W XXI wieku naukowcy badający fizykę atmosfery zaobserwowali eksperymentalnie, że ekstremalne zjawiska pogodowe coraz częściej mają związek ze zmianami klimatu. To znaczy, przy dalszym ociepleniu klimatu, ich oddziaływania są coraz większe, coraz silniejsze i coraz częstsze. Druga dekada naszego wieku to cały kalejdoskop ekstremalnych zdarzeń pogodowych, od pozornie niegroźnych nawalnych opadów deszczu po widowiskowe powodzie od pozornie niezauważalnych fal upałów i susz po spektakularne wielkoskalowe pożary.
Od niedawna specjaliści zmian klimatu podjęli skrupulatnie szczegółowe badania tak zwanej atrybucji zmian klimatu
To bardzo trudny dział klimatologii. Powinniśmy o tym wiedzieć i podkreślać, że na czynniki naturalne nakładają się czynniki antropogeniczne, które coraz częściej przynoszą z sobą ekstremalne zjawiska pogodowe.
—
Rys.1. Przedstawiony diagram pokazuje zakres zaufania naukowców do badań mających na celu wykrycie wpływu globalnego ocieplenia na określone ekstremalne wydarzenie (oś pionowa) zależy od poziomu wiedzy naukowej na temat tego, jak globalne ocieplenie wpłynie na procesy atmosferyczne, które powodują tego typu zdarzenia. Grafika zaadaptowana z rysunku 4.7 w NAS 2016. (NOAA).
—
Friederike Otto, niemiecka specjalistka atrybucji zmiany klimatu i współautorka projektu Atrybucja Światowej Pogody (WWA – World Weather Attribution) oraz dyrektor Instytutu Zmian Środowiska na Uniwersytecie Oksfordzkim, stwierdziła następujący fakt 1:
W niektórych regionach istnieją długie, wysokiej jakości zapisy, a w wielu przypadkach możliwe jest utworzenie obszernego zapisu symulowanej pogody i ekstremalnych zjawisk pogodowych za pomocą najnowocześniejszych modeli klimatycznych i metod statystycznych. Dzięki temu naukowcy mogą oszacować, co jest możliwe dla pogody w świecie, w którym żyjemy, i oszacować prawdopodobieństwo zaobserwowanego ekstremalnego zdarzenia pogodowego. Czy było to wydarzenie 1 na 100 lat? Albo wydarzenie 1 na 10 lat? Po określeniu prawdopodobieństwa wystąpienia zdarzenia w dzisiejszym klimacie, tj. wraz ze zmianą klimatu, możemy następnie zapytać, jakie byłoby prawdopodobieństwo tego zdarzenia w świecie bez zmiany klimatu wywołanej przez człowieka. Chociaż nie mamy obserwacji świata, który mógłby istnieć bez zmiany klimatu, wiemy bardzo dobrze, ile zostało przez nas wyemitowane CO2 i innych gazów cieplarnianych. To umożliwia nam symulację możliwej pogody na świecie, która mogłaby obyć się bez wywołanej przez człowieka zmiany klimatu, w taki sam sposób, w jaki symulujemy możliwe zdarzenia pogodowe dzisiaj.
Obecnie modele klimatyczne symulujące pogodę i ekstremalne zjawiska pogodowe są coraz dokładniejsze, co podkreśla autorka pracy. No i częstotliwość zdarzeń ekstremalnej pogody wzrasta z każdym ułamkiem stopnia Celsjusza. Dlatego też już raczej przeważnie, gdy dochodzi do nich, to musimy liczyć się z tym, że na czynniki naturalne pogodowe nakładają się w coraz szerszym zakresie czynniki antropogeniczne zmiany klimatu. Otto podkreśla, że częstość i intensywność takich ekstremalnych zdarzeń pogodowych zdecydowanie wzrasta i w coraz cieplejszym świecie te procesy zmian klimatu będą jeszcze silniejsze.
—
Fot.1. Ekstremalna pogoda (Friederike Otto, 2019)
—
Badaczka atrybucji zmian klimatu w swoim artykule podkreśla:
Chociaż jesteśmy bardzo pewni, że ryzyko europejskiej fali upałów, takiej jak ta zaobserwowana w 2003 r., co najmniej podwoiło się z powodu zmiany klimatu, nie możemy obecnie przypisywać zdarzeń na małą skalę, takich jak na przykład gwałtowne powodzie, burze gradowe lub tornada. Jednak dzięki lepszym modelom klimatycznym i rosnącej liczbie naukowców pracujących nad tym zagadnieniem i wzajemnie analizujących swoje prace, nasze metody są stale ulepszane.
—
Z kolei zespół klimatologów, z Chińskiej Akademii Nauk Meteorologicznych w Pekinie, w składzie: Panmao Zhai, Baiquan Zhou i Yang Chen, badając w Chinach zmiany lub zdarzenia związane z temperaturą, takie jak atrybucja zmian średniej i ekstremalnej temperatury oraz indywidualnych zdarzeń związanych z falami upałów, zaobserwowali, że jednak istnieją wyraźne luki w atrybucji zmiany klimatu, jeśli chodzi o ekstremalne opady, susze, tropikalne cyklony w powiązaniu z cyrkulacjami atmosferycznymi i oceanicznymi 2.
Fakt dokładnej analizy atrybucji zmiany klimatu w Azji Wschodniej utrudnia częstość i intensywność zmienności klimatycznych takich jak, chociażby tam powszechne w okresie letnim monsuny wiejące w stronę lądu i w okresie zimowym w stronę oceanu. Autorzy pracy piszą:
W oparciu o nowe metody statystyczne oraz lepsze modele i obserwacje, najnowsze badania dodatkowo weryfikują wnioski dotyczące atrybucji zmiany klimatu w IPCC AR5 i wzbogacają dowody antropogenicznych wpływów na pogodę i zmienne klimatyczne oraz ekstrema. Niepewność globalnej zmiany temperatury, którą można przypisać wymuszeniom antropogenicznym, polega na znacznej niepewności oszacowania całkowitego wymuszania radiacyjnego powodowanego przez aerozole, natomiast niepewność atrybucji zmian opadów atmosferycznych wynika z ograniczeń obserwacji i symulacji modelowych, a także z wpływów dużej zmienności wewnętrznej.
Autorzy pracy tak samo stwierdzają jak Otto, że metody badawcze atrybucji zmiany klimatu są coraz bardziej udoskonalane, więc diagnozowanie procesów, w których na czynniki naturalnych zmienności klimatycznych nakładają się czynniki antropogenicznych zmian klimatu, jest już i będzie coraz skuteczniejsze.
—
Referencje:
- Friederike O., 2019 ; Attribution of extreme weather events: how does climate change affect weather? ; Royal Meteorological Society ; https://rmets.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/wea.3610
- Zhai P. et al., 2018 ; A Review of Climate Change Attribution Studies ; Journal of Meteorological Research ; https://www.researchgate.net/publication/328482134_A_Review_of_Climate_Change_Attribution_Studies