Za nami bardzo zimny i śnieżny marzec. Średnia temperatura
obecnego marca, mierzona na stacji meteorologicznej Okęcie w Warszawie wyniosła
około -2°C. Czy tak zimny marzec nie jest sprzeczny z ocieplaniem się klimatu?
Na początek warto przypomnieć sobie, jak wygląda typowa
zmienność temperatur w Polsce:
Rys. 1. Temperatura
dobowa dla Warszawy w okresie 1950-2012.
Jeśli ktoś zapyta jak można przewidywać zmiany klimatu za
100 lat skoro nie potrafimy prognozować pogody z wyprzedzeniem miesięcznym,
możecie pokazać powyższy wykres jako ilustrację różnicy pomiędzy pogodą a
klimatem. Pogoda to ta czarna kreska (stan atmosfery w danym momencie), klimat
to szary, rozmyty łuk (statystyki tego stanu). Prognoza pogody to próba
przewidzenia dalszej trajektorii czarnej linii, prognozy klimatyczne dotyczą
natomiast zmian kształtu całego łuku w odpowiedzi na zewnętrzne wymuszenia,
takie jak zmiany stężenia gazów cieplarnianych w atmosferze. Widać też, że
średnie dotychczasowe ocieplenie rzędu 1°C, ginie w szumie dobowych i miesięcznych wahań
temperatury, zwłaszcza zimą, kiedy ich zmienność jest znacznie większa niż
latem [1].
Przyjrzyjmy się obecnemu marcowi w kontekście historycznym,
bazując na danych
NASA GISS dla Warszawy. Tak układały się temperatury marca od 1951 roku:
Rys. 2. Średnia
temperatura marca dla Warszawy w okresie 1951-2012
Wahania
pogody powodują, że raz jest cieplej, a raz zimniej od średniej. Obecny marzec
niewątpliwie zalicza się do tych chłodniejszych – będzie najzimniejszym marcem
od 1987 (-1,9°C), a może nawet od 1964 roku (-2,8°C). Czy jest to anomalia,
mogąca świadczyć o ochładzaniu się klimatu, czy normalna fluktuacja
statystyczna?
Temperatura
spadała do podobnego lub niższego poziomu jak w tym roku czterokrotnie – w 1952,
1958, 1964 i 1987 roku. Cztery lata z 63 analizowanych, czyli rok taki zdarzał
się statystycznie rzecz biorąc raz na 16 lat.
Zobaczmy,
jaka w okresie 1951-2013 była liczba miesięcy z różnymi temperaturami średnimi.
Rys. 3. Liczba marców
dla Warszawy w okresie 1951-2012 z wybraną temperaturą
Średnia
marcowych temperatur z okresu 1951-2013 to +2,3°C, a odchylenie standardowe
jest rzędu 2,5°C, związane ze zmianami pogody rozkład losowy zmian temperatur w
marcu wygląda mniej więcej tak:
Rys. 4. Rozkład
normalny prawdopodobieństwa wystąpienia miesiąca o danej temperaturze dla
średniej +2,3°C i odchylenia
standardowego 2,5°C.
Prawdopodobieństwo wystąpienia w takim rozkładzie losowym wartości
-2°C lub niższej jest
rzędu 4,6% – oznacza to, że możemy oczekiwać wystąpienia takiego zdarzenia średnio
raz na 22 lata.
Mierzone
w Warszawie temperatury wzrosły o około 1°C. Jak wpływa to na
prawdopodobieństwo wystąpienia marca o temperaturze średniej -2°C lub
chłodniejszego? Jeśli przyjmiemy, że początku analizowanego okresu temperatura
średnia była niższa o 0,5°C (czyli wynosiła 1,8°C), a na końcu wyższa o 0,5°C
(czyli wynosiła 2,8°C), to (dla naszego rozkładu normalnego) oznacza to spadek
prawdopodobieństwa wystąpienia tak zimnego marca z 6,9% rocznie (czyli raz na
14 lat) do 3% rocznie (czyli raz na 33 lata). Oznacza to, że mroźne marce
zdarzają się już ponad dwukrotnie rzadziej, ale wciąż się zdarzają. Na „kostce klimatycznej” wciąż czasem wypadają „niebieskie oczka”.
W
2007 mieliśmy najcieplejszy marzec w historii warszawskich pomiarów, samo to
jednak nie świadczy o ociepleniu klimatu. Podobnie ostatnie ochłodzenie.
Lokalne
i chwilowe fluktuacje to rzecz normalna, wiąże się też z tym, że jeśli gdzieś
jest zimno, bo napływa zimne powietrze, to w innym miejscu będzie cieplej. Taką
sytuację mieliśmy też w marcu – o ile u nas w Europie Północnej, w Północnej
Azji i części Ameryki Północnej było zimniej niż zwykle, o tyle w Azji
Południowej, Afryce Północnej, a szczególnie w Arktyce było znacznie cieplej
niż normalnie.
Rys. 5. Odchylenie
temperatury przy powierzchni Ziemi w marcu 2013. NOAA.
Warto też zwrócić uwagę, że ostatnio coraz częściej dochodzi
do sytuacji blokad atmosferycznych, które powodują, że zarówno okresy chłodu,
jak i upałów stają się dłuższe. Przyczyną może być szybkie ocieplanie się
Arktyki i wpływ tego na częstotliwość występowania ekstremów pogodowych. W
miarę jak Arktyka się ogrzewa, maleje gradient temperatury pomiędzy północą a
południem, a prąd strumieniowy zaczyna zwalniać i meandrować, sięgając dalej na
południe i północ, a jego wolniejsze zmiany powodują, że wyciągnięte daleko na
północ czy południe ramiona dłużej niż wcześniej utrzymują się nad danym
obszarem. Ekstremalna pogoda utrzymuje się przez to znacznie dłużej.
Większość ludzi nie patrzy na świat z punktu widzenia globalnych danych i trendów, zamiast tego postrzegając świat przez pryzmat swojego chwilowego doświadczenia w swoim miejscu zamieszkania. Powolny przebieg zmiany klimatu, na który nakłada się „szum” pogody i
pór roku bardzo utrudnia spostrzeżenie zachodzących zmian. Ta cecha naszej psychiki jest wielką barierą w zrozumieniu problemu i praktycznie gwarantuje, że podejmiemy działania dopiero, gdy konsekwencje staną się ewidentne.
