosilni (A1FI),

nefosilni izvori energije (A1T) ili

ravnoteža između svih izvora (A1B) gdje se ravnoteža definira kao oslanjanje na jedan određen izvor energije koje

nije preveliko, prema pretpostavci da se slične stope poboljšanja odnose na sve tipove opskrbe energijom i krajnje

korištenje tehnologija.

A2 opis situacije i grupa scenarija prikazuju vrlo heterogen svijet. Tema je oslanjanje na sebe i očuvanje lokalnih

osobina. Strukture plodnosti u regijama vrlo sporo konvergiraju, što rezultira neprekidnim rastom broja

stanovnika. Ekonomski je razvoj ponajprije orijentiran na regiju, a ekonomski rast per capita i tehnološke

promjene su rascjepkaniji i sporiji nego u drugim situacijama.

B1 opis situacije i grupa scenarija prikazuju usko povezan svijet s istom globalnom populacijom, koja će biti najviša

sredinom stoljeća, a nakon toga će opadati, kao i u opisu situacije u A1, s brzom promjenom u ekonomskim

strukturama prema uslužnoj i informatičkoj tehnologiji, sa smanjenim materijalnim intenzitetom I uvođenjem

čistih i štedljivih tehnologija. Naglasak je na globalnim rješenjima ekonomske, socijalne i ekološkeodrživosti,

uključujući poboljšanu jednakost, bez dodatnih klimatskih inicijativa.

B2 opis situacije i grupa scenarija prikazuju svijet u kojem je naglasak na lokalnim rješenjima ekonomske,socijalne

i ekološke održivosti. To je svijet u kojem se populacija stalno povećava, stopom manjom nego u A2, sasrednjim

ekonomskim rastom, sporijom i raznolikijom tehnološkom promjenom nego u opisima situacija u B1 iA1. Iako je

scenarij orijentiran prema zaštiti okoliša i socijalnoj jednakosti, težište je na lokalnoj i regionalnoj razini.Izabran je

ilustrativni scenariji za svaku od šest grupa scenarija, A1B, A1FI, AIT, A2, Bl i B2. Svi se oni trebaju smatrati

jednako mogućima.

Klimatski modeli – očekivane klimatske promjene

Na teritoriji Bosne i Hercegovine mogu se očekivati značajne promjene klimatskih uslova u budućnosti,

posebno u slučaju klimatskih scenarija koji ne predviđaju provođenje odgovarajućih mjera ublažavanja

klimatskih promjena1. Do kraja ovog vijeka, prema IPCC scenarijima, moguća promjena srednje godišnje

temperature u odnosu na period 1961-1990. u obimu je od 2,4 do 4 °C, u zavisnosti od odabranog

scenarija i dijela teritorije.

Promjene srednje godišnje akumulacije padavina kreću se u obimu od 0 do -30%, u odnosu na isti

referentni period, pri čemu je veći dio teritorije okarakterisan negativnom anomalijom (Cupać et al., 2013).

Zaključak koji se nameće je da, ako globalne emisije stakleničkih plinova zadrže osmotreni trend iz

posljednjih nekoliko decenija, klima Bosne i Hercegovine bi u prosjeku mogla postati toplija i aridnija u

odnosu na klimatske uslove iz sredine dvadesetog vijeka. Pored promjena u višegodišnjim srednjim

vrijednostima temperature i padavina, buduće promjene će usloviti i promjene u ekstremima. Više

izvještaja i istraživanja ukazuje na moguće nepovoljne promjene u intenzitetu I učestalosti ekstremnih

padavina (EEA, 2012; SREX,2012; IPCC, 2013) u mogućim budućim izmijenjenim klimatskim uslovima.

Regionalni klimatski model I klimatski scenariji

Regionalni klimatski modeli (Regional Climate Model- RCM) najčešće su korišteni alati za regionalizaciju

rezultata globalnih klimatskih modela (General Circulation model –GCM) i procjenu promjene regionalnih

klimatskih uslova u budućnosti u zavisnosti od različitih scenarija mogućeg povećanja koncentracija

stakleničkih plinova (Giorgi et al., 2001).

Metodom regionalizacije omogućava se dobijanje relevantnih informacija o budućoj klimi na

odgovarajućim prostornim i vremenskim razmjerama koje su neophodne za realizaciju studija uticaja i

ranjivosti, posebno kada su one fokusirane na regionalne i podregionalne domene (Jacob et al., 2007).

Za izradu III Nacionalnog izvještaja Bosne I Hercegovine o klimatskim promjenama prema UNFCCC-u

korišteni su rezultati regionalizacije tri klimatska scenarija za teritoriju Bosne i Hercegovine urađena sa

dva različita regionalna modela:

nehidrostatičkim regionalnim modelom NMMB

i povezanim hidrostatičkim regionalnim modelom EBU-POM.

Regionalni model NMMB je nehidrostatički model atmosfere koji ima vrlo široku upotrebu. Činjenica da je

NMMB nehidrostatički model omogućava njegovu primjenu u integracijama s izuzetno visokim

horizontalnim razlaganjima ispod 10 km (razmjerama tipičnim za konvektivne procese).

Regionalni klimatski model EBU-POM je potpuno povezani atmosfersko-okeanski model. Atmosferska

komponenta modela je Eta model, a okeanska komponenta je Prinstonski model okeana (eng. Princetone

ocean model – POM). Modelom NMMB urađena je regionalizacija klimatskog scenarija RCP8.5 (Moss et

al., 2008) definisanog u Petom izvještaju Međuvladinog panela za klimatske promjene (IPCC – AR5), dok

je EBU-POM modelom urađena regionalizacija scenarija A1B i A2 (Nakicenovic and Swart, 2000)

definisanog u Četvrtom izvještaju Međuvladinog panela za klimatske promjene (IPCC – AR4).

Horizontalna rezolucija modela NMMB iznosila je 8 km, a rezolucija EBU-POM modela 25 km. Za

referentni period izabrano je niz 1970-2000, dok su integracije buduće klime pokrivale period 2011-2100.

Za granične uslove u integraciji RCP8.5 scenarija korišteni su rezultati globalnog klimatskog modela

CMCC-CM (Scoccimarro et al. 2011), dok su za granične uslove za scenarija A1B i A2 korišteni rezultati

globalnog klimatskog modela ECHAM5 (Roeckner et al. 2003).

1 III Nacionalni izvještaj o klimatskim promjenama prema Konvenciji UNFCCC

Prema odabranim scenarijima vrijednosti koncentracija CO2, na kraju 21. vijeka za scenarij A1B kreće se

oko 690 ppm, a za A2 scenarij oko 850 ppm i u odnosu na koncentraciju stakleničkih plinova A1B je

okarakterisan kao „srednji”, a A2 kao „visoki” scenarij. Prema scenariju RCP8.5 na kraju dvadeset prvog

vijeka, koncentracija CO2 bila bi nešto veća od 900 ppm, pa bi prema tome ovaj scenarij mogli

okarakterisati kao pesimističniji u odnosu na scenarij A2.

Slika 1. Koncentracije CO2 prema SRES I RCP scenarijima

Očekivane promjene temperature prema klimatskim scenarijima

Na slici 2. prikazan je porast srednjih godišnjih temperatura za tri vremenska horizonta, 2011-2040, 2041-

2070. i 2071-2100. i tri razmatrana scenarija RCP8.5, A2 i A1B.

Do kraja XXI vijeka sva tri scenarija pokazuju kontinuirani porast temperature na teritoriji Bosne i

Hercegovine. Prema scenariju RCP8.5, porast temperature u prvom tridesetogodišnjem periodu je u

obimu od+1,6 do +2 °C, da bi za posljednji tridesetogodišnji period ovaj obim iznosio od +5,4 do +5,6 °C.

Porast temperatura je nešto manji prema scenarijima A2 i A1B.

U prva dva tridesetogodišnja perioda anomalija temperature je veća prema scenariju A1B i za period

2011-2040. je oko +1 °C, dok je za period 2041-2070. anomalija oko +2,4 °C. Za posljednji

tridesetogodišnji period, prema scenariju A2,obim anomalije je od +3,8 do +4,2 °C. Ovi rezultati su u

saglasnosti s koncentracijama stakleničkih plinova koji su predviđeni pojedinim scenarijima, s obzirom da

su najveće koncentracije na kraju vijeka definisane scenarijem RCP8.5, zatim A2 i konačno prema

scenariju A1B koncentracije stakleničkih plinova do kraja ovog vijeka bi bile najniže u poređenju sa

RCP8.5 i A2.

Očekivane promjene temperature prema klimatskim scenarijima.

Za period 2011-2040. promjene sezonskih srednjih temperatura za sezone DJF i SON su oko 2,2 °C

dok je promjena za sezone MAM i JJA u obimu od 1,2 do 1,6 (Scenarij RCP8.5). Za preostala dva

perioda, 2041-2070. i 2071-2100, razlika između promjena temperature za sezone DJF i SON i JJA je

manja, tako da su za period 2071-2100. promjene u obimu od 5,2 do 6 °C. Promjena za sezonu MAM za

period 2071-2100. manja je u odnosu na ostale sezone i u obimu je od 4,6 do 5 °C.

Promjene indeksa ljetnih dana (TX >25 °C) prema scenariju RCP8.5.

Na slici 3. prikazane su promjene indeksa ljetnih dana (dani s maksimalnom temperaturom većom od 25

°C) izražene u dana/godini, na godišnjem nivou i za sezonu JJA u odnosu na period 1971-2000.

Za period 2011-2040. promjena indeksa na godišnjem nivou je od 5 dana u dijelovima teritorije s većom

nadmorskom visinom, zatim oko 10 dana u sjevernim krajevima i preko 15 dana na jugu zemlje. Za

sezonu JJA ove promjene se kreću od 3 do 12 dana. Za period 2041-2070. promjene su u obimu od 15

do 40 dana sa sličnom geografskom raspodjelom. Sjeverni dijelovi teritorije imaju promjenu od oko 30

dana, dok na jugu teritorije promjene su i preko 40 dana. Sezona JJA ima promjene u obimu od 10 do 30

dana. Za posljednji period, 2071-2100, promjene su u obimu od 40 do 90 dana na godišnjem nivou i u

ovom periodu razlika između sjevernih i južnih dijelova je manje izražena.

Za sezonu JJA promjena je oko 30 dana na većem dijelu teritorije dok je na jugu veća, do 40 dana.

Očekivane promjene količine padavina prema klimatskim scenarijima

2

Na slici 4. prikazane su promjene srednjih godišnjih i srednjih sezonskih akumuliranih padavina, u %, na

teritoriji Bosne i Hercegovine za tri buduća vremenska horizonta, 2011-2040, 2041-2070.i 2071-2100,

prema scenariju RCP8.5 u odnosu na referentni period 1971-2000.

Samo za budući period 2011-2040. veći dio teritorije ima pozitivnu anomaliju godišnjih padavina, pri čemu

najveći dio teritorije ima anomaliju od +5%. Za buduće periode, 2041-2070. i 2071-2100, skoro na cijeloj

teritoriji očekuje se negativna anomalija. Za period 2041 - 2070. veći dio teritorije ima negativnu

anomaliju od -10 % dok je za period 2071-2100. anomalija od -10 do -20% na većem dijelu teritorije.

Sezone DJF i SON imaju kvalitativno slične anomalije za sva tri buduća perioda s približno istim

površinama s pozitivnom i negativnom anomalijom. Anomalije na većem dijelu teritorije su u obimu od -10

do +10%.

Sezone MAM i JJA okarakterisane su smanjenjem količine padavina za daljnje vremenske horizonte, što

je posebno izraženo za sezonu JJA, za koju za period 2071-2100. približno trećina teritorije (južni dijelovi)

ima negativnu anomaliju veću od -40%.

2 III Nacionalni izvještaj BiH o klimatskim promjenama prema UNFCCC

Prema scenariju A2 za budući period 2011-2040. veći dio teritorije ima pozitivnu anomaliju godišnjih

padavina, pri čemu najveći dio teritorije ima anomaliju od +5%. Za buduće periode 2041-2070. i 2071-

2100. skoro na cijeloj teritoriji očekuje se negativna anomalija.

Za period 2041-2070. veći dio teritorije ima negativnu anomaliju od -10% dok je za period 2071-2100.

anomalija od -10 do -20% na većem dijelu teritorije.

Sezone DJF, SON i MAM imaju kvalitativno slične anomalije za budući period 2011-2040. s pozitivnom

anomalijom padavina na većem dijelu teritorije Bosne i Hercegovine. Sezona JJA ima negativnu

anomaliju za sve vremenske horizonte, što je posebno izraženo za period 2071-2100. s približno

polovinom teritorije koja ima negativnu anomaliju veću od -40%.

Za razliku od RCP8.5 scenarija za period 2071-2100, sve sezone na skoro cijeloj teritoriji imaju negativnu

anomaliju padavina u odnosu na referentni period.

Za razliku od prethodna dva analizirana scenarija, prema scenariju A1B (slika 4, tri donje slike) prvi

razmatrani tridesetogodišnji period 2011-2040. Ima negativnu anomaliju srednjih godišnjih padavina u

odnosu na referentni period 1970-2000. U slučaju prethodna dva scenarija, anomalija srednjih godišnjih

padavina u ovom periodu bila je pozitivna na većem dijelu teritorije Bosne i Hercegovine.

Slično prethodno razmatranim scenarijima i prema ovom scenariju, najveći deficiti su za sezonu JJA koja

je posebno izražena za vremenske periode 2041-2070. i 2071-2100, kada je na cijeloj teritoriji anomalija

veća od -20%. Prikazani rezultati za tri analizirana klimatska scenarija pokazuju da bi u uslovima toplije

klime na teritoriji Bosne i Hercegovine kao posljedice konstantnog povećanja koncentracija stakleničkih

plinova došlo do intenziviranja ekstremnih padavina.

Čak i u situaciji da godišnje anomalije budu negativne u odnosu na referentni klimatski period, promjene

indeksa ekstremnih padavina ukazuju da može doći do porasta u dnevnim akumulacijama u danima s

većim padavinama od 20 mm odnosno većim od 95-og percentila. U pojedinim slučajevima i porast

ukupnih padavina tokom dana s ekstremnim padavinama može imati pozitivnu anomaliju na značajnom

dijelu teritorije, s promjenom i do nekoliko desetina procenata za pojedine sezone u odnosu na referentni

period. Takva situacija je u saglasnosti s činjenicom da topliji vazduh može u sebi nositi veću količinu

vodene para, koja u povoljnim sinoptičkim situacijama, prvenstveno kroz konvektivne procese, može biti

izvor za obilnije padavine. Inače, na globalnom nivou je već osmotren značajan porast specifične vlage u

prizemnim slojevima atmosfere (Osborne and Lindsey, 2012) koji prati porast srednje globalne

temperature, što ide u prilog toj činjenici.