V tokratnem intervjuju smo se pod vtisom vremenskega dogajanja, predvsem v ZDA, kjer pustoši orkan Milton, obrnili na meteorologa, ki nam je pojasnil ekstremne vremenske pojave, kot je orkan, in tudi, ali se lahko pojavi v Sloveniji?
Uroš Perkan je doktorski študent meteorologije na Fakulteti za matematiko in fiziko Univerze v Ljubljani. Trenutno se ukvarja z izdelavo in testiranjem numeričnih modelov za napovedovanje vremena, osnovanih na umetnih nevronskih mrežah oziroma umetni inteligenci.
Kaj je razlika med orkanom, tropskim ciklonom in tajfunom?
Tropski cikloni so organiziran, intenzivno vrteči se skupek močnih neviht, ki nastanejo nad toplimi tropskimi oceani in tvorijo izredno močne vetrove, intenzivne padavine, izrazit vodni val, poplave in občasno tudi tornade. To jih po poročanju svetovne meteorološke organizacije takoj za potresi uvršča pod drugo najnevarnejšo naravno nesrečo, v kateri so ogrožena človeška življenja in infrastruktura. Glede na območje, na katerem se pojavljajo, poznamo hurikane oziroma orkane (severni Atlantik in vzhodni Pacifik), tajfune (zahodni Pacifik) ter različna poimenovanja v Indijskem oceanu in na območju Avstralije. Vsa ta imena so torej le regionalna poimenovanja skupnega pojava, ki ga univerzalno imenujemo tropski ciklon.
Poznamo različne načine razvrščanja tropskih ciklonov. Kateri vidiki pojava tropskih ciklonov se merijo na najrazličnejših lestvicah?
Ovrednotenje intenzitete tropskih ciklonov je osnovano na meritvah povprečne hitrosti vetra na višini desetih metrov nad morjem. Meteorološke agencije, ki so zadolžene za napovedovanje in opozarjanje pred tropskimi cikloni v različnih regijah, so iz zgodovinskih razlogov in na podlagi lastne presoje definirale svoje lestvice za ovrednotenje moči tropskih ciklonov.
Na območju Atlantskega oceana in vzhodnega Pacifika se uporablja Saffir-Simpsonova skala, ki tropske ciklone oziroma orkane glede na največjo enominutno povprečno hitrost vetra deli na sedem stopenj – tropska depresija, tropska nevihta in pet stopenj moči orkana. V zahodnem Pacifiku namesto enominutne merijo desetminutno povprečno hitrost vetra, kar onemogoča neposredno primerjavo moči s Saffir-Simpsonovo lestvico. Tu tropske ciklone delijo na šest stopenj, od tropske depresije do tajfunov in silovitih tajfunov. Na podobne načine so klasifikacijo izvedli tudi v Indijskem oceanu ter na območju Avstralije. Vsem tem lestvicam je skupno, da je intenziteta ovrednotena na podlagi vetra in morebitnega razdejanja, ki ga je takšen tropski ciklon sposoben realizirati. Obstajajo tudi nekatere druge mere moči tropskih ciklonov, osnovane na energiji, vodnem valu, tlaku in nekaterih drugih količinah, ampak te običajno niso uporabljene za obveščanje javnosti. O ostalih nevarnostih, kot je predvidena količina padavin in dvig morske gladine, ponavadi obveščajo brez vnaprej definiranih lestvic.
Orkan Milton so znanstveniki označili za enega najmočnejših v zadnjih sto letih. Poseben je tudi po tem, da se je razvijal nenavadno hitro. Zdi se, da je prišel od nikoder, piše portal Live Science. Ali lahko pomagate še enkrat povezati točke, zakaj bolj vroč planet, zlasti bolj vroč ocean, povzroča več orkanov in močnejše orkane?
Globalno segrevanje ne vpliva le na temperaturo Zemljinega površja, ampak tudi na številne procese v ozračju in oceanih, med drugim tudi na tropske ciklone. Natančno ovrednotenje sprememb v številu in intenziteti tropskih ciklonov je zaradi pomanjkljivih zgodovinskih meritev lahko težavno, a najnovejše raziskave kažejo, da se na globalni ravni letno število tropskih ciklonov od predindustrijske dobe dalje počasi zmanjšuje. Kljub počasnemu manjšanju števila tropskih ciklonov pa moč najmočnejših tropskih ciklonov počasi narašča. Rezultat je na prvi pogled kontraintuitiven, saj bi pričakovali, da bosta obe vrednosti bodisi naraščali bodisi padali. Razlog za diskrepanco se, glede na trenutne izsledke, skriva v dejstvu, da podnebne spremembe počasi slabšajo pogoje za »rojstvo« tropskih ciklonov, ko pa ti enkrat postanejo dobro organizirani, lahko izkoristijo višje temperature zraka in tropskih oceanov. Zrak si namreč lahko predstavljamo kot spužvasto gobico, ki lahko vpija vodno paro. Pri višjih temperaturah lahko zrak vpije več vodne pare, kar hkrati pomeni, da lahko v nevihtah tropskega ciklona tudi izcedi večjo količino vode. To privede do močnejših padavin in posredno tudi močnejših vetrov ter obsežnega narivanja morske vode.
Višje temperature tropskih oceanov pa omogočajo tudi hitrejše izhlapevanje vode, kar pospeši napajanje nevihtnega vrteža tropskega ciklona. Kombinacija visoke temperature zraka in visoke temperature morja lahko pri določenih atmosferskih pogojih omogoči tudi pojav nenadne ojačitve tropskih ciklonov, ki smo ga v zelo izraziti obliki videli tudi pri orkanu Milton, katerega vetrovi so v enem dnevu narasli s 100 na 285 km/h. Njegova pot se je vila po morju Mehiškega zaliva, katerega temperatura je bila več kot 1 °C višja, kot bi bila v svetu brez podnebnih sprememb. Toplo morje je napajalo tropski ciklon in vplivalo na intenziteto padavin in vetrov. Število pojavov nenadne ojačitve tropskih ciklonov v zadnjih desetletjih narašča, vse pogostejši pa so v bližini obal, kar povečuje tveganja za ljudi in obalno infrastrukturo. To je smiselno pogledati tudi v kontekstu napovedovanja vremena. Razvoj numeričnih modelov za napovedovanje vremena je v zadnjem času precej izboljšal napoved predvidene poti, ki jo bodo opisali tropski cikloni, še vedno pa se spopadamo s težavo napovedovanja intenzitete – še posebej nenadne ojačitve – tropskih ciklonov. Posledično lahko pride tudi do pomanjkljivih opozoril in morebitnih težav pri evakuaciji prebivalcev, kot se je zgodilo pri orkanu Otis, ki je 25. oktobra 2023 zadel mehiški Acapulco. Odziva tropskih ciklonov na podnebne spremembe torej ni enostavno ovrednotiti, saj je odvisen tako od sprememb v globalni cirkulaciji zraka kot od sprememb v lastnostih morja in njunih medsebojnih povezavah.
Zakaj meteorologi pravijo, da tropski cikloni ne prečkajo ekvatorja?
Razlogi za njihovo nezmožnost prečkanja ekvatorja se skrivajo v fizikalnemu mehanizmu, ki vzdržuje tropske ciklone in zaradi katerega tropski cikloni v bližini ekvatorja razpadejo. Tako kot se ob prižigu sesalca zrak ob tleh začne stekati proti ustju cevi, se tudi v tropskih ciklonih z namenom zapolnjenja območja nizkega zračnega pritiska začne zrak stekati proti središču. Če se Zemlja ne bi vrtela, potem bi okoliški zrak hitro zapolnil problematično območje in ciklon bi razpadel. Na vrteči se Zemlji pa na zrak deluje tako imenovana Coriolisova sila, zaradi katere se začne zrak vrteti okrog ciklona – na južni polobli v smeri urinega kazalca, na severni pa v nasprotni smeri urinega kazalca. Če bi želeli ciklon premakniti iz ene poloble na drugo, bi se morala vmes obrniti smer vrtenja vetrov, zaradi česar bi ciklon razpadel. Še pred tem pa v bližini ekvatorja izgine efekt Coriolisove sile, zato se tropski cikloni ob bližanju ekvatorju zapolnijo z zrakom in še preden dosežejo ekvator, razpadejo. Večina tropskih ciklonov pa se tudi ne usmerja proti ekvatorju, saj jih Coriolisova sila potiska v drugo stran.
Kako je v našem koncu sveta s tropskimi cikloni?
V Evropi orkani ne predstavljajo primarne vremenske grožnje. Kljub temu se v Sredozemlju občasno pojavijo cikloni z mnogimi karakteristikami tropskih ciklonov. Ker ti po Saffir-Simpsonovi skali lahko presežejo prag orkana prve stopnje, so takšni cikloni poimenovani »Mediterranean hurricane« oziroma medikan. Takšni sistemi so načeloma manjši od svojih tropskih bratov in sester, a kljub temu lahko povzročijo škodo ob obalah Sredozemskega morja. Po analogiji analiz tropskih ciklonov bi pričakovali, da se bo v prihodnosti pogostost takšnih pojavov zmanjšala, intenziteta peščice najmočnejših pa povečala. Prve grobe analize kažejo rezultate v to smer. Temperatura Sredozemskega morja se bo namreč v primeru visokih izpustov toplogrednih plinov do leta 2100 v grobem zvišala za približno 3 °C, kar bo nekaterim medikanom potencialno omogočilo doseg večje intenzitete, istočasno pa bo poslabšalo pogoje za »rojstvo« takšnih ciklonov. Zavedati pa se moramo, da so rezultati za to še preliminarni in moramo za večjo mero zaupanja izvesti dodatne in bolj poglobljene raziskave. Skrb pa bi lahko povzročali tudi orkani, ki se iznad Severnega Atlantika približujejo zahodni Evropi. Pogostost prihodov ostankov preteklih atlantskih orkanov k obalam zahodne Evrope se v zadnjih desetletjih povečuje in ti so velikokrat še vedno intenzivnejši od običajnih ciklonov, ki dosežejo Evropo. Vse kaže, da povečevanje števila orkanov v Severnem Atlantiku, ki se približujejo tudi zahodni Evropi, ni neposredna posledica toplogrednih plinov, ampak spreminjajočih se izpustov antropogenih aerosolov, tj. drobnih trdnih ali tekočih delcev ali nekaterih plinov. Tudi ti imajo namreč pomemben vpliv na podnebni sistem in jih moramo ravno tako obravnavati pri podnebnih spremembah. Konsenza znanstvenikov o pogostosti prihodov preteklih atlantskih orkanov v Evropo v prihodnosti pa zaenkrat še ni – nekatere študije nakazujejo, da se bo število še naprej povečevalo, druge pa njihovo pogostost zmanjšajo, zato so tu potrebne nadaljnje raziskave.
Kateri dejavniki vplivajo na smer, ki jo bo ubral tropski ciklon?
Smer potovanja tropskih ciklonov je odvisna od mnogih dejavnikov. Večina tropskih ciklonov nastane v tropskih morjih, nekaj sto kilometrov severno ali južno od ekvatorja. Tu na njihovo smer vplivajo pasati – tipični ekvatorialni vetrovi vzhodnih smeri, ki tropske ciklone potiskajo proti zahodu. Tropski cikloni so podvrženi Coriolisovemu efektu, ki je posledica vrtenja Zemlje in ki pot tropskih ciklonov na severni polobli ukrivlja v desno, na južni pa v levo smer. Na njihovo smer vplivajo tudi obsežna območja visokega zračnega pritiska v subtropskem pasu, ki tropske ciklone potiskajo ob rob anticiklona. Ko se tropski ciklon oddaljuje od ekvatorja, začno na njegovo smer intenzivno vplivati višinski vetrovni strženi, vremenske fronte in lokalne geografske značilnosti, zaradi katerih se cikloni proti koncu življenjske dobe skupaj s splošnimi zahodnimi vetrovi v tej fazi premikajo proti vzhodu. Tako recimo ostanki orkanov, ki se premaknejo do zahodne Evrope, svoje poti običajno začnejo v tropskem delu Atlantika, nato pa se v velikem loku približajo oziroma dosežejo Severno Ameriko in kasneje v zahodnih vetrovih zmernih geografskih širin oslabijo in se približajo Evropi.
Ali lahko človek namerno vpliva na vreme in do kakšne mere? Kakšna je prihodnost geoinženiringa?
Atmosfera je iz fizikalnega vidika izrazito kompleksen sistem, na katerega bolj ali manj vpliva ogromno faktorjev, vključno s človeško dejavnostjo. V kolikšni meri lahko ljudje vplivamo na vreme je odvisno od našega razumevanja vremenskih pojavov in tehnologije, s katero bi želeli vpeljati želeno spremembo. Težava z namernim (in nenamernim) vplivanjem na vreme je, da se le v redkih in omejenih primerih dobro zavedamo vseh posledic, ki jih prinaša naš vpliv – še posebej ko imamo opravka s spremembami na globalni ravni. Razlog za to se skriva v dejstvu, da je narava pogosto bolj kompleksna, kot predpostavlja naša hipoteza, zato je tudi vpliv drugačen od predvidenega. V kontekstu razmisleka o namernem vplivu na vreme se moramo zato zavedati, da narava pogosto preseneti z nepredvidenimi rezultati. Dober primer tega so ravno podnebne spremembe, ki so bile nepredviden rezultat intenzivnega nenamernega vpliva na vreme v obliki izpustov toplogrednih plinov in aerosolov. Ker nam sedaj pretijo negativne posledice spremembe podnebja in z njim povezane socialne in ekološke spremembe, želimo omiliti izpuste toplogrednih plinov. Žal v realnem svetu to ni nujno enostavno doseči, zato ljudje razmišljajo tudi o drugih pristopih. V tem kontekstu se pojavi tudi geoinženiring, ki v znanstveni skupnosti označuje procese, s katerimi bi lahko vplivali na podnebje – bodisi z odstranjevanjem toplogrednih plinov iz ozračja bodisi z zmanjšanjem količine vpadnega sončnega sevanja. Primeri realističnih ali konceptualnih načinov za odstranjevanje ogljikovega dioksida iz ozračja so vse od obsežnega pogozdovanja in obogatitve tal z bioogljem do neposrednega masovnega ločevanja ogljikovega dioksida iz zraka in njegovega shranjevanja. Tudi pri zmanjšanju vpadnega sončnega sevanja so ljudje predstavili veliko idej, od postavitve zrcal v vesolje do izpustov aerosolov v stratosfero ali zgoščevanja nizkih oblakov nad morjem prek pršenja morske vode. Idej je veliko, večinoma pa se spopadajo z mnogimi težavami, med drugim tudi z vprašanjem odziva okolja na takšne spremembe. Znanstvena skupnost želi pred morebitno uporabo takšnih metod temeljito preučiti vse morebitne posledice in se s tem izogniti nepredvidenim težavam. Težave bi pa lahko povzročile morebitne komercialno gnane kampanje, ki bi jih lahko namesto dobre znanosti vodil poslovni uspeh. Trenutno se zdi smiselno dovoliti znanstveno preučevanje takšnih metod, njihova realizacija pa bi bila pred temeljitim modeliranjem in testiranjem tvegana. Najbolj varna pot k stabilizaciji podnebja je torej aktivno zmanjševanje izpustov toplogrednih plinov.
Danes je na spletu veliko informacij in tudi raznih zarotniških teorij o vremenu, poleg tega pa se na vreme vsakdo »spozna«. Kako v današnjem času ljudi smiselno informirati, ko gre za znanstvena dognanja na tem področju?
V modernem času smo deležni množice novic o vremenu doma in po svetu, zato smo o aktualnih dogodkih tudi dobro informirani. Težava nastopi pri znanstvenem razumevanju vremenskih pojavov in podnebnih sprememb. Te namreč težje razumemo na podlagi intuicije, saj je zaradi nelinearnosti vremenskih pojavov in kompleksnosti podnebja včasih težko dobiti realistično sliko. Pogosto pa je tudi težko interpretirati številke, kot na primer: vročinski valovi bodo v prihodnosti x-krat bolj verjetni ali povprečna globalna temperatura zraka pri tleh se je od predindustrijske dobe zvišala za 1 °C. Takšne številke brez ustrezne interpretacije ne povedo veliko, v medijih pa se pogosto pojavljajo še precej bolj abstraktne statistike. Poleg omejene interpretativnosti rezultatov ljudje tudi težko ločijo resnične, z znanstveno metodologijo pridobljene informacije od dezinformacij. Ko pridejo v igro še politične in poslovne ambicije, se hitro znajdemo v zagati – »Komu verjeti?« Takšne negotove in kompleksne okoliščine, kjer se ljudje lahko počutijo tudi na nek način ogrožene, kličejo po uvedbi teorij zarot, ki na enostaven način pojasnijo trenutno dogajanje in s tem tudi nudijo občutek kontrole. Ljudje se pri sprejemanju takšnih teorij zarot do neke mere zanašajo na intuicijo, ki pa pri odkrivanju resnice ni zanesljiva. Znanstveniki namesto tega uporabljamo rigorozno znanstveno metodo, ki temelji na opazovanjih in preizkušanju hipotez. Tako se dokopljemo do spoznanj, ki dobro opišejo naravo. Podnebna znanost iz tega vidika ni drugačna od ostalih znanosti, se pa zaradi lastnosti podnebja in meritev sooča z razponom negotovosti, ki ga laikom ni nujno enostavno komunicirati. Moje mnenje je, da moramo znanstveniki čim bolje ubesediti znanstvena dognanja in jih dobro interpretirati, da jih s tem približamo javnosti. Pri tem pa svojo vlogo odigrajo tudi novinarji, ki bi ravno tako morali tesno sodelovati z znanstveniki in delati na uravnoteženem in kakovostnem poročanju. Razumevanje naših dognanj na področju podnebnih sprememb predstavlja prvi korak k razumevanju, zakaj moramo zmanjšati izpuste toplogrednih plinov. V slovenščini lahko nekaj informacij o podnebnih spremembah dobimo na primer v učbeniku »Uvod v meteorologijo«, ki je prosto dostopen v Digitalni knjižnici Slovenije, ali na spletni strani Univerze v Ljubljani o podnebnih spremembah, kjer strokovnjaki predstavljajo vplive podnebnih sprememb na velik spekter področij. Ko enkrat razumemo posledice podnebnih sprememb, lahko ljudje kot skupnost s skupnim ciljem implementiramo rešitve in si zagotovimo lepšo prihodnost.
Simon Smole
