Noves projeccions per conèixer millor com afectarà el canvi climàtic a Barcelona

En el marc del projecte RESCCUE, s’han estudiat els impactes del canvi climàtic en diversos sectors i les seves interconnexions i, per fer-ho, prèviament s’ha recopilat informació meteorològica i climàtica i s’han elaborat projeccions climàtiques, liderades en aquest cas per la Fundación para la Investigación del Clima - FIC, un centre de recerca establert a Madrid i especialitzat en fenòmens meteorològics i climàtics.

Aquestes noves projeccions se sumen a les que ja ha elaborat el Servei Meteorològic de Catalunya (SMC) en l’estudi encarregat per l’Àrea Metropolitana de Barcelona i coordinat per Barcelona Regional, “Generació d’escenaris climàtics futurs regionalitzats a molt alta resolució (1 km) per a l’àrea metropolitana de Barcelona” (Projecte ESAMB, 2016), i que van ser cedides a l’Ajuntament de Barcelona per elaborar l’“Estudi dels impactes del canvi climàtic a Barcelona”, en el marc del Pla Clima.

Per al desenvolupament de les noves projeccions climàtiques s’han utilitzat els escenaris del Grup Intergovernamental sobre el Canvi Climàtic (IPCC) en el seu cinquè informe, els denominats Representative Concentration Pathways (RCP) amb dos horitzons temporals (2035 i 2100) i prediccions per dècades fins al 2035:

Variables climàtiques

El clima de la ciutat durant les dècades vinents es caracteritzarà per uns estius més llargs i calorosos que escurçaran la primavera i la tardor (en què es concentrarà la major part de les pluges), i per uns hiverns molt més suaus

Com a primer resultat del treball dut a terme per la FIC, obtenim els escenaris climàtics de futur per a les principals variables climàtiques (taula 1). Aquesta anàlisi preveu dues escales espacials, una per a la regió de Catalunya i l’altra per a l’àmbit urbà de Barcelona, i dos horitzons temporals, 2035 i 2100. Les modelitzacions a termini mitjà (2035) i llarg (2100) són projeccions climàtiques basades en els RCP a les quals s’han afegit projeccions per dècades a termini mitjà, elaborades amb metodologies estadístiques diferents (les que, en el quadre de sota, apareixen anomenades com a drift corrections i teleconnections).

A la taula es poden observar els canvis esperats per a les variables analitzades, expressats per rang de valors i per nivell d’incertesa resultant de la validació estadística dels deu models climàtics emprats en la modelització climàtica. De la informació que ens mostra el quadre, destaca l’augment de la temperatura mitjana de forma progressiva al llarg del segle vinent, amb un fort increment cap al final de segle. En canvi, la precipitació en forma de pluja es manté en els nivells actuals, tot i que la precipitació en forma de neu es redueix molt notablement. Aquest fet, juntament amb l’augment de l’evapotranspiració, comportarà una manca de recursos hídrics a escala regional i augmentarà el risc de patir sequeres més freqüentment durant els anys vinents. Respecte al nivell del mar, els resultats de la modelització climàtica confirmen les tendències de pujada del nivell mitjà mesurat al Port de Barcelona. A continuació s’analitzen els resultats obtinguts en cadascuna de les variables climàtiques.

TEMPERATURA

Els resultats de l’estudi confirmen les tendències d’augment progressiu de les temperatures durant tot l’any i que serà especialment intens a l’estiu. A mitjan segle, s’espera un increment d’1 °C en tots dos escenaris, i de 2,2 °C (escenari compromès) i 4,5 °C (escenari passiu) al final del segle (el resultat més desfavorable dels deu models utilitzats arriba a predir un augment de 6,5 °C l’any 2100).

A part d’aquests valors mitjans, també s’han obtingut els valors esperats en cada estació, ja que els valors mitjans anuals poden diferir molt dels previstos en cadascuna de les estacions, on, per exemple, l’hivern o l’estiu adquireixen molta importància pels seus extrems. Així, per exemple, veiem que, al final del segle, tant a la primavera com a la tardor s’esperen augments de +2,0 °C per a l’escenari compromès i de +4,0 °C per al passiu, mentre que a l’hivern s’esperen canvis de fins a +3,0 °C per a l’escenari passiu. A l’estiu és quan l’augment mitjà de les temperatures seria més perillós, amb +3,0 °C a l’escenari compromès i +5,5 °C al passiu. En aquest últim, segons el model que dona els resultats més desfavorables, fins i tot es podria arribar a un màxim de +8,5 °C.

PRECIPITACIÓ, HUMITAT RELATIVA I EVAPOTRANSPIRACIÓ

Per contra, el règim de precipitació anual es manté al voltant dels 600 mil·límetres que tenim actualment, tot i que patirem més esdeveniments extrems de pluja que concentraran la major part de la precipitació i augmentaran el risc d’inundacions. Tampoc s’esperen canvis importants en els valors d’humitat relativa.

En canvi, l’augment de l’evapotranspiració al final del segle (+5% a l’escenari compromès o RCP4.5, i +15% a l’escenari passiu o RCP8.5) i la disminució de recursos a les conques hídriques comportarà unes sequeres més greus.

VARIABLES MARÍTIMES

Les variables marítimes estudiades engloben la pujada del nivell del mar i l’alçària mitjana d’onada, mesurades i pronosticades gràcies a la boia del port de Barcelona. Si bé els augments del nivell de mar deguts al canvi climàtic són molt més notables als oceans, també s’espera que la mar Mediterrània els pateixi, amb augments de +25 centímetres al final del segle en l’escenari compromès, i de +30 centímetres de mitjana en l’escenari passiu, amb extrems possibles de fins a +50 centímetres. Per contra, s’espera que l’alçària mitjana d’onada es redueixi, previsiblement a causa d’un augment de les situacions anticiclòniques al llarg de l’any, al voltant de 5-10 centímetres cap al final del segle.

Variables extremals

Cada cop patirem més esdeveniments climàtics extrems com onades de calor o pluges torrencials

Les variables extremals analitzades difereixen dels valors climàtics en el fet que no es refereixen a un valor mitjà durant un període llarg (generalment 30 anys) sinó que corresponen a esdeveniments puntuals de curta durada (de minuts a dies), els valors dels quals disten molt dels normals per al clima local, i la seva ocurrència sol portar associats danys de conseqüències catastròfiques. Aquests esdeveniments puntuals s’analitzen tenint en compte els períodes de retorn més comuns: T10 i T100. S’entén per període de retorn la probabilitat de patir un esdeveniment d’unes característiques determinades durant un període de temps determinat. Per exemple, una pluja torrencial amb període de retorn de 100 anys (T100) significa que la quantitat de pluja caiguda en només un dia per a aquest període de retorn solament s’iguala o se supera, estadísticament, una vegada cada 100 anys, però això no implica que no puguin produir-se dues tempestes d’intensitat igual o superior a la de 100 anys en dos anys consecutius.

A continuació s’analitzen els fenòmens climàtics extrems estudiats: temperatura màxima, onades de calor, pluges torrencials, nevades extremes, dies càlids i freds, nits tropicals i gèlides, i onatge extrem.

TEMPERATURA

Pel que fa a la temperatura, s’han analitzat diverses variables extremes. A continuació, se’n detalla la descripció i els canvis previstos.

TEMPERATURA MÀXIMA
És el màxim de temperatura anual assolit en un dia en concret. S’espera que aquests valors es disparin en el futur, ja que, en tractar-se del màxim anual, la seva evolució va lligada a l’evolució de la temperatura mitjana futura. Així, si a dia d’avui, estadísticament, un cop cada deu anys s’arriba a valors màxims de temperatura de 34,7 °C, cap a mitjan segle aquesta màxima s’elevaria gairebé 3 °C i arribaria als 37,4 °C, i cap al final del segle podria fregar els 40 °C, és a dir, al final del segle s’assolirien els 40 °C un cop cada deu anys.

ONADA DE CALOR
Es defineix onada de calor com una successió d’almenys tres dies en els quals la temperatura màxima supera el percentil 98% de totes les temperatures màximes del període juny-agost en una regió. S’espera un augment dràstic de tots els valors associats a l’onada de calor, sempre respecte a la definida per al clima actual. Aquests resultats són coherents amb un escenari futur d’augment notable de les temperatures mitjanes del clima. A continuació es detallen els camps que caracteritzen una onada de calor i els seus canvis.

DIA CÀLID
Es defineix com a dia càlid un dia en què la temperatura màxima supera el percentil 90% de les temperatures màximes del període. L’increment esperat de dies càlids en tots dos RCP és extraordinari, respecte al definit per al clima actual, ja que es duplica a mitjans de segle i es triplica al final del segle.

NIT TROPICAL
Es defineix com a nit tropical una nit en què la temperatura mínima no baixa de 20 °C. L’increment esperat de nits tropicals en tots dos RCP és extraordinari: a mitjan segle es multiplica per dos, i per quatre al final del segle en l’escenari passiu, respecte als valors del clima actual.

DIA FRED
Es defineix com a dia fred un dia en què la temperatura màxima no supera el percentil 10% de les temperatures màximes del període. La reducció dies freds esperada és molt notable en tots dos RCP, amb un descens que varia entre el 30% en l’escenari més favorable a mitjan segle i fins al 85% en el pitjor escenari al final del segle.

NIT GÈLIDA
Es defineix com a nit gèlida una nit en què la temperatura mínima baixa per sota dels 0 °C. La reducció de nits gèlides és molt notable en tots dos RCP, ja que es redueixen a la meitat a mitjan segle i gairebé desapareixen al final del segle.

PRECIPITACIÓ

Pel que fa als fenòmens extrems vinculats a la precipitació, s’han obtingut les variacions futures d’esdeveniments de precipitació torrencial i també de nevades intenses.
PRECIPITACIÓ EXTREMA EN 12H
Precipitació, generalment de tipus torrencial, acumulada en 12 hores a Barcelona. Aquí es mostra la variació dels valors. Si bé no es preveu que la precipitació mitjana futura pateixi canvis, sí que s’espera que augmenti notablement la intensitat de les precipitacions extremes: entre el 20% i el 30% a mitjan segle, i entre el 40% i el 50% al final del segle. Els models mostren més irregularitat en el règim pluviomètric, amb pluges menys freqüents, però molt més intenses.

NEVADES INTENSES EN 12H
Les nevades a l’àrea de Barcelona no són un esdeveniment rar, però sí són poc freqüents i generalment puntual. A causa de la seva ubicació, l’aire sec i el fred siberià xoquen amb la humitat mediterrània, encara que aquesta situació té lloc poques vegades. Quan passa, les nevades solen ser intenses per la proximitat del mar, especialment en les parts altes com l’ Observatori Fabra (situat a 411 metres sobre el nivell del mar), que és el lloc d’on es mostren les dades; al litoral les nevades són més testimonials. S’espera que es produeixi una reducció notable de les nevades més freqüents (període de retorn de deu anys) a causa de l’augment de les temperatures. En canvi, s’espera un increment notable de les nevades, que poden arribar gairebé a mig metre de neu en esdeveniments extraordinaris al final del segle, ja que, si es dona la situació idònia, s’espera un contingut més alt d’humitat precipitable en l’atmosfera.

VARIABLES MARÍTIMES

Pel que fa a les variables marítimes tractades, s’han calculat diverses variables que intervenen en l’impacte d’esdeveniments meteorològics extrems sobre el litoral català: alçària màxima d’onada i marea meteorològica (o maror ciclònica).

ALÇÀRIA MÀXIMA D’ONADA
Aquesta variable denota el valor màxim que s’espera que assoleixi el pic d’una onada, entès com la diferència en altura entre la cresta de l’onada i la seva part més baixa. Aquests valors s’associen a situacions de temporals marítims extrems. En el cas de Barcelona, les dades corresponen a una única sèrie històrica i el nombre d’esdeveniments d’aquest tipus registrats és molt escàs (fins al 2018), per la qual cosa les simulacions fetes no són prou consistents. De fet, en la data de redacció d’aquest document, el temporal Gloria (gener del 2020) va fulminar tots els rècords registrats fins llavors, i aquesta efemèride no s’ha pogut utilitzar en els càlculs. Amb les dades disponibles en el moment de fer l’estudi climàtic, els resultats indiquen un descens d’entre mig metre i gairebé un metre de l’alçària màxima d’onada.

INCREMENT DEL NIVELL DEL MAR
Es coneix com a marea meteorològica o maror ciclònica la conjunció de diversos fenòmens que donen com a resultat una alteració anòmala del nivell del mar respecte de la que hi hauria tenint en compte les marees astronòmiques naturals. Aquestes aportacions provenen de l’embranzida persistent d’un vent fort i de la dilatació de la superfície oceànica per la baixa pressió atmosfèrica. Si sumem la marea meteorològica a la marea astronòmica, obtenim valors de l’increment del nivell del mar que oscil·len entre el 10% i el 15% dels valors actuals, fet que podria suposar un augment d’1,38 metres en la pitjor de les situacions estudiades (afegint l’augment màxim del nivell mig del mar). A continuació es mostren els valors observats i les variacions futures esperades.

Comparativa amb altres estudis

Els nous estudis confirmen les tendències de canvi climàtic i aporten nova informació al respecte

La FIC també ha elaborat una comparativa dels valors més extrems obtinguts pel projecte RESCCUE (els que es corresponen amb l’escenari passiu o RCP8.5 per al final del segle, de 2071 a 2100) enfront d’altres resultats obtinguts en projectes o estudis previs que afecten la ciutat de Barcelona. L’objectiu és poder obtenir una imatge global sobre els valors previstos en el futur a partir de diverses institucions, amb la finalitat de reforçar cadascun dels valors, obtinguts des de metodologies diferents, i donar consistència així a les projeccions futures.

TEMPERATURA

Els resultats de les variables associades a la temperatura es mostren a continuació, si estan disponibles, per als valors obtinguts pel RESCCUE, el Servei Meteorològic de Catalunya (SMC, 2015), i l'Agència Estatal de Meteorologia (AEMet, 2018).Els valors mostren una tendència forta a l'augment de les temperatures, i molta similitud entre els resultats de totes les institucions

PRECIPITACIÓ

Pel que fa a la precipitació, la situació ha estat més complexa a l’hora de fer la comparativa. A diferència del RESCCUE, l’SMC va fer el seu estudi projectant la variació d’esdeveniments de 50 mil·límetres, mentre que en el RESCCUE es van utilitzar períodes de retorn. Es mostren tots dos valors de la mateixa manera.
Els valors mostren un increment de la precipitació extrema esperada a Barcelona força consistent entre el RESCCUE i l’estudi de Rodríguez et al. del 2013 (un estudi realitzat dins el marc del projecte CORFU, que va desenvolupar i elaborar corbes de precipitació per a la ciutat de Barcelona). En el cas de l’SMC, hi ha una gran incertesa en els resultats, potser per l’ús de només tres models.

VARIABLES MARÍTIMES

Finalment, es mostra la comparativa dels valors futurs previstos per a la pujada del nivell del mar, tant a causa de la pujada del nivell mitjà com de la part aportada per les marees meteorològiques i astronòmiques. Tot i que hi ha lleugeres discrepàncies entre quina quantitat aporta cada fenomen, la pujada total del nivell del mar prevista és pràcticament idèntica en tots dos casos i molt significativa, ja que frega la xifra d’1,5 metres sobre el nivell actual en les zones litorals de Barcelona.