Pod moją wczorajszą notką wywiązała się bardzo ciekawa dyskusja z blogerem @Logicznie Myślący. Ta wymiana zdań uświadomiła mi, że chyba w zasadzie nigdy nie poruszyłem u siebie arcyważnego i ciekawego zagadnienia rekordów pogodowych w nawiązaniu do zmian klimatu. A jest to temat na pewno wymagający sprostowania wielu narosłych wokół niego mitów.
Pierwszym mitem jest panujące w społeczeństwie przekonanie, że jeśli klimat się ociepla, to nie mogą już padać nowe rekordy zimna. Jest to duże nieporozumienie i niezrozumienie nauki na poziomie matematyki i rachunku prawdopodobieństwa. Postaram się to wyłuszczyć możliwie najprościej, jak potrafię, choć zagadnienie proste nie jest a ja z kolei nie jestem matematykiem - choć w klimatologi właśnie królowa nauk... nomen omen, rządzi. Matematyka i fizyka.
Wszystkie podane poniżej wartości służą tylko (i aż) jako "pomoc dydaktyczna". Nie posługuje się tu aktualnymi, zmierzonymi czy też oszacowanymi wartościami.
Mamy trzy hipotetyczne scenariusze:
1. Klimat, w skali czasowej tysiąclecia, stabilny.
2. Klimat zmienia się, od 200 lat obserwujemy ocieplenie, które przyśpiesza.
3. Klimat zmienia się, na skutek cyklu Milankovica ochładza się o 1oC co 1000 lat...
I do każdego z tych scenariuszy można przypisać prawdopodobieństwo rozkładu rekordów ciepła i zimna - fachowo, ale nudno, określa się to rozkładem prawdopodobieństwa anomalii termicznych.
Dla stabilnego klimatu mamy po 1% prawdopodobieństwa wystąpienia ekstremalnych fal chłodu i ciepła. Czyli mamy 1% "szans", że w danym roku padnie rekord zimna lub 1% szans, że padnie rekord ciepła.
Dla ocieplającego się klimatu sytuacja się zmienia, oczywiście zależy to od skali ocieplenia. Powiedzmy - na potrzeby przykładu - że ocieplenie klimatu o 1oC przesuwa rozkład prawdopodobieństwa wystąpienia anomalii w kierunku... tak, zgadliście, ciepła. Mamy teraz 0,5% prawdopodobieństwa wystąpienia ekstremalnej fali chłodu i 2% prawdopodobieństwa wystąpienia ekstremalnej fali ciepła. Pozornie zmiana wydaje się niewielka - w praktyce jest to przesunięcie ogromne, mowa tu o zmianie częstości występowania zjawisk ekstremalnych.
Podobna sytuacja, oczywiście w odwrotną stronę, miałaby miejsce w scenariuszu ochładzającego się klimatu.
Ale co to wszystko oznacza na chłopski rozum? Ano to, że ocieplenie klimatu, nawet znaczne, WCALE nie oznacza, że nie mogą pojawić się nowe rekordy zimna! Sprzeczność? Na gruncie codziennej logiki pewnie tak, natomiast na gruncie matematyki - nie.
Zmiana rozkładu występowania obserwowanych ekstremalnych letnich anomalii temperatury powietrza . Niebieski - "zimno", czerwony "ciepło. Źródło: NASA.
Porównajmy powyższy wywód na przykładzie obecnego klimatu Polski i, dajmy na to, Włoch. Czy we Włoszech w ostatnich dekadach nie notowano fal mrozów, intensywnych śnieżyc? Oczywiście, że notowano! O ile obecny klimat Włoch jest cieplejszy od klimatu Polski? Średnia roczna temperatura Polski wynosi OBECNIE około 9,5-10oC (ostatnia dekada). Tu tylko nadmienię, że jeszcze dwie dekady temu wartość ta wynosiła ok. 7-8oC.
Średnia temperatura roczna Włoch wynosi ok. 14.5oC (dwie, trzy dekady temu - ok. 12,5oC). Jest tam więc znacznie cieplej, niż u nas a mimo to, co jakiś czas nawet tam pojawiają się fale zimna i intensywne opady śniegu.
Nawet więc ZNACZNE ocieplenie się naszego klimatu, do obecnych wartości notowanych we Włoszech (wzrost z ok. 9,5oC do ok. 14oC!) nie sprawi, że zimą u nas przestanie padać śnieg czy przestaną występować okresowe fale zimna!
To, co na pewno się zmieni - już jest to obserwowane - to długość i intensywność tych zjawisk. Na tym polega zmiana klimatu, potocznie tzw. globalne ocieplenie! Wbrew mitom i poglądom części sceptyków ocieplenie klimatu WCALE nie oznacza jednokierunkowego, stałego ocieplenia. Nie, wręcz przeciwnie! Jest to ocieplenie postępujące względnie (z naszej, ludzkiej perspektywy!) powoli, przeplatane okresowymi fluktuacjami i osłabiającymi w danym roku i wzmacniającymi ogólny trend.
Tu wchodzi kolejny, niewdzięczny i powszechnie niezrozumiały temat: odróżnienie wieloletnich trendów od szumów, czyli międzyrocznych fluktuacji. Na ogólny trend ocieplenia nakładają się cykle klimatyczne, które pojawiają się co określony czas i lokalne uwarunkowania geograficzne, modyfikujące i długoletnie trendy i okresowe zmiany.
Jest to istotne zwłaszcza gdy mówimy o Polsce - mamy klimat umiarkowany ciepły, PRZEJŚCIOWY. Przejściowy, czyli zależny od aktualnego napływu danych mas powietrza. Lato u nas może być w jednym roku suche i upalne - gdy dominuje napływ mas powietrza ze wschodu i z południa - lub zimne i mokre - gdy dominują masy powietrza z północy i zachodu.
Wpływ lokalnych warunków geograficznych najwyraźniej widać w opadach - nawet przy dominacji wilgotnych mas powietrza w danym roku środkowa Polska (wielkopolska, kujawy, łódzkie) często nie notuje deszczu, gdyż wilgotne masy powietrza są "osuszane" przez góry na południu i wzgórza pomorskie na północy. Z racji tego, że ze wschodu bardzo rzadko trafiają do nas układy baryczne niosące wilgoć, pozostaje tylko zachód. To oznacza, że środkowa Polska ma dużo mniejsze szanse na deszcz, niż inne regiony kraju.
A to wpływa na społeczny odbiór przebiegu pogody. Pomorzanin powie: "cholera, ale mamy zimne i wilgotne lato, ciągłe zachmurzenie i deszcz, co chwile sztorm, zimno... gdzie to ocieplenie?" Natomiast łodzianin - zgodnie ze swoimi obserwacjami - może powiedzieć "deszcz? jaki deszcz, nie padało od miesiąca! Słońce, ciepło, lato jest w porządku"
To przykład pokazujący, że nawet w niedużej skali - względem ziemi - kilkuset kilometrów - spostrzeżenia z własnego podwórka mogą być wypaczone i błędne. To, że u nas, w Polsce obecna wiosna jest dość chłodna (ale daleko jej do chłodów z poprzednich dekad) nie świadczy, że w skali globu wiosna jest chłodna. To, że obecna wiosna w Polsce jest chłodna, nie znaczy, że się nie ociepliło i nie ociepla. Mieliśmy przecież wiosny rekordowo ciepłe, pamiętam wiosnę bodajże z 2018 roku, temperatury charakterystyczne raczej dla lata zaczęły się już w kwietniu i trwało to aż do sierpnia, gdy wróciły normalne, wieloletnie wartości.
Niby to oczywiste a i tak co chwila ktoś pisze na moim blogu komentarze typu: "haha, ocipienie globalne, termometr za oknem pokazuje mi 10oC a w nocy był przymrozek. Jest dwudziesty kwietnia!" Czyli: obserwacja mocno lokalna, mocno ograniczona czasowo. Może to czcza nadzieja, ale czasem mam ochotę napisać: a widziałeś swoje podwórko z okna międzynarodowej stacji kosmicznej?" Prowadziłeś pomiary temperatury przez dziesięć, dwadzieścia lat... i dłużej? Nie? To zamilcz!
Najjaskrawszym przykładem takiej logiki jest postawa redaktora Sommera i czytelników związanym z nim, który pod zdjęciem przedstawiającym śnieg w styczniu (sic!) w Polsce (sic!) pisze: "no i gdzie to ocieplenie, lewaki?" Pomijając już tu politykę, prawaków i lewaków jest to myślenie tak nielogiczne, że trzeba je nazwać po imieniu: debilne.
Wracając jednak do zagadnienia rekordów pogodowych. Jak już pisałem w komentarzu do @Logicznie Myślący pojedynczy rekord czy to zimna, czy ciepła o niczym świadczyć nie może. Ale już wzrost czy spadek rekordów ciepła (lub zima) jest jak najbardziej dowodem na zmianę klimatu, jak również długość i intensywność tych rekordów.
Przykładowo - do dziś oficjalnie uznanym rekordem gorąca jest wartość 40,2oC z Prószkowa (29.07.1921) oraz 40,5oC ze Ścinawy (21.08.1943 - wartość dla ziem obecnej Polski). Zostawiam tu kwestię podnoszonych kontrowersji związanych z tymi rekordami, pierwszy pomiar przeprowadzony został, z tego co pamiętam, nie do końca zgodny z metodologią sposób a drugi w warunkach wojny. Nie znaczy to, że te pomiary są fałszywe - na pewno wtedy było bardzo gorąco i na pewno było w okolicy 40oC. Istota tkwi w dokładności pomiaru - czy na pewno było 40,2 czy może "tylko" 40oC. I tu też małe wyjaśnienia muszę napisać, bo wiem, jakie będą komentarze: "Sam udowodniłeś, że pomiary meteo są niedokładne, haha, zaorałeś się!" I znowu wyjaśnienie jest w matematyce. I tak się składa, że te prawidła matematyczne są szeroko stosowane i w nauce i w technologi ale tylko w klimatologii ich używanie wywołuje emocje wśród sceptyków globalnego ocieplenia. Mowa o tak zwanym rachunku błędów. W pierwszym przypadku, gdy chodzi o pomiary wartości rekordowych (T max i Tmin) są to wartości chwilowe, "tu i teraz". Nie mają praktycznie znaczenia dla wyznaczenia średniej rocznej - do tej trzeba co najmniej kilku pomiarów w ciągu doby przez 365 dni w roku. To są proporcje rzędu ok. 1200 do 1. Pojedynczy rekord, nawet jeśli zmierzony z dużym błędem (powiedzmy zmierzono 40,5oC, było 40,3oC) nie może wpłynąć na serię danych z ponad 1200 wartościami.
Po drugie w klimatologii mówimy o zmianie średniej temperatury rocznej (najczęściej). Średnią wyznacza się z kilku pomiarów, rachunek błędów mówi, że jeśli jeden pomiar z był błędem na minus a drugi na plus, to te dwa błędy niejako się "znoszą". Średnia jest więc wartością dużo bardziej "odporną" na błędne pomiary.
Chodzi o to, że przynajmniej jeśli chodzi o rekord z Prószkowa, to jest niemal pewne (archiwalne dane), że był to "wyskok". Całe lato 1921 roku zanotowano raczej jako chłodne. Tymczasem obecnie może nie pobiliśmy bezwzględnych wartości temperatury 1921 (choć 40oC "pykło" kilka razy), to jednak z całą pewnością odnotowujemy rekordy ilości dni upalnych (Tmax>30oC), na Podkarpaciu latem 2015 roku zanotowano, piszę to z pamięci, około 30ci dni upalnych!
Okres / Rok Średnia liczba dni upalnych w roku (Polska) Komentarz
Lata 1951–1990 ok. 2 – 5 dni Upały były rzadkością, wiele lat było całkowicie wolnych od dni >30°C.
Lata 1991–2020 ok. 8 – 14 dni Wyraźny wzrost. Upały stają się stałym elementem każdego lata.
W dekadach przed 1990 rokiem przeważały lata podczas których dni upalnych notowano MAKSYMALNIE pięć, zdarzały się lata, gdy takich dni nie odnotowywano WCALE. Obecnie gdy latem mamy pięć dni upalnych to uznajemy, że jest to lato nijakie... ilość dni upalnych wzrosła do kilkunastu, z rekordowym 2015 rokiem.
Komentarze
Pokaż komentarze (17)