O podnebju in oblakih piše Dr. Blaž Gasparini, podoktorski raziskovalec na Oddelku za meteorologijo in geofiziko na Univerzi na Dunaju. Blaž je nekdanji član Brez izgovora.

Negotova prihodnost

Napovedovalce prihodnosti pogosto označimo za šlogarje. Ampak kljub temu da je prihodnost negotova, vsi mi – tako na osebni kot predvsem na ravni celotne družbe potrebujemo neke ideje o prihodnosti. Večinoma pa je težko napovedati, katero izmed možnih poti bo ubrala prihodnost. Ali je res leta 2006 kdorkoli (z izjemo serije The Simpsons) pričakoval, da bo Trump zmagal na predsedniških volitvah v ZDA leta 2016? Dvomim tudi, da je bilo veliko takih, ki so leta 2010 pričakovali 10x zmanjšanje cene sončnih celic do leta 2022.

Ker lahko prihodnost okolja, razvoja, ekonomije ipd. ubere več različnih poti, si pri načrtovanju prihodnosti lahko pomagamo z več možnimi realizacijami prihodnosti ali scenariji. Scenariji zajemajo ves prostor možnih prihodnosti, od tistih bolj črnogledih do tistih najbolj optimističnih in vse vmes. Scenarije uporabljamo tudi pri napovedovanju podnebja v prihodnosti. Konkretno, dajejo nam podatke o emisijah toplogrednih plinov in aerosolov, na podlagi katerih lahko podnebni modeli napovedo npr. razpon povprečne temperature in padavin leta 2100 na področju Slovenije.

Ampak to žal ni edina negotovost, ki nam preprečuje znanje o stanju podnebja v prihodnosti. Velik del negotovosti izhaja iz neznanih odzivov komponent podnebnega sistema na dvig koncentracij toplogrednih plinov in posledično temperature. Take odzive imenujemo podnebne zanke, ki lahko temperaturo še dodatno dvignejo (pozitivne zanke) ali pa segrevanje ublažijo (negativne zanke). Najmanj razumljena podnebna zanka je tista povezana z oblaki.

Vloga oblakov v podnebju in zakaj uporabljamo podnebne modele

Oblaki igrajo v podnebju dvojno vlogo. Večina oblakov, predvsem tistih v nižjih plasteh ozračja, sončno sevanje zelo učinkovito odbija nazaj v vesolje in na tak način hladi Zemljo. Po drugi strani pa imajo oblaki, predvsem tisti visoko na nebu, tudi močen toplogredni učinek, ki Zemljo, podobno kot ogljikov dioksid, segreva. Skupno je hladilni učinek oblakov večji od grelnega; če bi naenkrat izginili oblaki z neba, bi se temperatura planeta dvignila za okoli 5°C.

Oblaki pa se na nebu pojavijo le ob pravih pogojih; dovolj vlage in pravi temperaturi. Spremembe temperature, npr. zaradi povečanja koncentracije toplogrednih plinov, torej vplivajo na prekritost in lastnosti oblakov. Kljub temu, da se podnebje v zadnjih 50 letih spreminja zelo hitro, pa je spremembe prekritosti in ostalih lastnost oblakov težko zaznati le na podlagi opazovanj oblakov.

Tukaj nam priskočijo na pomoč računalniški modeli podnebja. Simulacije nam služijo podobno kot laboratorijski eksperimenti. V simulacijah npr. eksperimentiramo s koncentracijo toplogrednih plinov v ozračju, in opazujemo, kaj se zgodi z ostalimi komponentami podnebnega sistema. Pogosto podvojimo ali početverimo trenutno koncentracijo ogljikovega dioksida v zraku, in tako zelo toplo podnebje primerjamo s tistim današnjim.

Ali bo naša prihodnost bolj ali manj oblačna in kaj to pomeni?

Ali se je v simulaciji toplejšega podnebja količina oblakov spremenila? Kako se obnašajo tisti oblaki, ki podnebnje hladijo? Kako pa tisti, ki podnebje segrevajo?
To so pomembna vprašanja, na katera še nimamo natančnih odgovorov. Glavni razlog za veliko negotovost je slabo poznavanje procesov, ki vodijo do tvorbe oblakov. Če takih procesov ne poznamo, jih je tudi težko realistično predstaviti v podnebnem modelu. Zaradi tega je razpon simulacij odziva oblakov v bolj toplem podnebju izredno velik.

Medtem ko večina podnebnih modelov govori o zmanjšanju prekritosti z nizkimi oblaki, ki se zadržujejo blizu površine Zemlje, pa je negotovost in predznak sprememb visokih oblakov še popolnoma neznan. In ravno te negotovosti so tiste, ki nam, podnebnim znanstvenikom dajejo kruh. Zato ni presenetljivo, da se sam ukvarjam ravno s simulacijami visokih oblakov in z vprašanjem odziva visokih oblakov na globalno segrevanje. Moje najnovejše ugotovitve kažejo, da se bo v bolj toplem podnebju pogostost visokih oblakov v tropskih krajih nekoliko znižala, njihove lastnosti pa se ne bodo drastično spremenile. Visoki oblaki naj torej ne bi dodatno segreli ozračja, kar je dobra novica.

Ampak negotovosti je na tem področju izredno veliko, in še naprej nujno potrebujemo nove okrepitve in svež pogled na stare probleme. Za tiste, ki bi se radi poklicno ukvarjali z razumevanjem ozračja in podnebja je dandanes najpomembnejša močna osnova računalništva z dodatkom fizike. Nenazadnje se moje vsakodnevno delo ne razlikuje veliko od tistega od software developerja; s to razliko, da verjamem, da lahko moje delo pripelje do boljšega poznavanja prihodnjega podnebja. Tako lahko na svoj način prispevam k bolj natančnim projekcijam prihodnosti in na tak način vsaj posredno vplivam na strategije razvoja družbe.