Negatywne skutki zmiany klimatu, w tym ekstremalne zjawiska pogodowe, zagrażają dobrostanowi ludzi i planety oraz dalszemu rozwojowi cywilizacyjnemu. Stężenia gazów cieplarnianych osiągają rekordowe poziomy, a luka emisyjna między aspiracjami a rzeczywistością pozostaje zbyt duża. Według najnowszego raportu United in Science, przy obecnej polityce prawdopodobieństwo globalnego ocieplenia o 3 st. Celsjusza w tym stuleciu wynosi ponad 65 proc.
OPRACOWANIE: Rafał Stepnowski, Zespół Komunikacji IMGW-PIB, na podstawie https://wmo.int/news/media-centre/united-science-reboot-climate-action
Za nami rok 2023 – najcieplejszy w historii – jednak wiele wskazuje na to, że obecny będzie równie ciepły, a nawet rekordowy. Te zmiany to efekt globalnego ocieplenia wywołanego gazami cieplarnianymi, których globalna emisja wzrosła w latach 2021-2022 o 1,2 proc. Stężenie dwutlenku węgla wyniosło 57,2 GtCO2e, rekordowe są również ilości metanu i podtlenku azotu. Warto tu jednak zaznaczyć, że kiedy przyjmowano Porozumienie paryskie, emisje gazów cieplarnianych w okresie 2015-2030 miały wzrosnąć o 16 proc. – obecnie prognozowany poziom to 3 proc. To pokazuje, że kolejne szczyty klimatyczne i międzynarodowe umowy przynoszą skutek, lecz jednocześnie luka emisyjna w roku 2023 pozostaje wysoka. Aby ograniczyć globalne ocieplenie poniżej 2,0 i 1,5 st. Celsjusza w stosunku do ery przedindustrialnej, całkowite emisje gazów cieplarnianych w 2030 r. muszą zostać zmniejszone odpowiednio o 28 proc. i 42 proc. względem założeń aktualnych krajowych zobowiązań redukcji emisji (NEC).
Przy obecnie obowiązujących politykach do 2100 roku globalne ocieplenie osiągnie maksymalnie poziom 3 stopni Celsjusza, 2 stopnie – jeśli wszystkie NEC i zobowiązania zerowej emisji netto zostaną w pełni osiągnięte; szanse na ograniczenie wzrostu do 1,5 st. Celsjusza wynoszą tylko 14 proc.
Jednocześnie utrzymuje się 80-proc. ryzyko, że anomalia średniej globalnej temperatury powietrza przy powierzchni Ziemi w co najmniej jednym z pięciu kolejnych lat kalendarzowych przekroczy +1,5 st. Celsjusza (powyżej poziomu sprzed epoki przemysłowej), a także 47-proc. szansa, że średnia pięcioletnia z lat 2024-2028 przekroczy ten próg. Wobec powyższych faktów niezbędne są pilne działania łagodzące oraz adaptacja do zmiany klimatu. Tymczasem jeden na sześć krajów na świecie nie ma opracowanych instrumentów do planowania adaptacji, a od 2020 roku maleje przepływ międzynarodowych publicznych środków, finansujących te działania.
„Potrzebujemy pilnych i ambitnych działań już teraz, aby wesprzeć zrównoważony rozwój, działania na rzecz klimatu i ograniczanie ryzyka katastrof. Decyzje, które podejmujemy dzisiaj, mogą stanowić różnicę między przyszłym upadkiem, lub przełomem w kierunku lepszego świata…”. – powiedziała Celeste Saulo, Sekretarz Generalna WMO. Jednocześnie zwróciła uwagę na „(…) potencjał sztucznej inteligencji i uczenia maszynowego, które rewolucjonizują prognozowanie pogody i mogą sprawić, że stanie się ono szybsze, tańsze i bardziej dostępne. Również technologie satelitarne i rzeczywistość wirtualna, które łączą świat fizyczny i cyfrowy, otwierają nowe możliwości, na przykład w zakresie zarządzania gruntami i wodami”.
Dzięki szybkiemu postępowi w zakresie wykorzystania sztucznej inteligencji (AI) i uczenia maszynowego (ML) w modelowaniu pogody i klimatu, narzędzia te mogą stać się tańszą i bardziej dostępną alternatywą dla krajów o niższych dochodach i ograniczonych możliwościach obliczeniowych. Tradycyjnie prognozowanie opiera się na modelach numerycznych, które należy zasilać ogromną ilością danych oraz zapewnić im właściwą infrastrukturę informatyczną. Modele AI/ML obecnie coraz częściej bazują na tzw. reanalizach i bazach danych obserwacyjnych, co czyni ich zastosowanie szybszym i tańszym. Niektóre oceny wykazały potencjał AI/ML w prognozowaniu niebezpiecznych zdarzeń, takich jak cyklony tropikalne i długoterminowe prognozy El Niño i La Niña. Istnieją ogromne możliwości, ale także wiele wyzwań dla tech technologii, wynikających w szczególności z ograniczonej jakości i dostępności danych. Obecne modele AI/ML nie obejmują trudniejszych do przewidzenia zmiennych związanych z oceanem, lądem, kriosferą i cyklem węglowym. Jak wyjaśniają autorzy raportu, potrzebne są szybkie działania realizowane na poziomie międzynarodowym, które zwiększą transparentność stosowanych technologii AI/ML oraz doprowadzą do opracowania standardów odpowiedzialnego użytkowania.
Z dekady na dekadę notuje się również niesamowite postępy w zakresie obserwacji Ziemi z kosmosu. Dzięki coraz wyższej rozdzielczości i częstotliwości, pomiary satelitarne stały się kluczowym narzędziem do skutecznego prognozowania pogody, przewidywania klimatu i monitorowania środowiska. Nadal jednak istnieją luki w dokładnym pomiarze ważnych zmiennych oceanicznych, klimatycznych, aerozolowych i hydrologicznych oraz w zakresie pozyskiwania danych z niektórych obszarów, jak chociażby kriosfery. Problemem jest również dostępność danych i ich standaryzacja, szczególnie w krajach rozwijających się. Podobnie jak w przypadku technologii AI/ML, tu również potrzebna jest międzynarodowa współpraca, kompleksowe ramy zarządzania zintegrowanymi systemami obserwacyjnymi i innowacyjne modele finansowania, aby wspierać narzędzia GNSS.
„Jednak sama nauka i technologia nie wystarczą, aby stawić czoła globalnym wyzwaniom, takim jak zmiana klimatu i zrównoważony rozwój. W coraz bardziej złożonym świecie musimy zaabsorbować różnorodną wiedzę, doświadczenia i perspektywy, aby wspólnie tworzyć rozwiązania”. – zaznacza Celeste Saulo.
Technologie immersyjne, takie jak modele digital twin (cyfrowe bliźniaki), rzeczywistość wirtualna i metawersum, mogą zrewolucjonizować zintegrowane zarządzanie środowiskiem – zarówno w zakresie np. symulacji powodzi i suszy czy przewidywania przepływu i akumulacji wody, jak również zagrożeń związanych z degradacją gruntów. Brakuje jednak wystarczającego dostępu do zrównoważonych mechanizmów finansowania i skutecznych ram zarządzania. Barierą jest również brak zaufania i zrozumienia społecznego dla tych rozwiązań.
Globalnych wyzwań związanych ze zmianą klimatu nie da się rozwiązać za pomocą jednej formy wiedzy – wymagają one podejścia transdyscyplinarnego, które jednoczy podmioty w różnych kontekstach – środowiskowych, społecznych i kulturowych. Partnerami muszą być nie tylko naukowcy, decydenci i praktycy, ale także obywatele, w tym społeczności lokalne i tubylcze. Tylko taka mozaika umożliwia współtworzenie wiedzy i opracowywanie rozwiązań, które są wrażliwe na lokalne różnice i konteksty. Podejście transdyscyplinarne wzmacnia również zaufanie do instytucji, takich jak Narodowe Służby Meteorologiczne i Hydrologiczne (NMHS).
