Czy możliwe są długoterminowe prognozy pogody? / Piotr Kotlarz

0
421

Zbliża się koniec maja, a już dziś możemy stwierdzić, że średnia temperatura dla tego miesiąca będzie jedną z niższych w ciągu ostatnich… no właśnie; dziesięciu, dwudziestu…, czy też jak odnośnie do kwietnia, nawet trzydziestu lat.

Za nami jedna z ostrzejszych zim dziesięciolecia, wiosna bije jeszcze większe rekordy. Czeka nas stosunkowo zimny rok, a jak wskażę poniżej, zimne dwa lata. Co się stało? Czyżbyśmy to my, ludzie, nagle zaprzestali dostarczać do atmosfery znacznie mniej dwutlenku węgla, czyżby efekt cieplarniany nagle przestał działać?

Zwolennicy teorii „efektu cieplarnianego”, którzy dysponując tylko szczątkowymi informacjami bardzo szybko pozbawili jej statusu hipotezy, mało tego, wciąż uparcie trwają na swoim stanowisku. Argumentem broniącym ich stanowisko ma być słowo „anomalia”. Chłodne wiosenne miesiące, to tylko „anomalia”. To tak jakby lekarz stwierdził, że nasze bóle brzucha to właśnie „anomalia” i poprzestał na tym stwierdzeniu, nie szukając przyczyn tego stanu i oczywiście nie mogąc w związku z tym naszej dolegliwości leczyć.

Co się stało? Skąd to ochłodzenie? Czy rzeczywiście za wcześniejsze ocieplenie odpowiadała ilość dwutlenku węgla w atmosferze? Oczywiście ciągły wzrost produkcji przemysłowej nie ustał, może tylko w niektórych krajach był nieco niższy z powodu Covid19, ale wciąż był to wzrost. Produkujemy z każdym rokiem coraz więcej dwutlenku węgla. Nie ilość dwutlenku węgla odpowiada jednak za proces ocieplenia. Proces, który mimo ochłodzeń będzie wciąż trwać (w skali długoterminowej tegoroczna i przyszłoroczna zima będzie miała znaczenie nieznaczne). Proces, który zaczął się ponad sto lat temu i który będzie postępować aż do całkowitego stopnienia lodowców.

Z jakiego powodu ważę się na tak długoterminowe (dwuletnie) prognozy, skoro dziś meteorolodzy są w stanie tworzyć takie, co najwyżej na 10 dni i to tylko z 80% prawdopodobieństwem?

Pisałem już o tym wcześniej, ale co warto powiedzieć raz, warto powiedzieć i dwa razy, za zmiany klimatyczne w Świecie odpowiada nie nasza produkcja dwutlenku węgla, lecz skala wulkanizmu i związane z nim czynniki. Wykazałem w jednym z wcześniejszych artykułów, że tzw. „zimy stulecia” występowały w latach zmożonego wulkanizmu. Przeciętnie każdego roku dochodzi do wybuchu dwóch wulkanów, co jakiś czas jednak, w poszczególnych latach takich wybuchów jest znacznie więcej (7-8, a nawet więcej). Wówczas niektóre obszary naszej planety zostają dotknięte ostrą zimą, czasami nawet kataklizmem zimy. Dziś prawie powszechnie przyjmuje się, że za zimę, która zapoczątkowała „wielką smutę” w Rosji pod koniec XVI wieku (zginęła wówczas prawie połowa populacji tego kraju), odpowiadała erupcja jednego z wulkanów w dalekim Peru[1].

Nie jest to moja teoria (tak, tym razem teoria, a nie hipoteza, gdyż można ją udowodnić), hipotezę taką sformułował już pod koniec XVIII wieku Beniamin Franklin. To ten wieli myśliciel, człowiek o renesansowym umyśle, jako pierwszy zauważył związek między wybuchami wulkanów i prądami oceanicznymi, a klimatem. Stało się to możliwe dopiero w tym czasie dzięki rozwojowi przepływu informacji, jego szybkości i ich dostępności. Beniamin Franklin potrafił je połączyć i wyciągnąć z nich wnioski. Ludzkość zajęta innymi zagadnieniami jakoś jednak myśli Franklina nie rozwijała.

Napisałem powyżej, że teorię Franklina można udowodnić. Tak, ale dziś wciąż tylko na gruncie historycznym. Znane nam erupcje stratowulkanów, czy nawet ich całe serie łączą się z powstawaniem epok lodowcowych. Wulkanizm poprzedził również plejstocen i przyczynił się do wyodrębnienia naszego gatunku, później zresztą kolejne nawroty zlodowaceń powiązać możemy z kolejnymi erupcjami stratowulkanów. Były to erupcje o sile 8-7-6 VEI. Nie wszyscy o tym wiemy, ale różnica między jedną, a drugą skalą VEI jest aż dziesięciokrotna. To tak, jakby wybuch o skali 1 VEI miał siłę jednaj bomby atomowej, zaś o skali 2 VEI 10 takich bomb i tak dalej… 6 VEI równałoby się wybuchowi o sile… no właśnie proszę sobie to wyobrazić.

To wulkany dostarczają do stratosfery różne zanieczyszczenia (dwutlenek węgla, tlenki siarki, pyły…), które ograniczają dostęp promieni słonecznych, przez co wody oceanów na pewnych obszarach nagrzewane są w jakimś czasie w mniejszym stopniu (ok. roku, dwóch, przy większej ilości zanieczyszczeń dłużej). Po pewnym czasie pyły opadają i klimat ponownie się ociepla. Zazwyczaj do ponownego „oczyszczenia” stratosfery dochodzi po dwóch latach – stąd moje przypuszczenie, że spowodowane zeszło i tegorocznymi wybuchami wulkanów ochłodzenie ustąpi właśnie po dwóch latach. Jeśli jednak wzmożona erupcyjność wulkanów utrzyma się dłużej, to i na ciepłe lub gorące lata również będziemy musieli czekać dłużej. Ochłodzenie powoduje również wzrost lodowców. One też mają związek z klimatem. Po pierwsze przyczyniają się do ochłodzenia wędrujących pod nimi prądów oceanicznych. Po drugie ochładzają przepływające nad nimi masy prądów powietrznych.

Do ogromnych wybuchów wulkanów doszło prawie siedemset lat temu, to one spowodowały nastanie tzw. „małej epoki lodowej” [2]. Później kolejne wielkie erupcje powodowały wzrost ochłodzenia lub tylko dłuższe utrzymywanie się chłodów na pewnych obszarach, ale od czternastego wieku (w długoterminowych okresach) obserwujemy stały proces ocieplenia. Przypuszczalnie, jeśli nie dojdzie do kolejnej wielkiej erupcji (6-8VEI), proces ocieplenia będzie postępować. Między bajki należy włożyć nieudokumentowane hipotezy m.in. rosyjskich uczonych, z Rosyjskiej Akademii Nauk, którzy obserwując dwuletnie względne ochłodzenie klimatu, już ok dziesięć lat temu zaczęli wieszczyć kolejną „epokę lodowcową”.

Na zmiany klimatu wpływa bardzo wiele czynników. Wybuch wulkanów, prądy oceaniczne, prądy powietrzne, wielkość lodowców, może i wiele innych. To bardzo wiele zmiennych. Bardzo trudno utworzyć odpowiednie dla nich algorytmy, tym bardziej, że dopiero niedawno zaczęliśmy prowadzić  badania w tym kierunku. By jednak móc kiedyś tworzyć długoterminowe prognozy pogody nie ma innej drogi niż usystematyzowanie takich badań.

Wierzę, że w być może już nieodległej przyszłości (100-200 lat, a może i dużo wcześniej) będziemy mogli nie tylko takie prognozy tworzyć, ale wręcz rzeczywiście wpływać na zmiany klimatyczne. Nie, nie w ten sposób, że ograniczymy produkcję dwutlenku węgla (ten zresztą, wytwarzany przez nas, na klimat wpływu nie ma,  jest ponadto potrzebny, absorbują go rośliny), ale np. przez retencję i zasadzanie lasów gromadząc wodę na lądach, w ten sposób powstrzymując wzrost poziomu wód oceanów i wzrost ich nacisku na płyty tektoniczne, co może powstrzymać wulkanizm. Tak, to wielkie programy, porównywalne z podejmowaną już pięć tysięcy lat temu irygacją, dziś jednak dysponujemy znacznie większym potencjałem demograficznym, znacznie większą wiedzą i technologią. Już dziś podjęliśmy programy zalesiania pustyń, odsalania wody… Wierzę, że wciąż coraz bliżej poznawać będziemy ten wielki organizm, jakim jest Ziemia.

                                                             Piotr Kotlarz

[1] Stratowulkan Huaynaputina, który wyrzucił do atmosfery od 16 do 32 milionów ton pyłów (zobacz zima wulkaniczna), a także gazy, w tym tlenki siarki, po połączeniu z wodą w atmosferze tworzące kwas siarkowy (zobacz kwaśny deszcz). Wszystko to ograniczyło znacznie ilość promieniowania słonecznego docierającego do powierzchni ziemi, powodując chłodne lata i mroźne zimy, a w rezultacie klęskę nieurodzaju i masowy głód.

[2] Nazwa ta jest kwestionowana, gdyż zmiany klimatyczne nie dotyczyły całego globu.