Modeli za preprečevanje smrti, povezane z vročino

Ponekod v južni Evropi so hudi vročinski valovi zdaj že pravilo in ne izjema. Novi natančni in zanesljivi modeli za napovedovanje vremena bi lahko v teh regijah pomagali bolje »pričakovati, se pripravljati in odzivati na te vse bolj skrajne vremenske dogodke ter po njih okrevati«.

Letos poleti je termometer na Siciliji pokazal peklenskih 48,8 stopinje Celzija – to je morda najvišja kadarkoli izmerjena temperatura v Evropi. A to ni naključje. Temperature naraščajo že več let, kar je posledica vse večjih in večinoma neobvladovanih podnebnih sprememb.

»Z naraščanjem povprečnih temperatur bodo naraščale tudi ekstremne temperature, to pa bo povzročilo vse pogostejše in vse hujše vročinske valove,« pravi Rachel White, docentka na univerzi v Britanski Kolumbiji. »To vzbuja še posebno skrb v regijah, v katerih že imajo visoke temperature, kot je južna Evropa.«

Izmed vseh naravnih nesreč, ki se dogajajo v zadnjih desetletjih, so vročinski valovi povzročili največ smrti. Z nadaljnjim višanjem temperatur pa bo ogroženo še več življenj. Za reševanje življenj je bistvena uporaba natančnih in zanesljivih modelov za napovedovanje vremena, ki so veliko učinkovitejši od današnjih standardnih tedenskih napovedi.

Eden takšnih je model za podsezonsko do sezonsko napoved (S2S). Umešča se med modele za napovedovanje vremena približno en teden vnaprej in podnebne modele, ki napovedujejo povprečno vreme v obdobju več mesecev ali let. Modeli S2S za delovanje uporabljajo opazovano stanje v ozračju v trenutku, ko se napoved začne, in na podlagi tega simulirajo, kako se bo vreme najverjetneje razvilo v naslednjih štirih do osmih tednih. Model upošteva naravno variabilnost podnebja, tako da ustvarja skupino različnih simulacij, ki temeljijo na nekoliko spremenjenih razmerah. Ta pristop ima potencial, da napove ekstremne vremenske dogodke več tednov vnaprej – tako imajo prizadeta območja dovolj časa, da se odzovejo.

Oblikovanje stabilnejših modelov S2S

Kljub temu potencialu pa so modeli S2S še v zametkih oziroma v razvoju. »Čeprav so napovedi S2S obetavne, še vedno niso dovolj razvite za napovedovanje ekstremnih vročinskih valov oziroma ne igrajo vloge v sistemih zgodnjega opozarjanja,« pravi Marie Drouard, raziskovalka na madridski univerzi Complutense.

Drouardova in David Barriopedro, raziskovalec na španskem nacionalnem raziskovalnem svetu, si prizadevata, da bi izboljšala stopnjo razvitosti in uporabnosti teh modelov, za kar sta izkoristila moč strojnega učenja. To je koristno, ker omogoča hitro in učinkovito analizo ter razlago velikanskih količin podatkov – to pa se lahko izkaže kot zelo uporabno pri napovedovanju skrajnih vremenskih dogodkov, kot so vročinski valovi.

»Pričakujemo, da bodo modeli S2S s pomočjo strojnega učenja postali dovolj razviti, da jih bodo lahko meteorologi nekega dne uporabljali za natančno napovedovanje pogostosti in intenzivnosti vročinskih valov,« pravi Barriopedro.

Raziskovalci nameravajo svoj model S2S, podkrepljen s strojnim učenjem, preizkusiti po celotni južni Evropi, tudi v Grčiji, Italiji, na Balkanu in Iberskem polotoku.

Vročinski valovi vse pogostejši

Pretekle raziskave so pokazale, da je posledica globalnega segrevanja, ki ga povzroča človek, masovno gibanje zraka, natančneje vzorci kroženja ozračja, ki povzročajo pogostejše vročinske valove. »To pomeni, da bi lahko imele podnebne spremembe dvojni učinek na vročinske valove, saj ne povzročajo le povišanja vseh temperatur, temveč zaradi sprememb vzorcev kroženja ozračja povzročajo tudi vse pogostejše vročinske valove,« je pojasnila Whitova.

Whitova je v sklopu projekta Protect pokazala, kako je veliko skrajnih vremenskih pojavov z visokimi temperaturami povezanih z vzorci kroženja zraka, ki jim pravimo Rossbyjevi valovi. Ti so znani po intenzivnosti in po tem, da pogosto več dni ali celo več tednov »obtičijo« nad posameznim območjem in povzročijo hude, nevarne vročinske valove, kot smo jim bili priča letos poleti.

»Naša raziskava je odprla vrata morebitni uporabi modela S2S za napovedovanje ne le temperatur površja med vročinskimi valovi, temveč tudi pogojev kroženja zraka, ki jih povzročajo,« pravi Whitova. »S tem pristopom bomo morda lahko izboljšali možnosti modelov S2S, da z njimi napovemo verjetnost vročinskih valov v določeni regiji v prihodnjem obdobju.«

Na udaru predvsem mesta

Čeprav so hudi vročinski valovi vedno nevarni, zaradi gostote prebivalstva pomenijo posebno nevarnost v mestih.

»Mestna območja morajo postati odpornejša proti podnebnim spremembam, še posebno proti ekstremnim vročinskim valovom,« pravi Beniamino Russo, vodja raziskovalno-razvojnih projektov pri skupini SUEZ Group in vodja znanstvenih dejavnosti v sklopu projekta RESCCUE.

Russo pomaga pri oblikovanju novih rešitev, s katerimi bodo lahko mesta lažje napovedala skrajne vremenske dogodke, se nanje pripravila, odzvala in po njih okrevala. Te rešitve, kot sta okvir za presojo odpornosti mest ter orodje in zbirka podatkov za izbor prilagoditvenih strategij, bi urbanistom in načrtovalcem za pripravljenost na nevarnost omogočile napoved vremenskih dogodkov z zmernim do močnim deževjem, kakršno je letos poleti prizadelo Nemčijo, Belgijo in Nizozemsko, ter pripravo ustreznih načrtov zanje.

Raziskovalci so trenutno v zgodnjih fazah preizkušanja uporabnosti sistema pri ekstremnih vročinskih valovih, ti preizkusi pa potekajo v Badaloni, v občini severovzhodno od Barcelone.

———

Raziskave, obravnavane v članku, je financirala Evropska unija. Članek je bil v angleščini najprej objavljen v reviji EU za raziskave in inovacije Horizon.