Nauka o Arktyce kluczem do dokładniejszego prognozowania pogody w Europie
Od śmiertelnych w skutkach powodzi w Belgii i Niemczech po niszczycielskie pożary w Grecji i Kalifornii, ekstremalne zdarzenia pogodowe na dużych obszarach półkuli północnej zdominowały nagłówki gazet na całe lato. Jak możemy zwiększyć naszą zdolność do przewidywania takich zjawisk i przygotowania się do nich? Naukowcy twierdzą, że wystarczy zwrócić wzrok na Arktykę. „Skupienie się na Arktyce jest ważne, ponieważ zachodzące tam w wyniku zmian klimatu procesy – cofanie się lodu morskiego, ocieplanie się mórz i atmosfery – mogą potencjalnie wpłynąć na pogodę i klimat na umiarkowanych szerokościach geograficznych”, wyjaśnia Thomas Jung, klimatolog z Instytutu Alfreda Wegenera w Centrum Helmholtza ds. Badań Polarnych i Morskich. Jung koordynował projekt APPLICATE (Advanced Prediction in Polar regions and beyond: Modelling, observing system design and LInkages associated with ArctiC ClimATE change), w którym udział wzięli partnerzy z całej Europy, pracując nad lepszym zrozumieniem tych powiązań i umożliwieniem skutecznego udoskonalenia prognoz dla regionu polarnego i nie tylko.
Uzupełnienie braków
Zespół opracował szereg ważnych metod umożliwiających dokładniejsze prognozowanie, w tym prognozowanie zdarzeń ekstremalnych. Ważną rolę odegrało zaawansowane modelowanie klimatu. Prace obejmowały inwentaryzację istniejących systemów obserwacyjnych na potrzeby różnych zastosowań modelowania, ustalenie wydajności tych modeli i zaprojektowanie ulepszonych modeli w oparciu o dokładne porównania z obserwacjami. Zespół projektu APPLICATE przeprowadził również analizę mającą na celu zidentyfikowanie braków w istniejących systemach obserwacji i ocenił, w jakim stopniu można by usprawnić prognozy poprzez uzupełnienie tych braków. „Jednym z głównych wniosków płynących z eksperymentów jest to, że poprzez bardziej efektywne wykorzystanie istniejących obserwacji można wiele zyskać”, mówi Jung. Dolna część atmosfery, w tym miejsce styku powietrza z lodem i oceanem, które, jak wiadomo, odgrywa kluczową rolę w prognozowaniu pogody i klimatu, była głównym przedmiotem ulepszeń modelu. Lepsze odwzorowanie atmosferycznej warstwy granicznej, w tym chmur, lodu morskiego i śniegu, przyczyniło się na przykład do poprawy operacyjnego przewidywania parametrów pogodowych w pobliżu powierzchni, takich jak temperatura i opady. Dane satelitarne były kluczowym źródłem informacji, które umożliwiły te postępy. Parametry z dotychczasowych i nowych obserwacji Ziemi, takie jak grubość lodu morskiego i dryf lodu, zostały bezpośrednio wykorzystane do oceny i rozwoju modeli.
Wczesne ostrzeganie
Zespół projektowy przeprowadził szereg studiów przypadku, aby zbadać, w jaki sposób można wykorzystać te przewidywania do rozwiązania rzeczywistych problemów. Zbadali oni na przykład ryzyko i skutki intensywnych opadów deszczu na Svalbardzie w okresie jesienno-zimowym. W szybko ocieplającym się świecie takie zjawiska pogodowe mogą stać się poważnym wyzwaniem dla tego archipelagu położonego między kontynentalną Norwegią a biegunem północnym. „Ekstremalne opady mogą wywołać osuwiska i lawiny błota pośniegowego, po których często następują warunki zamarzania wpływające na tworzenie się lodu gruntowego, co może wymagać zamknięcia dróg i lotnisk, wpływając na mobilność ludności i zmniejszając dochody z turystyki”, dodaje Jung. Takie zdarzenia mogą również doprowadzić do zagłodzenia dzikich reniferów wskutek zablokowania dostępu do zasobów pokarmowych. Badanie zdarzeń związanych z ulewnymi deszczami, które miały miejsce w ciągu ostatnich zim, umożliwiło zidentyfikowanie w ramach projektu odpowiedzialnych za nie wzorców pogodowych i przewidzenie prawdopodobieństwa wystąpienia takich zdarzeń w skali czasowej od 2 tygodni do 2 miesięcy. Zespół mógłby w ten sposób bezpośrednio przyczynić się do stworzenia systemu wczesnego ostrzegania i zwiększenia gotowości ludności. Aby wyniki projektu APPLICATE mogły być pomocne w przyszłych badaniach, zestaw kluczowych zasobów zostanie udostępniony w publicznych repozytoriach, w tym na portalu danych APPLICATE, Zenodo i Google Scholar.
Słowa kluczowe
APPLICATE, zmiana klimatu, Arktyka, pogoda, prognozy, przewidywania, modelowanie klimatu, obserwacja, gotowość
