Kim, Hyeon-Kook;Lyu, Youngsook;Woo, Jung-Hun;Hong, Sung-Chul;Kim, Deok-Rae;Seo, Jeonghyeon;Shin, Myunghwan;Kim, Sang-Kyun
Journal of Climate Change Research
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v.7
no.4
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pp.451-463
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2016
We explore the impact of Chinese future air pollutant emissions on ozone air quality in Northeast Asia (NEA) and health in South-Korea using an assessment framework including ICAMS (The Integrated Climate and Air Quality Modeling System) and BenMAP (The Environmental Benefits Mapping and Analysis Program). The emissions data sets from the climate change scenarios, the Representative Concentration Pathways (RCPs) (emission scenarios, EMSO), are used to simulate ozone air quality in NEA in the current (1996~2005, 2000s), the near future (2016~2025, 2020s) and the distant future (2046~2055, 2050s). Furthermore, the simulated ozone changes in the 2050s are used to analyze ozone-related premature mortality and economic cost in South-Korea. While different EMSOs are applied to the China region, fixed EMSO are used for other country regions to isolate the impacts of the Chinese emissions. Predicted ozone changes in NEA are distinctively affected by large changes in NOx emission over most of China region. Comparing the 2020s with the 2000s situation, the largest increase in mean ozone concentrations in NEA is simulated under RCP 8.5 and similarly small increases are under other RCPs. In the 2050s in NEA, the largest increase in mean ozone concentrations is simulated under RCP 6.0 and leads to the occurrence of the highest premature mortalities and economic costs in South-Korea. Whereas, the largest decrease is simulated under RCP 4.5 leads to the highest avoided premature mortality numbers and economic costs. Our results suggest that continuous reduction of NOx emissions across the China region under an assertive climate change mitigation scenario like RCP 4.5 leads to improved future ozone air quality and health benefits in the NEA countries including South-Korea.
KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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v.39
no.1
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pp.33-44
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2019
Due to the recent climate change realization (timing, rainfall pattern changes), the flow regime is changing according to the watershed. The long-term change of flow regime is causing a significant change in structure and function of aquatic ecosystems. However, there is no analysis from the viewpoint of the aquatic ecosystem including flow rate alteration and ecological characteristics as well as the climate change connection in Korea yet. Therefore, We quantitatively assessed the impact of present-future flow regime alteration due to climate change on the Pseudopungtungia nigra habitat in the Mankyung river and floodplain area. As a result, it was confirmed that extreme hydrological conditions such as flood and drought are intensified in the future than the present. Especially, the changes of flow regime characteristics were clarified by comparing and analyzing the magnitude, frequency, duration, rate of change, and by linking flow regime characteristics with physical habitat analysis, it could be suggested that climate change would significantly increase the risk of future ecological changes.
In this study, the projection of future heating and cooling degree days (HDDs and CDDs) has been conducted over South Korea for the period 1996~2005 with 2046~2055 and 2091~2100, using CCSM3 and MM5 simulations driven by the six IPCC SRES emission scenarios (A2, A1B, A1FI, A1T, B1, and B2). Annual mean surface air temperature increases by $1.2{\sim}3.4^{\circ}C$ at the end of the 21st century comparing to the present-day (1996~2005) in South Korea. HDDs decrease by 8~25% and CDDs increase up to 242~1,448% with corresponding changes in temperature. These increases and decreases also change the duration of HDDs and CDDs. HDDs duration decreases by 1 month, while the expansion of CDDs duration is much longer than 2 months. Thus, projected future HDDs and CDDs changes appear that cooling energy demand in summer season would increase and heating energy demand in winter would decrease in the future. Especially, these remarkable changes would be obvious at high mountain area, Gangwon-do and at south area, Jeju island. In the sense of future energy supply and policy, electrical energy for cooling in summer could be getting much more its importance rather than fossil energy used for heating in winter.
The objective of this study is to describe scientific progresses in understanding of climate change in the Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) assessment reports, contributed by Working group I. Since 1988, IPCC's four assessment reports showed significant improvements in understanding of observed climate change, drivers of climate change, detection and attribution of climate change, climate models, and future projection. The results are based on large amounts of observation data, sophisticated analyses of data, improvements of climate models and the simulations. While the First Assessment Report (FAR) in 1990 reported that a detectable anthropogenic influence on climate has little observational evidence, the Fourth Assessment Report (AR4) reported that warming of the climate system is unequivocal and is very likely due to human influences. It is also noted that anthropogenic warming and sea level rise would continue for centuries due to the time scales associated with climate processes and feedbacks, even if greenhouse gas were to be stabilized.
Estimation of future land cover based on climate change scenarios is an important factor in climate change impact assessment and adaptation policy. This study estimated future land cover considering Shared Socioeconomic Pathways (SSP) using Scenario Generators. Based on the storylines of SSP1-3, future population and estimated urban area were adopted for the transition matrix, which contains land cover change trends of each land cover class. In addition, limits of land cover change and proximity were applied as spatial data. According to the estimated land cover maps from SSP1-3 in 2030, 2050, and 2100, respectively, urban areas near a road were expanded, but agricultural areas and forests were gradually decreased. More drastic urban expansion was seen in SSP3 compared to SSP1 and SSP2. These trends are similar with previous research with regard to storyline, but the spatial results were different. Future land cover can be easily adjusted based on this approach, if econometric forecasts for each land cover class added. However, this requires determination of econometric forecasts for each land cover class.
Background: Climate change is occurring rapidly around the world, and is predicted to have a large impact on biodiversity. Various studies have shown that climate change can alter the geographical distribution of wild bees. As climate change affects the species distribution and causes range shift, the degree of range shift and the quality of the habitats are becoming more important for securing the species diversity. In addition, those pollinator insects are contributing not only to shaping the natural ecosystem but also to increased crop production. The distributional and habitat quality changes of wild bees are of utmost importance in the climate change era. This study aims to investigate the impact of climate change on distributional and habitat quality changes of five wild bees in northwestern regions of Iran under two representative concentration pathway scenarios (RCP 4.5 and RCP 8.5). We used species distribution models to predict the potential range shift of these species in the year 2070. Result: The effects of climate change on different species are different, and the increase in temperature mainly expands the distribution ranges of wild bees, except for one species that is estimated to have a reduced potential range. Therefore, the increase in temperature would force wild bees to shift to higher latitudes. There was also significant uncertainty in the use of different models and the number of environmental layers employed in the modeling of habitat suitability. Conclusion: The increase in temperature caused the expansion of species distribution and wider areas would be available to the studied species in the future. However, not all of this possible range may include high-quality habitats, and wild bees may limit their niche to suitable habitats. On the other hand, the movement of species to higher latitudes will cause a mismatch between farms and suitable areas for wild bees, and as a result, farmers will face a shortage of pollination from wild bees. We suggest that farmers in these areas be aware of the effects of climate change on agricultural production and consider the use of managed bees in the future.
Muhammad Abdullah Durrani;Rohma Raza;Muhammad Shakil;Shakeel Sabir;Muhammad Danish
Journal of Ecology and Environment
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v.48
no.1
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pp.96-109
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2024
Background: Khyber Pakhtunkhwa government initiated the Billion Tree Tsunami Afforestation Project including regeneration and afforestation approaches. An effort was made to assess the distribution characteristics of afforested species under present and future climatic scenarios using ecological niche modelling. For sustainable forest management, landscape ecology can play a significant role. A significant change in the potential distribution of tree species is expected globally with changing climate. Ecological niche modeling provides the valuable information about the current and future distribution of species that can play crucial role in deciding the potential sites for afforestation which can be used by government institutes for afforestation programs. In this context, the potential distribution of 8 tree species, Cedrus deodara, Dalbergia sissoo, Juglans regia, Pinus wallichiana, Eucalyptus camaldulensis, Senegalia modesta, Populus ciliata, and Vachellia nilotica was modeled. Results: Maxent species distribution model was used to predict current and future distribution of tree species using bioclimatic variables along with soil type and elevation. Future climate scenarios, shared socio-economic pathways (SSP)2-4.5 and SSP5-8.5 were considered for the years 2041-2060 and 2081-2100. The model predicted high risk of decreasing potential distribution under SSP2-4.5 and SSP5-8.5 climate change scenarios for years 2041-2060 and 2081-2100, respectively. Recent afforestation conservation sites of these 8 tree species do not fall within their predicted potential habitat for SSP2-4.5 and SSP5-8.5 climate scenarios. Conclusions: Each tree species responded independently in terms of its potential habitat to future climatic conditions. Cedrus deodara and P. ciliata are predicted to migrate to higher altitude towards north in present and future climate scenarios. Habitat of D. sissoo, P. wallichiana, J. regia, and V. nilotica is practiced to be declined in future climate scenarios. Eucalyptus camaldulensis is expected to be expanded its suitability area in future with eastward shift. Senegalia modesta habitat increased in the middle of the century but decreased afterwards in later half of the century. The changing and shifting forests create challenges for sustainable landscapes. Therefore, the study is an attempt to provide management tools for monitoring the climate change-driven shifting of forest landscapes.
Owing to increase of meteorological disasters by climate change, it needs to study of climate change which will be able to deal with adaption for basic local authorities. A case study area of Yesan have been impacted by land-use which alter natural environment demage. It has led to micro-climate change impacts in rural area, Yesan. In order to adapt to the effects, this paper estimated temperature change in productivity of fruits and conducted decline of nonpoint pollutant loadings. As the results of temperature change of effecting on growth of apple, since a rise in temperature have not increased high, therefore the apple productivity could not be influence until 2030s. While the apple productivity could be declined 14.8% in 2060s. In addition, it supposes that the productivity would be decreased 44.5% in 2090s. Furthermore, it showed that the apple maturity has become worse, because length of high temperature has dramatic increased 54.2% in 2030s, 103.2% in 2060s and 154.0% in 2060s beside 2000, respectively, compared with 2000. As results of analysing between the future rainfall characteristics and nonpoint pollutant loadings, the subject of reduction of nonpoint pollutant was efficiency when it implemented around Oga-myeon or Deoksan-myeon Dun-ri. This study classified the region more detail each Eup and Myeon after that it analysed the rural region impacts of climate change for basic local authorities. Hence, this study is able to predict adaptation of rural region impacts of climate change. Due to increase of green house gases emission, meteorological disasters could often occur in the future. Therefore, it needs follow-up studies that assess climate change of effecting on rural region.
In this study it is attempted to estimate the possible change in energy use for residential and commercial sector in Korea under a future climate change senario. Based on the national energy use and observed temperature data during the period 1991~2010, the optimal base temperature for determining heating and cooling degree days (HDD and CDD) is calculated. Then, net changes in fossil fuel and electricity uses that are statistically linked with a temperature variation are quantified through regression analyses of HDD and CDD against the energy use. Finally, the future projection of energy use is estimated by applying the regression model and future temperature projections by the CMIP5 results under the RCP8.5 scenario. The results indicate that, overall, the net annual energy use will decrease mostly due to a large decrease in the fossil fuel use for heating. However, a clear seasonal contrast in energy use is anticipated in the electricity use; there will be an increase in a warm-season demand for cooling but a decrease in a cold-season demand for heating.
Climate change will affect not only the crop productivity but also the pattern of rice disease epidemics in Korea. Impact assessments for the climate change are conducted using various climate change scenarios from many global climate models (GCM), such as a scenario from a best GCM or scenarios from multiple GCMs, or a combination of both. Here, we evaluated the feasibility of using a climate change scenario from the best GCM for the impact assessment on the potential epidemics of a rice leaf blast disease in Korea, in comparison to a multi?model ensemble (MME) scenario from multiple GCMs. For this, this study involves analyses of disease simulation using an epidemiological model, EPIRICE?LB, which was validated for Korean rice paddy fields. We then assessed likely changes in disease epidemics using the best GCM selected for individual agro?climatic zones and MME scenarios constructed by running 11 GCMs. As a result, the simulated incidence of leaf blast epidemics gradually decreased over the future periods both from the best GCM and MME. The results from this study emphasized that the best GCM selection approach resulted in comparable performance to the MME approach for the climate change impact assessment on rice leaf blast epidemic in Korea.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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