Χρήση μοντέλων πρόβλεψης για τη μελέτη της επίδρασης του φαινομένου της κλιματικής αλλαγής σε τεχνητές λίμνες ανά τον κόσμο

Abstract

Το πρόβλημα της κλιματικής αλλαγής έχει ενταθεί με γρηγορότερους από το αναμενόμενο ρυθμούς την πρώτη δεκαετία του 21ου αιώνα. Η ραγδαία άνοδος της θερμοκρασίας και η ένταση των ακραίων καιρικών φαινομένων βροχόπτωσης και ξηρασίας οδηγούν στην αναγκαιότητα λήψης κατάλληλων αποφάσεων για την αποφυγή περιβαλλοντικών καταστροφών που θα θέσουν σε κίνδυνο την ανθρώπινη ύπαρξη του πλανήτη. Η αλλαγή αυτή επηρεάζει σε πολύ μεγάλο βαθμό και τα υδατικά σώματα του πλανήτη, ειδικότερα τις λίμνες, τεχνητές και φυσικές, από τις οποίες εξαρτάται η επάρκειά του σε πόσιμο νερό. Τα τελευταία χρόνια γίνονται όλο και περισσότερες μελέτες για να σχηματιστεί μια εικόνα της διαμόρφωσης του πλανήτη υπό την επίδραση των αλλαγών αυτών. Οι μελέτες αυτές αποσκοπούν στο να αποκτήσουν οι λήπτες αποφάσεων τις απαραίτητες γνώσεις ώστε να κινηθούν ανάλογα και να προστατεύσουν, όπου είναι δυνατόν, την ανθρωπότητα. Στα πλαίσια της παρούσας διπλωματικής εργασίας έγιναν, αντίστοιχα, προβλέψεις για την εξέλιξη της στάθμης νερού σε έξι τεχνητές λίμνες ανά τον κόσμο. Σκοπός της διπλωματικής εργασίας είναι να προβλεφθεί η εξέλιξη της στάθμης κάθε λίμνης, και να συγκριθούν οι επιπτώσεις ανάλογα με τη γεωγραφική θέση τους. Οι τεχνητές αυτές λίμνες είναι χωροθετημένες σε όλες τις ηπείρους και μελετώνται υπό τη μορφή χρονοσειρών με βάση υδρολογικά και μετεωρολογικά δεδομένα, ώστε να παραχθούν ακριβείς αριθμηξτικές προβλέψεις για την επόμενη τετραετία. Τα τελικά αποτελέσματα αυτών των προβλέψεων υποδεικνύουν ότι και στις έξι περιοχές μελέτης η κλιματική αλλαγή επηρεάζει σε διαφορετικό βαθμό τη στάθμη των λιμνών. Αν και οι επιπτώσεις του φαινομένου της κλιματικής αλλαγής για την κάθε λίμνη είναι διαφορετικές και μικρής έντασης, λόγω του περιορισμένου ορίζοντα πρόβλεψης της παρούσας διπλωματικής εργασίας, είναι σημαντικό να σημειωθεί ότι προκαλούνται από τα ίδια ακραία φαινόμενα ξηρασίας και πλημμύρων, που ήδη πλήττουν τις περιοχές αυτές.

The problem of climate change has progressed quicker than expected during the first decade of the 21st century. The effects of global warming in conjunction with extreme changes in the precipitation patterns globally have underlined the importance of immediate decision making, in order to avoid environmental destructions that will jeopardize human existence on this planet. This change affects primarily lakes, that are indispensable supplies of potable water. The past few years various studies are conducted in order to cunstruct a realistic model of the planet under the infuence of these changes. These studies aim to provide decision makers with the knowledge that is necessary to protect our planet. As part of this thesis we formulated models that predict the evolution of water levels in sex artificial lakes over the world. Apart from the benefit of the predictions for each specific area, aim of the thesis is also the comparison of these effects, depending on the location of the lakes. These artificial lakes we chose are spread through out all continents and are analyzed in a timeline form based on hydrological and meteorological data, in order to produce accurate numerical predictions for an upcoming period of four hydrological years. The final results of these models indicate that in all six areas of study the levels of the lakes are affected by the climatic changes. Despite the fact that these effects are different for each lake and of low magnitude due to the short forecasting horizon, it is important to note that they all arise as a result of the same extreme events of drought and flooding that already affect these areas.