Na dworze mróz, śnieg, niekiedy gołoledź. Dla wielu – zwłaszcza młodszych – to widok niemal egzotyczny, bo takiej zimy w Polsce nie było od lat. A jednak pogoda za oknem nie zmienia faktu, że klimat się ociepla. To, że zamarzł staw w miejskim parku, nie znaczy, że odwróceniu uległy globalne trendy.
Jednym z częstszych błędów – popełnianym nie tylko przez zwykłego Kowalskiego, ale i – o zgrozo! – decydentów – jest mylenie pogody z klimatem. Pogoda to chwilowy stan atmosfery, opisywany temperaturą, ciśnieniem, kierunkiem wiatru, wilgotnością i opadami w danym dniu czy tygodniu. Z kolei klimat to statystyka tych warunków mierzona przez dekady, wieki lub dłużej. Jeśli w styczniu czy lutym, a nawet na Wielkanoc, spadł śnieg, to nie znaczy, że globalne ocieplenie się zatrzymało albo jest kłamstwem nauki. To znaczy tylko tyle, że w tym miejscu, w tym czasie, układ baryczny i prąd strumieniowy postanowiły zaserwować nam porcję arktycznego powietrza.
Różnica między pogodą a klimatem tłumaczy nam również, dlaczego tę pierwszą prognozować nam bardzo trudno, a ten drugi – wcale nie. Pogoda jest zjawiskiem bardzo dynamicznym i zależnym od wielu szybko zmieniających się czynników. Zatem nawet niewielkie różnice w danych początkowych mogą prowadzić do zupełnie innych wyników prognozy, co nazywa się chaosem deterministycznym.
Klimat natomiast opisuje długookresowe, uśrednione warunki atmosferyczne na dużym obszarze i w długim czasie, dlatego pojedyncze, krótkotrwałe wahania pogody nie mają na niego decydującego wpływu. Dzięki analizie wieloletnich danych i powtarzalnych prawidłowości możliwe jest wiarygodne określanie cech klimatu, mimo że dokładne przewidywanie pogody z dnia na dzień pozostaje trudne.
By jeszcze lepiej zrozumieć różnicę między modelami prognozującymi pogodę i klimat, wyobraźmy sobie sytuację, w której przybywamy na Ziemię jako kosmici i obserwujemy wyprowadzanego na spacer psa po miejskim parku. Na podstawie uzyskanych danych próbujemy zbudować model przewidujący każdy kolejny ruch psa. Jest on zawodny, bo podczas każdego spaceru pojawia się wiele zmiennych zakłócających – a to zapach suczki, a to nieprzewidziane odgłosy, a to jeszcze coś innego. To właśnie analogia prognozowania pogody. Poddajemy się więc i próbujemy inaczej – tym razem nasz model ma prognozować zgeneralizowany ruch psa, będący de facto trendem. Okazuje się on bardzo dokładny, bo niezależnie od tego, co dzieje się w trakcie spaceru sekunda po sekundzie, odbywa się on od stałego punktu A – niech będą nim drzwi domu – do punktu B, np. skraju parku – i z powrotem. Ten ruch wyznacza oczywiście właściciel psa. Prognozowanie go może być analogią modelu przewidującego zmiany klimatu.
Modele klimatyczne to zaawansowane narzędzia komputerowe, które opisują działanie systemu klimatycznego Ziemi na podstawie praw fizyki, takich jak zachowanie energii, ruch atmosfery i oceanów oraz obieg wody i węgla. Wykorzystują one ogromne zbiory danych obserwacyjnych, m.in. temperatur, opadów i składu atmosfery, pochodzących ze stacji naziemnych, satelitów i boi oceanicznych. Przykładem takiego zbioru danych jest projekt BEST (Berkeley Earth Surface Temperature), który analizuje pomiary temperatury z całego świata, korygując je o błędy i luki, aby uzyskać wiarygodny obraz zmian klimatu.
Dokładność modeli klimatycznych wynika z tego, że są one testowane na danych historycznych – potrafią odtworzyć obserwowane zmiany klimatu z przeszłości – oraz z faktu, że różne, niezależne modele dają zbliżone wyniki. Dzięki temu, mimo pewnych niepewności, modele klimatyczne rzetelnie opisują długoterminowe trendy i reakcję klimatu na czynniki takie jak wzrost stężenia gazów cieplarnianych. I to dzięki nim mamy pewność, że klimat się ociepla – nawet gdy za oknem aktualnie pada śnieg.
Wspomniany model BEST jest o tyle znamienny, że jego historia powstania wiąże się z grupą naukowców pod kierunkiem Richarda Mullera, która była sceptyczna wobec dokładności innych modeli badawczych. Badacze postanowili przeanalizować w niezależny sposób globalne dane i zyskali dofinansowanie ze strony fundacji powiązanych z braćmi Koch – miliarderami inwestującymi w paliwa kopalniane i od lat znanymi ze wspierania środowisk negujących zmiany klimatu wywołane spalaniem tychże paliw. Jednak wyniki BEST potwierdziły jedynie wcześniejsze ustalenia: jednoznaczne globalne ocieplenie i dominującą rolę czynników antropogenicznych.
Musiało to doprowadzić do rozwścieczenia denialistów klimatycznych – ale nauka ma to do siebie, że nie przejmuje się uczuciami ludzkimi w odpowiedzi na uzyskane wyniki. Przykład BEST ilustruje, że kluczowa dla wiarygodności jest jakość metod i możliwość weryfikacji wyników, a nie deklarowane intencje sponsorów. To sytuacja, której analogią byłoby finansowanie rzetelnych badań nad bezpieczeństwem szczepionek przez ruchy antyszczepionkowe. Jeszcze nie słyszeliśmy o takich badaniach.
Jedna zima nie czyni epoki lodowcowej, tak jak jedno lato nie czyni tropików. Ocieplenie klimatu nie oznacza, że przestanie padać śnieg, lecz że śnieg stanie się – w wielu miejscach na świecie – rzadziej spotykanym gościem. A jego powroty, jak ten obecny, będą budzić zdziwienie, zwłaszcza młodszych pokoleń – choć przecież jeszcze jakiś czas temu, co też znamienne, nie były niczym szczególnym.
Piotr Rzymski (Zakład Medycyny Środowiskowej UMP)
Zezwalamy na bezpłatny przedruk artykułów ze strony pod wyłącznym warunkiem podania źródła artykułu. Prosimy o podanie następującego źródła: Nauka i Zdrowie UMP – onauce.ump.edu.pl
