Zmiana klimatu stanowi realne i niezaprzeczalne zagrożenie dla całej naszej cywilizacji. Skutki tego zjawiska są już widoczne i będą katastrofalne, jeśli nie zaczniemy działać tu i teraz. Podczas tegorocznego Światowego Dnia Meteorologii naukowcy, badacze i eksperci zwracają uwagę na kluczowe znaczenie nauki w realizacji celów zrównoważonego rozwoju ONZ oraz rolę, jaką mają do odegrania narodowe służby meteorologiczno-hydrologiczne w ochronie społeczeństw przez następstwami globalnego ocieplenia.
Za nami najcieplejszy rok w historii, ze średnią temperaturą powietrzą wyższą o około 1,45 st. Celsjusza od średniej z lat 1850-1900. To jednak nie koniec złych wiadomości. Kolejne rekordy padły w styczniu i lutym tego roku i to pomimo słabnącego zjawiska El Niño. Temperatura powierzchni oceanu przekroczyła w ubiegłym miesiącu 21,06 st. Celsjusza. Nigdy w historii nie zanotowano tak wysokich wartości SST, co może przełożyć się na jeden z najbardziej niszczycielskich sezonów huraganowych ostatnich dekad.
Rosnącym temperaturom towarzyszą coraz bardziej ekstremalne zjawiska – fale upałów, powodzie, susze, pożary. Nadmiar energii w atmosferze, spowodowany rekordową ilością emitowanych przez gospodarkę człowieka gazów cieplarnianych, napędza globalne ocieplenie, którego skutki będziemy odczuwać przez setki, a nawet tysiące lat. Wzrasta zakwaszenie oceanów i podnosi się poziom morza. Lód morski w dalszym ciągu się kurczy, a wieczna zmarzlina topnieje, grożąc uwolnieniem ogromnych pokładów metanu. Od lat 80. XXI wieku każda kolejna dekada była cieplejsza od poprzedniej. Przed nami kolejne dziesięciolecia „rekordów”, które zagrażają wszystkich ekosystemom planety.
Łagodzenie
Nieuchronność tych zmian nie oznacza bezczynności. Bez drastycznego ograniczenia emisji gazów cieplarnianych i stopniowego wycofywania się z paliw kopalnych obecna zmiana klimatu będzie nabierać tempa i prowadzić do jeszcze poważniejszych komplikacji, a wywołane nią ekstremalne zjawiska pogodowe pochłoną setki tysięcy istnień. Aby utrzymać wzrost temperatury na świecie na poziomie nie większym niż 1,5 st. Celsjusza w porównaniu z erą przedindustrialną, musimy do początku lat 50. XXI wieku osiągnąć globalną zerową emisję netto. Jeśli nie podejmiemy pilnych działań, do końca tego stulecia średnia temperatura wzrośnie o około 2,8 stopnia w porównaniu z okresem 1850-1900.
Nie możemy jednak skutecznie zarządzać tym, co nie jest właściwie rozpoznane i monitorowane. Stąd powołanie Global Greenhouse Gas Watch (GGSW), inicjatywy WMO zatwierdzonej przez Światowy Kongres Meteorologiczny w maju 2023 roku, której celem jest budowa globalnej infrastruktury do stałego monitorowania ilości gazów cieplarnianych. Nowy system ma zacząć działać od 2028 roku. Autorzy aktualnego Greenhouse Gas Bulletin wyrazili nadzieję, że GGSW zapewni istotne informacje o naturalnych i antropogenicznych źródłach emisji oraz pomoże w osiągnięciu celu Porozumienia paryskiego, jakim jest ograniczenie wzrostu średniej temperatury powietrza poniżej 2 st. Celsjusza w stosunku do poziomu z epoki przedindustrialnej.
Global Greenhouse Gas Watch dostarczy danych, które pomogą nam lepiej zrozumieć cykle gazów cieplarnianych. Pozwoli to na lepsze opracowywania długoterminowych scenariuszy klimatycznych i umożliwi podjęcie działań mitygacyjnych. IMGW-PIB z pewnością będzie beneficjentem tego systemu. Instytut już od ponad 40 lat prowadzi własne badania nad jakością powietrza w Polsce i stale rozwija sieć monitoringu zanieczyszczeń. Przykładem jest zamontowany w 2022 roku Wind Profiler – całkowicie automatyczny przyrząd teledetekcyjny pozwalający na bieżąco śledzić zmiany zachodzące w najniższej warstwie atmosfery ziemskiej. To pierwszy w Polsce radarowy anemometr, z którego dane pomiarowe mogą być z powodzeniem stosowane w analizach statystycznych i klimatologicznych. Skuteczność urządzenia w prognozowaniu jakości powietrza potwierdziły testy prowadzone w lutym 2023 roku, gdy na obszarze górnej Odry, w rejonie granicy polsko-czeskiej, notowano podwyższone stężenie pyłu zawieszonego.
Z łagodzeniem skutków zmiany klimatu wiąże się kolejne wyzwanie zapisane w 7. celu zrównoważonego rozwoju ONZ, czyli zapewnienie dostępu do źródeł stabilnej, zrównoważonej i nowoczesnej energii po przystępnej cenie. Sektor energetyczny odpowiada za około trzy czwarte globalnych emisji gazów cieplarnianych. Z drugiej strony jest motorem rozwoju gospodarczego i społecznego. Niemniej, aby osiągnąć założenia dekarbonizacyjne do 2050 r., konieczne jest szybkie uniezależnienie się od paliw kopalnych i rozwijanie alternatywnych źródeł energii.
W ciągu ostatnich dwóch dekad wielu już zrobiono w tym kierunku. Obecnie około 30 proc. energii wytwarzanej na całym świecie pochodzi ze źródeł odnawialnych. Tylko w 2023 r. oddano do użytku prawie 510 gigawatów (GW) mocy odnawialnych, co oznacza wzrost o około 50 proc. w porównaniu z rokiem poprzednim. Również w tym obszarze ważną rolę do odegrania mają instytucje zajmujące się pogodą i klimatem
Zdarzenia hydrologiczne i meteorologiczne, ale także warunki klimatyczne, w oczywisty sposób wpływają na możliwości wytwarzania energii i planowania operacji na sieci energetycznej. Systemy te są coraz bardziej narażone na ekstremalne zjawiska pogodowe i negatywne efekty globalnego ocieplenia. Decydenci, planiści i operatorzy potrzebują kompleksowych danych i analiz, aby przygotować systemy energetyczne na wstrząsy i wyzwania związane ze zmianą klimatu. Jeżeli chcemy zwiększać efektywność odnawialnych źródeł energii, konieczne jest prawidłowe rozpoznanie zasobów i odpowiednie projektowanie.
W odpowiedzi na te właśnie potrzeby w IMGW-PIB podjęto prace nad cyfrowym atlasem małej energetyki wiatrowej. Jego formuła zakłada możliwość pobrania pakietu danych w formie raportu średnich lub wybranych szeregów czasowych, uwzględniających zarówno charakterystyki meteorologiczne, jak i techniczne, w ujęciu dobowym, miesięcznym, sezonowym czy rocznym. Od innych dostępnych obecnie atlasów otwartego dostępu, typu GWA czy NEWA, wyróżniać go będzie struktura z wyborem treści, dostarczająca informacji na temat potencjału energii wiatru na poziomach 10 i 30 m nad poziomem gruntu, a także, w nawiązaniu do innych atlasów, również 50, 80 oraz 100 m n.p.g. I co najważniejsze – z rozdzielczością powierzchniową 1 km × 1 km. Atlas w pierwszej wersji opracowany zostanie na podstawie czteroletnich (2019-2022) danych godzinnych pochodzących modelu nowcastingowego INCA-PL 2. Autorzy opracowania zakładają, że szereg czasowy będzie sukcesywnie wydłużany wraz z rozwojem funkcjonalności i dostępności wiarygodnych danych.
Adaptacje
We współczesnym świecie nie da się planować przyszłości bez uwzględnienia wpływu pogody i naturalnie występującej zmienności klimatu oraz zmiany klimatu wywołanej działalnością człowieka. Na szczęście dysponujemy wiedzą i doświadczeniem, które pozwalają właściwe ocenić potrzeby i zagrożenia. Jeśli chcemy lepiej zarządzać ryzykiem klimatycznym, potrzebujemy wiarygodnych informacji i prognoz w skali globalnej, regionalnej i krajowej. Dzięki szybkiemu postępowi w zakresie badań satelitarnych, mocy obliczeniowych czy uczenia maszynowego jesteśmy w stanie opracowywać skomplikowane systemy modelowe, które pomagają ograniczać ryzyka klęsk żywiołowych oraz lepiej planować działania w obszarze rolnictwa, energetyki, zdrowia czy gospodarki zasobami. Dlatego jednym z najważniejszych zadań WMO i narodowych służb meteorologiczno-hydrologicznych jest dostarczenie wiarygodnych informacji o zagrożeniach pogodowych i klimatycznych.
Kluczowym do tego narzędziem są systemy wczesnego ostrzegania, które pomagająspołeczeństwu przystosować się do niebezpiecznych zjawisk pogodowych, wodnych i klimatycznych. Szacuje się, że od 3,3 do 3,6 miliarda ludzi żyje na obszarach szczególnie podatnych na zmianę klimatu. Tymczasem aż jedna na trzy osoby na świecie nie ma dostępu do skutecznych systemów wczesnego ostrzegania. Ma to swoje dramatyczne konsekwencje. Jak podaje WMO, w ostatnim 50-leciu statystycznie każdego dnia dochodziło do katastrofy związanej z niebezpieczną pogodą, powodującej śmierć 115 osób i straty ekonomiczne w wysokości 202 mln USD. Podczas gdy liczba katastrof wzrosła w ostatnich dekadach pięciokrotnie, dzięki systemom wczesnego ostrzegania i sprawnemu zarządzaniu sytuacjami kryzysowymi, liczba zgonów zmniejszyła się prawie trzykrotnie. To pokazuje, że rozwój takich narzędzi może znacznie ograniczyć negatywne skutki ekstremalnej pogody. Nie tylko ratują życie i zdrowie, ale również istotnie zmniejszają straty ekonomiczne i zapewniają prawie dziesięciokrotny zwrot z inwestycji.
Odpowiedzią na te wyzwania jest inicjatywa Early Warnings for All, którą zainicjował w 2022 roku Sekretarz Generalny ONZ António Guterres. Zgodnie z założeniami do 2027 roku powstanie zintegrowany światowy system ostrzegania, który ma zapewnić każdej osobie na Ziemi dostęp do informacji o zagrożeniach pogodowych i klimatycznych. Podczas 19. Światowego Kongresu Meteorologicznego delegaci z krajów członkowskich, w tym z Polski, jednomyślnie przyjęli Rezolucję ustanawiającą inicjatywę Early Warnings for All (EW4All) najważniejszym zadaniem Planu Strategicznego WMO na lata 2024-2027. W ten sposób Światowa Organizacja Meteorologiczna stała się głównym koordynatorem budowy globalnego systemu ostrzegania.
IMGW-PIB, jako instytucja pełniąca służbę meteorologiczną i hydrologiczną na terytorium Polski, stale monitoruje stan atmosfery i hydrosfery oraz podaje do publicznej wiadomości informacje o aktualnych i spodziewanych zagrożeniach. Dzięki szerokiemu wachlarzowi produktów, udostępnianych w ogólnodostępnych serwisach internetowych, zarówno administracja rządowa, samorządy i instytucje publiczne, jak również przedsiębiorstwa, jednostki naukowe oraz każdy mieszkaniec kraju mają dostęp do najbardziej aktualnej i wiarygodnej informacji o środowisku.
Rolnictwo i bezpieczeństwo żywnościowe
Począwszy od 2015 roku, międzynarodowe agencje monitorujące wskazują na rosnący globalny problem głodu i braku bezpieczeństwa żywnościowego, napędzany przez pandemię, konflikty, zmianę klimatu i pogłębiające się nierówności. Do 2022 roku około 735 milionów ludzi – czyli 9,2 proc. światowej populacji – doświadczyło chronicznego głodu. Tymczasem rolnictwo, w tym uprawy, hodowla zwierząt i rybołówstwo, jest prawdopodobnie sektorem najbardziej narażonym na zmienność i zmianę klimatu. Problem jest widoczny również w Polsce. Z powodu globalnego ocieplenia i uwarunkowań środowiskowo-przestrzennych zmniejszają się zasoby wodne naszego kraju – opady atmosferyczne są nierównomiernie rozłożone w czasie i przestrzeni, brak pokrywy śnieżniej uniemożliwia odbudowanie stanu wód powierzchniowych i podziemnych, wzrost temperatury zwiększa parowanie. Zachwianiu uległ fenologiczny podział na pory roku, a ekstremalne zjawiska pogodowe powodują coraz większe straty w uprawach. Rolnictwo, podobnie jak energetyka, wymaga dziś planowania i zarządzania zgodnego z wyzwaniami klimatycznymi i spodziewanymi zmianami warunków hydrologiczno-meteorologicznych.
IMGW-PIB, podobnie jak WMO i inne służby pogodowe, świadczy usługi dla społeczności rolniczej, aby pomóc w rozwoju zrównoważonych i ekonomicznie opłacalnych systemów rolniczych. Serwisy, takie jak Agrometeo IMGW umożliwiają rolnikom podejmowanie właściwych decyzji – co uprawiać, kiedy sadzić, kiedy stosować nawozy oraz jak chronić uprawy i zwierzęta gospodarskie przed szkodnikami i chorobami.
Zdrowie i dobrobyt
Ekstremalne upały są najgroźniejszym ekstremalnym zagrożeniem pogodowym. Szacuje się, że w latach 2000-2019 na całym świecie z powodu wysokich temperatur zmarło każdego roku 490 tys. osób. Mimo to, jak wynika z raportu WMO z 2023 r. o stanie usług klimatycznych dla zdrowia, ostrzeżenia przed upałami wydawane są tylko w połowie krajów świata. Problem pogłębia zła jakość powietrza, które stanowi główne zagrożenie dla zdrowia ludzi w miastach i jest przyczyną 7 milionów przedwczesnych zgonów rocznie.
Instytucje zajmujące się klimatem i zdrowiem oraz badaniami i naukami społecznymi blisko współpracują ze sobą, aby sprostać wyzwaniom i stworzyć warunki do poprawy zdrowia jakości życia ludzi na całym świecie. Efektem tych działań jest chociażby portal ClimaHealth, oferujący kompleksową obsługę w zakresie informacji na temat klimatu i zdrowia oraz Global Heat Health Information Network, globalna sieć informacji o zdrowiu cieplnym, oba serwisy stworzone i zarządzane przez WMO i Światową Organizację Zdrowia.
IMGW-PIB już od około 70 lat prowadzi osłonę biometeorologiczną, w ramach której na każdy dzień roku wydawana jest prognoza warunków biometeorologicznych. Jej uzupełnienie stanowią specjalistyczne opracowania modelowe takich parametrów jak temperatura odczuwalna, ryzyko odmrożeń czy poziom obciążenia termicznego organizmu. Wszystkie te informacje są dostępne w serwisie Biometeo IMGW i stanowią istotny wkład Instytutu w ochronę zdrowia i życia osób przebywających na terenie Polski. Bogaty wybór prognoz umożliwia odpowiednie przygotowanie się do spędzania czasu na zewnątrz w każdych warunkach. Korzystanie ze wskazówek zawartych w serwisie Biometeo pozwala znacznie ograniczyć niekorzystny wpływ pogody na organizm człowieka.
Zarządzanie zasobami wodnymi
Woda jest niezbędna do życia, ale niedostateczne jej zasoby oraz nadmierna podaż mogą powodować dramatyczne skutki społeczne i gospodarcze. W wyniku zachodzącej zmiany klimatu w wielu regionach świata cykl obiegu wody jest zakłócony – susze i powodzie stają się coraz częstsze i bardziej ekstremalne, topnieją lodowce, z których zasobów korzysta blisko połowa populacji świata. Obecnie 3,6 miliarda ludzi co najmniej raz w roku ma niewystarczający dostęp do wody, a oczekuje się, że do 2050 r. liczba ta wzrośnie do ponad 5 miliardów. Zmiana klimatu tylko zwiększy ryzyko konfliktów o dostęp do zasobów i naszą podatność na katastrofy związane z wodą. Będzie to miało również implikacje dla gospodarki, zwłaszcza sektora energetyki odnawialnej – technologie związane z produkcją biopaliwa i wodoru czy magazynowaniem energii z wiatru i energii słonecznej wymagają dużej ilości wody.
Mając na uwadze powyższe ryzyka, WMO zwraca uwagę na konieczność lepszego monitorowania, pilną potrzebę wymiany danych oraz prowadzenie ścisłej współpracy transgranicznej w celu oceny i ochrony zasobów wodnych. Jednym z planowanych rozwiązań jest WMO HydroSOS – system monitorowania i prognozowania globalnych zasobów wody słodkiej. Będzie on zawierał najbardziej aktualną informację na temat stanu wód gruntowych, wysokości przepływu w rzekach, poziomu wilgotności gleby oraz stanu pokrywy śnieżnej i lodowej, wraz z oceną potencjalnych zagrożeń oraz prognozami na nadchodzące tygodnie i miesiące.
Bieżące monitorowanie sytuacji hydrologicznej – pod kątem zagrożeń suszą i powodziami – należy do głównych zadań statutowych IMGW-PIB. Ponieważ zakres realizowanych prac jest bardzo szeroki, opracowywane przez ekspertów Instytutu produkty są udostępniane na kilku platformach. Kompleksową informację zawiera serwis Stop Suszy, gdzie prezentowane są np. dane o aktualnych warunkach wilgotnościowych gleby, wartościach parowania oraz stopniu rozwoju suszy. Obszerną bazą informacji, szczególnie cennych dla sektora rolniczego, jest platforma Agrometeo IMGW. Niezwykle nowatorskie narzędzia oferuje serwis Hydro IMGW – użytkownik ma tu możliwość personalizowania zakresu danych i wizualizacji ich w różnych warstwach wyświetlanych na jednym podkładzie mapowym. Na platformie po raz pierwszy udostępniono również prognozy hydrologiczne, a w przyszłości będą tu publikowane również prognozy długoterminowe.
Wszystkie wymieniony powyżej serwisy stanowią milowy krok w kierunku lepszego i bardziej świadomego gospodarowania zasobami wodnymi i zarządzania ryzykiem hydrologicznym w Polsce. A tym samym budowania naszej odporności na zachodzącą zmianę klimatu. Nie mniej ważne są w tym kontekście produkty opracowywane przez IMGW-PIB w ramach krajowych i międzynarodowych projektów naukowo-badawczych, takie jak mapy powodziowe, mapy zagrożenia powodziowego od wód morskich, obrazy satelitarne czy narzędzia do zintegrowanego zarządzania wodą.
Usługi oferowane przez IMGW-PIB wpisują się w wizję i plany WMO, które w obszarze hydrologii zawarto w ośmiu punktach/celach:
1. Nikt nie może być zaskoczony powodzią.
2. Wszyscy są przygotowani na suszę.
3. Dane hydrologiczne, meteorologiczne i klimatologiczne wspierają agendę bezpieczeństwa żywnościowego.
4. Nasza wiedza oparta jest na wysokiej jakości danych.
5. Nauka zapewnia solidną podstawę dla hydrologii operacyjnej.
6. Posiadamy dogłębną wiedzę na temat zasobów wodnych naszego świata.
7. Informacja hydrologiczna wspiera zrównoważony rozwój.
8. Jakość wody jest znana.
Przyszłość
Zapotrzebowanie na informacje dotyczące pogody, klimatu i wody wspomagające proces decyzyjny nigdy nie było większe i prawdopodobnie w nadchodzących latach będzie nadal szybko rosnąć. Aby sprostać tym wyzwaniom, krajowe i międzynarodowe instytucje oraz jednostki badawcze wykorzystują moce superkomputerów, technologie satelitarne i teledetekcyjne, rozbudowane sieci pomiarowo-obserwacyjne, inteligentne urządzenia mobilne i narzędzia sztucznej inteligencji, dostarczając coraz bardziej precyzyjnych danych. Jak pokazuje historia, w walce o ograniczenie negatywnych efektów zmiany klimatu nie stoimy na z góry przegranych pozycjach. Sukces protokołu montrealskiego pokazuje, że międzynarodowe porozumienie jest możliwe.
Zeszłoroczna konferencja ONZ w sprawie zmiany klimatu (COP 28), mimo że nie spełniła wszystkich oczekiwań naukowców, zakończyła się historycznym porozumieniem w sprawie odejścia od paliw kopalnych, wykorzystania energii odnawialnej i zwiększenia finansowania działań chroniących społeczności najbardziej narażone na skutki globalnego ocieplenia. Co prawda zapisy o rezygnacji z węgla, ropy i gazu wydają się spóźnione o kilkanaście a nawet kilkadziesiąt lat, to jednak przyjęcie – nawet dobrowolnych – deklaracji na pewno przyśpieszy tempo transformacji i pozwoli na realną działania w ograniczaniu emisji gazów cieplarnianych.
Prawdziwym zwrotem może być Szczyt Przyszłości, który ma się odbyć we wrześniu 2024 roku. Jego celem jest wypracowanie nowego międzynarodowego konsensusu na temat tego, w jaki sposób kształtować lepszą teraźniejszość i chronić przyszłość. Jak wyjaśniają organizatorzy szczytu, jest pokoleniową szansą na naprawienie nadszarpniętego zaufania i pokazanie, że dzięki międzynarodowej współpracy możemy skutecznie stawić czoła bieżącym wyzwaniom. Ustalenia ze szczytu zostaną zapisane w tzw. Pakcie na rzecz Przyszłości.
WMO w ramach tegorocznego Światowego Dnia Meteorologii przypomina, że „życie przyszłych pokoleń jest w naszych rękach. Chcemy, aby nasze dzieci i wnuki mogły bawić się na świeżym powietrzu, nie będąc narażone na udar cieplny i zanieczyszczenie powietrza. Aby były chronione przed niekorzystnymi warunkami pogodowymi w swoich domach i szkoła. Nie doświadczały głodu i chorób. Chcemy, aby nasze dzieci mogły cieszyć się przyrodą i różnorodnością biologiczną, które uważaliśmy za oczywiste”.
Praca społeczności WMO i instytucji, takich jak Instytut Meteorologii i Gospodarki Wodnej, jest niezbędna dla ochrony klimatu i osiągnięcia celów zrównoważonego rozwoju ONZ. Nasza misja ma ogromne znaczenie społeczne, ponieważ pośrednio pozwala zmniejszać głód i ubóstwo, poprawiać jakość życia i zdrowie obywateli, zapewnia dostęp do czystej wody i umożliwia produkcję zielonej energii oraz wspomaga budowanie odporności na zmianę klimatu. Prognozy klimatyczne, hydrologiczne i meteorologiczne pomagają zwiększyć produkcję żywności. Dzięki integracji informacji epidemiologicznych i klimatycznych możemy skuteczniej śledzić rozwój chorób zakaźnych. Systemy wczesnego ostrzegania dają ludziom szansę na przygotowanie się i ograniczenie skutków ekstremalnych warunków pogodowych. Bez usług oferowanych współcześnie przez IMGW-PIB i inne instytucje, zajmujące się monitorowaniem i badaniem stanu środowiska planety, nie tylko nie potrafilibyśmy przygotować się na zmianę i zapobiegać najgorszym scenariuszom. My po prostu nie wiedzielibyśmy o nadchodzącym niebezpieczeństwie.
Oprac.: Rafał Stepnowski.
Zdjęcie główne: WMO.
