Svet se već zagrejao u proseku za oko 1,2 °C u odnosu na preindustrijsko doba. Klimatske promene odavno nisu „buduća” tema, već njihove posledice uveliko osećamo na svojoj koži: od zima bez snega preko ekstremnih padavina, do nesnosnih letnjih vrućina i suša.
Kroz medije svakodnevno upijamo informacije o oborenim rekordima, poplavama, vrućinama, katastrofalnim požarima širom sveta. Kako „samo” 1,2 °C zagrejanja može imati tako dalekosežne posledice?
„Same brojke su relativna stvar, u smislu šta je veliki a šta mali broj, ako se ne zna pozadina priče”, kaže Irida Lazić, doktorantkinja na Institutu za meteorologiju Fizičkog fakulteta u Beogradu. „Na primer, u atmosferi, naizgled mala promena od 1,2 °C je zapravo velika.
„Odnosno, kada su u pitanju vremenski događaji, glavni problem je u tome što se sa naizgled malom promenom srednje vrednosti pomera čitava distribucija temperatura, tj. otvara se mogućnost za sve ekstremnije vrednosti na ‘rubovima’ distribucije.
„Ono što dobijamo ‘malim’ povećanjima srednje temperature je gorivo za ekstremne događaje. Primera radi, viša temperatura utiče i na rast koncentracije vodene pare, što je gorivo za jake oluje sa ekstremnim padavinama.”
Usled klimatskih promena, Srbija se zagreva i do 50 odsto brže od svetskog proseka
Srbija nije izuzeta iz ovih procesa i posledica – naprotiv. Kako kaže Irida, klimatske promene su nama potencijalno i veći problem nego mnogim drugim državama:
„Svet se zagrejao za oko 1,2 °C u odnosu na preindustrijski period, ali klimatske promene se ne dešavaju svuda na isti način. Srbija se zagrejala više – u nekim delovima i do 1,8 °C, što je za čak 50% više od svetskog proseka. U pitanju nije samo Srbija, već je ceo mediteranski pojas zagrejaniji, pa su i one ekstremne posledice izraženije.
„Postoje vrlo konkretni pokazatelji posledica. Kad pogledamo statistiku, u periodu od 1961. do 1990. imali smo samo tri sušne godine. A od 2011. do 2020. skoro svaka druga godina bila je sušna. Već smo svedoci klimatskih promena, a sve će to biti izraženije za 10, 20, 30 i više godina.
„Kad pogledamo raspon mogućih stanja, u zavisnosti od tzv. klimatskih scenarija, on je zaista širok. Možemo očekivati da, u odnosu na sadašnju klimu, za 50 godina imamo povećanje toplotnih talasa – od 10 dana više pod toplotnim talasima godišnje, pa sve do i 130 dana više u najpesimističnijem scenariju (ako se bude nastavilo ‘po starom’ sa emisijama). To je više od četiri meseca više toplotnih talasa, u proseku, u toku godine.”
Klimatska predviđanja vrše se uz pomoć modela koji sadrže i – nerešive jednačine
Ali ovde smo naišli već na prvi kamen spoticanja kada je u pitanju razumevanje – jer klima i klimatske promene su u javnosti i dalje jedna velika nepoznanica.
Naime, jasna su nam merenja i istorijski podaci: to su brojke o raznim parametrima, koje se već decenijama skupljaju sa meteoroloških stanica širom sveta, pa se zatim sistematizuju i tumače.
Ali kako se u nauci pravi taj korak, od podataka i dosadašnjeg znanja do onog ključnog elementa meteorologije – predviđanja, bilo da su u pitanju kratkoročne vremenske prognoze, ili predviđanja o posledicama klimatskih promena decenijama unapred?
„Naravno da nije slučaj da mi samo uzmemo kako se klima menjala u prošlosti, primenimo to na budućnost i kažemo to je to, linearno će se menjati”, kaže Irida. „Ništa u životu nije linearno, pa ni klima.”
Irida Lazić, meteorološkinja sa Fizičkog fakulteta u Beogradu
Kako objašnjava naša naučnica, ključni meteorološki alat su modeli, odnosno: fizika i matematika.
„Mi imamo fizičke modele, koji u svojoj osnovi imaju fizičke zakone. A u bazi svih tih modela kriju se jako komplikovane jednačine – uključujući i takozvane nelinearne diferencijalne jednačine koje opisuju kretanje fluida, a atmosfera je u principu ogromni, kompleksni fluid.
„Te jednačine su toliko kompleksne da su matematički nerešive, pa ih u meteorologiji koristimo i ‘rešavamo’ uz pomoć aproksimacija. A sa aproksimacijama dolaze i greške.”
Iridin istraživački fokus je upravo tu: u ispravljanju grešaka u meteorološkim modelima, konkretno greške koje proizilaze iz interakcije atmosfere i zemljišta.
Svaki klimatski model se „testira” na osmatranjima iz prošlosti, što može da otkrije ukorenjene greške u računicama
Ali kako prepoznati greške? Kako možemo da znamo da li su neka predviđanja dobra – da li je model valjan – a posebno kada se ona odnose na godine i decenije koje dolaze?
Svakako nećemo čekati na realne rezultate. Kako objašnjava Irida, ono što se koristi u savremenoj nauci je – prošlost, kao svojevrsni poligon.
„Mi imamo osmatranja iz prošlosti i imamo model koji simulira klimu. Ako moj model na osnovu unetih podataka daje rezultat koji se slaže sa već postojećim, osmotrenim podacima, onda ja mogu da kažem da će taj model dobro da prognozira i budućnost.
„Trenutno postoji problem sa Panonskom nizijom i centralnom Evropom uopšte, gde aktuelni modeli daju temperature više nego što bi trebalo, i manje padavina. Ako to rade u simulacijama, tj. primenjeni na prošlost, možemo očekivati da će i u prognozama za budućnost praviti istu grešku.
„U modelima koje koristimo za predviđanja, mi te greške možemo ispraviti kroz tzv. biased correction (‘ispravka sa predrasudama’) – dodamo neki član kako bismo smanjili grešku u prošlosti, sa pretpostavkom da će greška biti smanjena i u budućnosti.
Irida Lazić, meteorološkinja sa Fizičkog fakulteta u Beogradu
„Drugi i bolji način je da poboljšamo jednačine fizike u modelu u smislu da smanjimo izvore neizvesnosti u nekim parametrima ili da poboljšamo same aproksimacije. Ali svakako je cilj unaprediti model – konkretno kada je u pitanju Panonska nizija, jedna važna nepoznanica je nedovoljno istraženi uticaj tla na atmosferu.”
Kako kaže Irida o svojoj oblasti istraživanja – tlo je kao okean u malom.
„I tlo, kao okean, ima vlagu – vodu koju oslobađa. A količina vode zavisi od velikog broja parametara: vegetacije, tipa zemljišta, poroznosti, tzv. hidrauličke difuzivnosti… Kako opisati isparavanje sa npr. lista biljke, naravno na makro nivou, ne sa jedne biljke nego na velikim teritorijama, kada isparavanje sa biljaka može imati dalekosežan uticaj na atmosferu?
„Iako možda ta činjenica zvuči zbunjujuće, isparavanjem sa površine biljke energija se uzima od atmosfere i koristi za ispravanje. Uzimanjem te energije od atmosfere smanjujemo temperaturu. Mi tu energiju zovemo latentnom toplotom isparavanja. Iako termin latentan znači skriven, to što je skrivena ne znači da je mala energija u pitanju – u energetskom bilansu Zemlje, ova energija ima značajan uticaj na temperaturu.
„Primera radi, ako postoji samo greška u vlažnosti tla, ako imamo manje vlage nego što bi trebalo, to se očitava u promeni temperature: ona može da bude i za stepen ili dva viša nego što bi bila inače. Ako postoji greška u temperaturi, onda može da sledi i greška u oblačnosti i padavinama, pa ako nema padavina tlo je onda još suvlje, što opet utiče na temperaturu… Zato kažemo da je zemljište ogroman izvor neizvesnosti.”
Kako objašnjava Irida, ovaj problem se ne odnosi samo na dugoročna predviđanja klimatskih promena, već i npr. na sezonske prognoze vremena, koje su ključne za neke industrijske grane kao što je poljoprivreda, a koje su posebno osetljive na uticaj zemljišta.
Iskustvo i znanje meteorologa danas polako zamenjuje – veštačka inteligencija
Uopšte, naša naučnica kroz razgovor iskazuje duboko poštovanje prema meteorolozima i veštini koja je neophodna da bi se napravio onaj proizvod koji često uzimamo zdravo za gotovo: dnevna prognoza vremena.
„Ponekad mi taj posao liči na donkihotovsku borbu sa vetrenjačama. Mi smo svesni da nikad ne možemo napraviti savršenu prognozu, sve i da su nam savršeni modeli, uvek će biti makar nekakva greška u početnim uslovima tj. u mernoj grešci instrumenta, koja će se propagirati u sve dane naše prognoze i rasti poput grudve snega koja se kotrlja. Ali ipak – tačnost prognoza ne prestaje da raste iz godine u godinu, i to nam je vrlo bitno.”
Postoje, naravno, dodirne tačke između dnevne, nedeljne ili sezonske prognoze vremena sa jedne strane, i sa druge klimatskih modela koji predviđaju klimatske promene i njihove posledice tokom dugog niza godina. Oba koriste atmosferske podatke, istorijske obrasce, modele – ali prognoza vremena ima i jedan uslovno rečeno lični pečat.
„Meteorologija nije samo primena postojećih modela na trenutne uslove i prognoza kao rezultat”, objašnjava Irida. „Nijedan model nije savršen, a potrebne su godine i godine iskustva i poznavanja lokalnih uslova da meteorolog može da kaže: ovaj model leti potcenjuje temperaturu, ona će sigurno biti viša, ili ovde ipak mora doći do oblačnosti, i tako dalje.
„Meteorolog u tom slučaju može, i treba da unese korekcije na osnovu tog iskustva koje ima. A dnevnu prognozu treba praviti tako da može da se prenese u samo par minuta, i to za teritoriju čitave zemlje – i tako svaki dan.”
Irida Lazić, meteorološkinja sa Fizičkog fakulteta u Beogradu
Ali i ova struka danas prolazi kroz promene. Ukoliko koristite aplikacije za prognozu vremena, verovatno ste primetili da one već neko vreme daju vrlo detaljne prognoze za vašu lokaciju, uključujući i neka vrlo precizna predviđanja koja vam govore kada će kod vas kiša početi ili stati tokom narednih par sati.
„Nisu u pitanju nova merenja ili modeli”, kaže Irida. „Postoje prognoze za sat, dva ili tri unapred – vi da imate meteorologa pored sebe, uz aktuelne podatke i za konkretnu lokaciju na kojoj se nalazite, on bi mogao da vam kaže isto ono što vam kaže aplikacija: pogleda stanje atmosfere, radarsku sliku, primeni sopstveno iskustvo… Ali naravno ne možemo da imamo lične meteorologe pored sebe u svakom trenutku.”
Ono što možemo da imamo je – veštačku inteligenciju. Danas se ovi „virtuelni meteorolozi” treniraju na modelima i podacima iz prošlosti, sa ciljem da oponašaju upravo iskustvo meteorologa – da „nauče” obrasce po kojima neki model greši, da ih prepoznaju i isprave. Ovi algoritmi samim tim omogućuju upravo da svako od nas u svom telefonu ima ličnog meteorologa koji može precizno i detaljno da nam opisuje, i da nas upozorava na vremenske prilike u narednih par sati.
S obzirom na to kakve su one dugoročne prognoze posledica klimatskih promena – ekstremne padavine, oluje, toplotni talasi, poplave i požari – ovakvi asistenti mogli bi uskoro da postanu neophodni, kao deo naše lične adaptacije na izmenjene klimatske uslove – slično kao što smo danas u Srbiji, nažalost, navikli da koristimo aplikacije za praćenje kvaliteta vazduha.
KLIMA101 NEDELJNI NEWSLETTER
„Postoje diskusije oko toga, da li će meteorolozi i dalje biti potrebni”, dodaje Irida.
„Ali ne znači nužno da su meteorolozi prognostičari ugroženi veštačkom inteligencijom. Ljudi će morati da nauče nove metode, da ih primenjuju u svom poslu i istraživanjima, da bi mogli da idu u korak sa vremenom. A korisnici – korisnici će jednostavno dobiti sve na dlanu.”
„Radila sam u vojsci pre nego što sam počela da radim na fakultetu, i tu sam imala iskustvo sa pisanjem prognoza. I setila sam se Milankovića, koji je u jednom dnevniku napisao: ko bi mogao pohvatati ćudi Eolove u matematičke podatke? Eol je bog vetra – on se metaforički izrazio kako bi prikazao koliko je prognoza vremena za samo par dana unapred jedan kompleksan posao. To je zapravo bilo ono što ga je motivisalo da pređe iz meteorologije i prognoza u klimatologiju.
„U vojsci, svaki aerodrom mora imati svog prognostičara. Nije mala stvar reći pilotu prognozu – oni stavljaju svoju glavu u torbu, i neophodno je, da ako ja kažem da će biti vedro, da će zaista i biti vedro.
„Desila mi se situacija da je bila vojna vežba, i svi modeli su mi govorili da nema uslova za oblačnost. Međutim, bio je prodor čestica peska sa Sahare. A ako ima vlage u atmosferi, pesak je u stanju da napravi kao neki oblak jer je po svom sastavu kao neko superjezgro na kom se veoma jednostavno i brzo formira oblačna kap, i to na jako velikoj visini – u ovom slučaju, to je bilo na preko 6000 metara. „I kad je bila vežba, oni su se podigli gore, ja sam rekla da će biti vedro, a bila je ta neobična veoma visoka oblačnost zbog čestica peska koju piloti zovu ‘mleko’ – a koja je kompaktna, homogena, debela i ne liči na klasične ciruse… i kao da ste u mleku – piloti nisu videli ništa. I vežba je morala da se prekine. Ta visoka oblačnost inače uopšte ne može da se vidi golim okom sa zemlje, već samo sa satelita…”
Pogledajte intervju sa Iridom Lazić:
Ovaj specijal izrađen je u okviru programa EKO-SISTEM Podrška reformama u zaštiti životne sredine, koji sprovode Mladi istraživači Srbije (MIS), uz podršku Švedske preko Švedske agencije za međunarodni razvoj i saradnju (Sida). Za sadržaj ovog materijala je odgovoran isključivo autor. Mladi istraživači Srbije i Sida ne dele nužno stavove i tumačenja izrečena u ovom materijalu.
