Fotografija: Arhiva SANU
Akademik Fedor Mesinger je jedan od vodećih meteorologa u svetu u oblasti numeričkog modelovanja atmosfere. Njegova karijera je toliko bogata i duga da je veoma teško pobrojati sve velike uspehe i važne podatke. No, možda je najbolja ilustracija to što je on glavni arhitekta takozvanog ETA modela za vremensku prognozu koji upotrebljavaju mnoge države, uključujući SAD – Američki nacionalni centar za modelovanje životne sredine (US Environmental Modeling Centers). ETA model je numerički model simulacije koji se koristi za izradu kratkoročne vremenske prognoze koji je polovinom sedamdesetih godina prošlog veka razvijan u beogradskom Hidrometeorološkom zavodu.
Akademik Mesinger je inače prvi doktor meteorologije u Srbiji – doktorske studije završio je 1960. godine na Univerzitetu u Beogradu, a deo bogate karijere proveo je u vodećim meteorološkim centrima sveta.
Sa njim smo razgovarali o prognozi vremena budućnosti – o klimatskim promenama.
Da li možete da se prisetite perioda kada ste lično počeli da uviđate da se na Zemlji dešavaju promene klime koje su vezane za ljudsko delovanje?
Neku godinu ili događaj ne pamtim ali bio sam na vodećim mestima u svetu i pratio šta se događa pa nisam imao nedoumica. Sve to je dosta jednostavno i u skladu sa osnovnim zakonima fizike. Džejms (James) Hansen, sa Univerziteta Kolumbija, je još 1988. na svom čuvenom svedočenju u Senatu SAD ukazao da emisija gasova staklene bašte, prvenstveno ugljen dioksida usled sagorevanja fosilnih goriva, preti da dovede do zabrinjavajućeg globalnog zagrevanja. Vremenom je postajalo sve jasnije šta se događa, i danas gotovo da nema ozbiljnih naučnika koji sumnjaju da se globalno zagrevanje usled uticaja čoveka zaista i događa.
Vidite, to zagrevanje nije ravnomerno, i gledajući u srednje temperature blizu tla na celoj Zemlji, nije na nekom mestu svaka zima, ili svako leto, vidno hladnije ili toplije od prethodnog. Priroda vremena je takva. Uz to, atmosfera se zagreva prvenstveno od podloge, a oko 70% podloge naše planete je voda, uglavnom okeani. Oni imaju svoja strujanja i neka od njih su takva da im se intenzitet menja tako da preovlađuje jedan ili drugi intenzitet neko vreme.
Najuticajnije u tom smislu je strujanje površinske vode u ekvatorijalnom Pacifiku, od istoka ka zapadu, usled pasatskih vetrova koji duvaju u tom smeru. Pre tome se uzdiže hladna voda sa dubine uz obale Južne Amerike, grejući se pri strujanju ka zapadu. Kada je ovo strujanje slabije, za vreme tzv. „el Ninje“, ekvatorijalni Pacifik je topliji, a suprotno je za vreme „la Ninje“. One se smenjuju tako da jedna od njih traje pola godine, godinu, pa i više, sa većim ili manjim intenzitetom, pa onda pređe u drugu. Pri el Ninji srednja temperatura pri tlu na celoj Zemlji je veća, jer vazduh se preko podloge na Pacifiku greje jače nego što je to slučaj u proseku.
Dobar primer za ovaj uticaj su srednje godišnje temperature pri tlu na Zemlji, koje uredno objavljuje nekoliko svetskih centara. Počev od oko 1970. ove temperature skoro sasvim linearno rastu, oko 0,18°C po dekadi, tako da je sada ova srednja godišnja temperatura za preko 1°C veća nego na početku prošlog stoleća. Ali na ovom približno pravolinijskom porastu vidna su kolebanja gore-dole, prvenstveno u zavisnosti od prisustva el Ninje ili la Ninje, i njihovog intenziteta. Tako, posebno vidan porast temperature se vidi prateći „super el Ninju“ 2015-2016, pa je 2016. uz 2020. od kako se vrše merenja do sada najtoplija godina na Zemlji. Uzgred, zbog opisanog događanja, globalnog zagrevanja u toku, šest poslednjih godina su istovremeno i šest najtoplijih godina perioda sistematskog merenja temperatura na Zemlji.
Da li ste mogli u to vreme da zamislite kuda nas to vodi?
Pa nekako mi nije u prirodi da zamišljam gde nas ovo ili ono vodi jer bavim se razumevanjem onoga što vidimo, bolje rečeno merimo, da se događa, i metodama kako da što bolje računamo buduće stanje atmosfere i okeana. Ovo za vreme tokom kog se ovaj račun može uraditi sa nekim uspehom. Ali šta je „uspeh“? Kod prognoze vremena uspeh je bolji rezultat od onoga koji se na ovaj ili onaj način može dobiti bez računa. Ali što se tiče klime, buduće stanje bitno zavisi od toga kako će se čovečanstvo ponašati što se tiče oslobađanja gasova staklene bašte.
Šta su po vama, ugrubo, najnužniji koraci koje čovečansvo, pa i Srbija, moraju da urade kako bi se značajno uticalo na taj proces?
Neophodno je da čovečanstvo veoma brzo, za dekadu-dve, najviše tri, pređe na niskougljeničnu proizvodnju energije, što nije nimalo lako. Jedan stanovnik planete u proseku je odgovoran za emisiju više od jedne tone ugljenika u atmosferu godišnje!!! Stanovnici razvijenijih zemalja, SAD, Evrope, itd., za čak oko četiri tone. Šesnaest tona ugljen dioksida, CO2. Taj CO2 nema gde da ode. Manji deo upiju okeani, ali i to nije za nas dobro, jer oni postaju kiseliji, a naša hrana iz mora dolazi od života u moru koji se razvio kod sadašnje kiselosti okeana.
Mi u Srbiji oko dve trećine potreba za energijom namirujemo sagorevanjem veoma nekvalitetnog uglja, gde se oslobađa veća količina CO2 po jedinici energije neko kod drugih fosilnih goriva. Mi smo siromašna zemlja, ali radi se o moralnom pitanju. Radi se o budućnosti naših unuka i njihovih unuka. Treba štediti energiju. Ići peške na sprat, gore ili dole, umesto liftom, ako smo za to sposobni. Zimi se treba toplije obući umesto grejati prostorije koliko god nam je to udobno. Radijatori treba da imaju senzore za merenje potrošnje kao što je to slučaj u nama susednim zemljama na zapadu. Nije u redu hladiti zimi pregrejane prostorije otvaranjem prozora, treba smanjiti grejanje. Ne znam brojeve o kojima je reč, ali kupovati i ugrađivati solarne panele umesto građenja novih termoelektrana očekujem da je ispravan put.
Nuklearne centrale sa današnjom tehnologijom ne samo da su u redu, štaviše one su izvanredne, ne emituju gasove staklene bašte, a sve skupa gledajući one su za živote i zdravlje čovečanstva daleko bezbednije od sagorevanja uglja. Problem je u psihološkom dejstvu dve katastrofe koje su se dogodile, zbog grešaka čoveka koje sigurno neće da se ponove.
Koliki je uticaj pojedinaca na klimatske promene? Da li naš stil života – bilo da ugrađujemo solarne panele i trudimo se da trošimo što manje struje – zbirno ima kakav uticaj na ovaj veliki problem čovečanstva?
Uticaj ponašanja koje sam malo pre opisao nije veliki, ali to je ono što sami možemo da uradimo. Kako već napisah, radi se o moralnom pitanju.
Postoji li zaista, dugoročno i trajno, rešenja za klimatske promene?
Nema alternative prelasku na niskougljeničnu proizvodnju energije, blisku nuli. Količina CO2 u atmosferi je već preko 40% veća nego što je bila kada su započeta sistematska merenja. Led na Grenlandu se topi, to se registruje satelitskim merenjima promene gravitacije. Ako bi se sav led na Grenlandu otopio nivo svetskih mora bi se povećao za oko 7 m.
Radi se na fuzionom reaktoru na međunarodnom projektu u Francuskoj, ali koliko znam nema čvrstih prognoza kada bi taj način proizvodnje energije mogao biti u praktičnoj upotrebi. Korišćenje snage plime i oseke, korišćenje geotermalne energije su dve druge mogućnosti na kojima se radi i koje se i koriste ali sa malim kapacitetima. Problem je što je sagorevanje fosilnih goriva ako mislimo samo za sada, formalno jeftinije od svega toga. Pod „formalno“ mislim ne računajući trošak, štetu, koju pravimo budućim generacijama, a i sebi sada.
Moguće su tzv. geoinženjerske metode, emisija pogodnih aerosola u stratosferu, koji bi apsorbujući deo Sunčevog zračenja smanjili količinu toplote koja dođe do tla. To bi bila imitacija velikih vulkanskih erupcija za koje se zna da uzrokuju za neko vreme vidno smanjenje globalne temperature, intenziteta pa zanimljivo čak i trajanja pomenutih la Ninje i el Ninje. Primer je erupcija vulkana Pinatubo na Filipinima 1991. godine, posle koje je sledilo čak i za više od dve godine vidno smanjenje globalnih temperatura.
Teškoće i opasnosti ovakvih geoinženjerskih metoda su očigledne.
KLIMA101 NEDELJNI NEWSLETTER
Vaš naučni rad je presudno doprineo afirmaciji domaće meteorologije u svetu. Kakva je današnja situacija u istraživanjima klime u Srbije?
Pa, to je istovremeno i tačno i nije baš tačno. U Beogradu sam stekao odlično obrazovanje prvenstveno iz matematike, pa i fizike, a iz klasične meteorologije, kako je ona postojala u to doba. Ali bio mi je prirodan stav da je osnovno razumeti stvari, misliti svojom glavom, a ne naučiti, ili verovati da je nešto ovako ili onako. Nije mi padalo ni na pamet da „vežbam“ matematiku, isto tako ni da se žurim kod pismenih ispita. Ali da započnem posao računanja tj. prognoze budućeg vremena, posao koji je bio u svetu tek u začetku kada sam započinjao svoje bavljenje naukom, morao sam da odem negde gde se taj začetak i događa. I gde uz to i postoje i uslovi što se tiče neophodnih sposobnijih računskih mašina, koje tada nisu još postojale na mnogo mesta.
Nije međutim bilo lako ni onda a nije ni sada posle odlaska na neko vreme napolje steći mesto u Srbiji uz koje bi bilo moguće baviti se željenim naučnim poslom. Po povratku sa mog prvog boravka u Sjedinjenim Državama to se pokazalo neostvarljivim. Pri mom drugom boravku tamo, od oko tri godine, profesor Marjan Čadež je uspeo da se izbori u Beogradu za konkurs za vanrednog profesora gde tek što moja fotografija nije bila uslov za konkurisanje. Taj moj boravak je bio na Kalifornijskom Univerzitetu u Los Anđelesu, ili UCLA, u to doba najboljem mogućem mestu za rad na numeričkom modeliranju atmosfere, zato što je tamo predavao Akio Arakawa. Među 5-6 vrhunskih umova našeg posla u prethodnih 70 i nešto godina, „Panteona“ numeričkog modeliranja atmosfere (kovanica Miodraga Rančića), Arakawa se svakako najviše ističe kao tvorac, rodonačelnik, pristupa numeričkom modeliranju svojstvenog za sistem poput naše atmosfere, sa principima koji su različiti od onih koji se koriste u numeričkoj matematici.
Po povratku u Beograd, pre upravo malo više od 50 godina, proveo sam nekoliko godina prvenstveno radeći na pripremi i predavanjima tri ključna predmeta, i pisanju udžbenika za najvažniji od njih. Znatan deo ovog udžbenika bio je zasnovan na beleškama koje je pripremao Arakawa za njegova predavanja koja sam tamo slušao. Pojavili su se i motivisani i talentovani studenti, koji su ubrzo ostvarili i sopstvene veoma kreativne doprinose. Tako, kada mi je 2001. dodeljena Vilhelm Bjerknes-ova medalja Evropskog geofizičkog društva, uz reči „kao jednom od vodećih eksperata u numeričkom modeliranju atmosfere i kao priznanje za njegove doprinose numeričkoj prognozi vremena“ u rezimeu mojih dotadašnjih rezultata nalazi se rečenica „On je proveo preko polovine svoje karijere na Beogradskom univerzitetu, gde je formirao grupu za numeričko modeliranje koja se može porediti sa najboljima na svetu“ (He spent over half his career at the University of Belgrade, where he established a numerical modelling group that compared well with the best in the world.)
Istraživanje klime danas u svetu pa tako i u Srbiji preraslo je na istraživanje promene klime. Za Srbiju imamo račune, ili integracije, napravljene regionalnim klimatskim modelom, u novijim rezultatima koristeći model koji je napravljen od Ete, ali nažalost napuštanjem dve njegove važne i rezultatima iscrpno proverene komponente. Vidite, u tim stvarima, odluke se donose od onih koji imaju administrativnu moć, radi argumenata koji onome ko odlučuje deluju ispravno. Ili im zbog nečega jednostavno te odluke odgovaraju. Ako neki rezultati pokažu, ili ukažu, da je odluka bila neispravna, oni koji su odluku doneli nažalost rekao bih često ovim rezultatima neće pridavati nikakav značaj. Biće skloni da ono što im ne odgovora jednostavno ignorišu.
Uz to, u ovim stvarima postoje i elementi lične promocije. Šta više, rekao bih da osobe koje su kako se kaže „snažne ličnosti“ su sposobne i da veruju u ono što im odgovara, nasuprot brojevima koji govore suprotno. A uvek se mogu naći i neki drugi brojevi koji odgovaraju željenom gledištu.
Da li ste očekivali da će Vaš Eta model doživeti takav uspeh?
Opet da kažem da se nekako ne bavim baš očekivanjima, već više razlozima koje uočim zbog kojih neka alternativa treba da je bolja od druge. Ali dobro, mada postoje razlozi koje čovek uoči, uvek je moguće da postoje i neki razlozi u suprotnom pravcu koji su možda ostali neuočeni. Ime Eta modela poteklo je od njegovog načina predstavljanja planina, putem „eta“ koordinatnih površina koje presecaju planine, umesto uobičajenog metoda da se u modelima koriste koordinatne površine koje prate planine idući gore i dole sa njima.
Tako, u tim stvarima čovek ne može da bude baš siguran da li je u pravu, pamtim britansku izreku „Dokaz pudinga sastoji se u jedenju“. A izbor koordinatnog sistema je neophodan na samom početku pravljenja kôda za model, koji se sastoji od hiljada linija instrukcija. To pravljenje sam preduzeo za svoj posao pri polugodišnjem boravku u Laboratoriji za dinamiku geofizičkih fluida, „GFDL“ Univerziteta u Prinstonu, 1984. godine. Njima je upravo bio instaliran tada prvi tzv. „vektorski“ superkompjuter, „CYBER 205“, koji je pri odgovarajućem načinu pisanja instrukcija omogućavao veliko povećanje brzine računa. Dobro pamtim uzbuđenje pri gledanju u štampač iz koga su izlazile karte, sa kojih sam odmah video da su karte rezultata sa novom „eta“ koordinatom bile vidno bolje od karata rezultata sa uobičajenom „sigma“ koordinatom. A to je rekao bih malo ko očekivao.
Model se u Sjedinjenim Državama koristi za praćenje promena klime putem tzv. regionalne reanalize za područje Severne Amerike (North American Regional Reanalysis, sa akronimom NARR). Rezultati se koriste za raznorazna istraživanja u vezi sa promenom klime, tako da rad sa opisom projekta ima blizu 3.500 citata u naučnoj literaturi.
Ali za taj „NARR“ koristi se starija varijanta Eta kôda, od početka 2000-tih godina. Ovo zato što je cilj ovakvih reanaliza da se detektuju promene vidljive iz rezultata izmerenih atmosferskih veličina, temperature, vetra, itd., a bez uticaja promena modela. Današnjom usavršenijom varijantom Ete Katarina Veljović sa Instituta za meteorologiju ovde je uradila poređenje rezultata ansambla Eta prognoza sa rezultatima ansambla Evropskog centra za srednjoročnu prognozu vremena (ECMWF, ili EC), koji se uglavnom smatra da je najuspešniji svetski prognostički centar. To ona učinila verifikujući prognoze položaja mlazne struje gornje troposfere, od čega prvenstveno zavisi vreme, i u vremenu od oko 4 dana prognoza više puta su sva 21 člana Eta ansambla ostvarila tačniji položaj te mlazne struje od članova EC od kojih su uzimali vrednosti na granici oblasti. O ovom rezultatu objavljen je prošle godine rad po pozivu u veoma uglednom japanskom časopisu.
