Langbahn Team – Weltmeisterschaft

Atrybucja (klimatologia)

Atrybucja (ang. attribution „przypisanie”) – oszacowanie, jaki wpływ na wystąpienie konkretnego zjawiska ma określony czynnik. W przypadku zdarzeń, których wystąpienie jest zależne od wielu przyczyn, w tym losowych (np. huragan, fala upałów), atrybucja pozwala na określenie czy zmiana wynikająca np. z podniesienia poziomu morza będzie miała wpływ na przebieg i częstotliwość występowania zjawiska. Atrybucja jest kluczowym narzędziem pozwalającym badać elementy klimatu Ziemi i skutki jego zmian[1].

Atrybucja zmian klimatu

Na klimat Ziemi (obecnie i w przeszłości) wpływa wiele czynników, w tym stężenie gazów cieplarnianych, aktywność Słońca i aerozole atmosferyczne. Badacze klimatu na podstawie pomiarów i obliczeń określają ich wpływ na bilans termiczny Ziemi i porównują wyniki z pomiarami lub oszacowaniami temperatury naszej planety. Na podstawie zmian w ilości energii pochłanianej i wypromieniowywanej przez konkretne składniki atmosfery i przez powierzchnię Ziemi oraz na podstawie innych danych pośrednich możliwe jest określenie wpływu poszczególnych wymuszeń. Na tej podstawie można stwierdzić, że choć czynniki naturalne powodowały w przeszłości zmiany temperatury Ziemi, to za gwałtowne nagrzewanie się naszej planety w ostatnim stuleciu odpowiada prawie wyłącznie działalność człowieka[2][3].

Atrybucja zjawisk ekstremalnych

Podstawową metodą określania atrybucji danego zjawiska pogodowego jest określenie częstotliwości jego występowania na podstawie danych historycznych. W przypadku stacji meteorologicznych o długim czasie nieprzerwanych pomiarów (np. 120 lat), możliwe jest określenie średnich wartości np. rocznego opadu wraz z odchyleniem standardowym nie tylko dla całego okresu, ale też dla krótszych przedziałów (np. 30-letnich). Jeśli zmiana klimatu wpływa na sumę opadów w tej stacji, dla kolejnych okresów wartości te powinny się zmieniać. Atrybucja powinna uwzględniać porównanie pojedynczego zdarzenia (np. wyjątkowo wysokiej sumy opadów za rok 1997) zarówno do średniej z ostatnich kilkudziesięciu lat, jak i do średnich wartości dla początku ubiegłego stulecia. Ma to na celu określenie, czy prawdopodobieństwo wystąpienia podobnego zdarzenia (sumy opadów równej tej z roku 1997 lub wyższej) wzrosło czy zmalało wskutek zmiany klimatu[4].

Do atrybucji zjawisk często wykorzystuje się dodatkowo modelowanie klimatyczne w celu symulacji określonych warunków klimatycznych lub symulowania hipotetycznego scenariusza (np. przyszłej zmiany klimatu). Modelowanie umożliwia stworzenie setek serii pomiarowych zawierających łącznie tysiące hipotetycznych lat zapisu meteorologicznego[5]. Dzięki tej metodzie można określić częstotliwość występowania bardzo rzadkich zjawisk (np. "powodzi tysiącletnich")[4]. W wyniku atrybucji można określić zmianę prawdopodobieństwa wystąpienia zdarzenia meteorologicznego (np. wzrost częstotliwości opadów deszczu powyżej 50 mm/24h o 40%) lub jego skali (np. wysokość 100-letniej fali wezbraniowej wyższa o 30 cm)[6]. Przykładem atrybucji konkretnej katastrofy naturalnej jest badanie dotyczące europejskiej fali upałów z 2003 roku[7]. Współcześnie zagadnieniem zajmuje się m.in. organizacja World Weather Attribution[8].

Warto zaznaczyć, że na skutki katastrof naturalnych (np. powodzi) oprócz czynników meteorologicznych, mają wpływ również inne, w tym stan infrastruktury technicznej, gęstość zabudowy na obszarze objętym katastrofą, odporność budynków na działanie żywiołów czy sposób prowadzenia akcji ratowniczej.

Zastosowania

Atrybucja jest podstawową metodą badawczą w klimatologii, ponieważ pozwala określać przyczyny obecnych i przeszłych zdarzeń. Atrybucja ekstremalnych zjawisk pogodowych, szczególnie w odniesieniu do antropogenicznej zmiany klimatu, może mieć zastosowanie przy szacowaniu ryzyka wystąpienia katastrof naturalnych.

Zobacz też

Przypisy

  1. Marcin Popkiewicz: Nauka o Klimacie (dla sceptycznych). [dostęp 2021-05-16]. (pol.).
  2. Marcin Popkiewicz: Ziemia się nagrzewa. I wiemy dlaczego. NaukaoKlimacie.pl. [dostęp 2021-05-16]. (pol.).
  3. IPCC (Stocker, T.F., D. Qin, G.-K. Plattner, M. Tignor, S.K. Allen, J. Boschung, A. Nauels, Y. Xia, V. Bex and P.M. Midgley (eds.)): Climate Change 2013: The Physical Science Basis. Contribution of Working Group I to the Fifth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change. [dostęp 2021-05-27]. (pol.).
  4. a b Rebecca Lindsey: Extreme event attribution: the climate versus weather blame game. Climate.gov (NOAA), 2016. [dostęp 2021-05-16]. (ang.).
  5. Friederike Otto, Aleksandra Kardaś: Wywiad z Friederike Otto, Nauka o Klimacie. [dostęp 2021-05-16]. (pol.).
  6. Aleksandra Kardaś, Nauka o Klimacie: Zjawiska ekstremalne: Na ile odpowiada za nie zmiana klimatu?. [dostęp 2021-05-16]. (pol.).
  7. Peter A. Scott, D. A. Stone, M.R. Allen: Human contribution to the European heatwave of 2003. Nature, wyd. 432, 2004. s. 610-614. [dostęp 2021-05-16]. (ang.).
  8. World Weather Attribution. [dostęp 2021-05-16]. (ang.).