Europa jest coraz cieplejsza i nie zapowiada się na ochłodzenie

Pierwsza w swoim rodzaju analiza przeprowadzona w ponad 100 milionach punktów danych pokazuje, że każde duże miasto w Europie XXI wieku jest cieplejsze niż w wieku XX. Najbardziej dotknięte tym problemem są regiony subarktyczne – Andaluzja i południowa Rumunia.

Zawiadomienie (1 października 2018 r.)

Krótko po opublikowaniu tego artykułu odnotowaliśmy niespójności w danych z bazy  One Degree Warmer  odnoszących się do 38 spośród 558 miast, których dotyczy to badanie. Wycofaliśmy je, żeby zbadać ten problem. Dane są już zaktualizowane. Przepraszamy za tę pomyłkę.

W grudniu 2015 roku 195 członków Ramowej Konwencji Narodów Zjednoczonych w sprawie zmian klimatu zatwierdziło „ograniczenie wzrostu temperatur do 1,5°C powyżej poziomów” przedprzemysłowych określone w porozumieniu paryskim[1]. Kilka miast w Europie zamieszkiwanych przez milionów ludzi już osiągnęło próg 1,5°C.

Pierwsze w swoim rodzaju badanie przeprowadzone przez Europejską Sieć Dziennikarstwa Danych (EDJNet) dowodzi, że w regionach Skandynawii i Bałtyku, dużej części Andaluzji oraz południowo-wschodniej Rumunii średnia temperatura w XXI wieku już była znacznie wyższa, czasem o kilka stopni niż w wieku poprzednim, wpływając tym samym na zdrowie, samopoczucie oraz średnią długość życia Europejczyków. Wzrost temperatur ograniczony do 1,5°C to globalny cel, który obejmuje również miasta ocieplające się szybciej – naukowcy od dzisięcioleci spodziewali się bowiem, że obszary okołobiegunowe będą bardziej dotknięte problemem ocieplenia niż obszary w pobliżu równika.

W Grenadzie, Kordobie, Maladze i wszystkich andaluzyjskich miastach średnia roczna temperatura w XXI wieku była o co najmniej 1,5°C wyższa niż w wieku XX. W stolicy Rumunii, Bukareszcie, nastąpił wzrost na poziomie 1,4°C. Wzrost w odniesieniu do poziomów przedprzemysłowych, umownie przypadających na lata 1850 – 1900,[2] jest prawdopodobnie jeszcze większy. Wybrzeże atlantyckie z kolei odnotowało najbardziej łagodne ocieplenie.

Te wyniki są skutkiem analizy przeprowadzonej w 100 milionach punktów danych udostępnionych przez Europejskie Centrum Prognoz Średnioterminowych (ECMWF), organizację międzynarodową, która wylicza tak zwane „reanalizy” danych pogodowych, bazując na obserwacjach ze zróżnicowanych źródeł takich jak: stacje, balony, boje i satelity meteorologiczne. Po raz pierwszy dane z reanalizy są łatwo dostępne na taką skalę. Takie dane świetnie wpasowują się w badania wzorców pogodowych na przestrzeni wieków, ponieważ harmonizują one informacje z tysięcy źródeł i umożliwiają porównanie w czasie i przestrzeni. Podczas gdy wartości bezwzględne mogą różnić się od danych zgromadzonych bezpośrednio przez stacje meteorologiczne – zwłaszcza jeśli w mieście występuje „efekt wyspy ciepła”, przez co temperatury w nim mogą być do 10°C wyższe niż w okolicznych wsiach – ogólne tendencje pozostają bez zmian.

Na podstawie danych dziennych, EDJNet udało się wykazać, jak zmieniała się liczba ciepłych i zimnych dni na przestrzeni ostatnich 117 lat. W Splicie, drugim największym mieście w Chorwacji, liczba dni, podczas których średnia temperatura osiągała 27°C, wzrosła z mniej niż jednego dnia (w XX w.) do czternastu dni rocznie (w XXI w.). Natomiast liczba dni zimnych spadła w większości miast. W stolicy Łotwy, Rydze, liczba dni, w których temperatura spadła poniżej -1°C, zmniejszyła się z 75 dni w zeszłym stuleciu do 57 dni w XXI w. Tak dokładne dane pozwalają na ocenę lokalnych skutków zmian temperatur.

Strzałki pokazują, jak bardzo temperatura wzrosła od ubiegłego wieku, w wybranych miastach, w sześciu krokach; od bardzo małego wzrostu (zielona, pozioma strzałka), do bardzo dużego wzrostu (czerwona, prawie pionowa strzałka). Nie wszystkie miasta w analizie są wyświetlane.

Wpływ upałów na zdrowie, przestępczość oraz zdolności poznawcze

Nawet kilkustopniowe zmiany temperatur mają poważne konsekwencje – mówi Mojca Dolinar, szefowa Zakładu Klimatologii w słoweńskiej Agencji Ochrony Środowiska. Upały mogą powodować większe parowanie wody nim nie zostanie ona uwolniona w postaci deszczu – tłumaczy. Oznacza to, że odstępy czasowe między okresami deszczowymi będą dłuższe, a susze bardziej dotkliwe. Z drugiej strony, ulewy spowodowane wyższą koncentracją wody w atmosferze są bardziej intensywne, co prowadzi do gwałtownych powodzi.

Od roku 2000 wyższe temperatury i fale gorąca doprowadziły do wielu tysięcy zgonów. Przeszło 70 000 osób[3] nie dożyło końca letniej kanikuły 2003 r. w zachodniej połowie kontynentu. Pomimo wprowadzonych w kilku krajach programów przeciwdziałania skutkom upałów, badanie[4] ich związku z umieralnością przeprowadzone w 9 miastach w Europie wykazało, iż mimo że w Paryżu, Rzymie i Atenach doszło do zmniejszenia śmiertelności względem roku 2003, to wysokie temperatury nadal są powodem zgonów nie tylko na południu kontynentu.

Miasta skandynawskie są bardziej podatne na stres termiczny niż miasta, które regularnie zmagają się z tym problemem. W Madrycie na przykład umieralność (poza upalnymi okresami) zwiększa się, kiedy średnia temperatura w ciągu dnia przekracza 21°C[5], w przeciwieństwie do Sztokholmu, gdzie próg ten wynosi 19°C.

Wzmożona śmiertelność po fali upałów z roku 2017 zwanej „Lucyfer”, kiedy to temperatury przekraczały 40°C na Bałkanach, we Włoszech i w Hiszpanii oraz tej z 2018 na północy Europy wymagają jeszcze analizy[6] narodowych służb zdrowia lub naukowców.

Fale gorąca wpływają nie tylko na śmiertelność Europejczyków. Badania dowiodły, że kiedy temperatura przekracza 22°C[7] uczniowie radzą sobie gorzej np. z matematyką. W 415 z 558 miast przebadanych przed EDJNet, w XXI wieku liczba dni w roku szkolnym, podczas których średnia temperatura przekroczyła 22°C, wzrosła względem wieku XX. W poprzednim stuleciu w Sewilli uczniowie zmagali się z temperaturą powyżej 22°C przez 12 dni w roku szkolnym. Sto lat później liczba tych dni podwoiła się, jednak zależność między wynikami w nauce, a ocieplającym się środowiskiem nie została jeszcze przebadana.

Już w latach 80. kryminolodzy dowiedli[8], że liczba brutalnych zbrodni – przynajmniej w przypadku Stanów Zjednoczonych – wzrasta wraz z temperaturą. W Europie, mimo rosnących temperatur, ani naukowcy ani agencje ds. przestępczości nie próbowały przeprowadzić podobnych analiz.

Wzrost temperatur wpływa również na transport kolejowy i drogowy. W okresie upałów asfalt na drogach mięknie. W konsekwencji niektóre trasy są wtedy zamykane. W tranzycie kolejowym (w przypadku składów naziemnych) może natomiast dochodzić do odkształcania szyn, ponieważ metal w wysokiej temperaturze zwiększa swoją objętość, przez co tory są mniej stabilne. W efekcie może prowadzić to do opóźnień lub wykolejeń – tak jak to miało miejsce[9] w waszyngtońskim metrze w 2012 r.

Mimo negatywnego wpływu podwyższonych temperatur na miasta w Europie, ciężko zauważyć konkretne i spójne działania adaptacyjne przedsięwzięte lokalnie. Niektóre krajowe programy dotyczące zmian klimatu[10] łączą przeciwdziałanie zmianom klimatycznym ze strategią przystosowania do wysokich temperatur. Zmiany klimatyczne mogą zostać zatrzymane poprzez pozostawienie węglowodorów w ziemi i absorbowanie węgla przedostającego się do atmosfery (żadna z tych opcji nie przyniosła na tę chwilę efektów)[11].

Adaptacja z kolei ma na celu zapewnienie odpowiednich warunków do życia w siedliskach ludzkich mimo zmieniającego się klimatu. Krajowe programy często ograniczają się wyłącznie do aktów wykonawczych[12] w postaci opodatkowania zachęcającego do korzystania z odnawialnych źródeł energii. Natomiast w sprawie tworzenia zielonych przestrzeni, które pomogą zredukować skalę efektu wyspy ciepła i przyczynią się do zmniejszenia umieralności w wyniku upałów, adaptacji środków transportu miejskiego czy zakupu urządzeń klimatyzujących – miasta muszą zdać się na siebie.

W nadchodzącym czasie EDJNet opublikuje serię artykułów o lokalnym wpływie rosnących temperatur na określone miasta europejskie, które dowiodą, czy i jakie środki przedsięwzięły lokalne władze oraz podmioty w celu złagodzenie negatywnych skutków zmian klimatycznych.

Metodologia

Przeanalizowaliśmy dwa zestawy danych z Europejskiego Centrum Prognoz Średnioterminowych (ECMWF), ERA-20C za okres 1900-1979 oraz ERA-interim za okres 1979-2017.

Oba zestawy danych są tzw. reanalizą, co oznacza, że naukowcy ECMWF wykorzystywali obserwacje z różnych źródeł (satelity, stacji meteorologicznych, boi, balonów pogodowych) do oszacowania serii zmiennych dla kwadratów o szerokości boku około 80 km (125 km dla ERA-20C). Podczas gdy stacje meteorologiczne oferują o wiele lepszy zapis do natychmiastowych codziennych obserwacji, wykorzystanie analiz ECMWF jest znacznie bardziej odpowiednie do badania trendów długoterminowych. Stacje meteorologiczne mogą się przemieszczać lub miasto może się wokół nich rozrastać, co sprawia, że ich dane nie są wiarygodne, gdy patrzy się na trendy stuletnie. Jednak dane ECMWF nie uwzględniają mikroklimatów czy efektów "wyspy ciepła", tak więc rzeczywista pogoda na ulicach Baia Mare była prawdopodobnie o jeden lub dwa stopnie cieplejsza niż wartości tutaj raportowane (trend jest jednak taki sam).

Analizę i raportowanie przeprowadziła Europejska Sieć Dziennikarstwa Danych (EDJNet). Koordynacja przez J+++, Vox Europ i OBC Transeuropa. Spiegel Online (Niemcy), Pod Črto (Słowenia), Mobile Reporter (Belgia), Rue89 (Francja), Alternatives Economiques (Francja) i El Confidencial (Hiszpania).