Burze, gradobicia, tornada i susze w Polsce. Co się dzieje z klimatem?

Maria Mazurek

Ziemia - o czym z pespektywy krótkiej historii naszego gatunku czasem zapominamy - jest układem dynamicznym. Zmienia się klimat, układ oceanów i kontynentów, ukształtowanie terenu. Nawet doba staje się coraz dłuższa. Czy więc nie przeceniamy swojego wpływu? Rozmowa z dr Bartłomiejem Pietrasem, klimatologiem z Instytutu Geografii Uniwersytetu Pedagogicznego w Krakowie.

Górale już od stycznia wiedzą, jaka pogoda będzie w wakacje i że na Boże Narodzenie chyba spadnie śnieg. A wy, naukowcy?

Pani się trochę śmieje, ale w tych ludowych sposobach prognozowania pogody jest pewna wartość. Oczywiście, one nie są „naukowe”, jednak nie wsadzałbym ich całkiem między bajki. Bazują na obserwacjach, które prowadzili nasi dziadkowie, pradziadkowie i ich pradziadkowie - oni widzieli pewne prawidłowości, które przekazywali z pokolenia na pokolenie w formie porzekadeł. Mówi się na przykład o „zimnych ogrodnikach”.

„Pankracy, Serwacy, Bonifacy: źli na ogród chłopacy”.

Właśnie. Nasi przodkowie od stuleci wiedzieli, że przed połową maja bezpieczniej nie sadzić, bo w tym czasie mogą wystąpić jeszcze przymrozki. Dzisiaj klimatolodzy już rozumieją, z czego to wynika: wtedy napływa arktyczna masa powietrza, co w połączeniu z bezchmurnymi nocami wpływa na poranne przymrozki. Zresztą, w pewnym sensie prognozy długoterminowe przygotowywane przez synoptyków mają wspólny mianownik z tymi „ludowymi” - one też bazują na statystyce. Konkretniej: na modelach statystycznych. Szuka się tak zwanych predyktorów, czyli prawidłowości. Za ich pomocą jesteśmy w stanie przewidzieć, czy na przykład sierpień będzie chłodny, czy upalny. Deszczowy, czy nie. Nie stwierdzimy dzisiaj, że 15 sierpnia będzie taka a nie inna pogoda - ale w skali miesiąca i większego obszaru jesteśmy w stanie już coś przewidzieć.

Inaczej powstaje prognoza krótkoterminowa?

Kompletnie inaczej. Tutaj bazujemy na rozkładzie pola barycznego, aktualnych danych satelitarnych, radarowych, obserwacyjnych i wyliczeniach modeli numerycznych. I jesteśmy w stanie przewidzieć z dużą dozą prawdopodobieństwa pogodę na kolejny dzień czy na za dwa dni. Oczywiście, takie prognozy też nie zawsze - z punktu widzenia konkretnego obserwatora - się sprawdzają. Bo jeśli słyszy pani, że wystąpią przelotne, lokalne opady deszczu, a u pani deszczu nie ma, to myśli pani: nie sprawdziło się. Tylko że już umyka pani, że owszem, padał deszcz - ale 30 kilometrów dalej. A my nie jesteśmy w stanie przewidzieć, w którym konkretnie punkcie ten opad wystąpi.

A z czego wynika to że różne źródła podają inne prognozy pogody? Co innego widzimy na przykład na pogodynce, a co innego - w aplikacji na iphonie. Dlaczego?

Po pierwsze: synoptycy bazują na różnych modelach numerycznych. I te modele różnią się od siebie. Po drugie: synoptyk przygotowujący prognozę pogody traktuje je jako narzędzie pomocnicze, ostatecznie prognozę stawia również na podstawie własnych doświadczeń. Które są różne, tak jak różne są ścieżki kariery synoptyków (niektórzy z nich są geografami, inni matematykami, jeszcze inni - fizykami). No i są wreszcie takie aplikacje - jak we wspomnianym przez panią iphonie - gdzie prognoza pogody jest przygotowywana bez udziału synoptyka. Taka aplikacja, mówiąc w wielkim skrócie, pobiera dane ze stacji obserwacyjnych i - bazując na gotowych modelach numerycznych - tworzy prognozę.

Które prognozy pogody bardziej się sprawdzają: te przygotowywane przez komputer czy człowieka?

Mówi się, że żaden model numeryczny nie jest mądrzejszy niż jego twórca. To pomocne narzędzie, bo jest w stanie błyskawicznie coś policzyć, zgromadzić mnóstwo danych. Ale synoptycy wciąż mają przewagę nad modelami numerycznymi - oczywiście sprawdzalność prognoz jest cały czas badana. Komputer czasem nie radzi sobie z różnymi lokalnymi czynnikami, potrafi pomylić się nawet o kilkanaście stopni. Nie twierdzę, że synoptycy się nie mylą. Jednak mylą się rzadziej.

A czy patrząc w niebo, w chmury - sami możemy bawić się w synoptyków?

Oczywiście. Od tego, jeszcze w dzieciństwie, zaczęła się moja przygoda z klimatologią. Zawsze lubiłem obserwować to, co dzieje się na niebie, starać się wyciągać wnioski i nieśmiało przewidywać, co może się wydarzyć. Pewne gatunki chmur mogą być wskazówką, że pojawi się ciepły czy chłodny front. Na przykład haczykowato zagięte chmury cirrus uncinus mogą zwiastować ocieplenie. Mogą, ale nie muszą - bo trzeba tu zastrzec, że prognozowanie pogody jest szalenie trudną sprawą, na zmiany pogody składa się bardzo wiele czynników. My często, patrząc w gwieździste niebo, mówimy: Jutro będzie ładny dzień. I rzeczywiście, jest to pewna przesłanka, ale należy podchodzić do niej z dużą dozą ostrożności. Podobnie jak ze stwierdzeniem, że kiedy migają gwiazdy, nadejdzie deszcz. Takie zjawisko oznacza, że w atmosferze znajduje się silny strumień powietrza, na przemian „przesłaniając” i „odsłaniając” promień świetlny. I to z kolei może zwiastować zmianę pogody.

Mówi się też, że krwawy zachód słońca zwiastuje ładną pogodę, a krwawy wschód - przeciwnie.

To wiąże się z zawartością aerozoli w powietrzu, które wpływają na rozproszenie światła słonecznego. Bardzo upraszczając: w tym, co pani powiedziała, jest jakaś prawidłowość. Ale znów: to tylko przesłanka, bo tak naprawdę powinniśmy uwzględnić jeszcze wiele innych czynników.

A burzę zwiastuje rozbudowana pionowo chmura cumulonimbus. Jak w zasadzie powstaje burza?

Mamy dwa rodzaje burz - wewnątrzmasowe i frontalne - które powstają zupełnie inaczej. Wewnątrzmasowe - typowe letnie burze, zazwyczaj popołudniowo-wieczorne, po upalnym dniu - tworzą się w wyniku zalegania mas powietrza na danym terenie. Promienie słoneczne mocno nagrzewają powietrze od gruntu, a potem te ciepłe masy, w wyniku konwekcji, wznoszą się ku górze. Tam następuje kondensacja - para wodna zawarta w powietrzu się skrapla - i tworzy się chmura cumulus, która z kolei może przekształcić się w burzowego cumulonimbusa, gdzie tworzą się wyładowania atmosferyczne.

A frontalne?

Zazwyczaj bardziej gwałtowne, bywają niebezpieczne. Tworzą się w miejscach styku dwóch mas powietrza o zupełnie różnych właściwościach fizycznych: termicznych i wilgotnościowych. Jeśli na przykład spotka się masa zwrotnikowa napływają z południa i chłodniejsza, polarna napływająca z zachodu czy północnego-zachodu, to ta cieplejsza dynamicznie wznosi się ku górze i tam gwałtownie powstają chmury burzowe. Tym gwałtowniej, czym wilgotniejszy i szybciej przemieszczający się front, istotne są też różne inne czynniki. Burze frontowe mogą obejmować obszar nawet kilkuset i więcej kilometrów kwadratowych, mogą też przy nich występować gradobicia czy trąby powietrze.

Dwa tygodnie temu nad Nowym Sączem przeszła trąba powietrzna. W Krakowie grad poobijał ludziom samochody…

Ta gradzina była wyjątkowo duża. W rejonie Tomaszowa Mazowieckiego spadł grad o średnicy 13 centymetrów. To był największy grad, jaki w Polsce do tej pory zanotowano.

Co się zatem dzieje z klimatem?

Na początku zastrzegę: to nie jest tak, że trąby powietrzne czy grad są nowym zjawiskiem. One były obserwowane w Europie, również na terenie Polski, od wieków, zachowały się zapiski w kronikach. Ale to prawda: teraz notujemy większą częstotliwość. Zdania, dlaczego, są różne. Niektórzy uważają, że powód jest banalny - po prostu w dobie rozwiniętej technologii i ogólnodostępnych baz danych, gdzie każdy, również amator, może zamieszczać informacje o występowaniu takich zjawisk, mamy więcej obserwacji. Inni są przekonani - i też nie możemy tego wykluczyć - że takich gwałtownych zjawisk naprawdę jest teraz znacznie więcej. I że jest to związane z ocieplaniem klimatu.

Bo co do tego, że ocieplenie jest faktem, nie ma w środowisku wątpliwości?

Nie, bo to wynika z pomiarów. Od rewolucji przemysłowej średnia temperatura na kuli ziemskiej wzrosła o ponad jeden stopień Celsjusza. Ciężko polemizować z faktami. Ale można już polemizować - i część klimatologów to robi - z czego te zmiany klimatu wynikają. Czy są naturalnym, cyklicznym zjawiskiem czy efektem ingerencji człowieka.

A jak pan uważa?

Ja uważam, że człowiek przykłada bardzo dużą cegiełkę do zmian klimatu. Z drugiej strony: nas też stworzyła natura. Jak dziwnie by to nie zabrzmiało, jesteśmy elementem biosfery, jednym z puzzli w tej ewolucyjnej układance. Należymy do globalnego ekosystemu.

A jakbyśmy tak zniknęli z tej planety? Nie byłaby piękniejsza?

Na początku pandemii koronawirusa po sieci krążyło zdjęcie - fake’owe- delfinów, które wpłynęły do opustoszałej od ledwie paru dni czy tygodni Wenecji. Otóż to nie tak. Nasz wpływ na przyrodę można porównać do rozpędzonej lokomotywy . W kwestii klimatu nie jesteśmy w stanie działać ad hoc. Jeśli nagle wyginiemy albo - w bardziej optymistycznej wersji - dokonamy radykalnych zmian na korzyść planety, zmiany z tym związane nie nastąpią natychmiast. Na pewno nie w kilka lat, nie mówiąc o kilku tygodniach. Inna sprawa, że my wciąż - w wielu dziedzinach, a w klimatologii na pewno - mamy wiele do zbadania. I być może przeceniamy swoją rolę. Jesteśmy w podobnym wieku, więc pewnie pamięta pani z dzieciństwa - mówię o latach dziewięćdziesiątych - jak straszono nas dziurą ozonową?

Pamiętam. Temat jakoś ucichł.

No właśnie. Dlaczego?

Słyszałam, że dziura się skurczyła.

Tak, jest lepiej. Ale wciąż nie wiemy z całą pewnością , czy to efekt globalnych porozumień i regulacji, które weszły w życie w latach dziewięćdziesiątych czy może zachodzi w atmosferze jakiś naturalny proces, którego nie jesteśmy w stanie uchwycić i zrozumieć. Bo choć zasób naszej wiedzy jest spory, to jest wciąż wiele niewiadomych.

Ze zmian klimatycznych pozostaje jeszcze wrażenie, że skraca nam się wiosna i jesień. No właśnie: wrażenie czy fakt?

Być może nie zgodzi się ze mną część naukowców, ale odpowiem, że to coś więcej niż wrażenie. Klasyczna klimatologia z początku XX wieku wyróżnia dla naszego regionu sześć pór roku - poza wiosną, latem, jesienią, zimą również dwie pory przejściowe: przedwiośnie, czyli łagodne przejście z okresu zimowego do wiosny i przedzimie. Teraz te przejściowe pory roku zatarły się, pogoda zmienia się dynamicznie. W poniedziałek mamy mróz, a już w czwartek - plus kilkanaście stopni, bo nagle następuje gwałtowny napływ mas powietrza z południa. I to również jest konsekwencją globalnego ocieplenia i zmian w rozkładzie pola ciśnienia w Europie i nie tylko.

Konsekwencja zmian klimatycznych są też susze i powodzie. Jak to możliwe, że dwa przeciwstawne zjawiska są konsekwencją tego samego?

Właśnie niekoniecznie przeciwstawne. W jednym momencie, na jednym obszarze, może występować i susza, i powódź. Już tłumaczę: jeśli chodzi o suszę, mamy kilka etapów - suszę atmosferyczną (wynikająca z krótkotrwałego deficytu opadów), rolniczą (gdy wody zaczyna brakować roślinom), dopiero później hydrologiczną (gdy długotrwale obniża się poziom wody w rzekach i jeziorach) i hydrogeologiczną (kiedy zaczyna brakować jej pod ziemią - zaczyna się od tego, że wysychają studnie). Te dwa ostatnie stadia - szczególnie niepokojące - nie są zjawiskiem jednorocznym, krótkofalowym. Rozwijają się przez lata. I tak naprawdę my w Polsce - szczególnie w centralnej, na terenie województw łódzkiego i wielkopolskiego - suszę mamy już od połowy lat dziewięćdziesiątych. Według niektórych prognoz te obszary za kilka dekad zamienią się w stepy. Jednocześnie przy suszy hydrogeologicznej może występować powódź - na skutek krótkotrwałych, ale nawalnych opadów deszczu, które powodują spiętrzenie wody w rzekach, a potem ich wylewanie.

Czyli mamy w części Polski suszę. A jednocześnie podnosi się poziom wody w morzach i część Polski może zostać zalana przez Bałtyk. Trudno się w tym połapać.

Proszę pamiętać, że w historii Ziemi były epizody, kiedy kontynenty zajmowały tylko 10 proc. powierzchni planety, reszta to były oceany. Ziemia - o czym z perspektywy krótkiej historii naszego gatunku czasem zapominamy - jest układem dynamicznym. Zmienia się układ oceanów i kontynentów, ukształtowanie terenu, klimat, biosfera. Zmienia się nawet ruch obrotowy. Gdy żyły dinozaury, doba trwała 23 godziny . Teraz trwa 24. Ruch obrotowy spowalnia.

Czyli doba, w przyszłości, będzie jeszcze dłuższa?

Tak, ale my tego nie odczujemy. Ani nasze dzieci, ani wnuki. My tu żyjemy moment tylko.