utorok, 13. októbra 2015

El Niño a teplá zima na Slovensku?

Môže silné El Niño a chladnejších severný Atlantik ovplyvniť teplotný a zrážkový charakter nasledujúcej zimy 2015/16?

V médiách sa už stihli objaviť informácie o tom, že nasledujúca zima bude v Európe buď extrémne studená, alebo naopak, veľmi teplá a daždivá (Zdroje: tu a tu). Závisieť to bude pravdepodobne od toho, kde budete tráviť väčšinu svojho času. Zatiaľ čo britskí meteorológovia počítajú skôr s chladnejším počasím, stredná Európa by sa mala podľa všetkého pripraviť na teplejšiu a daždivejšiu zimu. Do akej miery sa ale tieto informácie zakladajú na serióznych predpokladoch zohľadňujúcich aktuálny stav klimatického systému Zeme (napr. teploty oceánov, plochy morského ľadu v Arktíde, atď.), ako aj vplyv neustále silnejúceho fenoménu El Niño, slabej aktivity hurikánov a výrazne chladnej oceánskej anomálie v priestore severného Atlantiku?


Obr. 1: Priestorové rozloženie odchýlok zimnej priemernej teploty (dec 2015 až feb 2016) podľa sezónnej predpovede ECMWF - relatívne nižšie teploty by mali prevládať nad Atlantickým oceánom, zatiaľ čo nad európskym kontinentom bude relatívne teplejšie (Zdroj)


Obr. 2: Priestorové rozloženie pravdepodobnosti výskytu teplotne (vľavo - odtiene červenej a oranžovej) a zrážkovo (vpravo - odtiene zelenej) nadnormálnej zimy v Európe pre obdobie mesiacov DJF (Zdroj)

Podľa najnovších modelových výstupov Európskeho centra pre strednobodé predpovede (ECMWF), ktorých sezónne predpovede patria medzi najlepšie produkty tohto druhu na svete, by sa skutočne celá Európa mala pripraviť skôr na teplejšiu zimu. Pomerne vysoká pravdepodobnosť toho (> 60 %), že zima 2015/16 skončí medzi 30 percentami „najteplejších“ zím, existuje zvlášť pre západnú a juhozápadnú Európu (s výnimkou Britských ostrovov; Obr. 1-2). Slovensko, najmä jeho západná časť, tak čaká veľmi pravdepodobne nielen teplejšia (s odchýlkami minimálna +2 °C za obdobie od decembra do konca februára; DJF), ale aj zrážkovo relatívne normálna zima (Obr. 2 vpravo). Výnimkou budú pravdepodobne len horské oblasti na severozápade a západe SR, kde zrážok môže byť prechodne aj viac ako je dlhodobý normál (treba však súčasne pripomenúť, že predpoveď významnejších zimných zrážok je aj podľa ECMWF menej istá ako v prípade teploty). 

Ak by sa tieto predpoklady pre oblasť strednej Európy splnili – teplá a zrážkovo normálna zima – je viac ako isté, že sucho, ktoré postihlo v tomto roku väčšiu časť európskeho kontinentu, teda aj Slovensko, bude mať svoje pokračovanie aj v roku 2016, hlavne na jar v lete. Niektorí odborníci na nebezpečenstvo budúcoročného sucha upozorňujú už teraz, a treba pripustiť, že ich obavy sú, s ohľadom na najnovšie prognózy, celkom na mieste (Zdroj).

Ďalšou zaujímavou skutočnosťou je aj to, že podobne teplé zimy (s odchýlkami minimálne +2°C; Obr. 3) sa na Slovensku vyskytujú veľmi pravidelne už od konca 80. rokov 20. storočia. Nejde pritom o žiadnu náhodu, keďže práve od tohto obdobia možno v teplotnom režime na Slovensku jasne badať prvé signály ľuďmi podmienenej klimatickej zmeny. K tomuto záveru sa prednedávnom dopracovala aj jedna zo štúdií publikovaných v Environmental Research Letters (Zdroj, King et al. 2015), ktorá analyzovala vývoj signálu antropogénnej zmeny klímy na celoplanetárnej úrovni.


Obr. 3: Odchýlka priemernej zimnej teploty vzduchu v Hurbanove v období rokov 1870-2015 - veľmi zaujímavá je skutočnosť, že niektoré veľmi teplé zimy sa na Slovensku vyskytli práve v rokoch El Niña (Zdroj)

Pri dôkladnejšej analýze priemerných zimných teplôt, zvlášť na juhozápadnom Slovensku, nám do očí udrie aj ďalšia pomerne nápadná spojitosť, tentokrát s pacifickým klimatickým javom El Niño. S výnimkou zimy 2009/10 sa takmer všetky zimy v rokoch výskytu El Niña vyznačovali teplejšími podmienkami. Zvlášť to platí pre zimy 1972/73, 1982/83, 1997/98 či 2006/07, ktorá s odchýlkou +4,5 °C je stále najteplejšou zimou minimálne od roku 1870. Súvis s El Niñom síce nemusí byť nevyhnutne kauzálny (pozri nižšie), no celý rad zahraničných štúdií upozorňuje na to, že v rokoch El Niña skutočne rastie pravdepodobnosť teplejších a daždivejších zím v Európe, a čím sa nachádzate bližšie k Atlantickému oceánu a Stredozemnému moru, tým je táto „šanca“ vyššia (Zdroj). Toto vzdialené prepojenie medzi pacifickým fenoménom a charakterom zím v Európe nemožno však vnímať len ako nejaký štatistický signál vyliezajúci „náhodne“ zo záplavy meteorologických dát. Celkom určite má aj svoje fyzikálne príčiny. Jedna z hypotéz napríklad hovorí o tom, že silné El Niño prostredníctvom stratosferického „premostenia“ dokáže ovplyvňovať stabilitu a charakter atmosférickej cirkulácie v miernych a polárnych šírkach severnej pologule v zimnom období. To sa nakoniec prejavuje aj v tom, že západné zonálne prúdenie je slabšie, výškové tryskové prúdenie (jet-stream) je pomalšie a viac sa vlní a dráhy atlantických cyklón majú tendenciu presúvať sa na južnejšie dráhy (a viac zasahovať oblasti ako Portugalsko a Španielsko). 

Na druhu stranu musíme ale pripustiť aj fakt, že ak už chceme hovoriť o vplyve El Niña na počasie v Európe alebo na Slovensku, z historických záznamom máme k dispozícii len obmedzené množstvo prípadov, kedy sme signál tohto pacifického fenoménu mali možnosť jasnejšie rozpoznať aj v Európe. Silné El Niño sa pritom vyskytuje len pomerne zriedkavo, od roku 1950 to bolo zatiaľ len trikrát, a to v rokoch 1972/73, 1982/83 a 1997/98. Presnú predstavu o rozsahu a charaktere dôsledkoch ďalej komplikuje aj skutočnosť, že každé El Niño je iné. Inak povedané, ani dve porovnateľne silné El Niño situácie sa neprejavujú navlas rovnakými dôsledkami, a to dokonca ani v Pacifiku.

Zatiaľ čo, dôsledky El Niña na počasie a jeho extrémnosť sú veľmi dobre zdokumentované hlavne v tropických oblastiach južnej pologule (od extrémneho sucha v Indii, Indonézii, Austrálii či Karibiku, až po povodne v Peru, Bolívii či na juhu Brazílie, na severnej pologuli najmä v USA), počasie v Európe sa vplyvom El Niña nie vždy prejavuje rovnakými anomáliami. A navyše, ak sa aj vyskytnú, sú relatívne slabé. Tento signál je možné v Európe rozpoznať hlavne v jesennom a zimnom období, kedy zvlášť severná Európa zvykne byť chladnejšia ako zvyčajne. Naopak južná Európa, vrátane celého Stredomoria má obyčajne zimy daždivejšie a teplejšie. Potom už závisí len od toho, ktorý vplyv na počasie na Slovensku v zimnom období prevládne, či teplejšie Stredomorie alebo chladnejší sever a severozápad Európy.


Obr. 4: Odchýlky teploty povrchových vrstiev oceánov v septembri 2015 (hore) a v období júl-september 2015 (dole) - v priestore centrálneho a východného Tichého oceánu si možno všimnúť nápadne kladnú (teplejšiu) teplotnú anomáliu súvisiacu s El Niñom (červený rámček), zatiaľ čo v severnom Atlantiku dominuje v posledných mesiacoch výrazná chladná anomália (modrý rámček; Zdroj)


Obr. 5: (hole) Pozorovaný (čierna bodkovaná krivka) a očakávaný (červená krivka) vývoj odchýlok teploty morskej vody v priestore centrálneho Pacifiku v období od apríla 2015 do apríla 2016 (Zdroj); (dole) porovnanie vývoja El Niña 2015 prostredníctvom odchýlky teploty oceánu v oblasti Niño3.4 so situáciou v roku 1982 a 1997 (Zdroj)


Obr. 6: Celkový obsah tepla v oceánov do hĺbky 300 metrov v GJ na meter štvorcový - hore absolútne hodnoty v auguste 2015, dole odchýlky v období mesiacov júl až september 2015 - priestorové rozloženie ukazuje na nápadnú akumuláciu tepla v priestore centrálneho a východného Tichého oceánu a tropického (severného) Atlantického oceánu; naopak výrazný pokles obsahu tepla možno vidieť v severnom Atlantiku, južne od Islandu a Grónska; a v západnom Tichomorí  (Zdroj)

Tohtoročné El Niño možno už teraz označiť za druhé najsilnejšie za posledných sto rokov, pričom v niektorých parametroch je dokonca ešte silnejšie ako to z rokov 1997/98 (Obr. 4 a 5). Dôsledky jeho rýchleho vývoja v tomto roku možno pritom sledovať v takmer všetkých tropických oblastiach planéty už teraz (povodne v Peru, Bolívii a Čile; sucho v Karibiku, v Saheli, Indii alebo na Papui Novej Guinei, sucho a požiare na Borneu, úhyn koralových útesov; atď.; Zdroj). Veľmi nápadne sa El Niño už stihlo prejaviť aj v aktívnej sezóne tajfúnov a hurikánov v Tichomorí, či naopak jej potlačení v Atlantickom oceáne. 


Obr. 7: Rozloženie priemerných odchýlok salinity morskej vody v apríli 2015 (hore) a auguste 2015 (dole; Zdroj)

S málo aktívnou sezónou atlantických hurikánov pravdepodobne súvisí aj oslabený prenos tepla z tropických oblastí Atlantiku do severnejšie položených zemepisných šírok. Ako vidieť aj na Obr. 6, zníženie tohto prenosu zrejme prispelo nielen k hromadeniu značne veľkých objemov teplej vody v priestore Karibského mora, Mexického zálivu a Atlantického oceánu pri východných brehoch USA, no na strane druhej podporilo aj vznik rozsiahlej chladnej anomálie južnej od Islandu a Grónska (Obr. 4). O príčinách jej vzniku a zosilnenia v posledných rokoch sa vedú v odborných kruhoch intenzívne diskusie, no nápadne rozsiahla oblasť relatívne sladšej vody v tomto priestore (Obr. 7) nám ponúka aspoň čiastočne vysvetlenie tejto „záhady“ [zvýšený odtok vody z Grónsko v kombinácii s častým výskytom hlbokých cyklón mohli spôsobiť dočasný odklon Golfského prúdu na južnejšiu dráhu; čítaj viac v článku: Regulátor globálnej klímy začína mať problémy]. 

Či táto chladná atlantická anomália zásadnejšie ovplyvní priebeh nasledujúcej zimy je stále otázne, no ako ukazujú modelové výstupy ECMWF pre priemernú výšku geopotenciálu na úrovni 500 hPa, je vplyv na cirkulačné podmienky v euro-atlantickom priestore budú s postupujúcou zimou skôr slabnúť. Dokonca sa zdá, že zásadnejšie neovplyvní ani počasie na Britských ostrovoch, takže scenár počítajúci s extrémne dlhou a studenou zimou by sme v prípade Británie mohli označiť za mierne povedané prehnaný.


Obr. 8: Očakávaný vývoj priemernej výšky geopotenciálu na hladine 500 hPa na severnej pologuli v období november 2015 až január 2016 (vľavo) a december 2015 až február 2016 (vpravo; Zdroj)

Súvisiaci článok: Hurikánová sezóna v Atlantiku a zima v Európe - existuje prepojenie?


Zdroje
Equatorial Pacific Sea Surface Temperatures
https://www.ncdc.noaa.gov/teleconnections/enso/indicators/sst.php
Stránka Dr. Pavla Matejoviča (www.nun.sk)
http://www.nun.sk/zima2014_prognoza_2.htm
Stránka Prof. Milana Lapina (Meteorológia a klimatológia - klimatické zmeny)
http://www.milanlapin.estranky.sk/
Stránka Exurópskeho centra pre strednodobé predpovede ECMWF
http://www.ecmwf.int/#slideshow-panel_pane_2-0
El Niño and La Niña Years and Intensities
http://ggweather.com/enso/oni.htm 
Klimatická enigma zvana El Niño
http://climatemap.blogspot.cz/2015/03/klimaticka-enigma-zvana-el-nino.html
El Niño could leave 4 million people in Pacific without food or drinking water 
http://www.theguardian.com/environment/2015/oct/12/el-nino-could-leave-4-million-people-in-pacific-without-food-or-drinking-water

Žiadne komentáre:

Zverejnenie komentára

Vysušovanie krajiny vs. silnejúci skleníkový efekt

Je príčinou klimatickej zmeny a globálneho otepľovania vysušovanie krajiny? V súvislosti s príčinami globálneho otepľovania a klimatick...