text size

Regional Climate Modeling

Upozornění: Informace získané z popisných dat či souborů uložených v Repozitáři závěrečných prací nemohou být použity k výdělečným účelům nebo vydávány za studijní, vědeckou nebo jinou tvůrčí činnost jiné osoby než autora.
Title:
Regional Climate Modeling
Title (in czech):
Modelování klimatu na omezené oblasti
Type:
Dissertation
Author:
Mgr. Michal Belda, Ph.D.
Supervisor:
doc. RNDr. Tomáš Halenka, CSc.
Opponents:
RNDr. Radan Huth, DrSc.
RNDr. Ladislav Metelka, Ph.D.
Thesis Id:
40813
Faculty:
Faculty of Mathematics and Physics (MFF)
Department:
Department of Atmospheric Physics (32-KFA)
Study programm:
Physics (P1701)
Study branch:
Meteorology and Climatology (4F8)
Degree granted:
Ph.D.
Defence date:
11/10/2011
Defence result:
Pass
Language:
English
Keywords (in czech):
klimatická změna, modelování klimatu, regionální klimatický model
Keywords:
climate change, climate modeling, regional climate model
Abstract (in czech):
Regionální klimatické modely slouží pro regionalizaci globálních simulací klimatu za použití metody vnořených modelů pracujících na omezené oblasti. Jedním z hlavních cílů této práce bylo využití regionálního modelu RegCM ve velmi vysokém rozlišení v oblasti s komplexní topografií v rámci projektu CECILIA šestého rámcového programu EK. Model RegCM byl aplikován pro regionalizaci globálních simulací scénářů klimatické změny v regionu střední a východní Evropy. Použit byl emisní scénář A1B podle IPCC a globální simulace modelu ECHAM5. Horizontální rozlišení regionálního modelu bylo 10 km. Pro validaci byly použity okrajové podmínky z reanalýzy ERA-40. Vysoké rozlišení regionálního modelu přináší vylepšení modelového klimatu především v horských oblastech. Průměrné teploty jsou dobře zachyceny, model je většinou chladnější než realita, systematická odchylka je přibližně -1 ºC. Srážky jsou modelem silně nadhodnoceny, průměrně o 80 %, v horských  oblastech až o 400 %. Regionální scénáře budoucího klimatu ukazují oteplování mezi 0.5 a 1.5 ºC v  období 2021­2050 a mezi 2 a 4 ºC v období 2071­2100. Změny srážek jsou většinou v rozmezí ±0.5  mm/den. Možnost vylepšení simulace srážek v modelu je ukázana na verzi RegCM­beta. V práci jsou  také ukázány experimenty se simulacemi modelu RegCM pro Afriku v rámci projektu CORDEX.
Abstract:
Regional climate models are commonly used for downscaling global climate simulations to the regional scale using nested limited-area models. One of the main goals of this work was the application of regional model RegCM in very high resolution for the region with complex topography in the framework of EC FP6 project CECILIA. RegCM was employed to downscale climate change scenario simulations performed by ECHAM5 model according to the IPCC A1B emission scenario for Central and Eastern Europe in 10km resolution. Validation of model performance, assessed by nesting RegCM in ERA-40 reanalysis, shows improvement of regional climate patterns mainly in mountainous areas. Temperature is well represented with mostly cold bias around -1 ºC. Precipitation is affected by large  biases around 80 %, in mountainous areas up to 400 % overestimation in winter. Downscaled climate  change signal shows average warming 0.5­1.5 ºC in period 2021­2050 and 2­4 ºC in period 2071­2100.  Precipitation changes are mostly within ±0.5 mm/day. RegCM3­beta version with adjusted precipitation  scheme parameters shows improvement of the precipitation bias, difference in climate change is rather  negligible.   Experiments   with   different   convection   schemes   of   RegCM   in   a   case   study   for   Africa  performed in the framework of CORDEX project are shown as well.
Documents
Download Document Author Type File size
Download Text of the thesis Mgr. Michal Belda, Ph.D. 6.77 MB
Download Abstract in czech Mgr. Michal Belda, Ph.D. 133 kB
Download Abstract in english Mgr. Michal Belda, Ph.D. 132 kB
Download Supervisor's review doc. RNDr. Tomáš Halenka, CSc. 123 kB
Download Opponent's review RNDr. Radan Huth, DrSc. 121 kB
Download Opponent's review RNDr. Ladislav Metelka, Ph.D. 107 kB
Download Defence's report prof. RNDr. Jan Bednář, CSc. 36 kB