Lepsze dane dotyczące powietrza i ziemi mogą pomóc przewidzieć śmiertelne fale upałów
Rosnąca częstotliwość i dotkliwość ekstremalnych zjawisk pogodowych na całym świecie jest najbardziej widoczną konsekwencją globalnego ocieplenia. Teraz sprawą najwyższej wagi stało się zapewnienie dokładnego i wiarygodnego monitorowania i prognozowania klimatu. Przyczyniając się do rozwoju modelowania klimatu, zespół projektu CONFESS poczynił przełomowe postępy, wspierając usługi programu Copernicus w zakresie zmiany klimatu (C3S) w dostarczaniu wiarygodnych informacji na temat przeszłego, obecnego i przyszłego klimatu w Europie i na świecie. Dokładniej mówiąc, projekt poprawił sposób reprezentacji aerozoli troposferycznych w modelach klimatycznych oraz zidentyfikował i zharmonizował różne zestawy danych dotyczących użytkowania gruntów, pokrycia terenu i roślinności. „Osiągnięcia projektu CONFESS i badanie ich wpływu na prognozy sezonowe i dekadowe przyczyniły się do rozwoju najnowocześniejszych możliwości prognozowania pogody i klimatu oraz ponownych analiz następnej generacji, w obszarach pilnie potrzebnych do adaptacji do zmian klimatu” — mówi Magdalena Alonso Balmaseda, koordynatorka projektu CONFESS.
Śledzenie wpływu aerozoli
Główny etap projektu dotyczy podejścia do aerozoli troposferycznych — drobnych cząstek zawieszonych w dolnej atmosferze Ziemi — w ponownej analizie i prognozach sezonowych. Zespół projektu CONFESS stworzył wielodekadowy zapis zmienności aerozoli troposferycznych w czasie i dokładnie przeanalizował go w długoterminowych symulacjach klimatycznych, prognozach sezonowych i średnioterminowych. Prace mają synergię z usługą programu Copernicus w zakresie monitorowania atmosfery (CAMS). Dane zawarte w tym zapisie są wysokiej jakości, dlatego zostaną włączone do prognoz sezonowych nowej generacji przygotowywanych przez Europejskie Centrum Prognoz Średnioterminowych (ECMWF) oraz do nadchodzących ponownych analiz atmosferycznych CS3. Naukowcy na przykład mogą, analizując zapisy, zaobserwować zmniejszanie się poziomu siarczanów z emisji przemysłowych w Europie w przeciwieństwie do wzrostu tego parametru w przypadku Chin, Indii i Bliskiego Wschodu. „Czasowe zmiany w areozolach wpływają nie tylko na lokalną równowagę radiacyjną, co wpływa bezpośrednio na temperaturę powierzchni, ale również na wielkoskalowe wzorce cyrkulacji atmosferycznej. Analiza wyników podkreśla konieczność uwzględnia efektów pośrednich aerozoli w modelach wykorzystywanych do ponownych analiz i prognoz sezonowych” — wyjaśnia Balmaseda.
Harmonizacja danych dotyczących terenu
Ponadto zespół projektu CONFESS z powodzeniem zidentyfikował i zharmonizował różne zbiory danych związane z użytkowaniem gruntów, pokryciem terenu i roślinnością. Poprzez ich uwzględnienie w różnych modelach klimatycznych naukowcy byli w stanie osiągnąć po raz pierwszy ilościową ocenę wpływu zmieniających się w czasie właściwości terenu w wieloletnich symulacjach lądu i prognozach sezonowych. Ocena wykazała, że właściwości te, zwłaszcza roślinność, mają istotny wpływ na trendy i ekstrema temperatur powierzchniowych. Przykładem jest intensywna i długotrwała fala upałów, której Europa doświadczyła latem 2003 roku. Gorące i suche warunki zmniejszyły frakcję roślinności, co z kolei przyczyniło się do zwiększenia intensywności upałów. „Uwzględnienie zmienności roślinności w czasie w modelach wykorzystywanych w prognozach sezonowych powinno skutkować lepszymi przewidywaniami ekstremalnych temperatur. Wyniki wskazują również, że roślinność wydaje się łagodzić lub wzmacniać długoterminowe trendy ocieplenia w niektórych regionach świata — a to ma kluczowe znaczenie dla adaptacji do zmian klimatu i łagodzenia ich skutków” — zauważa Balmaseda. Nadal potrzebne są dalsze badania przed włączeniem właściwości terenu do systemu C3S, ale najnowszy okres z nowych zestawów danych zostanie wykorzystany w operacyjnych systemach prognozowania ECMWF. Osiągnięcia projektu CONFESS stanowią również podstawę projektu CERISE, który ma na celu poprawę jakości ponownych analiz C3S i systemów prognoz sezonowych pod względem asymilacji i sprzężenia ląd-atmosfera.
Słowa kluczowe
CONFESS, prognoza sezonowa, zmiana klimatu, aerozole troposferyczne, monitorowanie klimatu
