Sjeverna polutka se nepovratno mijenja

Međuvladin panel o klimatskim promjenama već godinama upozorava da će prvi disruptivni znakovi klimatskih promjena biti produljeni periodi bez padalina, da bi s druge strane, u tim rijetkim razdobljima kada padaline napokon stignu, bile ekstremnije i da bi prouzrokovale puno veću štetu, nego što redovne kiše mogu.

Posljednjih nekoliko godina svjedočimo upravo tome: bujične poplave uzrokovane kišama stvaraju infrastrukturnu, poljoprivrednu i javno-zdravstvenu (zagađenje vode za piće) štetu. Od potpuno pometenih sela u odronima zemlje ili bujičnim poplavama od Njemačke do Slovenije, preko pometenih gradova od Španjolske, preko Italije do Dalmacije, kiše postaju sve nemilosrdnije, a snijega je sve manje.

Upravo to potvrđuje novo istraživanje nedavno objavljeno u digitalnoj formi u časopisu "Advances in Climate Change Research" znanstvenika Yu-Peng Li i Ya-Ning Chen i suradnika iz više kineskih institucija, uključujući Xinjiang Institute of Ecology and Geography (Kineska akademija znanosti), Ministarstvo za hitne situacije NR Kine te Sveučilište Qufu.

Oni su analizirali kako se ekstremne kišne i snježne padaline mijenjaju kroz vrijeme na sjevernoj polutci (iznad 20°N) u razdoblju 1950-2022. Usporedili su trendove, temperaturne osjetljivosti i uzroke tih promjena. Fokusirali su se na razlike između kiša i snijega. Analiza se temelji na klimatskim podacima od 1950. do 2022. godine.

Više temperature više vlage, više kiše, manje snijega

Zbog zagrijavanja dolazi do topljenja leda i povećanog isparavanja, što rezultira većom količinom vlage u atmosferi. To ne znači da kiša pada češće, nego da su oborine intenzivnije kada se dogode. Istodobno, viša temperatura zraka smanjuje vjerojatnost snježnih padalina, osim u hladnim područjima poput Grenlanda ili sjevernog Sibira, gdje još uvijek postoje uvjeti za ekstremni snijeg.

Geografski, analiza je obuhvatila cijelu sjevernu hemisferu iznad 20° sjeverne geografske širine, podijeljenu u 18 podregija (npr. Grenland, Istočna Azija, Zapadna Europa, Sjeverna Amerika itd.), prema klasifikaciji IPCC-a.

Klimatske promjene mijenjaju količinu i oblik padalina, što ima izravne posljedice na poplave, zalihe vode, poljoprivredu i infrastrukturu. Ekstremna kiša uzrokuje brze, bujične, poplave, dok snijeg utječe na sezonske vodne zalihe. Odnosno od snijega se pune podzemne zalihe vode, dok u bujičnim poplavama tlo ne uspije upiti dovoljnu količinu da napuni podzemne rezervoare. Razumijevanje razlika u ponašanju ekstremne kiše i snijega ključno je za prilagodbu klimatskim promjenama i za planiranje u vodnom gospodarstvu.

Kako bi to istražili, znanstvenici su koristili ERA5-Land reanalizu (klimatski skup podataka) visoke rezolucije (1950-2022), statističke metode (Mann-Kendallov test, regresije) i model slučajne šume (Random Forest) kako bi otkrili koji okolišni faktori najviše utječu na promjene u ekstremnim oborinama, i analizirali temperaturnu osjetljivost padalina kroz pomične 20-godišnje periode.

Kišniji nego snježniji svijet

Prema rezultatima istraživanja, najviše pogođena područja razlikuju se ovisno o tome govori li se o ekstremnoj kiši ili snijegu, no jasno je da ekstremne kiše imaju najveći porast u umjerenim geografskim širinama sjeverne polutke (30 -70 stupnjeva). To uključuje istočnu Aziju (posebno Kinu i Korejski poluotok), zatim srednja i istočnu Sjevernu Ameriku te zapadnu i središnju Europu.

Snažna temperaturna osjetljivost ekstremnih kiša zabilježena je npr. i u Sibiru (+8.1 mm/°C), dok je u sjeveroistočnoj Sjevernoj Americi zabilježen lokalizirani porast ekstremnog snijega iako je općenito gledano slabiji u ukupnoj pojavi snijega nego što bi bio bez globalnog zatopljenja. No, zbog još uvijek dovoljno hladnih uvjeta npr. na Grenlandu i Islandu, došlo je do rasta ekstremnog snijega. Sjeverna Europa i Sibir pak bilježe nešto blaži ali ipak porast sniježnih ekstrema.

No, u Tibetu je zabilježeno manje snijega od očekivanoga. Još manje snijega nego ranije ima na Sredozemlju, u jugoističnoj Europi i južnoj Kini. Na Alpama i u Apalači gorju u Sjevernoj Americi ima manje snijega od očekivanog, a zbog globalnog zatopljenja. Iako ima padalina, one više nisu snijeg nego kiša. Alpski snijeg, u svom proljetnom otapanju punio je vodom sva korita rijeka istočno od Alpa a pogotovo sve balkanske rijeke. Sada, očekujemo da će zbog manje snijega, a više kiša, poplave rijeka na Balkanu koincidirati s ekstremnim kišama oko Alpa i zapadnije od toga. To znači da će se rezervoari podzemnih voda puniti sporije te će vegetacije imati manje vode zbog čega znanstvenici predviđaju dezertifikaciju, iako je možda još uvijek možemo izbjeći (npr. krivudanjem korita rijeka).

Ukupno promatrano, ekstremne kiše postaju sve češće i jače u većini naseljenih umjerenih regija. Ekstremni snijeg ostaje stabilan ili čak raste samo u hladnim, planinskim i arktičkim zonama. To znači da su najveći klimatski pomaci u oborinskom režimu prisutni upravo tamo gdje živi najveći dio populacije - što povećava rizike za urbane poplave, infrastrukturu i sigurnost opskrbe vodom.

Što znači za Europu?

Zrak postaje topliji, odnosno može zadržavati više vlage (Clausius-Clapeyronov zakon). Više vlage znači više potencijalne kiše kada padne oborina, ali ne nužno više oborinskih dana. Led i snijeg se tope, a zagrijani oceani (npr. Barentsovo i Grenlandsko more) ispuštaju više vlage što dodatno pojačava ekstremne padaline. Na toplijim lokacijama, gdje su temperature blizu 0°C, snijeg prelazi u kišu - to je razlog smanjenja snježnih ekstremnih događaja u većini regija.

Ekstremne kiše rast će i po intenzitetu i po doprinosu ukupnim godišnjim oborinama. Najizraženije bit će u zapadnoj i središnjoj Europi. Pritom je osjetljivost na porast temperature među najvišima upravo u Europi: ekstremne kiše se povećavaju za više mm po 1°C nego u mnogim drugim regijama. Povećanja ekstremnog snijega zabilježena su samo u sjevernoj Skandinaviji i nekim dijelovima Arktičke Europe (Island, Grenland). Dok će rijekama bogati sjeverni dijelovi Balkana bilježiti poplave, jug bi mogao patiti od suša.

Praktične posljedice bit će vše kišnih poplava, osobito u urbanim područjima, što će stvarati veći pritisak na odvodne sustave, nasipe, poljoprivredu i infrastrukturu. Dodatni rizik je tzv. princip "kiša na snijeg" kada u Alpama i sjevernoj Europi kiša pada na postojeći snijeg počne ga ubrzano otapati, što povećava rizik od naglih poplava.

Ekstremni snijeg je u padu u većem dijelu Europe, osobito u južnoj i istočnoj Europi - Alpama i drugim planinama u nižim visinama (Velebit, Dinara te istočnije i južnije). Europa dakle postaje sve "kišnija nego snježnija", osobito u umjerenim i južnim dijelovima. Kiše ne pada više dana u godini, ali kada pada - pada snažnije. Snijeg se povlači prema sjeveru i višim nadmorskim visinama. To donosi više urbanih i obalnih poplava, veću nestabilnost vodnih resursa i potrebu za prilagodbom infrastrukture na ekstremne oborinske događaje.