Γραφήματα Δεδομένων Κλιματικής Αλλαγής

Γραφική αναπαράσταση κλιματικών και υδρολογικών παραμέτρων θερμοκρασίας, βροχόπτωσης και παροχής για διάφορες λεκάνες απορροής της Λέσβου, τόσο για την τρέχουσα περίοδο όσο και για τις ιστορικές περιόδους αναφοράς. Επιπλέον, δίνεται η δυνατότητα απεικόνισης των μελλοντικών διακυμάνσεων των μεγεθών αυτών για διάφορα σενάρια κλιματικής αλλαγής με χρονικό ορίζοντα μέχρι το 2080.

Επιλογή Παραμέτρων

1. Χρονική Βάση: Πληροφορίες

2. Περιοχή:

2. Μεταβλητή:	3. Χρονικό βήμα:	4. Περιοχή:
5. Σενάριο:	6. Μοντέλο:

Δεδομένα Μελλοντικής Χρονικής Βάσης

Τα δεδομένα κλιματικής αλλαγής αντλήθηκαν από έρευνα που δημοσιεύτηκε από τους Koutsovili et al. (2021) με αναφορά “Koutsovili E. I., Tzoraki O., Theodossiou N., Gaganis P., 2021. Numerical assessment of climate change impact on the hydrological regime of a small Mediterranean river, Lesvos Island, Greece. Acta Horticulturae et Regiotecturae, 24(1), 28–48. https://doi.org/10.2478/ahr-2021-0022.” Κατά την διεξαγωγή της έρευνας εξετάστηκε ο αντίκτυπος της κλιματικής αλλαγής (2021-2080) στο υδρολογικό καθεστώς της λεκάνης απορροής του ποταμού Καλλονής στη Λέσβο ως απάντηση σε διαφορετικά κλιματικά μοντέλα και συνθήκες. Ο ερευνητικός σταθμός Long Ashton (LARS-WG 6.0) χρησιμοποιήθηκε μαζί με πέντε μεγάλης κλίμακας μοντέλα γενικής κυκλοφορίας GCM (EC-EARTH, GFDL-CM3, HadGEM2-ES, MIROC5 και MPI-ESM-MR) και τρία διαφορετικά σενάρια εκπομπών (RCP 2.6, RCP 4.5 και RCP 8.5) για τη δημιουργία κλιματικών μεταβλητών. Συνολικά, έντεκα σύνολα σεναρίων GCM-RCP ελήφθησαν υπόψη κατά την πρόβλεψη μελλοντικών βροχοπτώσεων, θερμοκρασιών και μοτίβων ακτινοβολίας, καλύπτοντας ένα ευρύ φάσμα αβεβαιοτήτων. Πραγματοποιήθηκαν προσομοιώσεις υδρολογικών μοντέλων για το βασικό κλίμα και καθένα από τα κλιματικά σενάρια στο περιβάλλον της έκδοσης του υδρολογικού μοντέλου HEC-HMS 4.3. Η μεταβολή του υδρολογικού καθεστώτος της Καλλονής αξιολογείται συγκρίνοντας τις εκτιμήσεις μελλοντικής παροχής που βασίζονται στα διάφορα μοντέλα GCM με το σενάριο βάσης baseline (σενάριο συνθετικών δεδομένων που έχουν τα ίδια στατιστικά χαρακτηριστικά με τα παρατηρούμενα καιρικά δεδομένα).

Υδρολογική μοντελοποίηση με τη χρήση του ημι-κατανεμημένου υδρολογικού μοντέλου soil and water assessment tool (swat)

Στην παρούσα μελέτη χρησιμοποιήθηκε το εργαλείο SWAT (Soil and Water Assessment tool) για την υδρολογική μοντελοποίηση λεκανών απορροής που εκβάλουν στο κόλπο της Καλλονής στο νησί της Λέσβου. Το εν λόγω μοντέλο χρειάζεται ένα ψηφιακό μοντέλο εδάφους DEM (Digital Elevation Model) των περιοχών που μελετάμε, ένα χάρτη χρήσης γης και έναν χάρτη εδαφών. Ο χάρτης χρήσης γης και το ψηφιακό ανάγλυφο εδάφους διατίθεται από το πρόγραμμα CLC 2012 (Corrine Land Cover 2012) της Ευρωπαϊκής Υπηρεσίας Περιβάλλοντος σε χωρική ανάλυση, 100 και 25 μέτρων αντίστοιχα. Από την γεωμετρία του ψηφιακού μοντέλου ανάγλυφου εξάγεται η λεκάνη απορροής, η κοίτη, οι υπολεκάνες και οι κλίσεις του εδάφους. Η έτοιμη βάση δεδομένων των κωδικών χρήσης γης του SWAT χρειάζεται μια αντιστοίχιση με τον χάρτη χρήσης γης που παρέχει το CLC 2012. Η διαδικασία εισαγωγής του εδαφολογικού χάρτη αποτελεί μία πιο περίπλοκη διαδικασία. Για την διαδικασία εισαγωγής εδαφικών δεδομένων στο SWAT έχει αναπτυχθεί μία μέθοδος, η οποία λειτουργεί σε περιβάλλον Γ.Σ.Π (Γεωγραφικών Συστημάτων Πληροφόρησης), και χρησιμοποιεί χωρική ανάλυση στο ArcGIS σε συνδυασμό με κώδικα στην γλώσσα Matlab για τη χωρική επεξεργασία τριών βάσεων δεδομένων του Ευρωπαϊκού Κέντρου Εδαφολογικών δεδομένων ESDAC (European Soil Data Centre) στη βάση ενός χάρτη (Panagos et al.,2012). Οι τρεις Ευρωπαϊκές βάσεις δεδομένων είναι η Ευρωπαϊκή Βάση Δεδομένων εκ. 2.0 ( European Soil Database v. 2.0) (Panagos, 2006), τον Ευρωπαϊκό χάρτη φυσικών ιδιοτήτων του ανωτέρου εδαφικού στρώματος (Ballabio et al., 2016) και τον Ευρωπαϊκό χάρτη δεικτών υδραυλικών ιδιοτήτων εδάφους (Tóth et al., 2015). Στη συνέχεια η δημιουργία του εδαφολογικού χάρτη πραγματοποιείται από τον συνδυασμό της εξαγόμενης πληροφορίας από τις τρείς Ευρωπαϊκές βάσεις δεδομένων και τον γεωλογικό χάρτη σε περιβάλλον ArcGIS, ο οποίος λειτουργεί σαν βάση. Ο γεωλογικός χάρτης κατασκευάζεται από την ψηφιοποίηση σε διανυσματικό αρχείο των φύλλων του Ι.Γ.Μ.Ε. (Ινστιτούτο Γεωλογικών και Μεταλλευτικών Ερευνών) για τη Λέσβο (Hecht, 1972, 1972, 1973, 1974a, 1974b, 1975) τα οποία περιέχουν με μεγάλη λεπτομέρεια τους γεωλογικούς σχηματισμούς.

Στη συνέχεια για την διαδικασία υδρολογικής μοντελοποίησης χρησιμοποιούνται μετεωρολογικά δεδομένα (βροχόπτωση, θερμοκρασία) τα οποία συλλέχθηκαν από μετεωρολογικούς σταθμούς οι οποίοι βρίσκονται σε κοντινή απόσταση από τις λεκάνες απορροής που μελετάμε. Τέλος μετά την εισαγωγή των απαραίτητων προαναφερθέντων δεδομένων ακολουθεί η βαθμονόμηση του μοντέλου, που στη δική μας περίπτωση επιλέχθηκε η χειροκίνητη μέθοδος. Κατά την διαδικασία της βαθμονόμησης επιχειρούμε να ταυτίσουμε όσο το δυνατόν καλύτερα τις προσομοιωμένες τιμές παροχής των λεκανών που μελετώνται με τις παρατηρούμενες τιμές που συλλέγουμε από όργανα καταγραφής στο ίδιο σημείο αναφοράς. Για την επίτευξη του παραπάνω επιλέγουμε κατάλληλες τιμές στις παραμέτρους του μοντέλου με σκοπό να πάρουμε προσομοιωμένες τιμές οι οποίες να προσεγγίζουν όσο το δυνατόν καλύτερα τις παρατηρούμενες μετρήσεις στο πεδίο.

Από τη διαδικασία της μοντελοποίησης λαμβάνονται αποτελέσματα παροχής για χρονοσειράς που εξαρτάται από την περίοδο βαθμονόμησης του μοντέλου και τα οποία θα είναι σε μορφή xls. Επιπρόσθετα, δίνονται και χάρτες σε μορφή jpeg ή png που σχετίζονται, ως επί το πλείστον, με τα δεδομένα εισόδου του μοντέλου, π.χ. εδαφολογικός χάρτης, χάρτης αναγλύφου και χάρτης χρήσεων γης.