मूलभूत जलवायु डेटा

जर्मनी और बवेरिया के लिए नए डेटा

2025 में, निम्नलिखित परिवर्धन के साथ एक अपडेट किया गया था:

• - जलवायु डेटाबेस को 2020 तक की अवलोकन अवधि के लिए अपडेट किया गया है।
• - जलवायु मॉडल एन्सेम्बल में अतिरिक्त मॉडल रन (यूरो-कोर्डेक्स) जोड़कर उसे ऐतिहासिक सिमुलेशन को शामिल करने के लिए विस्तारित किया गया।
• - सिमुलेशन डेटा का बायस सुधार इन-हाउस सॉफ्टवेयर का उपयोग करके किया गया था।
• - परिणाम डेटा को स्थलाकृतिक विशेषताओं को ध्यान में रखते हुए, एक अधिक बारीक ग्रिड पर अंतरस्थापित किया गया।

अंतर

2019 से उपयोग किए जा रहे Impact2C डेटासेट से अंतर मूल रूप से RCP8.5 परिदृश्य के लिए 17 रन का एक अधिक व्यापक मॉडल एन्सेम्बल है। इसलिए, 30-वर्षीय अवधि के लिए चयनित जलवायु संकेतकों के लिए परिणामी सांख्यिकी, 120 के बजाय 30x17=510 वार्षिक मानों पर आधारित हैं। तुलना में, व्यक्तिगत संकेतकों के विकास में महत्वपूर्ण विचलन हो सकते हैं।

जर्मनी में वार्षिक औसत तापमान की सीमा 11°C से 14°C (RCP8.5 से 2100 तक) लगभग समान रहती है। गर्म दिनों की औसत संख्या में अधिक अंतर स्पष्ट हैं। वर्तमान डेटा में, यह मान 30 दिनों से कुछ कम है। पहले, जर्मनी में यह 20 दिनों से थोड़ा अधिक था।

अधिक व्यापक समूह का कुल वर्षा पर भी प्रभाव पड़ता है। जितने अधिक मॉडल होंगे, वार्षिक वर्षा में परिवर्तनशीलता की सीमा उतनी ही अधिक होगी। औसतन, विकास ऐतिहासिक स्तरों पर ही रहता है। हालांकि, अधिक भारी वर्षा और उच्च औसत तापमान लंबे सूखे की अवधि को बढ़ावा देते हैं।

अवलोकन डेटा: 1961-2020

अवलोकन डेटा सेट को अपडेट करने के लिए केवल उन माप स्टेशनों को ध्यान में रखा गया जो 1961 से DWD स्टेशन नेटवर्क का हिस्सा रहे हैं। इनमें लगभग 220 सिंओप्टिक स्टेशन और लगभग 1,200 वर्षा स्टेशन शामिल हैं। वे सभी मौसम संबंधी मापदंडों के लिए दैनिक मान प्रदान करते हैं। स्टेशन की सीमित घनत्व के कारण, विशेष रूप से छोटे पैमाने की घटनाओं और क्षेत्रीय विशेषताओं को पूर्ण सटीकता के साथ दर्शाया नहीं जा सकता है। यह स्टेशन नेटवर्क परिदृश्य डेटा (इंटरपोलेशन देखें) की तैयारी के लिए भी आधार बनाता है।

जलवायु मॉडल समूह: ऐतिहासिक और भविष्य

RCP8.5 जलवायु मॉडल एन्सेम्बल, जिसमें वर्तमान में 17 सिमुलेशन शामिल हैं, में 1971 से शुरू होने वाले ऐतिहासिक सिमुलेशन अवधियों को जोड़ा गया है। इस प्रकार पूरी सिमुलेशन अवधि कुल 130 वर्षों को कवर करती है। RCP2.6 परिदृश्य के लिए एन्सेम्बल काफी छोटा है क्योंकि इसके लिए कम रन उपलब्ध हैं। ऐतिहासिक अवधि के लिए, वर्तमान संस्करण मॉडल एन्सेम्बल और अवलोकनों में हुए विकासों के बीच तुलना की अनुमति देता है। कई संकेतक दिखाते हैं कि सिमुलेशन अवलोकनों के अनुरूप हैं। वसंत की सूखा जैसी घटनाएं विसंगतियां दिखाती हैं जो मॉडल में कमजोरियों का संकेत देती हैं।

जलवायु मॉडल एन्सेम्बल

क्षेत्रीय जलवायु मॉडल समूह

भविष्य के जलवायु विकास पथों (RCP परिदृश्यों के अनुसार) से क्षेत्रीय जलवायु प्रभावों को प्राप्त करने के लिए, यूरोप जैसे बड़े क्षेत्रों के लिए वैश्विक जलवायु मॉडल सिमुलेशन (GCMs) को परिष्कृत करना आवश्यक है। यह आमतौर पर उच्च-रिज़ॉल्यूशन क्षेत्रीय जलवायु मॉडल (RCMs) के लिए इनका इनपुट के रूप में उपयोग करके हासिल किया जाता है। ये मॉडल तापमान और वर्षा वितरण की क्षेत्रीय विशेषताओं को अधिक यथार्थवादी रूप से पुन: उत्पन्न करने में सक्षम हैं, क्योंकि ये अन्य बातों के अलावा, स्थलाकृति और भूमि उपयोग से होने वाले प्रभावों को बेहतर ढंग से दर्शाते हैं।

[यूरो-कॉर्डेक्स] से व्यापक सिमुलेशन डेटाhttps://cds.climate.copernicus.eu/datasets/projections-cordex-domains-single-levels?tab=downloadयूरोप, जर्मनी और संघीय राज्यों के लिए जलवायु सेवाओं को सक्षम करने के लिए आधार और डेटा का आधार (तालिका देखें) प्रदान करता है। सिमुलेशन अवधि 1971 से ऐतिहासिक अवधियों को कवर करती है और 2100 तक परिदृश्य अवधि में विस्तारित होती है। प्रत्येक व्यक्तिगत मॉडल संयोजन जलवायु और मौसम संबंधी विकास के एक संभावित साकार होने का प्रतिनिधित्व करता है। आमतौर पर, 30 वर्षों की समय अवधि पर विचार किया जाता है, जिनकी परिवर्तनशीलता और माध्य को 30x17=510 वार्षिक मानों द्वारा समझाया जाता है। इन मानों की संपूर्णता से ऐसी श्रेणियाँ बनती हैं जो आंतरिक परिवर्तनशीलता और मॉडल की अनिश्चितता, दोनों से मिलकर बनी होती हैं।

यह अच्छी तरह से ज्ञात है कि मॉडलों और मापों के बीच व्यवस्थित त्रुटियाँ होती हैं। ऐतिहासिक तुलना अवधि के लिए, सिमुलेशन मानों को समायोजित (समान करने) के लिए इनकी मात्रा निर्धारित की जा सकती है। इस प्रक्रिया में डेटा में मौजूद प्रवृत्तियों को बरकरार रखा जाता है। जलवायु प्रभाव अनुसंधान (लांगे, 2019) में इसके लिए स्थापित तरीके हैं। ऐसा इसलिए है क्योंकि तथाकथित मॉडल पक्षपात का आकार जलवायु मॉडल सिमुलेशन का मूल्यांकन करने के लिए एकमात्र मानदंड नहीं है।

मॉडल मानों को अवलोकन मानों के साथ संरेखित करने के लिए एक समान ग्रिड पर दैनिक डेटा की आवश्यकता होती है। यह उत्पन्न अवलोकन डेटा सेट द्वारा निर्दिष्ट किया जाता है। मॉडल मानों को अवलोकन ग्रिड में स्थानांतरित करने के लिए, मॉडल डेटा को पहले स्टेशन नेटवर्क में स्थानांतरित किया जाता है। ऐसा करने के लिए, निकटतम ग्रिड बिंदु के मानों को स्टेशन निर्देशांकों को सौंपा जाता है। तत्पश्चात बेस डेटा सेट के लिए की तरह ही इंटरपोलेशन किया जाता है। यह चरण यह सुनिश्चित करता है कि सिमुलेशन डेटा और अवलोकन डेटा का स्थानिक आवंटन समान हो। इस प्रकार, मानचित्र और आरेख के रूप में जलवायु विकास को सहजता से दर्शाया जा सकता है।

जलवायु मॉडल एन्सेम्बल RCP2.6 और RCP8.5 घटनाओं की उस संभावित श्रृंखला को दर्शाते हैं, जिसके भीतर जर्मनी में भविष्य का जलवायु विकसित हो सकता है। निरीक्षित और अनुकरणीय विकास के बीच मौजूदा विसंगतियों को इस समय हल नहीं किया जा सकता है, क्योंकि यह वैज्ञानिक ज्ञान को और विकसित करने की एक सतत प्रक्रिया है। इसलिए, जो घटनाएँ लंबे समय तक सूखा उत्पन्न करती हैं, वे जलवायु प्रभाव अनुसंधान के विभिन्न क्षेत्रों में प्रासंगिकता के साथ वर्तमान अनुसंधान का विषय हैं।

तालिका:क्षेत्रीय मॉडलों (RCMs) द्वारा क्षेत्रीयीकृत वैश्विक मॉडल सिमुलेशन (GCMs) के अंतर्निहित संयोजनों का सिमुलेशन मैट्रिक्स: RCP8.5 – 17 मॉडल, RCP2.6 – 7 मॉडल। खाली क्षेत्रों के लिए RCP परिदृश्यों हेतु कोई EuroCordex सिमुलेशन उपलब्ध नहीं हैं।

अतिरिक्त साहित्य:लांगे, एस.: ISIMIP3BASD (v1.0) के साथ ट्रेंड-संरक्षित बायस समायोजन और सांख्यिकीय डाउनस्केलिंग, जियोसाइ. मॉडल डेव., 12, 3055–3070, https://doi.org/10.5194/gmd-12-3055-2019, 2019.

बैंडविड्थ

मूल क्षेत्रीय जलवायु मॉडल एन्सेम्बल में RCP 2.6 परिदृश्य के लिए सात सिमुलेशन और RCP 8.5 परिदृश्य के लिए 17 सिमुलेशन शामिल हैं।

मानों की सीमा का अनुमान लगाने के लिए, मॉडल की अनिश्चितता और आंतरिक (वर्ष-दर-वर्ष) परिवर्तनशीलता को संयोजित और क्रमबद्ध किया गया, और जिन मानों के नीचे 10% और 90% मान आते हैं, उनका उपयोग समय श्रृंखला निरूपण के लिए किया गया। मानचित्र पर केवल औसत मान दर्शाए गए हैं। 30 वर्षों की अवधि और 17 सिमुलेशन के मॉडल समूह के लिए, इसका अर्थ है कि संबंधित जलवायु संकेतकों के लिए 17 x 30 = 510 वार्षिक मानों का एक समूह उपलब्ध है।

टिप्पणी:अवलोकन अवधि के दौरान, सीमा केवल 30 वार्षिक मूल्यों की आंतरिक परिवर्तनशीलता से उत्पन्न होती है। इस पृष्ठभूमि में, परिदृश्य डेटा में सीमा का अनुमान लगाने के लिए मॉडल अनिश्चितता और आंतरिक परिवर्तनशीलता को संयोजित किया गया था।

प्रक्षेप

दैनिक जलवायु डेटा से प्राप्त जलवायु संकेतकों को प्रदर्शित करने के लिए, एक ऐसी विधि का उपयोग किया गया जिसमें मापन स्टेशनों के स्थानों पर उपलब्ध जानकारी को ग्रिड बिंदुओं में इंटरपोलेट किया गया। इनका स्थानिक रिज़ॉल्यूशन लगभग 4 x 4 किमी है, जिसके लिए डिजिटल भू-भाग मॉडल से ऊँचाई मान भी उपलब्ध हैं। अन्य बातों के अलावा, यह विधि स्टेशन नेटवर्क में विभिन्न ऊँचाइयों पर मानों के मौजूदा ग्रेडिएंट्स को ध्यान में रखती है। वास्तविक इंटरपोलेशन से पहले, स्टेशन नेटवर्क में ऊँचाई के प्रभावों को समाप्त कर दिया जाता है। फिर, निर्दिष्ट प्रभाव त्रिज्या (पड़ोसी स्टेशन) के भीतर स्टेशन डेटा के भारित योग द्वारा संबंधित ग्रिड बिंदु पर वांछित मान निर्धारित किया जाता है, जिसके बाद योग को स्टेशनों की संख्या से विभाजित किया जाता है। ऊँचाई मानों के अनुसार लक्ष्य ग्रिड पर ऊँचाई प्रभाव लागू किया जाता है।

आगे का साहित्य:
क्रेसी एन., 1993, स्थानिक डेटा के लिए सांख्यिकी, विली सीरीज़ इन प्रोबेबिलिटी एंड स्टैटिस्टिक्स
https://app.readthedocs.org/projects/pykrige/downloads/pdf/latest/](https://app.readthedocs.org/projects/pykrige/downloads/pdf/latest/

अवलोकन डेटा

जलवायु अनुभाग में प्रस्तुत जलवायु विकास के ऐतिहासिक अवलोकन, स्टेशन डेटा पर आधारित हैं जो 1961 से डीडब्ल्यूडी माप नेटवर्क का हिस्सा रहा है।
वे लगभग 220 सिनॉप्टिक स्टेशनों और लगभग 1,200 वर्षा स्टेशनों पर मौसम संबंधी मापदंडों के लिए दैनिक मान प्रदान करते हैं।
यह स्टेशन डेटा सेट स्थलाकृतिक स्थितियों को ध्यान में रखते हुए, उच्च-रिज़ॉल्यूशन ग्रिड में समरूपीकरण और स्थानिक प्रक्षेपण का आधार बनता है। समरूपीकरण और प्रक्षेपण के दौरान पड़ोसी स्टेशनों के मानों को भी ध्यान में रखा जाता है। प्रक्षेपित दैनिक डेटा के आधार पर व्युत्पन्न जलवायु संकेतक की गणना की जाती है। कुछ मामलों में संभावित त्रुटियों की संभावना से इनकार नहीं किया जा सकता है।

परिदृश्य चयन

क्लाइमाफोल्गेनऑनलाइन पोर्टल चार मुख्य प्रतिनिधि सांद्रता मार्गों (आरसीपी2.6, आरसीपी4.5, आरसीपी6.0 और आरसीपी8.5) में से दो को दर्शाता है। इन्हें जलवायु परिवर्तन पर अंतरसरकारी पैनल (आईपीसीसी) की पांचवीं मूल्यांकन रिपोर्ट के लिए वैज्ञानिक समुदाय द्वारा विकसित किया गया था।

पोर्टल में उपयोग किए गए आरसीपी परिदृश्य 2.6 और 8.5, 2021-2100 की अवधि के लिए ग्रीनहाउस गैसों द्वारा प्रेरित विकिरण बल के विभिन्न स्तरों को ध्यान में रखते हैं। इन परिदृश्यों में तापमान वृद्धि में अंतर का निर्णायक कारक 2021 से 2100 तक भविष्य के जलवायु संरक्षण उपायों की तीव्रता है, जो विकिरण बल और ग्रीनहाउस गैस सांद्रता को प्रभावित करती है।

आरसीपी 2.6 परिदृश्ययह संभावित विकास को दर्शाता है जिससे वैश्विक दो डिग्री तापमान सीमा का अनुपालन होने की उम्मीद है। इसके लिए कड़े जलवायु संरक्षण उपायों की आवश्यकता है। दो डिग्री तापमान सीमा एक राजनीतिक लक्ष्य है, क्योंकि वैज्ञानिकों का मानना है कि यदि तापमान वृद्धि इस सीमा से नीचे बनी रहती है, तो जलवायु परिवर्तन के प्रभाव नियंत्रण में रहेंगे। अधिक विस्तृत जानकारी आईपीसीसी की पांचवीं मूल्यांकन रिपोर्ट की जर्मन संश्लेषण रिपोर्ट में पाई जा सकती है। यह दस्तावेज़ जलवायु ज्ञान के अंतर्गत मेनू में पीडीएफ फाइल के रूप में उपलब्ध है। दिसंबर 2015 में पेरिस में संयुक्त राष्ट्र जलवायु परिवर्तन सम्मेलन में, 195 देशों ने वैश्विक तापमान वृद्धि से निपटने के लिए एक नए समझौते पर सहमति व्यक्त की। इस समझौते के अनुसार, औद्योगिक क्रांति से पहले की स्थितियों की तुलना में वैश्विक तापमान वृद्धि को "दो डिग्री से काफी नीचे" तक सीमित किया जाना है।

परिदृश्य आरसीपी 8.5यह सबसे खराब स्थिति का परिदृश्य है। इसमें ग्रीनहाउस गैस उत्सर्जन में निरंतर वृद्धि और जलवायु संरक्षण के लिए कोई अतिरिक्त उपाय न किए जाने की संभावना पर विचार किया गया है। वैश्विक जलवायु मॉडलों के वर्तमान में उपलब्ध परिदृश्य विश्लेषणों के आधार पर, इसका परिणाम यह होगा कि औद्योगिक क्रांति से पहले के स्तरों की तुलना में 2100 तक वैश्विक औसत तापमान में 3.6 डिग्री सेल्सियस से 4.1 डिग्री सेल्सियस की वृद्धि होगी।

जर्मनी मेंपूर्व-औद्योगिक स्तरों की तुलना में 2100 तक औसत तापमान वृद्धि +2°C (RCP2.6) और +5°C (RCP8.5) की सीमा में होगी।