Ostatnia anomalia dobowa

Ostatnia średnia dobowa

Anomalia miesięczna

Tag: Polska

Rzadki rozkład anomalii temperatury

Rzadki rozkład anomalii temperatury

Dawno nie mieliśmy tak zróżnicowanego termicznie dnia. W Bieszczadach temperatury poszybowały do okolic 20°C, podczas gdy na zachodzie i południowym zachodzie kraju było przeważnie zaledwie parę stopni. Dodatkowo na Podkarpaciu ciepło napłynęło już poprzedniej nocy, co w efekcie dało skrajnie wysokie (jak na okolice połowy listopada) średnie temperatury dobowe, znacznie przekraczające 15.0°C. 17.0°C osiągnęła średnia temperatura dobowa w Lesku i była to wartość niemal rekordowa. Wyższą średnią temperaturę dobową notowano tu w listopadzie 1960, przy czym było to znacznie wcześniej, bowiem 5 listopada. Najwyższą średnią temperaturę dobową (wyliczoną z 24 terminów) odnotowano na posterunku Terka: było to 17.7°C (wyliczona ze wzoru na stacje klimatologiczne: 16.0°C).

Taki rozkład średnich temperatur dobowych miał oczywiście przełożenie na rozkład dobowych anomalii temperatury powietrza. Na południowo-zachodnich krańcach kraju był to dzień chłodny, a miejscami nawet zimny z anomalią temperatury spadającą do -3.2K w Jeleniej Górze. Na krańcach południowo-wschodnich był to z kolei dzień ekstremalnie ciepły z anomalią dobową znacznie przekraczającą 10.0K, do 14.0K w Lesku.

Wg obecnych prognoz ciepło będzie co najmniej do 21-23 listopada. W tych dniach wartość anomalii zacznie się ocierać o dotychczasowy rekord miesięczny.

Uroki listopada

Uroki listopada

Układy niżowe czasem potrafią mocno namieszać w pogodzie w naszym kraju. Tak jest i obecnie. Wczoraj całą zachodnią część kraju objęła strefa silnych, jak na listopad, opadów deszczu, w wyniku których miejscami nawet na nizinach spadło ok. 20 mm opadu (wg. systemu RainGRS). Pomiary wskazują na 15-19 mm, przy czym najwięcej (19.0 mm) spadło w Trzebnicy. Większe opady wystąpiły w górach i na pogórzu – na Hali Gąsienicowej suma opadu osiągnęła ok. 65 mm. W strefie opadów temperatura była niska i na nizinach wynosiła od 3 do 6°C z tendencją do obniżania. W Sudetach i na ich przedpolu pojawiły się opady śniegu – tak było m.in. w Jeleniej Górze, Jakuszycach, Karpaczu.

Na wschód (i jednocześnie bardziej na wschód od układów niżowych) temperatura znacznie wzrosła i pojawiły się zjawiska fenowe. Temperatura rosła tu całą noc i miejscami nawet w środku nocy wynosiła około +15°C. W Nowym Sączu o północy czasu lokalnego notowano +16.4°C.

Wg. modelu ICON dziś powtórka z rozrywki – we wschodniej połowie kraju ciepło, do 17-18°C na Podkarpaciu. W zachodniej części kraju pojawi się kolejna strefa opadów, na Dolnym Śląsku także śniegu. Tym razem strefa opadów śniegu (nie koniecznie tworzących stałą pokrywę) może późnym wieczorem objąć znacznie większy obszar – nawet do okolic Wrocławia.

Rekord III dekady października wyrównany

Rekord III dekady października wyrównany

Wczoraj najwyższe temperatury notowano w Przemyślu (26.9°C) oraz Cieszynie i Łącku (26.8°C). Niewiele mniej było w Nowym Sączu (26.7°C, najwyższa wartość w październiku od 19 lat). Wartość z Przemyśla stanowi jednocześnie wyrównanie rekordu ciepła III dekady października z 27.10.2006 (Igołomia). Lokalnie bardzo wysokie były anomalie temperatury dobowej. Średnia temperatura dobowa w Bielsku Białej wyniosła aż 19.3°C, co stanowiło przewyższenie normy z lat 1981-2010 o 11.4°C. Jeszcze większe przewyższenie normy wystąpiło na Śnieżce (o 12.2°C), gdzie wczorajsza średnia temperatura dobowa wyniosła 12.7°C.

Średnia miesięczna anomalia temperatury za minione 24 dni października wzrosła do +2.27°C. W ciągu najbliższych dni wzrośnie ona jeszcze do ok. +2.7°C, a następnie z uwagi na znaczne ochłodzenie, które ma nadejść z początkiem przyszłego tygodnia, obniży do ok. +2.1°C.

Czy nadchodzi najmroźniejsza zima od lat?

Czy nadchodzi najmroźniejsza zima od lat?

Radio Zet poinformowało wczoraj za Sky News, że Wielkiej Brytanii grozi „zima trzydziestolecia”. Do takiego wniosku doszli ponoć naukowcy z University College London. W istocie trudno nagłówki tych artykułów traktować inaczej jak zwykły clickbait. Dopiero w samym artykule mamy przedstawione rzeczywiste domniemania naukowców, które są delikatnie mówiąc nieco mniej sensacyjne:

Scientists from University College London have forecast an average temperature of 3.9C (39F) for January to February next year in central England – which they said was 0.5C below the 1981 to 2010 average for the same period.

The team, led by Mark Saunders, professor of climate prediction at UCL, wrote in a paper: „This would rank 2020 January-February central England as the coldest winter since January-February 2013. „It would also rank January-February 2020 as the seventh coldest winter in the last 30 years, and the 23rd coldest winter since 1953.”

„There is a 57% chance the central England temperature will be colder than the 4.1C (39.4F) in 2018, thus making it the coldest January-February since 2013,” they added.

Czyli: zespół naukowców prowadzony przez Marka Saundersa z UCL uważa, że istnieje 57% szans na to, że średnia temperatura miesięcy styczeń-luty spadnie w Anglii poniżej 4.1°C, co spowodowałoby, że byłby to najchłodniejszy taki okres od roku 2013, czyli od 6 lat. Nie brzmi to jak „zima trzydziestolecia”, szczególnie że w tym samym artykule mamy sugestię, że ma to być siódma najzimniejsza zima 30. lecia z średnią temperaturą ww. miesięcy o ok. 0.5°C niższą od średniej z lat 1981-2010.

Sam artykuł naukowców z UCL również nie przedstawia żadnych odkrywczych tez. Ot zwyczajnie naukowcy prognozują ujemne NAO, co zwykle prowadzi do zim chłodniejszych od normy, z dominującą cyrkulacją wschodnią (wspominana „bestia ze wschodu”):

These predictors point to a higher than normal likelihood that the NAO will be negative and that the CET will be colder than normal for January-February 2020. There is an 87% chance the NAO will be less than the 1981-2010 mean and a 65% chance the CET will be the colder than the 1981-2010 mean.

Szanse na ujemne NAO naukowcy oceniają bardzo wysoko, bo aż na 87%. Predyktorami są tu aktywność słoneczna i QBO. Całość  dość podejrzanie przypomina poprzednie próby tego typu (pamiętacie jeszcze włoski indeks OPI, który korelował na poziomie 90% z nadchodzącą zimą? Nie? No właśnie), jednakże akurat tej zimy naukowcy z UCL mogą trafić w dziesiątkę, nawet jeśli ich metoda nie ma większego sensu. W dyskusji w komentarzach zwracaliśmy już uwagę na fakt, że chyba po raz pierwszy do 2014 roku znikła nam „chłodna plama na Atlantyku”, która jest całkiem niezłym predyktorem dodatniego NAO (a więc raczej ciepłej zimy w Europie). Zanik plamy zauważyliśmy zresztą nie tylko my. Nie wróciła ona zresztą nadal, co widać na poniższym rozkładzie SSTA. Chłodne na Atlantyku owszem są, ale nie jak do tej pory w regionie wiru subpolarnego (nieco na południe od Grenalndii), a raczej na zachód od Hiszpanii.

Źródło: NOAA/NESDIS

 

To zaś (za Rodwell et al. 1999) powoduje, że tym razem brakuje nam tu wyraźnego sygnału mogącego sugerować dodatnie NAO w czasie zimy. Jednocześnie brakuje również sygnału dla NAO ujemnego, sprawa zostaje więc otwarta, tym bardziej że oficjalne prognozy MetOffice na okres zimowy jeszcze się nie pojawiły. Tak czy siak istotnie sygnałów odnośnie chłodniejszej zimy, niż w latach poprzednich mamy w tym roku więcej i coś może być na rzeczy. Czy jednak będzie to „najchłodniejsza zima od 30 lat”? Póki co nikt poważny nic takiego nie prognozuje.  Najzimniejsza od zim z lat 2010-2013? To już jak najbardziej możliwe.

Bardzo ciepły sierpień, rekordowo ciepłe lato

Bardzo ciepły sierpień, rekordowo ciepłe lato

Średnia anomalia temperatury sierpnia wyliczona w oparciu o okres referencyjny 1981-2010 osiągnęła +2.11K. Tym samym był to cierpień bardzo ciepły, w całym okresie 1781-2019 mieliśmy tylko 8 sierpni z anomalią >= +2.0K, przy czym połowa z nich wystąpiła po roku 2001. Rozszerzenie rekonstrukcji wstecz w oparciu o dane Berkeley Earth wskazuje, że tak ciepłe sierpnie nie zdarzały się również w latach 1750-1781, przy czym z uwagi na niepewności pomiarowe być może blisko tego progu był sierpień 1775, który wg analizy Berkeley Earth miał anomalię równą +1.5K. Wszystko jednak wskazuje na to, że tegoroczny sierpień był ósmym najcieplejszym sierpniem w ciągu ostatnich 270 lat. Zawdzięcza on to głównie rekordowo ciepłej (dla lat 1950-2019) ostatniej dekadzie miesiąca. Dotychczas rekord należał do roku 1992 z anomalią ostatniej dekady miesiąca równej +4.23K, w tym roku było to +4.62K.

Poniżej: wstępna anomalia temperatury sierpnia względem okresu referencyjnego 1981-2010.

Poniżej: 10. dniowa średnia ruchoma anomalia temperatury.

Na powyższym wykresie widzimy chłodny okres w lipcu 2019, dzięki któremu dla wielu subiektywne odczucie tegorocznego lata może kompletnie się nie zgadzać z wyliczonymi wartościami. Wynika to z prostego faktu, że przypadł on na szczyt sezonu urlopowego, a dodatkowo najniższe anomalie panowały w północnej części naszego kraju. Gdyby wyciąć najchłodniejsze 15 dni lipca i zamienić je z dowolnym 15. dniowym okresem z czerwca, odczucie byłoby zgoła inne, a średnia temperatura lata ta sama. Nie zmienia to faktu, że tegoroczny lipiec był co najwyżej w normie termicznej, a w wielu miejscach Polski północno-wschodniej był wręcz lekko chłodny.

Mimo tego chłodnego epizodu, wstępna średnia anomalia temperatury lata wynosi +2.53K względem okresu referencyjnego 1981-2010, co oznacza że tegoroczne lato (pamiętajmy, że w meteorologii lato to trzy najcieplejsze miesiące roku – czerwiec, lipiec, sierpień) było rekordowo ciepłe. Dotychczasowy rekord należał do lat 1807 i 2018 – lata te miały średnią anomalię temperatury równą +2.11K. Nie da się ukryć, że za tegoroczny rekord odpowiada głównie skrajnie wysoka anomalia temperatury czerwca, wynosząca aż +5.35K, nie mająca pod tym względem porównania z jakimkolwiek czerwcem z lat 1781-2018 (a biorąc pod uwagę serię BE, możemy tę granicę spokojnie przesunąć do 1750), oraz rekordowo ciepła trzecia dekada sierpnia. Serię pomiarową trzech miesięcy letnich oraz całego lata możemy obejrzeć na poniższych wykresach.

Ciepły koniec sierpnia?

Ciepły koniec sierpnia?

Wszystko wskazuje na to, że po krótkim ochłodzeniu, pod koniec tygodnia wrócą wysokie temperatury, być może przekraczające nawet 30°C. Wg najnowszych odsłon modelu GFS ciepło miałoby być do końca miesiąca, co znacząco podwyższyłoby średnią anomalię miesięczną. Obecnie prognozy mówią nawet o wartościach rzędu +1.5K względem normy z lat 1981-2010. Ponieważ (niemal) ostateczne oszacowanie anomalii czerwca to +5.35K, a wstępne oszacowanie anomalii lipca to +0.10K, sierpniowa anomalia rzędu +1.5K dałaby przeciętną anomalię lata 2019 równą +2.32K, wyraźnie powyżej dotychczasowego rekordu (+2.11K 1811, 2018). Fakt, że najwyższe anomalie panowały w zasadzie w czerwcu, przed sezonem urlopowym, a najcieplejszy przeciętnie miesiąc lata, czyli lipiec charakteryzował się temperaturami znacznie niższymi, włącznie z dwutygodniową falą chłodu z pewnością spowoduje, że pojawi się wiele głosów sceptycznych. Z pewnością lato ponownie największymi anomaliami odznaczy się w południowej części kraju. Lipiec i sierpień w części północnej i północno-wschodniej miały najniższe wartości anomalii temperatury, co w połączeniu z faktem, że i tak przeciętnie jest tam najchłodniej spowoduje, że mieszkańcy tych regionów mogą nie uznać tych miesięcy za najbardziej udane.

W południowej części kraju było zgoła inaczej. We Wrocławiu lipcowy chłód trwał zaledwie 10 dni, a i tak w wielu z tych dni temperatura maksymalna znacznie przekraczała 20°C. Średnia temperatura miesięczna czerwca osiągnęła tu 22.7°C, w lipcu było to 20.3°C. Najwyższa średnia miesięcy czerwiec-sierpień wystąpiła w roku 2018 i wyniosła 20.8°C. Sierpień 2019 póki co charakteryzuje się we Wrocławiu średnią temperaturą równą 20.6°C i wszystko wskazuje na to, że istnieje spora szansa, że do końca miesiąca nie spadnie poniżej 20°C, będzie to zatem rekordowo ciepłe lato w tej części kraju.

Niższe temperatury w końcu prognozy pokazuje model ECMWF, jednak na podstawie całej serii ECMWF-EPS należy póki co traktować ten przebieg jako outlier i poczekać do kolejnych odsłon. Póki co możemy spodziewać się ocieplenia od piątku, przy czym temperatury przekraczające 30°C miałyby się pojawić raczej tylko w zachodniej i południowo-zachodniej części kraju i to dopiero w niedzielę 25 sierpnia.

Poniżej: prognoza zmian średniej anomalii miesięcznej temperatury (okres referencyjny 1981-2010) sierpnia 2019 w Polsce.

Co dalej z tym klimatem?

Co dalej z tym klimatem?

Ostatnio przez część prasy skojarzoną raczej z poglądami stricte prawicowymi przetoczyła się fala artykułów podważających nie tylko antropogeniczność globalnego ocieplenia, ale też w ogóle samo ocieplenie klimatu. Z tym drugim trudno w ogóle polemizować – fakt ocieplenia klimatu wskazują wszystkie serie pomiarowe, zarówno te wykorzystujące pomiary na stacjach meteorologicznych, jak i serie wykorzystujące pomiary satelitarne. Co do tezy pierwszej istnieje przytłaczająca ilość dowodów na to, że obserwowane ocieplenie ma przyczyny antropogeniczne: od stwierdzenia, że CO2 jest gazem cieplarnianym (co wiemy od ponad 100 lat), przez potwierdzenie że wzrost jego stężenia ma swoje źródła w antropogenicznych jego emisjach (co wiemy od nieco krótszego czasu dzięki pomiarom stosunku izotopów węgla 13C do 12C), stwierdzenie spadku pH oceanów, co wskazuje na silniejsze pochłanianie CO2 (co też wyklucza, że są one źródłem jego przyrostu w atmosferze), stwierdzenie że spadająca od końca lat 50. XX w. aktywność słoneczna nie mogła odpowiadać za obserwowany głównie od lat 70. wzrost temperatury globalnej, aż po pomiary promieniowania podczerwonego uciekającego w przestrzeń kosmiczną (którego ucieka coraz mniej). Jest tego zresztą  więcej.

Najlepszą znaną nam obecnie metodą sprawdzenia, jak zachowa się klimat w świetle cały czas rosnącego stężenia gazów cieplarnianych jest modelowanie klimatu naszej planety. Modele klimatyczne różnią się od znanych nam modeli prognozujących pogodę na tydzień w przód – w tych chodzi nam o dość dokładne symulowanie zmian stanu atmosfery w danej chwili. Wychodzimy z punktu początkowego – powiedzmy piątek 00UTC, a model ma za zadanie policzyć jaki dokładnie stan atmosfery otrzymamy we wtorek o 18UTC, bo akurat planujemy grilla. Oczywiście takie układy jak nasza atmosfera są mocno chaotyczne i prędzej, czy później model mający za zadanie policzyć jej stan w danej chwili zacznie mocno rozmijać się z rzeczywistością. Można sobie z tym trochę radzić sprawdzając spójność prognozy modelu – tworzy się serię prognoz (ensembles), z której każda ma nieco zaburzony stan początkowy, dzięki czemu symulujemy niepewność zarówno obserwacji asymilowanych do modelu, jak i samej asymilacji. Efekt tych zaburzeń będzie rósł w czasie, dzięki czemu prognozy zaczną się po pewnym czasie mocno rozjeżdżać. Punkt w którym się to dzieje stanowi granicę pewności prognozy (co nie znaczy, że prognoza poniżej tego punktu z pewnością się sprawdzi). Taki wykres ensembles mamy poniżej:

Wiązka (ensembles) prognozy temperatury na wysokości izobarycznej 850hPa dla Wrocławia (źródło: wetterzentrale.de)

Jak widzimy na powyższej prognozie z 19 lipca, 06UTC do 23 lipca wiązka jest spójna – prognoza (przynajmniej tego parametru) jest pewna. 24 lipca zaczyna się rozjazd poszczególnych realizacji tej wiązki i 26 lipca jest on już dość spory (de facto mówi o temperaturach maksymalnych powiedzmy od 25 do 33°C). Dalej jest coraz bardziej chaotycznie, chociaż jest to i tak przykład dość spójnej wiązki. Widzimy w niej, że temperatury będą raczej powyżej normy do 29 lipca, gdzie zaczyna się większa niepewność w tej materii. Z przebiegu średniej z tej wiązki można by zaryzykować stwierdzenie o możliwym (ale bynajmniej nie pewnym) ochłodzeniu na początku sierpnia.

Zarówno cel, jak i skale czasowe modeli klimatycznych są zupełnie inne. Modele takie liczone są na okres 100 (i więcej) lat. I bynajmniej nie interesuje nas tu konkretny stan atmosfery 23 czerwca 2051 roku. Jak sama nazwa wskazuje – interesują nas zmiany klimatu. Modele te dostają jako dane wejściowe nie tylko stan atmosfery w danej chwili – to jest akurat sprawa drugorzędna, bo z punktu widzenia klimatu nie ma kompletnie znaczenia czy 24 maja 2019 było akurat ciepło, czy zimno. Za to interesuje nas to co wpływa na klimat, czyli przede wszystkim zmiany tzw. wymuszenia radiacyjnego co oznacza tak naprawdę zmiany w bilansie energetycznym naszej planety. Zmiany te mogą być zarówno naturalne (np. zmiany aktywności słonecznej), jak i sztuczne (emisja aerozoli, czy w końcu gazów cieplarnianych – GHG). Model dostaje na wejście zarówno stan obecny (i historyczny, jeśli akurat symulacja ma za zadanie sprawdzić jak model radzi sobie z odwzorowaniem klimatu ubiegłego wieku) tych wymuszeń, jak i prognozowany stan przyszły. Oczywiście tu jest pierwsze źródło niepewności: nie wiemy, jaka będzie dokładnie aktywność słoneczna w następnych dekadach, ani nie wiemy jak dużo gazów cieplarnianych wyemitujemy. Z tym drugim problemem możemy poradzić sobie tworząc odpowiednie scenariusze. I tak w przypadku eksperymentów CMIP5 mieliśmy różne scenariusze emisji gazów cieplarnianych: skrajny RCP 8.5, w którym wymuszenie radiacyjne związane z emisją GHG sięga 8.5 W/m2, czy skrajny z drugiej strony RCP 2.6, w którym ludzkość zdecydowała się mocno ograniczyć emisje. Mamy również prognozy przyszłej słonecznej irradiancji – możemy je znaleźć na stronie Climate Explorer w odnośniku CMIP6 (dotyczącego modeli, których wyniki będą omówione w kolejnym raporcie IPCC). Wygląda ona tak:

Jak widzimy prognoza raczej nie wskazuje na powrót wysokiej aktywności słonecznej z XX w., ale ta ma być średnio wyższa, niż w wieku XIX. Jest to jednak sprawa drugorzędna – poprzednie analizy wskazały, że nawet pojawienie się skrajnie niskiej aktywności słonecznej (takiej jak w minimum Maundera) nie wpłyną znacząco na ocieplenie związane z emisją GHG.

Biorąc pod uwagę wszystkie te przyszłe wymuszenia model klimatyczny ma za zadanie przedstawić odpowiedź systemu klimatycznego na ich zmianę. A te odpowiedzi pojawiają się w wieloletnich, wręcz dekadowych skalach czasowych, nie zaś w perspektywie tygodnia. Nonsensem jest więc wątpienie w wyniki modeli klimatycznych opierając się tylko i wyłącznie na ograniczeniach modeli prognozujących pogodę. Można się tu posłużyć następującą analogią: mamy kostkę do gry. Symulujemy sześć tysięcy rzutów i sprawdzamy rozkład wyników. Jeśli kostka jest uczciwa, to przy tej liczbie losowań rozkład wyników będzie równy. Nie co do pojedynczych wartości oczywiście, ale spodziewamy się na przykład 991 jedynek, 1009 dwójek, 986 trójek, 1010 czwórek i tak dalej. Jeśli wykonamy kolejne 6000 rzutów tą samą kostką, tym razem wypadnie 1005 jedynek, 995 dwójek i tak dalej. Zasadniczo wyniki będą podobne. Możemy wykonać jeszcze dziesiątki takich eksperymentów i otrzymamy to samo. Ale będzie pewna różnica – o ile wynik statystyczny będzie ten sam, to poszczególne wyniki rzutu w każdym eksperymencie będą zupełnie odmienne. W eksperymencie 34 między rzutami 100 a 110 mogą nam wypaść 1,5,4,1,1,3,5,6,6,2. W eksperymencie 154 w tym samych numerach rzutów wypadnie 3,3,4,2,2,1,5,6,5,2. Kolejność wyników zupełnie inna, ale efekt statystyczny ten sam.

A teraz oszukajmy kostkę w ten sposób, że szóstka będzie wypadała 20% częściej niż pozostałe liczby. Oczywiście, jeśli teraz powtórzymy eksperyment, otrzymamy zupełnie inny rozkład wyników, wynik statystyczny każdego eksperymentu będzie z wyraźną (20%) korzyścią dla szóstki. Ale i tym razem poszczególne wyniki w każdym eksperymencie będą się różnić, tyle że nie ma to dla nas żadnego znaczenia – liczy się wynik ostateczny. Podobnie jest w modelach klimatycznych – wynik pojedynczego rzutu kostką to pogoda. Oszukanie kostki to zmiana wymuszenia radiacyjnego. Wynik eksperymentu to odpowiedź systemu na zmianę wymuszenia. I tak samo, jak w przypadku rzutów kostką, nie interesują nas kolejne wyniki tego eksperymentu. Interesuje nas wynik, jakim jest docelowa odpowiedź systemu klimatycznego na sumę zmian wszystkich wymuszeń radiacyjnych. Nie istotne jest więc pytanie, czy maj 2065 będzie ciepły, czy zimny, a raczej: jak zmieni się klimat  w latach 2050-2080. I podobnie, jak przy rzutach kostką, każdy model odpowie na to pytanie, ale też każdy model poda w wyniku inną anomalię maja 2065, nawet jeśli odpowiedź na pytanie o zmianę klimatu będzie identyczna.

A nie będzie. Klimat jest (jak się pewnie  domyślacie) o wiele bardziej skomplikowany, niż kostka do gry. Zmiany wymuszeń radiacyjnych w tak skomplikowanym systemie prowadzą do wielu złożonych interakcji. Jak się zachowa ocean, ile dodatkowych gazów cieplarnianych zostanie wyemitowane z topniejącej wiecznej zmarzliny? Co się stanie, gdy lasy zaczną przesuwać się na północ? Co się stanie z Prądem Zatokowym w wyniku zmian zasolenia północnej części Atlantyku? Pytań jest o wiele więcej. Nowoczesne modele klimatu muszą uwzględniać wszystkie te aspekty i każdy radzi sobie z tym inaczej. I tu dochodzimy do jedynego podobieństwa między prognozowaniem pogody a modelowaniem przyszłych zmian klimatu: również tutaj wykonuje się wiele symulacji w ramach zadanych zmian wymuszeń radiacyjnych. Tym razem nie chodzi tylko o perturbacje w ramach samego modelu (chociaż też), ale pokazanie jak sobie z tym radzą różne modele. I w wyniku również otrzymujemy wiązkę prognozy, tym razem dotyczącą zmian klimatu. Ponieważ liczba tych symulacji w ramach założonego scenariusza zmian wymuszenia radiacyjnego jest spora, możemy z dużą pewnością powiedzieć, że ostateczny wynik będzie się zawierał między realizacjami skrajnymi, a najpewniej będzie zbliżony do średniej z nich.

I tu dochodzimy do pytania tytułowego: co dalej? Mieliśmy tu na myśli nie klimat globalny, lecz raczej  nasze podwórko. W tym celu prześledziliśmy zmiany temperatury prognozowane w Polsce wg wyników projektu EURO-CORDEX. Wyniki te można pobrać w postaci plików NetCDF na przykład ze strony Climate Explorer. Obejmują one zarówno część historyczną (symulacje przy zadanym poziomie wymuszeń radiacyjnych od 1951), jak i projekcje do roku 2099. Na początek weźmiemy scenariusz, w którym emisje gazów cieplarnianych nie tylko pozostają na obecnym poziomie, ale i rosną, czyli RCP 8.5. Nie robimy żadnych ograniczeń w emisjach, hulaj dusza. Wygląda to tak:

Na szczęście, o ile do 2014 szliśmy ewidentnie ścieżką RCP8.5, o tyle w latach 2015-2017 wzrost ten został nieco ograniczony. Wygląda na to, że przy zastosowaniu obecnej polityki, skończymy gdzieś między RCP6.0 a RCP8.5. W obecnej sytuacji nie jesteśmy chyba w stanie liczyć na nic więcej, niż RCP4.5.

Ograniczymy się tu (początkowo) też do czasu, do którego pewnie większość z nas powinna statystycznie dożyć, czyli połowa tego wieku. Wyniki EURO-CORDEX dla tego scenariusza emisyjnego i dla tego przedziału czasowego dla Polski wyglądają następująco:

Wykres przedstawia 11. letnią średnią ruchomą anomalię temperatury. Pogrubiona czerwona linia to obserwacje (Poltemp 1.0H6). Jasny szary obszar to zakres między 5 a 95 percentylem wszystkich realizacji w ramach tego eksperymentu (jest ich 18, numerowane od 0 do 17). Ciemniejszy obszar to 50% wszystkich realizacji wokół średniej (25 – 75 percentyl). Wyróżniliśmy tu trzy ciekawe przebiegi: Ensemble 8, który wydaje się najbardziej zbliżony do rzeczywistości, Ensemble 3, który prognozuje w najbliższym czasie dalsze szybkie ocieplenie i Ensemble 15, który sugeruje ochłodzenie klimatu w Polsce, będące tuż za rogiem. Niezależnie od przebiegu, każda z tych realizacji wskazuje na postępujące (wolniej, lub szybciej) ocieplenie klimatu. Ensemble 15 jest tu jedną z najchłodniejszych realizacji, przy czym wydaje się że najbardziej kluczowe dla tego „chłodu” jest właśnie nadchodzące wg niej ochłodzenie w kolejnej dekadzie.

Ensemble 8, RCP 8.5

Ta realizacja najlepiej odzwierciedla dotychczasowy przebieg temperatur w latach 1951-2019. Do okolic 2065 roku nie jest to też realizacja skrajna.

Wadą tej realizacji jest mniejsza wariancja anomalii miesięcznych, niż miało to miejsce w rzeczywistości w latach 1951-2018. Oznacza to, że symulowane anomalie miesięczne są bardziej zbliżone do średniej, brakuje anomalii skrajnych, co widać na poniższym rozkładzie:

Mamy więc przykład realizacji, która chociaż doskonała pod względem przebiegu wartości średnich, nieco rozbiega się z rozkładem anomalii poszczególnych miesięcy w stosunku do sytuacji rzeczywistej. A jak te anomalie wyglądają? Poniżej przykład roku 2019.

Widzimy tu chłodny styczeń (ale w granicach rozsądku, taki styczeń jak najbardziej ma prawo się zdarzyć), chłodny maj i gorący czerwiec (zbieżność z rzeczywistością przypadkowa). Ostatecznie rok 2019 w tej realizacji kończy się anomalią +0.90K – również jak najbardziej normalną dla naszych czasów. Mamy tu jeszcze wiele zbieżności i wiele różnic. Lata 2002-2006 są chłodne (wszystkie). Istotnie w tym okresie mieliśmy parę chłodnych zim i był to czas ochłodzenia po ekstremalnie (wówczas) ciepłym roku 2000. Rozkład symulowanych anomalii jest jednak nieco inny – mroźnych zim tu mało, za to pojawiają się chłodne lata i wiosny. Udaje się natomiast ocieplenie w latach 2007-2009 i częściowo chłodniejszy okres 2010-2013. Rok 2012 jest tu ostatnim z anomalią roczną poniżej średniej z lat 1981-2010. Rekord ciepła pojawia się w 2015 i znowu przypadkowo tak było. Różnica polega na tym, że o ile w rzeczywistości ciepło rozłożyło się wówczas na lata 2014 i 2015, o tyle tutaj mamy pojedynczy wyskok roku 2015 z anomalią równą +2.21K. Najbardziej anomalna jest tu wiosna: marzec i maj powyżej +5K. W kolejnych latach anomalie roczne zawierają się w zakresie 0.1 – 1.7K. Rekord z 2015 bity jest dopiero w roku 2040: +3.1K. Można sobie zadać pytanie, czy jeśli taki przebieg anomalii zdarzyłby się istotnie, to w 2039 ktoś podważałby fakt ocieplenia, skoro ostatni rekordowo ciepły rok zdarzył się 24 lata temu. Zapewne tak.

Rok 2040 jest w tej serii bardzo smutnym rokiem. O ile do tej pory sezony letnie nie odbiegały znacząco od tego, do czego jesteśmy przyzwyczajeni, o tyle pod koniec lat 30. XXI w. pojawia się w tej realizacji duże ocieplenie. Pojawiają się miesiące letnie z anomaliami, które dla nas są obecnie nie do wyobrażenia.

O ile takie wartości anomalii dodatnich w okresie letnim do tej pory się nie pojawiały, nagle zaczynają pojawiać się stosunkowo często – kolejna podobna anomalia pojawia się w sierpniu 2049, w lipcu 2053 anomalia przekracza +6K, a sierpnia +5K. W 2058 czerwiec przekracza +5K, a lipiec +7K. W 2064 lipiec osiąga +8.4K. jest to zmiana nagła, wręcz skokowa. Sytuacje, które do tej pory nie miały miejsca, pojawiają się raz, a potem – jakby ktoś odkręcił jakiś kurek – już nas nie opuszczają. Niepokojąco przypomina to to, z czym mamy do czynienia obecnie, w znacznie jednak mniejszej skali, na przykład w przypadku średnich temperatur rocznych wyższych od 10.0°C, które przed rokiem 2000 w zasadzie nie występowały (poza wyjątkowym 1934). W tej realizacji koniec lat 30. XX w. (mniej więcej za 20 lat) jest przełomowy.

Końcówka wieku w tej realizacji to nieustający letni horror. Anomalie przyjmują wartości wręcz absurdalne, ale nie niemożliwe. W Europie zdarzył się już przypadek anomalii letniej zbliżonej do +10.0K w okresie 30-dniowym. Było to w 2010 r. w Moskwie, gdy średnia ruchoma temperatura za 30 dni osiągnęła na przełomie lipca i sierpnia 27.7°C. W tej realizacji jest jednak gorzej, znacznie gorzej. Pierwsza anomalia letnia > 10.0K występuje w 2086 i skacze od razu na +12.5K, co przekłada się na średnie temperatury miesięczne w okolicy 30.0°C, a to oznacza przeciętną średnią temperaturę maksymalną na poziomie 37°C (skaczącą od 30°C w chłodniejszych dniach do 42 – 43°C w najgorętszych). Tak wygląda w tej realizacji lato, jeśli podążymy scenariuszem RCP8.5.

Zima nie jest tak ekstremalna. Przede wszystkim nie pojawiają się tak wysokie anomalie dodatnie, co wynika najpewniej z faktu, że aby styczeń miał anomalię +10.0K, musielibyśmy mieć trwającą cały miesiąc cyrkulację z kierunków W/SW. Pojawienie się nad nami jakiejkolwiek blokady wyżowej zimą automatycznie prowadzi do ochłodzenia. Jeszcze w połowie wieku i później pojawiają się miesiące mroźne, a nawet bardzo mroźne:

Wygląda więc na to, że łzawe historie niektórych portali o tym, że nasze dzieci czy wnuki nie będą już lepić bałwanów, można włożyć między bajki. Śnieg i mróz nie opuszczą nas całkowicie w zasadzie do końca wieku, zima będzie jednak najczęściej przypominać bardziej dość ciepły marzec, niż to, co mamy obecnie.

Poniżej: zmiana rozkładu częstości anomalii miesięcznych w tej realizacji.

Ensemble 3, RCP 8.5

Ta realizacja charakteryzuje się bardziej zbliżonym rozkładem częstości anomalii w stosunku do obserwacji, jednakże pokazuje też mało prawdopodobne anomalie ujemne w okresie letnim przed rokiem 2015.

Tak niska anomalia temperatury lipca nie pojawiła się w całej serii historycznej od 1781 r. Wymagałaby średniej temperatury lipca spadającej w południowo-wschodniej Polsce poniżej 12.0°C, taka sytuacja wydaje się mało prawdopodobna. Dużo zdradza rozkład anomalii ograniczony do lipca:

Podobnie ma się rzecz od maja do sierpnia i należy mieć to na uwadze. Realizacja ta dodatkowo pokazuje, że w najbliższym czasie miałoby dojść do silniejszego ocieplenia – anomalia roczna już w 2024 sięga +3.2K względem okresu referencyjnego 1981-2010. Pierwsze ekstremalnie ciepłe lato pojawia się tu również w 2024 – należy jednak pamiętać co model ten robi z wariancją miesięcy letnich.

Gwałtowne ocieplenie lata pojawia się i w tej realizacji, następuje to jednak 9 lat później, niż w Ensemble 8.

Nawiasem mówiąc, ciekawy zwrot akcji na Suwalszczyźnie.
Również i tutaj pod koniec okresu pojawiają się absurdalnie ciepłe miesiące letnie, przy czym ich zmienność jest olbrzymia i raczej nierealistyczna.

Rozkład anomalii w poszczególnych okresach:

Ensemble 15, RCP 8.5

Ten przebieg jest ciekawy o tyle, że zapowiada czające się tuż za rogiem ochłodzenie klimatu naszego kraju. Uznajemy to jednak za mało prawdopodobne, gdyż już jedno podobne ochłodzenie między latami 80. XX w. (które w tej realizacji są ciepłe) a latami 90. XX w. nie doszło do skutku. Rozkład wszystkich anomalii miesięcznych w stosunku do rzeczywistości jest spójny z obserwacjami, jednakże przebieg średniej anomalii mocno odbiega od rzeczywistego.

Nadchodzące ochłodzenie miałoby być wynikiem serii bardzo zimnych zim w latach 2021-2025. Anomalia każdej z nich spada poniżej -2K, a najzimniejszą jest zima 2022/23. Nie jest to takie nieprawdopodobne, jak mogłoby się wydawać, jednakże model ten sugerował już ciekawsze rzeczy, które ostatecznie do skutku nie doszły:

Zima 2022/23 wygląda tu następująco:

Najchłodniejszy rok to 2024 z anomalią -1.42K względem okresu referencyjnego 1981-2010. Kończy on jednocześnie 4. letni okres zimny – po nim anomalie ponownie pną się do góry i już rok 2025 jest bardzo ciepły. Zwracamy uwagę na te wyniki, bo taka sytuacja w ocieplającym się klimacie jak najbardziej ma prawo się zdarzyć. Ostatecznie i ta realizacja pokazuje silne (choć słabsze, niż realizacje inne) ocieplenie klimatu. Ostatni chłodny rok wypada tu w 2031 roku.

Na powyższym rozkładzie widzimy, że już obecnie wyniki tej realizacji trochę odstają od rzeczywistości.

Wygląda na to, że najbardziej spójna z obserwacjami (mimo zaniżonej wariancji) jest realizacja 8, omówiona na początku. Niestety jest to też realizacja, w której pod koniec lat 30. XXI w. następuje silne ocieplenie klimatu.

Szansa na lato gorące będzie rosnąć. Poniżej przypadki lata ze średnią anomalią > 3.0K (obecny rekord ok. 2.1K) we wszystkich realizacjach.

Jak widzimy w wielu realizacjach (opis na osi Y jest przesunięty – „nasza” realizacja 8 jest tu opisana jako 9) od dekady 2041-2050 takie sytuacje są częste. Tylko parę realizacji jest znacznie łagodniejszych. Poniżej to samo dla anomalii > 4.0K.

Tu również liczba przypadków rośnie. Takie lata należy już uznać za skrajnie upalne. Poniżej lata > 5.0K.

Na szczęście żaden z modeli nie prognozuje wystąpienia takiego lata przed rokiem 2050, jednak w niektórych przypadkach stają się one „nową normą” po 2080. Lato takie prędzej, czy później pojawia się w każdej realizacji.

W ponad połowie realizacji zimne lato (<= -1.0K) nie pojawia się już w ogóle. Jednak część z nich dopuszcza taką możliwość.

Jak widać jedna z nich wrzuca takie lato nawet pod koniec lat 50. XXI w, mamy też dwa przypadki z latem wyjątkowo zimnym na początku lat 40.

Poniżej: średnie anomalie sezonu zimowego (określonego jako styczeń-marzec).

Poniżej: średnie anomalie sezonu wiosennego (marzec-maj):

Poniżej: średnie anomalie sezonu letniego (czerwiec-sierpień):

Poniżej: średnie anomalie sezonu jesiennego (wrzesień-listopad)

Poniżej: średnie anomalie roczne:

Wygląda więc na to, że jeżeli będziemy dalej podążać tą ścieżką emisji GHG, to:

  • Mimo ocieplenia klimatu nadal będą zdarzać się okresy chłodniejsze – zarówno zimą, jak i latem. Z biegiem lat będą one rzadsze
  • Niewykluczone, że zdarzy się kilka chłodniejszych lat z rzędu, najprawdopodobniej będzie to związane z ochłodzeniem w sezonie zimowym
  • Niektóre realizacje (niestety również ta najbardziej zbliżona do obserwacji) wskazują na możliwość gwałtownego ocieplenia pod koniec lat 30. XX w
  • Niektóre realizacje (niestety również ta najbardziej zbliżona do obserwacji) wskazują na możliwość pojawienia się skrajnych i niebezpiecznych fal upałów już za 20 lat
  • Najprawdopodobniej lata 20. XXI w. będą ostatnimi w których pojawią się ujemne anomalie roczne
  • W latach 2021-2030 liczba anomalii rocznych < 0.0K względem okresu referencyjnego 1981-2010 (z wszystkich realizacji) wynosi 26 (14.4%), co oznacza, że powinniśmy spodziewać się co najmniej jednego roku poniżej średniej
  • W latach 2031-2040 liczba anomalii rocznych < 0.0K względem okresu referencyjnego 1981-2010 (z wszystkich realizacji) wynosi 12 (6.7%), co oznacza, że istnieje duża szansa, że w tej dekadzie taki rok się nie pojawi
  • W latach 2041-2050 liczba anomalii rocznych < 0.0K względem okresu referencyjnego 1981-2010 (z wszystkich realizacji) wynosi 2 (1.1%)
  • W latach 2051-2060 liczba anomalii rocznych < 0.0K względem okresu referencyjnego 1981-2010 (z wszystkich realizacji) wynosi 3 (1.7%). To ostatnia dekada w której takie lata pojawiają się w którejkolwiek realizacji.

 

 

Cieplej

Cieplej

Niestety nie możemy już więcej ignorować faktów i musimy przyznać, że chłodny okres tego lipca ma się ku końcowi.  Temperatury w III dekadzie lipca najprawdopodobniej wzrosną powyżej 30°C. Już jutro na znacznym obszarze Polski będzie ciepło, z temperaturami sięgającymi miejscami 25°C, w piątek ponad 26°C, a już w sobotę temperatury zbliżą się do 30°C. Przejściowo chłodniej ma się zrobić w poniedziałek (ale nadal ponad 25°C w południowej części kraju), od wtorku ponownie cieplej a wg modelu ECMWF w środę już ponad 32°C na zachodzie. Wg 10-dniowej prognozy tego modelu upały ograniczą się do zachodniej połowy kraju, gdzie spodziewać się można nawet 34°C. Oczywiście trzeba być ostrożnym w prognozach na tak daleki termin – rozrzut poszczególnych realizacji wiązki modelu ECMWF w terminie na 10 dni do przodu jest olbrzymi. Jak różnią się te prognozy można zobaczyć na poniższych przykładach:

Źródło: meteologix.com

Wszystkie mapy dotyczą tego samego terminu (piątek, 26 lipca) i jak widać są skrajnie różne, a każda poszczególna realizacja ma dokładnie taką samą szansę sprawdzenia (tak, nawet ta pierwsza, która jest realizacją #07). Na szczęście szansa sprawdzenia się ekstremum z pierwszej mapy wynosi na chwilę obecną jakieś 1-2%. Nie wykluczone, że około 25 lipca czeka nas przynajmniej kilkudniowe ochłodzenie (tutaj w grę wchodzą dwie ostatnie zaprezentowane mapy), tak przynajmniej można sądzić po rozjechanych realizacjach modelu GFS.

Tak, czy siak niska do tej pory anomalia temperatury lipca wzrośnie do 24.07.2019 do około -0.7K, a kraj zostanie podzielony na cześć południową, gdzie będzie to już lipiec powyżej normy termicznej dla tego miesiąca i północno-wschodnią, gdzie obecnie jest najchłodniej. Tam będzie to nadal lipiec chłodny. Warto przy tym zwrócić uwagę, że po raz kolejny GFS jest chłodniejszy od innych modeli. Wg modelu ICON, 24 lipca anomalia miesięczna wzrośnie do okolic -0.4K.

Chłodniej, a nawet zimno

Chłodniej, a nawet zimno

Wczoraj temperatura maksymalna miejscami ponownie osiągnęła swoje maksima absolutne: tak było np. we Włodawie, gdzie temperatura maksymalna wyniosła 37.3°C, bijąc dotychczasowy rekord z sierpnia 1952 i lipca 1959 (36.2°C). Rekord absolutny padł też na stacji Kielce-Suków (36.6°C, dotychczas 36.4°C w sierpniu 2013). Na szczęście temperatury już się obniżyły – dzisiaj nie powinniśmy już notować więcej, niż 27°C w południowo-wschodniej części kraju. Na północy będzie wręcz zimno, 16-17°C.

Jutro jeszcze nieco chłodniej: od 17°C do 24°C, a 4 lipca może być od 15°C na północnym wschodzie, do 25°C miejscami na południu. O ile więc na południu kraju temperatury będą z reguły dość przyjemne, o tyle na północy będzie zwyczajnie zimno. Szczególnie 5 lipca może być nieprzyjemny, z temperaturami maksymalnymi miejscami nie przekraczającymi 15 stopni.

Napływ chłodnych mas powietrza będzie przerywany na krótko adwekcją mas cieplejszych, nie widać jednak jakichś stałych temperatury znacznie przekraczających 20°C i wygląda na to, że do końca pierwszej dekady miesiąca się to nie zmieni. Niestety, mimo ochłodzenia nie widać również jakichś znacznych opadów. Stwarza to ryzyko pogłębienia suszy, szczególnie w razie powrotu wyższych temperatur np. w połowie, lub III dekadzie miesiąca.

Prognozy na jutro

Prognozy na jutro

W końcu chłodniej. Wyniki modelu GFS jak zwykle znacznie niższe od modelu ICON. Wg GFS temperatura w dniu jutrzejszym osiągnie od 15°C na Wybrzeżu (brrr :) ) do 25°C na południu kraju. Wg modelu ICON będzie to od 17°C na Wybrzeżu do 28°C lokalnie na południu.

Różnice pomiędzy GFS a ICON nawet w krótkim horyzoncie czasowym zaczynają przekraczać granice dobrego smaku.