Rok, kedy neprišla zima

Asi takto nejako by mohla znieť prvá veta, vyrieknutá z vašich úst pri spomienke na tohtoročnú „zimu“, ktorá ako keby tento roku naozaj zabudla prísť. Namiesto snehu či tuhých mrazov sme si v priebehu takmer celej zimy užívali teploty, za ktoré by sa nemusel hanbiť ani marec, či dokonca apríl. Jedinou výnimkou bolo len krátke „zimné“ intermezzo v druhej polovici januára. Tohtoročná zima sa už pritom stihla zapísať aj do histórie. Skončila ako jedna z najteplejších za posledných viac ako sto rokov (Obr. 1 hore), a to nie len v strednej Európe (na Slovensku bola druhá až tretia najteplejšia od roku 1881). Vysoké teploty však neboli jediným extrémom. Tým ďalším bol nedostatok snehu a podnormálne množstvo zrážok, ktorý sa nevyhol ani vyššie položeným regiónom. Je takto atypické zimné počasie, ktoré sa navyše vyznačovalo aj svojou neobvyklou stálosťou, dôsledkom klimatickej zmeny? A pokiaľ áno, stane sa novým normálom „zimy“ v budúcnosti?

Obr. 1: (hore) Priemerná teplota v Hurbanove [°C] a celkový sezónny úhrn zrážok na Slovensku v zime (december - február) v období 1881-2014 (Zdroj: Milan Lapin podľa údajov SHMÚ); (dole) odchýlka priemernej teploty v období december 2013 až február 2014 od dlhodobého priemeru 1901-2000 podľa údajov GISS NASA (Zdroj; spracoval: Pavel Matejovič)

Aby sme ale dokázali odpovedať na túto otázku, bude potrebné sa pozrieť na obdobie posledných troch mesiacov zo širšej globálnej perspektívy, a neobmedzovať sa len na priestor Slovenska, či strednej Európy. Prívlastok, ktorým by sme asi najlepšie vystihli počasie v tomto období je – extrémne. A skutočne aj bolo. Ako nakoniec uvádza aj Svetová meteorologická organizácia (WMO), prvé dva mesiace roku 2014 boli v znamení výskytu pozoruhodného počtu extrémnych poveternostných situácií, ktorý sa neobmedzoval len na oblasť Európy. Podobne teplú, či prípadne ešte teplejšiu zimu zažili obyvatelia západnej Kanady, Aljašky či západu Spojených štátov, kde napríklad Kaliforniu trápi, okrem vysokých teplôt, aj najhoršie sucho za posledných minimálne 100 rokov. Mimoriadne teplo však bolo aj na južnej pologuli. Štáty ako Argentína, Brazília, Juhoafrická republika či Austrália majú za sebou jednu z najteplejších letných sezón v histórii, pričom za zmienku určite stojí aj fakt, že rok 2013 bol v Austrálii vôbec najteplejší v histórii.

Obr. 2: Odchýlka teploty vzduchu [°C] v decembri 2013 od dlhodobého priemeru 1981-2010 vo svete (hore) a v Európe (dole) podľa ECMWF ERA-Iterim (Zdroj: Data/image obtained using Climate Reanalyzer™ (http://cci-reanalyzer.org), Climate Change Institute, University of Maine, USA) 

Obr. 3: Odchýlka teploty vzduchu [°C] v januári a februári 2014 od dlhodobého priemeru 1981-2010 podľa NCEP CSFv2 (Zdroj)

A to nie je ani zďaleka všetko. Krajne extrémnu zimu zažili v priebehu tejto zimy aj Britské ostrovy, ktoré nepríjemne sužovala najdaždivejšia zima od začiatku 20. storočia. A dôvod? Počas januára a februára zasialo Veľkú Britániu niekoľko veľmi výrazných a hlbokých cyklón, ktoré okrem víchríc priniesli aj mimoriadne množstvo zrážok. To sa samozrejme nezaobišlo bez rozsiahlych povodní a v prípade vetra aj devastácie pobrežných oblastí. Briti to rozhodne nemali počas tejto zimy jednoduché – nestihli sa spamätať z jedného orkánu, už sa na nich valil ďalší, a ešte silnejší. Zima však predsa len do niektorých častí severnej pologule dorazila.

Skutočný, alebo skôr arktický „dych“ zimy mali možnosť zakúsiť obyvatelia Sibíre a vnútrozemia Spojených štátov a Kanady (Obr. 1 dole). Práve do týchto dvoch regiónov sa doslova „vylial“ studený vzduch z Arktídy, ktorá podobne ako v priebehu niekoľkých posledných zím zostala oveľa teplejšia, ako by bolo pre tento región normálne. Asi jedinou oblasťou Európy, ktorá ako tak uhájila pozíciu zimy, bola južná oblasť Álp, ktorá sa musela popasovať s neobvyklými prívalmi snehu.

Obr. 4: Mesačný úhrn zrážok v decembri 2013 vyjadrený ako % dlhodobého priemeru 1981-2010 v Európe podľa ECMWF ERA-Iterim (Zdroj: Data/image obtained using Climate Reanalyzer™ (http://cci-reanalyzer.org), Climate Change Institute, University of Maine, USA)

Čo je však na týchto extrémoch tak zaujímavé a nevšedné? Aj keď mnohé z nich nakoniec neboli rekordnými, pozoruhodným je ich nápadne stály výskyt nad tými istými oblastiach severnej pologule. Pekným príkladom je práve Veľká Británia, ktorú silné dažde sužujú už od Vianoc. To isté ale platí aj pre abnormálne chladné a na sneh bohaté počasie na severe a severovýchode USA (niektoré oblasti USA a Kanady sú aj na začiatku marca 2014 stále abnormálne chladné, Obr. 5). Zdá sa, že kľúčom k pochopeniu tohto zdanlivého chaosu je práve neobvykle teplá Arktída.

Obr. 5: Odchýlka teploty vzduchu [°C] dňa 4. marca podľa modelu GFS (Zdroj: Data/image obtained using Climate Reanalyzer™ (http://cci-reanalyzer.org), Climate Change Institute, University of Maine, USA) 
  

Nedávny výskum vniesol trochu viac svetla do predtým len intuitívne chápaného prepojenia medzi klimatickou zmenou a nárastom extrémnosti počasia na severnej pologuli. Jednou z hlavných indícií je pritom rýchly ústup morské ľadu severne od Európy. Dnes vieme objektívnymi pozorovaniami a meraniami preukázať, že oblasť Arktídy sa v súčasnosti otepľuje minimálne dvojnásobným tempom než zvyšok severnej pologule, a to hlavne v dôsledku rýchleho ústupu morského zaľadnenia, skoršieho topenia snehu na jar a výraznejšieho prenosu tepla a vlhkosti do Arktídy z miernych šírok prostredníctvom atmosférickej cirkulácie. Otepľovanie Arktídy tak nie je spôsobené len primárnym otepľovaním atmosféry v dôsledku zvyšujúcej sa koncentrácie CO₂, ale aj fenoménom označovaným ako „arktický zosilňujúci efekt“ (Arctic amplification). Tento efekt podmienený najmä tmavnutím povrchu oceánu a pevniny, kvôli stále častejšej absencie bieleho snehu a ľadu, vedie nielen k výraznejšiemu otepleniu atmosféry Arktídy, ale znižuje aj teplotný rozdiel (gradient) medzi polárnymi a miernymi šírkami severnej pologule.

Video 1: Krátke vysvetlenie možného prepojenia klimatickej zmeny, stability polárneho vortexu - dynamiky jet streamu a výskytu extrémneho počasia na severnej pologuli (Dr. John Holdren; Zdroj)

Vedecké štúdie naznačujú, že zmierňovanie tohto teplotného rozdielu priamo vedie k zoslabovaniu západného (zonálneho) prúdenia vzduchu – teda toho prúdenia, ktoré v našich zemepisných šírkach zmierňuje teplotné rozdiely medzi zimou a letom, a zmierňuje tak extrémnosť počasia. Slabšie západné prúdenie má nakoniec vplyv aj na rýchlosť a dráhu tzv. jet streamu. Toto tryskové prúdenie vysoko v atmosfére je v dôsledku menšieho teplotného rozdielu medzi Arktídou a južnejšie položenými oblasťami pomalšie a jeho dráha sa viac vlní. Tým sa spomaľuje aj samotný západo-východný prenos vzduchu z Atlantiku nad európsky kontinent. Vzduch namiesto toho, aby k nám prichádzal od západu, prúdi čoraz častejšie od severu alebo juhu, čo vedie k väčšej extrémnosti počasia. To ale nie je jediný problém!

Video 2: Krátky dokument vysvetľujúci súvis medzi klimatickou zmenou a rastúcou extrémnosťou počasia na Zemi (Zdroj)

Vlnitejší a pomalší jet stream prispieva aj k tomu, že určitý typický charakter počasia má tendenciu zotrvávať nad vybraných oblasťami dlhšiu dobu, čo môže viesť napríklad k dvom extrémom. Nehybná a zablokovaná oblasť vyššieho tlaku vzduchu (anticyklóna) vedie v ktorejkoľvek časti roka k veľmi suchému a abnormálne teplému počasiu (príkladom môže byť vlna horúčav v Rusku v roku 2010, ale aj sucho v Kalifornii). Naopak zablokovaná brázda nízkeho tlaku (cyklóna) naopak vedie k vlhkým a chladným anomáliám, ktoré môžu viesť napríklad k povodniam (Veľká Británia). A ako asi tušíte správne, túto zimu sme mali v strednej Európe šťastie skôr na oblasť vyššieho tlaku vzduchu, ktorá k nám priniesla abnormálne teplé počasie a málo zrážok.  

Netypické chovanie jet streamu však nie je otázkou len poslednej zimy. Možné je mu prisúdiť aj niekoľko ďalších extrémnych poveternostných a klimatických anomálií z nedávnej doby. Veľmi dobrým príkladom je najmä abnormálne chladné zimné počasie s bohatou nádielkou snehu v západnej a strednej Európe počas zím 2009/2010 či 2011/2012, alebo aj mimoriadne povodne v Španielsku, Číne, či v Pakistane, či extrémne sucho v Rusku v roku 2010. Nakoniec aj povodne na Dunaji, Vltave a Labe v minulom roku boli spôsobené dlhodobo stálym daždivým počasím.   

Ako sa zdá, klimatická zmena nie je ani zďaleka len o raste globálnej teploty vzduchu a oceánov, ale aj o meniacom sa charaktere počasia a náraste jeho extrémnosti. Tohtoročná zima, či nie príliš typický priebeh počasia v poslednom desaťročí je dobrým príkladom toho, ako by v budúcnosti zimy mohli v našich zemepisných šírkach vyzerať. Nikto samozrejme netvrdí, že studeným a tuhým zimám u nás už definitívne odzvonilo, no ich výskyt už nebude tak pravidelný a častý ako v minulosti. Avšak platí stále aj to, že klimatická zmena rozhodne neznamená, že nasledujúca zima nemôže mať diametrálne odlišný charakter ako tá, ktorú máme práve za sebou.

Video 3: Vývoj teploty vzduchu nad severoamerickým kontinentom v priebehu januára a februára 2014 (Zdroj)

Mgr. Jozef Pecho (Ústav fyziky atmosféry AV ČR, v.v.i., Oddelenie klimatológie, Boční II 1401, 141 31 Praha 4, Česká republika)

Mgr. Alexander Ač, Ph.D. (Centrum výskumu globálnej zmeny AV ČR, v.v.i., Bělidla 986/4a, 603 00 Brno, Česká republika)

Súvisiace články
Čakajme neočakávateľné
http://www.climatemap.blogspot.cz/2014/02/cakajme-neocakavatelne.html
Klimatologické zhodnotenie roku 2013 
http://www.climatemap.blogspot.cz/2014/01/klimatologicke-zhodnotenie-roku-2013.html
Studený začiatok jari v globálnych súvislostiach 
http://www.climatemap.blogspot.cz/2013/04/studeny-zaciatok-jari-v-globalnejsich.html
Klimatická zmena v Arktíde prebieha doslova pred očami 
http://www.climatemap.blogspot.cz/2013/03/klimaticka-zmena-v-arktide-prebieha.html


Zdroje
The Met Office’s outlook for UK winter 2013-14
http://metofficenews.wordpress.com/2014/02/21/the-met-offices-outlook-for-uk-winter-2013-14/
Meteorológia a klimatológie - klimatické zmeny (M. Lapin)
http://www.milanlapin.estranky.sk/
World begins 2014 with unusual number of extreme weather events
http://www.theguardian.com/environment/2014/feb/25/world-2014-extreme-weather-events

UK suffers wettest winter on record

http://www.theguardian.com/environment/2014/feb/20/uk-suffers-wettest-winter-rainfall-record-floods 
Parts of the world have witnessed a series of extreme weather conditions in the first six weeks of 2014, continuing a pattern that was set in December 2013
http://www.wmo.int/pages/mediacentre/news/ExtremeWeatherinpartsoftheworld.html
Dr. Jennifer Francis, Top Climatologists Explain How Global Warming Wrecks the Jet Stream and Amps Up Hydrological Cycle To Cause Dangerous Weather
http://robertscribbler.wordpress.com/2013/07/16/dr-jennifer-francis-top-climatologists-explain-how-global-warming-wrecks-the-jet-stream-and-amps-up-hydrological-cycle-to-cause-dangerous-weather/
Climate Reanalyzer
http://cci-reanalyzer.org/DailySummary/index_ds.php#