The scenario forecasting technique for assessing changes of water balance components of the northern river basins due to possible climate change was developed. Three IPCC global emission scenarios corresponding to different possible scenarios for economic, technological, political and demographic development of the human civilization in the 21st century were chosen for generating climate change projections by an ensemble of 16 General Circulation Models with a high spatial resolution. The projections representing increments of monthly values of meteorological characteristics were used for creating 3-hour meteorological time series up to 2063 for the Northern Dvina River basin, which belongs to the pan-Arctic basin and locates at the north of the European part of Russia. The obtained time series were applied as forcing data to drive the land surface model SWAP to simulate possible changes in the water balance components due to different scenarios of climate change for the Northern Dvina River basin.
Climate changes expected in future would influence the inflow into a multipurpose reservoir. Will be a reservoir able to supply a real demand for water during those climate conditions? This ability was calculated by rainfall-runoff balance model WBMOD that works with a monthly time step. The input data series of precipitation and air temperature and the observed reservoir outflows were used to express the expected changes of the total runoff and the required reservoir capacity. Input data were modified every month according to the last climate scenarios CCCM2000 and GISS1998 estimated for the Vihorlat reservoir catchment. Failures in the required water supply in volume and time for these changed climate conditions were evaluated. Climate scenarios of temperature and precipitation changes for the Laborec catchment above gauging station Laborec-Humenné, for time period 1971-1998 were used. and Zmena klímy očakávaná v budúcnosti by mohla ovplyvniť aj prítok do vodnej nádrže. Bude za takýchto klimatických podmienok nádrž schopná zabezpečiť reálne požiadavky na vodu, aké boli namerané za jej doterajšej prevádzky? Na výpočet týchto zmien bol použitý zrážkovo-odtokový bilančný model WBMOD pracujúci v mesačnom kroku. Zmeny celkového odtoku z povodia a požadovaného objemu nádrže na zabezpečenie reálneho odberu boli vyčíslené za pomoci vstupných údajov o zrážkach a teplotách v povodí Laborca nad profilom Humenné a za pomoci meraných odberov z vodnej nádrže Vihorlat (Zemplínska Šírava) za obdobie 1971-1998. Vstupné údaje boli modifikované podľa najnovších klimatických scenárov CCCM2000 a GISS1998 prepočítaných pre povodie Laborec-Humenné. Na záver boli vyčíslené nedodávky požadovaného množstva vody v objeme a čase za zmenených klimatických podmienok.
In this paper hydrological scenarios of changes in the long-term mean annual and the mean monthly runoff due to the climate change in the upper part of the Hron River basin were evaluated. The Hron river basin was selected as a representative mountainous basin in Central Slovakia. An empirical raster-based and a conceptual hydrological balance model were used for modelling changes in runoff with an annual and monthly time step. Both models were calibrated using data from a standard period 1951-1980, which is considered to be representative for the distribution of runoff in unchanged conditions. Four different climate change scenarios were used in the study. Two scenarios were downscaled from the outputs of the CCCM and GISS Global Circulation Models (GCMs), the others represent analogies with warmer climatic periods in the past. The runoff change scenarios developed for the upper Hron River basin for future time horizons 2010, 2030 and 2075 show the decrease in the long-term mean annual runoff and changes in the runoff distribution within the year. and V článku sú odvodené scenáre zmien dlhodobých priemerných ročných a priemerných mesačných prietokov, vyjadrujúce možný vplyv zmeny klímy na odtok v budúcnosti na povodí horného Hrona. Na modelovanie dlhodobých priemerných ročných prietokov bol použitý rastrovo-orientovaný empirický model hydrologickej bilancie, na modelovanie priemerných mesačných prietokov bol použitý koncepčný hydrologický bilančný model so sústredenými parametrami. Obidva modely boli kalibrované na údajoch z obdobia 1951-1980, ktoré sme považovali za reprezentatívne obdobie pre nezmenené podmienky hydrologického režimu. Ako scenáre zmeny klímy boli použité scenáre CCCM a GISS, regionalizované z najnovších výstupov globálnych cirkulačných modelov atmosféry, a scenáre SD a WP, vyvinuté v rámci Národného klimatického programu SR na základe analógie s teplými obdobiami v minulosti u nás. Scenáre zmeny odtoku, odvodené pre časové horizonty 2010, 2030 a 2075 ukazujú možný pokles dlhodobých priemerných ročných prietokov, ako aj zmenu priemerných mesačných prietokov na povodí horného Hrona v budúcnosti.
The potential impact of climate change on the mean monthly runoff in the upper Hron River basin, which was chosen as a representative mountainous region in Central Slovakia, was evaluated. A conceptual hydrological balance model calibrated with data from the period 1971-2000 was used for modelling changes in runoff with monthly time steps. Changes in climate variables in the future were expressed by two different climate change scenarios developed within the framework of the CECILIA (Central and Eastern Europe Climate Change Impact and Vulnerability Assessment) project. The climate change scenarios were constructed using the pattern scaling method from the outputs of transient simulations made by 2 GCMs - ECHAM4/OPYC3 and HadCM2 (Dubrovský et al., 2005). The runoff change scenarios for the selected basin in the future time horizons of 2025, 2050 and 2100 show changes in the runoff distribution within a year. Changes in the seasonal runoff distribution were compared with previous results (Danihlík et al., 2004), which were achieved with climate change scenarios developed from the outputs of the CCCM97 and GISS98 global circulation models. and Článok sa zaoberá skúmaním vplyvu možnej zmeny klímy na sezónne rozdelenie odtoku na povodí horného Hrona. Na modelovanie priemerných mesačných prietokov bol použitý koncepčný model hydrologickej bilancie v mesačnom kroku, s parametrami kalibrovanými na referenčné obdobie 1971-2000. Zmeny klimatických charakteristík boli vyjadrené podľa 2 klimatických scenárov, spracovaných pre povodie horného Hrona v rámci projektu 6 RP CECILIA (Central and Eastern Europe Climate Change Impact and Vulnerability Assessment). Klimatické scenáre boli spracované na základe výstupov tranzietných simulácií 2 globálnych cirkulačných modelov ECHAM4/OPYC3 a HadCM2 (Dubrovský et al., 2005) pre budúce časové horizonty 2025, 2050 a 2100. Podľa hydrologických scenárov priemerných mesačných prietokov možno v budúcnosti na povodí horného Hrona predpokladať zmeny sezónneho rozdelenia odtoku. Predpokladané zmeny sezónneho rozdelenia odtoku sú konzistentné s výsledkami dosiahnutými v predchádzajúcich prácach (Danihlík et al., 2004), v ktorých boli hydrologické scenáre odtoku na povodí horného Hrona spracované na základe klimatických scenárov, založených na výstupoch globálnych cirkulačných modelov CCCM97 a GISS98.