Prognozy gorącego lata kompletnie nietrafione. Ten projekt ma pomóc

Tegoroczne lato według prognoz miało być gorące, słoneczne i z burzami. Te ostatnie oczywiście były, ale wielu z nas mijającymi wakacjami jest rozczarowanych. W Warszawie było tylko 8 dni z upałami. Spadło też dużo deszczu, co z jednej strony jest dobrą wiadomością, a z drugiej nadmierne opady pogorszyły plony zbóż. Na pytania dotyczące tego, czy da się lepiej przewidzieć pogodę odpowiada prof. Bogdan Chojnicki, klimatolog z Uniwersytetu Przyrodniczego w Poznaniu (UPP).

„Najnowsze długoterminowe prognozy na lato wskazują, iż czeka nas dużo słońca, wysokie temperatury oraz… ekstremalne burze.” – słyszeliśmy w połowie czerwca dowiedzieć w publicznej telewizji. „ Najnowsza prognoza długoterminowa na kolejne miesiące zapowiada się gorąco. W praktycznie całej Polsce temperatury będą wyższe od średniej wieloletniej. Powinniśmy się przygotować na fale upałów i tropikalne noce” – pisała Interia.

Takich zapowiedzi było dużo, dużo więcej. A jak się skończyło? W najlepszym wypadku widzimy za oknem. W najgorszym – doświadczamy na własnej skórze, marznąc nad Bałtykiem.

Projekt ACTRIS – lepiej zrozumieć atmosferę

Tymczasem naukowcy z z Uniwersytetu Przyrodniczego w Poznaniu, pod kierunkiem prof. Bogdana Chojnickiego biorą udział w międzynarodowym projekcie ACTRIS. Wykorzystywana jest do tego celu nowoczesna stacja badawcza w Rzecinie. Tym samym UPP stał się częścią europejskiej infrastruktury, która sięga choćby 20 km ponad powierzchnię Ziemi.

Jaki jest praktyczny wymiar tych badań? Chociażby lepsze prognozowanie pogody.

Stacja badawcza w Rzecinie pod Wronkami w woj. wielkopolskim działająca w ramach projektu ACTRIS. Zdjęcie dzięki uprzejmości UPP.

W ramach projektu ACTRIS (Aerosol, Clouds and Trace Gases Research Infrastructure) badane są aerozole w atmosferze.

– Aerozole to niewidzialny komponent atmosfery, o którym doskonale nam przypomniał wulkan Pinatubo w 1991 roku. Jego erupcja dostarczyła do atmosfery olbrzymie drobnych cząsteczek co spowodowało ochłodzenie o 0.5 stopnia Celsjusza na całym globie. Po 1,5 roku temperatura globalna powróciła na ścieżkę wzrostu, jednak to zdarzenie wyraźnie wskazało na to jak dużą rolę mają aerozole w kształtowaniu temperatury globalnej – objaśnia w rozmowie ze SmogLabem prof. Bogdan Chojnicki, który bierze w udział w projekcie ACTRIS.

• Czytaj także: Zbadano nowy wzorzec klimatyczny. Przypomina El Niño

Te badania pomogą lepiej przewidzieć pogodę, także tą długoterminową

Mimo iż meteorologia i klimatologia to nauki istniejące od wielu dziesięcioleci, to wciąż jest wiele niewiadomych na temat nieskomplikowanej, ale dynamicznej struktury, jaką jest atmosfera.

Z tego właśnie powodu prognozy w długoterminowej perspektywie potrafią być omylne, i to czasem bardzo mocno.

Dlaczego aerozole są takie ważne w tym badaniu?

– Warto tu wspomnieć, iż w powietrzu unoszą się cząsteczki, które potrafią zarówno podnosić, jak i obniżać temperaturę systemu klimatycznego. To sprawia, iż wiedza na temat obecności i adekwatności tych niezwykle małych cząsteczek unoszących się w atmosferze jest jednym z fundamentów prawidłowych symulacji warunków termicznych i wilgotnościowych panujących w atmosferze – tłumaczy prof. Chojniki.

Czy projekt badawczy ACTRIS pozwoli na lepsze przewidywanie pogody w długoterminowej perspektywie?

– Infrastruktura ACTRIS rozsiana na całym kontynencie europejskim dostarcza właśnie takich danych. Innymi słowy, warunki pogodowe, które stanowią jeden z najważniejszych czynników determinujących produkcję rolniczą są lepiej określanie m.in. dzięki takim obserwacjom – odpowiada poznański naukowiec.

Prof. Chojnicki: „Prognozy pogody to złożona kwestia”

Czy da się dokładnie przywidzieć, co się stanie w najbliższych tygodniach? Miało być ciepło i sucho, a nie jest.

– Prognozy pogody to złożona kwestia, aby dokładnie przewidywać pogodę, niezbędne jest spełnienie wielu warunków, jednak warto zauważyć, iż przynajmniej trzy kwestie są tutaj dużym wyzwaniem – odpowiada prof. Chojnicki.

Dalej wyjaśnia szczegółowo, w czym tkwi problem:

– Pierwsze to krok czasowy prognozowania. Przewidując warunki pogodowe na godzinę do przodu robimy to z określonym błędem, który będzie się kumulował w kolejnych godzinach symulacji. Jakimś wyjściem z tej sytuacji jest ciągłe poprawianie obliczeń dzięki informacji meteorologicznych na bieżąco gromadzonych przez rozsiane na całym świecie czujniki.

I dalej podaje interesujący przykład:

– Istnieje teoria, która tłumaczy spadek jakości prognoz 11 września 2001. Podczas słynnego zamachu, wszystkie samoloty zostały uziemione, a są one jednym ze źródeł danych, które “poprawiają” wyniki symulacji pogodowych. Odcięcie modeli od tego strumienia danych sprawiły, iż prognozy pogody w USA zaczęły się mocno pogarszać.

Prof. Chojnicki: atmosfera jest „bardzo trudnym przeciwnikiem”

Choć atmosfera Ziemi nie jest tworem skomplikowanym, to przewidzenie pogody nie jest proste. Prof. Chojniki zwraca uwagę na dwa kolejne aspekty:

– Drugą kwestią jest rozdzielczość przestrzenna prognozy. jeżeli chcemy stworzyć prognozę pogody na dziesięciokrotnie mniejszym obszarze ilość niezbędnych obliczeń rośnie nam 1000-krotnie, ponieważ atmosfera jest tworem 3-wymiarowym (10x10x10=1000). Teraz widać jak dużych mocy obliczeniowych potrzeba do prognoz, gdy chcemy je zrobić z dużą dokładnością – wyjaśnia naukowiec.

Atmosfera nie jest miejscem spokojnym, to chaotyczny, burzliwy obszar, co komplikuje prognozowanie pogody.

– Trzecie zagadnienie, to same równania wykorzystywane podczas obliczeń parametrów fizycznych atmosfery. Mają one cechy układu chaotycznego, to znaczy, iż sama dokładność obliczeń ma wpływ na to w jakim kierunku ułożą się prognozy. Innymi słowy, gdy te same obliczania wykonamy z różnymi dokładnościami to wyniki tych obliczeń mogą się różnić wręcz diametralnie –

I dodaje, iż „atmosfera, choć pozornie nieskomplikowana jest bardzo trudnym przeciwnikiem i zdaje, się z błędami prognoz będziemy żyć jeszcze wiele lat, chociaż bardziej prawdopodobne jest to, iż nigdy sobie z tymi błędami nie poradzimy”.

A gdyby tak kontrolować pogodę…

Warto przyjrzeć się geoinżynierii. Czy te badania pozwolą, by dało się pozyskać wiedzę na temat możliwości kontrolowania pogody? Weźmy np. deszcze, które niszczą plony. Czy da się rozbić chmury, doprowadzić do tego, by nie padało zbyt dużo?

– Geoinżynieria coraz bardziej zwraca uwagę ludzi, ponieważ wydaje się remedium na globalne ocieplenie. Np. umieszczenie opisanych powyżej aerozoli w atmosferze może skutecznie obniżyć temperaturę globalną. Co do zasady tak to działa i przykład erupcji Pinatubo to potwierdza, jednak pamiętajmy, iż takie podejście ma dwie poważne wady – zwraca uwagę Chojnicki i wyjaśnia dalej:

– Pierwsza z nich jest taka, iż cząsteczki unoszące się w powietrzu opadają po pewnym czasie co oznacza, iż tego typu zabiegi należy powtarzać. W ten sposób utrzymanie niższej temperatury to proces, który będzie trzeba podtrzymywać i to przez wiele lat. Kto za to zapłaci? Firmy, które dzisiaj emitują gazy szklarniowe do atmosfery?Już dawno nie będą istnieć.

• Czytaj także: Sterowanie słońcem, wybielanie chmur. Będziemy zmieniać pogodę?

To kosztowne i mało skuteczne

Czy problemem jest tutaj kwestia finansowania kosztownej operacji?

– Zapłaci społeczeństwo ze swoich podatków. Godząc się na taki scenariusz, godzimy się na klasyczny mechanizm, w którym zyski z określonej działalności skupiane są w określonych rękach, a koszty skutków tych działań ma ponosić, coraz bardziej zadłużające się społeczeństwo – studzi emocje Chojnicki.

– Druga kwestia to proces, w którym geoinżynieria tworzy pozory rozwiązywania problemu emisji gazów szklarniowych dzięki techniki globalnego ochładzania atmosfery. To sprawia, iż nie zajmujemy się budową nieemisyjnej (zrównoważonej) gospodarki, tylko dalej emitujemy gazy szklarniowe żywiąc nadzieję, iż za chwilę uda się “zamglić” atmosferę na tyle, iż zrobi się chłodniej. Czyli znów wchodzimy na ścieżkę rozumowania, która stoi w sprzeczność z zasadą, iż lepiej jest zapobiegać niż leczyć –

Czyli lepiej dać sobie z tym spokój?

– Sterowanie pogodą to zagadnienie, które należy rozpatrywać w kontekście zrozumienia procesów zachodzących w atmosferze. Nie jest tak, iż można ją „wycisnąć” jak gąbkę. Samo istnienie chmury i dodanie jakiegoś „cudownego składnika” nie wystarczy, aby spowodować lub zatrzymać opady, a do tego takie działania są niezwykle kosztowne. Lepiej skoncentrować się na budowaniu gospodarki odpornej na zmiany klimatu, ponieważ globalne ocieplenie i jego konsekwencje dzieją się już na naszych oczach – odpowiada poznański naukowiec.

Zdjęcie tytułowe: Uniwersytet Przyrodniczy w Poznaniu