- Wydawałoby się, że o pogodzie najwięcej rozmawiają Anglicy, ale w Polsce też aura i ciśnienie, a właściwie ich zmienność, są nieustającym tematem do dyskusji. W mediach zaś dużo mówi się i pisze o zmianach klimatu. Uściślijmy, czy pogoda to to samo, co klimat?

- Oba pojęcia są ze sobą nierozerwalnie związane, jednakże klimat to nie to samo, co pogoda. Pogoda to według definicji chwilowy stan atmosfery nad danym obszarem, określony poprzez takie elementy, jak temperatura, opady, ciśnienie, wiatr itd. Kiedy mówimy o pogodzie zwracamy uwagę na to, co w danym momencie dzieje się w atmosferze. Zmiany czy raczej zmienność pogody obserwujemy na bieżąco. Klimat to wieloletnia charakterystyka tego, co dzieje się w pogodzie, dawniej w dużym uproszczeniu definiowany jako uśredniony stan atmosfery nad pewnym obszarem. Współcześnie używamy bardziej wyrafinowanych metod statystycznych, podając oprócz średnich wartości także wartości ekstremalne oraz prawdopodobieństwo występowania określonych zjawisk meteorologicznych. Jeśli chcemy zdefiniować klimat, musimy dysponować danymi pochodzącymi ze znacznie dłuższego okresu - według Światowej Organizacji Meteorologicznej jest to co najmniej 30 lat. Do oceny zmian klimatu potrzebne są dane z jeszcze dłuższego okresu. W tym przypadku im dłuższym ciągiem danych dysponujemy, tym bardziej wiarygodne wnioski jesteśmy w stanie uzyskać. W przypadku zmian klimatu nawet okres stuletni nie jest w pełni satysfakcjonujący.

Dr Ewa Łupikasza

- Klimat podlega nieustannym zmianom i zmienności i tak też było w ostatnich wiekach. Spośród wydarzeń ważnych z punktu widzenia zmian klimatu należy wskazać na tak zwane średniowieczne ocieplenie w latach 800 - 1300 naszej ery. Ocieplenie to najwyraźniej zaznaczyło się w rejonie północnego Atlantyku oraz w Europie, szczególnie w Skandynawii i rejonach polarnych, a także w Ameryce Północnej. Trudno jest ocenić wartość średniej rocznej temperatury powietrza w tamtym okresie, nie mniej jednak szacuje się, że była ona porównywalna, bądź nawet o 1o C wyższa niż współcześnie. Na okres ten przypada rozkwit cywilizacji Wikingów - wtedy to została zasiedlona południowo-zachodnia część Grenlandii. Podobno podczas średniowiecznego ocieplenia w Anglii uprawiano winorośl.

W drugiej połowie XIII wieku, mniej więcej w latach 1259 - 1300, rozpoczęło się wyraźne ochłodzenie klimatu. Rozpoczął się okres tak zwanej "małej epoki lodowej" trwający aż do 1850 roku, a niektóre źródła podają, że okres chłodny trwał nawet do lat 90. XIX stulecia. W okresie tym (około roku 1400) ruinie uległy osady Wikingów na południowo-zachodnim krańcu Grenlandii. W Alpach obserwowano awans lodowców - do tego stopnia, że w Alpach francuskich zdarzały się przypadki nasunięcia się lodowców w obszary zamieszkałe i niektóre wsie musiały być przeniesione w niżej położone tereny. W Europie panował głód. Szczególnie zimna była końcówka "małej epoki lodowej". Na początku XIX wieku pojawiło się kilka bardzo srogich zim, z którymi m.in. zmagał się Napoleon w czasie swojej wyprawy na Rosję. W połowie XIX wieku ks. Stolarczyk z Zakopanego, który prowadził szczegółową kronikę parafialną, informował o paru sezonach letnich o tak niskiej temperaturze, że nie obrodziły ziemniaki i owies.

- Czy zawsze były cztery pory roku?

- Należy przede wszystkim powiedzieć, że liczba pór roku zależna jest od przyjętego kryterium ich wydzielania. Powszechnie mówi się o czterech porach roku. Są to zima, wiosna, lato i jesień. Stosując kryterium termiczne, w Polsce można wydzielić sześć, a nawet osiem pór roku, dodając do wyżej wymienionych jeszcze takie sezony, jak: przedwiośnie, przedlecie, polecie oraz przedzimie. O ich występowaniu decydują warunki termiczne w konkretnym roku. Są jednak w naszym kraju miejsca, jak na przykład najwyższe partie Tatr, gdzie według termicznego kryterium lato nie pojawia się w ogóle. Natomiast na terenach niżej położonych, nawet w skali ostatniego tysiąclecia, zawsze występowały tradycyjne cztery pory roku z tym, że w okresach ciepłych wydłużało się lato a skracała zima, a w okresach chłodnych odwrotnie. Ażeby doszło do zupełnej zmiany występujących w Polsce pór roku, zmiany klimatyczne musiałyby być dużo większe. Raczej jest mało prawdopodobne, aby struktura pór roku w Polsce uległa radykalnemu przekształceniu w najbliższych latach.

- Skąd naukowcy czerpią wiedzę o tym, jaki był klimat nie tylko przed wiekami, ale i przed tysiącami lat?

- Źródła danych na temat klimatu są bardzo różne. Najbardziej wiarygodne dane otrzymywane są na drodze regularnych pomiarów meteorologicznych. Jeszcze niedawno były to w zasadzie tylko manualne pomiary za pomocą przyrządów meteorologicznych. Regularne pomiary meteorologiczne rozpoczęto w połowie XVII wieku, jednakże prowadzone były one w niewielu punktach. Najdawniejsza sieć obserwacyjna składała się tylko z jedenastu stacji (wśród nich znalazła się Warszawa). W Europie najdłuższe serie obserwacyjne rzadko obejmują więcej niż dwieście lat. Wraz z rozwojem techniki w klimatologii i meteorologii zastosowano nowe automatyczne metody pomiarowe, przy których rola obserwatora jest już znacznie mniejsza. We współczesnych pomiarach wykorzystuje się również nowoczesne środki techniczne, takie jak radar, a od kwietnia 1960 roku rozpoczęły się badania satelitarne. Dane na temat warunków klimatycznych w okresach wcześniejszych uzyskiwane są na drodze analizy źródeł historycznych, do których zalicza się różnego rodzaju zapiski na temat warunków pogodowych, prowadzone przez osoby zafascynowane pogodą. Diariusze te zawierają informacje o takich wydarzeniach klimatycznych, które w szczególny sposób dotykały ówczesnych ludzi, czyli o zjawiskach ekstremalnych, takich jak powodzie, silne mrozy, gwałtowne wichury. Należy przy tym pamiętać, że zadaniem klimatologa historycznego jest poprawna interpretacja tego rodzaju zapisów, co zwykle jest niezmiernie trudne.

- O warunkach klimatycznych mówi też sporo natura...

- Tak, wiele cennych informacji zachowało się na przykład w słojach rocznych przyrostów drzew. Ich badaniem zajmują się dendroklimatolodzy, korzystając nie tylko z drzew współcześnie rosnących, ale także z drewna kopalnego zachowanego na przykład w osadach rzecznych. Tego typu metody pozwoliły na rekonstrukcje warunków termicznych sezonu letniego za okresy niekiedy dłuższe niż tysiąc lat. Należy przy tym dodać, że na drodze rekonstrukcji nie pozyskuje się konkretnych wartości temperatury powietrza, można natomiast ocenić o ile była ona wyższa czy też niższa od temperatury obecnej. Rekonstrukcje za okresy dłuższe dokonywane są na podstawie badań osadów jeziornych (iły warwowe), rdzeni pobieranych z dna mórz i oceanów, a także z rdzeni lodowych, zwłaszcza z lądolodu Grenlandii i Antarktydy. W lodowcach uwięzione są pęcherzyki powietrza nawet sprzed kilkuset tysięcy lat. Na podstawie składu powietrza, zwłaszcza izotopów tlenu, szacuje się temperaturę powietrza, jaka występowała w tych dawnych okresach.

- Czy faktycznie jesteśmy świadkami zmian klimatu, czy może są to naturalne wahania, do których dochodziło już w przeszłości?

- W przeszłości oczywiście obserwowano znaczące zmiany klimatu takie, jak wspominane już średniowieczne ocieplenie czy też mała epoka lodowa, jednakże nigdy wcześniej tempo tych zmian nie było tak duże. Mówiąc o zmianach klimatu najczęściej mamy na myśli temperaturę powietrza. Jak podają ostatnie raporty IPCC (Intergovernmental Panel on Climate Change) - Międzyrządowego Panelu do Spraw Zmian Klimatu - z 2007 roku, średnia temperatura globalna w okresie od początku XX wieku do chwili obecnej wzrosła o 0,74^oC. Tempo tego wzrostu nie jest jednakowe na całej kuli ziemskiej. Najsilniejsze zmiany notowane są nad kontynentami półkuli północnej. Naukowo potwierdzony jest również wzrost temperatury maksymalnej, a szczególnie minimalnej. W ostatnich dziesięcioleciach notuje się większą liczbę gorących dni i nocy.

Rzadziej z kolei pojawiają się chłodne dni i chłodne noce. Nawet w Katowicach średnia roczna temperatura powietrza wzrosła o 1,3^oC w okresie od 1951 do 2007 roku. Wzrosła również średnia temperatura wiosny i lata. Nie została wyjaśniona przyczyna braku zmian temperatury jesieni w rozpatrywanym okresie. W Katowicach częściej pojawiają się dni gorące z temperaturą maksymalną przekraczającą 25^oC. W ostatnim dwudziestoleciu wystąpiły trzy wyjątkowo gorące lata: 1992, 1994 i 2006, w których notowano od 14 do 19 dni upalnych (z temperaturą maksymalną przekraczającą 30^oC). Pomimo przestrzennego zróżnicowania wielkości wzrostu temperatury, rzeczywiście w większości obszarów świata tendencja ta jest wyraźna.

- Czy inne elementy klimatu wykazują równie jednoznaczne trendy?

- Nie. Zarówno siła jak i kierunek tendencji innych elementów klimatu jest znacznie bardziej zmienny. W przypadku opadów atmosferycznych zachodzące zmiany są mało spójne przestrzennie. W samej Europie na przykład obserwuje się wzrost opadów atmosferycznych w Skandynawii, podczas gdy w basenie Morza Śródziemnego kierunek zmian jest przeciwny. Obszar ten zagrożony jest występowaniem intensywnych susz. Nie ma także wyraźnych tendencji, co do częstości występowania zjawisk ekstremalnych, mówi się natomiast o wzroście ich intensywności. Z badań dr Zuzanny Bielec-Bąkowskiej, mojej koleżanki z Katedry Klimatologii, która zajmuje się badaniem tendencji burz wynika, że w północno-zachodniej Polsce obserwuje się nieznaczny wzrost liczby dni burzowych, ale tylko w okresie jesiennym i zimowym. Jednak w innych częściach Polski wyraźne zmiany nie są obserwowane. Inny pracownik naszej katedry dr Małgorzata Falarz, zajmująca się pokrywą śnieżną, wskazuje na wyraźne tendencje spadkowe jej grubości - na przykład w Zakopanem tendencje te są bardzo wyraźne i są z niepokojem obserwowane przez mieszkańców i narciarzy.

- Co ma największy wpływ na zmiany klimatu? Czy jest to tylko czynnik ludzki?

- Współczesna nauka jest w stanie wskazać tak zwane czynniki klimatotwórcze, czyli to, co decyduje o warunkach klimatycznych. Do podstawowych zalicza się czynniki radiacyjne, cyrkulacyjne oraz geograficzne. Na zmiany klimatu wyraźny wpływ posiadają również takie wydarzenia, jak wybuchy wulkanów, chociaż ich wpływ jest raczej krótkotrwały i nieregularny. W ostatnich latach do czynników klimatotwórczych zalicza się jeszcze jeden, a mianowicie czynnik antropogeniczny.

Warunki klimatyczne zawsze podlegały zmianom i zmienności. Zanim człowiek rozpoczął swoją ingerencję w środowisko, zmiany klimatu bez wątpienia związane były z czynnikami naturalnymi. Według ostatniego raportu IPCC za współcześnie zachodzące ocieplenie w dziewięćdziesięciu procentach odpowiedzialny jest człowiek. Jednak w świecie naukowym nie ma jednomyślności w tej kwestii. Przez niektórych naukowców wyniki te bywają nawet podważane. Mimo uruchomienia kilkudziesięciu skomplikowanych modeli komputerowych, klimatologia nie dysponuje obecnie metodami pozwalającymi ze stuprocentową pewnością wskazać zasadniczą przyczynę zmian klimatu. Zapewne człowiek ma swój udział we współczesnym ociepleniu, jednakże trudno jest precyzyjnie określić wielkość tego wpływu.

- Czy działania ekologiczne na poziomie jednostki np. stosowanie żarówek energooszczędnych czy segregowanie śmieci, mają wpływ na zahamowanie zmian klimatu?

- Niezależnie od tego, w jakim stopniu człowiek wpływa na zachodzące współcześnie zmiany klimatu, działania ekologiczne na poziomie jednostki są wysoce pożądane. To właśnie jednostki składają się na całość. Każdy z nas powinien dbać o stan atmosfery. Świadomość ekologiczna społeczeństwa w naszym kraju wciąż jest niska. Rzadko uświadamiamy sobie, że to właśnie my zanieczyszczamy atmosferę i my w związku z tym możemy zrobić coś w celu jej ochrony. Powinniśmy zwracać uwagę no to, w jaki sposób wykorzystujemy energię elektryczną, np. jeśli nie korzystamy z urządzeń elektrycznych powinniśmy je odłączać od sieci. Jest wiele sposobów, w których każdy z nas może dbać o jak najbardziej czystą atmosferę, a tym samym może to być również jakiś wkład do zmniejszenia szkodliwych skutków zmian klimatu.

- Co się zdarzy, jeśli nie zmniejszymy emisji gazów, zanieczyszczeń? W jakim tempie postępować będą zmiany klimatu?

- Odpowiedź na to pytanie dają wyniki modelowania klimatu, czyli tak zwane scenariusze klimatyczne, w których system klimatyczny zapisany jest w postaci formuł matematycznych. Podczas modelowania przyjmuje się różną przewidywaną koncentrację gazów cieplarnianych w atmosferze, głównie CO2, i na tej podstawie ocenia się, z jaką temperaturą możemy w przyszłości mieć do czynienia. W raportach IPCC podaje się, że pod koniec XXI wieku temperatura może być wyższa od współczesnej w granicach od około 1^oC do nawet 4^oC - wszystko zależy od poziomu koncentracji gazów cieplarnianych, jaki obserwować będziemy w przyszłości. Wyników modelowania klimatycznego nie należy traktować jako pewnej prognozy na przyszłość, a raczej jako wskazówkę o tym, co może się zdarzyć w przyszłości, jeśli osiągniemy którąś z zakładanych wartości koncentracji CO2 w atmosferze. Należy przy tym dodać, że istnieją dziesiątki scenariuszy zmian klimatu, nieraz znacznie różniących się między sobą. Świadczy to o tym, że nasze przypuszczenia, co do przyszłych zmian klimatu są jeszcze obarczone dużym stopniem niepewności.

ROZMAWIAŁA

KATARZYNA ROŻKO