Η ΑΛΛΑΓΗ ΠΟΥ ΚΑΝΕΙ ΠΙΟ ΔΥΣΚΟΛΗ ΤΗΝ ΠΡΟΓΝΩΣΗ ΤΟΥ ΚΑΙΡΟΥ

Την ημέρα που διάβασες τους λόγους που οι εφαρμογές για τον καιρό δεν συμφωνούν μεταξύ τους, για το ίδιο σημείο του πλανήτη, την ίδια ημέρα και ώρα, διάβασες και τους λόγους που η Αθήνα ανήκει στις περιοχές όπου οι προβλέψεις είναι δύσκολες. Και συχνά αποδεικνύονται άκυρες.

Η πρώτη μελέτη που ασχολήθηκε με το εάν η κλιματική αλλαγή και η αύξηση της θερμοκρασίας θα επηρεάσει περαιτέρω τις προβλέψεις του καιρού, ενημερώνει ότι οι μετεωρολόγοι θα κληθούν να αντιμετωπίσουν ένα επιπλέον πρόβλημα. Και η δυνατότητα τους να μας ενημερώνουν σωστά για τον καιρό των επόμενων ημερών, θα επηρεαστεί επιπλέον.

Σε αυτό το σημείο, είναι χρήσιμο να θυμίσουμε τα όσα ανέφερε η ετήσια έκθεση του World Meteorological Organization (WMO), η οποία δημοσιεύτηκε τον περασμένο Μάιο. Βάσει έρευνας που είχε διενεργηθεί, υπάρχουν 40% πιθανότητες για αύξηση της μέσης ετήσιας θερμοκρασίας του πλανήτη κατά 1.8 C (συγκριτικά με τους μέσους όρους του 19ου αιώνα), εντός της προσεχούς πενταετίας.

Ο αριθμός αυτός φαίνεται μικρός, αλλά όπως αναφέρουν οι καθ’ ύλην αρμόδιοι “σημαίνει περισσότερη τήξη του πάγου, υψηλότερη στάθμη της θάλασσας, περισσότερα κύματα θερμότητας και άλλες ακραίες καιρικές συνθήκες. Και ως εκ τούτου, μεγαλύτερες επιπτώσεις στην εξασφάλιση των τροφίμων, την υγεία, το περιβάλλον και τη βιώσιμη ανάπτυξη” και τελικά στην οικονομία.

Τώρα θα προχωρήσουμε σε κάποιες άλλες διευκρινίσεις -λέγοντας προκαταβολικά ένα ‘ευχαριστώ’ στη NASA και το ενδιαφέρον που δείχνει στο να μπορούν να καταλάβουν ακόμα και τα παιδιά τι συμβαίνει στον πλανήτη.

Όταν λέμε ‘καιρός‘ εννοούμε ένα συγκεκριμένο γεγονός, που συμβαίνει σε σύντομο χρονικό διάστημα. Δηλαδή, μια καταιγίδα ή μια ζεστή μέρα. Η πρόγνωση του καιρού μπορεί να μας ενημερώσει για αυτά, σε εύρος ωρών ή ημερών.

Το κλίμα είναι οι μέσες καιρικές συνθήκες σε ένα μέρος, για διάστημα τουλάχιστον 30 χρόνων. Οι προβλέψεις (καλύτερα προγνώσεις) των μετεωρολόγων, γίνονται με ειδικά προγράμματα υπολογιστών. Ονομάζονται κλιματικά μοντέλα και ‘τρέχουν’ προσομοιώσεις. Κάθε μοντέλο ‘τρέχει’ τη δική του προσομοίωση που λαμβάνει υπ’ όψιν όλους τους παράγοντες, οι οποίοι μπορούν να επηρεάσουν το κλίμα της γης. Στη λίστα περιλαμβάνονται παράγοντες που δεν αλλάζουν πραγματικά μέσα στα χρόνια -όπως η απόσταση μιας περιοχής από την ακτή, το υψόμετρο και το γεωγραφικό πλάτος. Υπάρχουν όμως, και παράγοντες που αλλάζουν -εποχές, ατμοσφαιρική ρύπανση, ηφαιστειακές εκρήξεις, ακόμα και οι αλλαγές στις ηπείρους που γίνονται σε εκατομμύρια χρόνια.

Όπως συνδέονται όλα αυτά στον πραγματικό κόσμο, συνδέονται και στο κλιματικό μοντέλο, το οποίο βοηθάει τους επιστήμονες να μελετήσουν πώς αλληλεπιδρούν οι διαφορετικοί παράγοντες, όπως επηρεάζουν το κλίμα μιας περιοχής. Ο επιστήμονας μπορεί να αλλάξει τα δεδομένα -με την ασφάλεια που του προσφέρει η τεχνολογία-, για να δει τι θα ‘βγει’. Παραδείγματος χάριν, μπορεί να αλλάξει τη θερμοκρασία των ωκεανών, ώστε να υπολογίσει το μοντέλο πόσα άλλα θα άλλαζαν, λόγω της θέρμανσης των ωκεανών.

Στο τέλος του υπολογισμού, το μοντέλο δείχνει άμεσες και μακροπρόθεσμες επιπτώσεις. Και έτσι οι επιστήμονες μπορούν να εκτιμήσουν τις συνέπειες που έχει μια μικρή αλλαγή στη θερμοκρασία των ωκεανών ή στο κέντρο της γης, σε 10, 100 και 1000 χρόνια από την στιγμή του υπολογισμού.

Είναι ακριβή τα κλιματικά μοντέλα;

Προφανώς και υπάρχουν πολλοί τρόποι που προσφέρουν τις πληροφορίες που χρειάζονται οι ειδικοί, ώστε να κάνουν και τις συγκρίσεις με προηγούμενα χρόνια και κλίματα -και να καταλάβουν πώς οι αλλαγές στον πλανήτη ή την ατμόσφαιρα έχει επηρεάσει το κλίμα μέσα στα χρόνια. Οι επιστήμονες ωστόσο, επιλέγουν τις πληροφορίες που θα ταΐσουν στο κλιματικό μοντέλο. Όσο πιο ακριβή είναι τα στοιχεία, τόσο ακριβές είναι και το αποτέλεσμα.

Και κάπως έτσι επιστήμονες του Stanford αποφάσισαν να λύσουν μια απορία που δεν έχει απαντηθεί ακόμα: αν η άνοδος της θερμοκρασίας του πλανήτη, λόγω της κλιματικής αλλαγής μπορεί να κάνει δύσκολο το έργο των μετερεωλόγων να μας ενημερώνουν για τον καιρό που θα έχει σήμερα, αύριο ή όλη την εβδομάδα.

Οι συγγραφείς της έρευνας που δημοσιεύτηκε στο Advancing Earth and Space Science ενημέρωσαν ότι “γίνεται κατανοητό ότι οι προγνώσεις του καιρού είναι χρήσιμες, μόνο για περιορισμένο χρονικό διάστημα. Στα μεσαία γεωγραφικά πλάτη της γης, οι ροές στην ατμόσφαιρα καθορίζονται από τις επιπτώσεις των καταιγίδων μεσαίου γεωγραφικού πλάτους. Η κατανόηση των παραγόντων που θέτουν το όριο στο οποίο είναι χρήσιμες οι προβλέψεις καιρού, μπορεί να μας βοηθήσει ως προς την βελτίωση της ικανότητας να παρέχουμε ακριβείς προβλέψεις και να προετοιμαζόμαστε για αλλαγές, στην περίοδο χρήσιμης πρόβλεψης του καιρού, σε διαφορετικά κλίματα”.

Μια στάση εδώ.

Το μεσαίο γεωγραφικό πλάτος προσδιορίζεται κατά τον τρόπο που διάβασες στο θέμα με τα apps καιρού. Δηλαδή, η γη χωρίζεται με νοητές γραμμές σε ‘κουτάκια’. Όπως γράφει το βιβλίο γεωγραφίας της ΣΤ’ τάξης δημοτικού “κάθε παράλληλος κύκλος ενώνει εκείνους τους τόπους της Γης, οι οποίοι απέχουν ίση απόσταση από τον Ισημερινό. Οι τόποι αυτοί έχουν το ίδιο γεωγραφικό πλάτος. Οι παράλληλοι που βρίσκονται στο βόρειο ημισφαίριο δείχνουν βόρειο γεωγραφικό πλάτος, ενώ οι παράλληλοι που βρίσκονται στο νότιο ημισφαίριο δείχνουν νότιο γεωγραφικό πλάτος”. Η Ευρώπη είναι στο μεσαίο γεωγραφικό πλάτος, που μελετήθηκε.

Πίσω στην τελευταία έρευνα, οι ατμοσφαιρική επιστήμονες στο Stanford University, Aditi Sheshadri, Marshall Borrus, Mark Yoder και Thomas Robinson πρόσθεσαν ότι “σε αυτήν την εργασία δείχνουμε ότι η χρονική κλίμακα, κατά την οποία αναπτύσσονται οι δίνες, μπορεί να αλλάξει το χρόνο που χρειάζονται τα μοντέλα για να ‘χάσουν’ τη μνήμη των αρχικών συνθηκών και έτσι να αλλάξουν την περίοδο, επί της οποίας μπορεί να είναι χρήσιμες οι προβλέψεις καιρού.

Πολλές διαπιστώσεις ολοκληρωμένου ατμοσφαιρικού μοντέλου που λειτουργεί σε σειρά από ψυχρές έως θερμές συνθήκες, αποκαλύπτουν επίσης ότι ο καιρός στο μεσαίο γεωγραφικό πλάτος μπορεί να είναι λιγότερο προβλέψιμος σε θερμότερα κλίματα από ό,τι στα ψυχρότερα κλίματα. Φαίνεται ότι τα ψυχρότερα κλίματα είναι εγγενώς πιο προβλέψιμα από τα θερμότερα”.

Τα σφάλματα που΄σβήνουν’ τις μνήμες του υπολογιστή

Με τα σημερινά δεδομένα, η πρακτική που αφορά την αξιοπιστία των προβλέψεων εκτείνεται σε δέκα ημέρες -λόγω των ορίων της τεχνολογίας πρόβλεψης και της πολυπλοκότητας του ίδιου του καιρού. Ακόμα και η παραμικρή άγνωστη λεπτομέρεια μπορεί να ‘διαταράξει’ το όποιο μοντέλο καιρού και να προκύψει σφάλμα. Τα μικρά σφάλματα μαζεύονται και γίνονται μεγάλο σφάλμα, με αποτέλεσμα το μοντέλο πρόβλεψης να αποκλίνει από τον πραγματικό καιρό, με την πάροδο του χρόνου. Ως εκ τούτου, οι περισσότερες γνώσεις για τις αρχικές συνθήκες μπορεί να κάνει τις προβλέψεις οριακά πιο ακριβείς.

Όπως όμως, λέει η επικεφαλής της έρευνας, Dr. Sheshadri δήλωσε στην Washington Post “ο καιρός όμως, είναι θεμελιωδώς χαοτικός και πέρα από ένα ορισμένο σημείο, το μέλλον είναι άγνωστο. Τουλάχιστον σε ό,τι αφορά τις λεπτομέρειες”.

Πώς προσαρμόζονται οι μετεωρολόγοι

Λαμβάνουν υπ’ όψιν τα σφάλματα και εκτελούν ένα σύνολο μοντέλων καιρού, με διαφορετικές αρχικές συνθήκες στο κάθε ένα. Μετά παρακολουθούν αν τα μοντέλα συμφωνούν ή διαφωνούν μεταξύ τους. Όσο πιο μακριά στο μέλλον κοιτούν, τα μοντέλα αυξάνουν τις ασυμφωνίες και τελικά, δεν έχουν την παραμικρή σχέση μεταξύ τους -συμπεριφέρονται σαν να διαχειρίζονται τελείως διαφορετικά δεδομένα. “Ο κορεσμός των σφαλμάτων δίνει αυτό που λέμε ‘χάνουν τη μνήμη τους’ σε ό,τι αφορά τις αρχικές συνθήκες”, προσθέτει η Dr. Sheshadri.

Aυτό που προσπάθησε να μάθει με τους συνεργάτης της, ήταν αν τα μοντέλα καιρού μπορούν να φτάσουν σε αυτό το σημείο πιο γρήγορα, όταν διαχειρίζονται ζεστά κλίματα. ‘Έτρεξαν’ σε προσομοιώσεις υπολογιστή όλα τα δεδομένα, για ψυχρούς και θερμούς καιρούς και μέτρησαν το χρόνο που χρειάστηκαν για να φτάσουν στον κορεσμό σφαλμάτων. Η μελέτη επικεντρώθηκε στα μεσαία γεωγραφικά πλάτη (περιλαμβάνουν τις Ηνωμένες Πολιτείες, την Ευρώπη και την Κίνα) και διαπιστώθηκε ότι σε θερμότερα κλίματα, οι καταιγίδες αναπτύσσονται πιο γρήγορα και τα σφάλματα πολλαπλασιάζονται πιο γρήγορα. Η χρονική κλίματα είναι μικρότερη στα θερμότερα κλίματα”.

Για κάθε 3 βαθμούς Κελσίου θέρμανσης, το ‘παράθυρο’ ακριβούς πρόβλεψης για βροχόπτωση μειώνεται κατά περίπου μια μέρα -πάντα στα μεσαία γεωγραφικά πλάτη. ‘Κλείνει’ πιο αργά, για προβλέψεις που αφορούν ανέμους και θερμοκρασία.

“Έχει ενδιαφέρον να θέσουμε το ερώτημα αν οι καιρικές προγνώσεις θα είναι λιγότερο ή περισσότερο προβλέψιμες στο μέλλον, δεδομένης της κλιματικής αλλαγής” δήλωσε ο Timothy Palmer, φυσικός στην Οξφόρδη, που εξειδικεύεται στην προβλεψιμότητα του καιρού. Είπε ότι η μελέτη ίσως εγείρει περισσότερα ερωτήματα από όσα απαντά, καθώς στηρίχτηκε σε εξαιρετικά απλουστευμένες προσομοιώσεις της κλιματικής αλλαγής. Η κλιματολόγος στο National Center for Atmospheric Research, Isla Simpson πρόσθεσε ότι “η μελέτη αυτή είναι ένα καλό σημείο εκκίνησης, για να γίνουν και άλλες μελέτες που θα εξετάσουν τα δεδομένα, από μια πιο ολοκληρωμένη οπτική γωνία”. Ναι, και αυτό το φαινόμενο θα μελετηθεί περαιτέρω.