Czy rzeczywiście klimat się zmienia? Z całą pewnością. Lecz w jaki sposób? Kłopot w tym, że aby to stwierdzić, trzeba najpierw wiedzieć, jaki jest nasz typowy klimat. A to nie takie proste.
Warto sięgnąć do historii. U progu polskiej państwowości, w czasach Mieszka I, pito wino z rodzimych winogron. Kiedy w podobnym czasie Eryk Rudy chciał zachęcić swoich Wikingów do osiedlenia się na Grenlandii, powiedział im, że jest to „zielony kraj”, co wówczas nie odbiegało daleko od prawdy. Później jednak, w drugiej połowie XVII w., Europę nawiedziła tzw. mała epoka lodowa. Zimy były tak surowe, że Bałtyk regularnie zamarzał, a ze Szwecji do Niemiec można było przedostać się saniami po lodzie. W tym też okresie osady Wikingów na Grenlandii, dotychczas jako tako prosperujące, opustoszały – ich mieszkańcy wymarli. Jaki jest więc nasz – europejski, polski – klimat? Specjaliści odpowiadają, że podstawową cechą jest jego… zmienność. I co z tym począć?
Naukowe badania klimatu rozpoczęły się ok. roku 1600. Wówczas to Galileusz skonstruował przyrząd, który nazwał termoskopem powietrznym. Był to prototyp termometru. Niedługo później inny włoski uczony, Enrico Torricelli, wynalazł barometr; początkowo oczywiście dość prymitywny. Niemniej, instrumenty te stopniowo udoskonalano i w połowie XVII w. angielski klimatolog, Gordon Manley, mógł rozpocząć systematyczne pomiary temperatury powietrza w Anglii. Zainicjował tym samym serię pomiarową, która okazała się najdłuższa w historii badań klimatu, i jest kontynuowana do dziś.
Najdłuższa polska seria pomiarowa została zapoczątkowana w 1779 r. przez nadwornego astronoma króla Stanisława Augusta. Dzięki niej można było wyróżnić cztery główne okresy temperaturowe. Pierwszy, do roku 1800, stanowił optimum termiczne. W latach 1801-1889 było najchłodniej. Następnie, aż do roku 1980 następował stały wzrost temperatury. Po tej dacie średnia temperatura zaczęła rosnąć gwałtownie, co trwa aż do dzisiaj.
Wartość serii pomiarowej polega na jej długości. Duża ilość zgromadzonych danych pozwala na wyciąganie bardziej wiarygodnych wniosków. Istotna jest także jednorodność serii – pomiary powinny być prowadzone w zbliżonych warunkach: o tej samej porze, w tym samym miejscu, tymi samymi przyrządami itp. A z tym niegdyś bywało różnie, dlatego dawne badania nie bardzo przystają do dzisiejszych standardów.
Dotyczy to również serii Manleya. Wczesne pomiary wykonywano nieregularnie, w różnych miejscach, przyrządami, których nie kalibrowano, a ponadto z dokładnością kilkukrotnie mniejszą niż obecnie.
Mimo to, dane te i tak są bezcenne dla klimatologów, bowiem stanowią bez porównania lepszy materiał badawczy od zapisków pogodowych z czasów jeszcze wcześniejszych.
A jeśli już o tym mowa, należy wspomnieć, iż najlepsze dane meteorologiczne z okresu przez powstaniem meteorologii jako nauki pochodzą z ksiąg handlowych. Chodzi mianowicie o ceny płodów rolnych, które w dużym stopniu są zależne od pogody. Prześledzenie zmian cen na przestrzeni czasu pozwala na wyciągnięcie wniosków odnośnie do zmian pogody i klimatu w ogóle. Nie są to, oczywiście, dane bardzo precyzyjne; umożliwiają jednak wejrzenie w klimatyczną przeszłość regionu, którego dotyczą, Szczególnie wartościowe są w tym kontekście francuskie rejestry dokumentujące termin rozpoczęcia winobrania; najstarsze zapiski pochodzą z XVI w. Innym ciekawym, a jeszcze starszym, źródłem są holenderskie archiwa, gdzie znajdują się dokumenty żeglugowe zawierające informacje np. o datach zamarznięcia kanałów. Tego rodzaju danych pośrednich jest więcej i to dzięki nim udało się z dużą dozą prawdopodobieństwa odtworzyć zmiany klimatu w poprzednim tysiącleciu.
Plama na pogodzie
Nie ulega już wątpliwości, że nasza cywilizacja przyczynia się do długofalowych, globalnych zmian klimatycznych, jednakże większość klimatologów za główną przyczynę okresowych zmian klimatu uważa czynniki pozaludzkie; przede wszystkim związane z aktywnością Słońca.
Jednym z najbardziej znanych przejawów tej aktywności są plamy słoneczne. Są to ciemne obszary o średnicach wielokrotnie większych od średnicy naszej planety, chłodniejsze o kilkaset stopni od otaczającej je fotosfery. Już w XIX w. odkryto, że ilość plam zmienia się cyklicznie, mniej więcej co 11 lat. Przyczyny tego zjawiska wciąż nie są jasne.
Cykle pojawiania się plam słonecznych dość dobrze korelują z okresami ochłodzenia i ocieplenia klimatu. Na przykład, mroźne zimy i chłodne lata w trzecim dziesięcioleciu XIX w. najprawdopodobniej miały swoją przyczynę w najsłabszym cyklu plam słonecznych w tym okresie. Z kolei, upalne lata 60. XX w. zbiegły się w czasie z maksimum aktywności słonecznej, kiedy to na powierzchni naszej gwiazdy pojawiało się najwięcej plam. Nie znamy wprawdzie mechanizmu, który mógłby odpowiadać za taką współzależność, ale tego, że ona istnieje, nie sposób kwestionować. Ponieważ plamom towarzyszą burze magnetyczne, wiatr słoneczny i promieniowanie krótkofalowe, sądzi się, że oddziałują one na jonosferę Ziemi, a za jej pośrednictwem na niższe warstwy atmosfery, gdzie dochodzi do zmian w cyrkulacji powietrza.
Zmieniająca się ilość plam to nie jedyny cykl aktywności Słońca, mogący wpływać na ziemski klimat. Jest ich kilka, a do największych anomalii pogodowych dochodzi wówczas, kiedy fazy poszczególnych cykli nakładają się.
Chłodniej (chyba) nie będzie
Jak doskonale wiemy, prognozy pogody nie zawsze się sprawdzają. Niezależnie od tego, jakiej mocy obliczeniowej użyjemy, nie da się ściśle wymodelować wszystkich czynników mających wpływ na pogodę. Powierzchnia ziemi nie jest matematyczną abstrakcją, lecz skomplikowaną mozaiką krajobrazów – mórz, gór, rzek, równin itp. – z których każdy generuje własny mikroklimat.
Skoro trudno prognozować pogodę na kilka dni naprzód, tym trudniej o przewidywania, co nas czeka w przyszłości. Wydaje się, że trend związany z ociepleniem klimatu utrzyma się, tak więc Ziemia wejdzie w kolejne optimum klimatyczne. Ponieważ żyjemy w interglacjale (ostatnie zlodowacenie zakończyło się ok. 10 tys. lat temu, a kolejne nastąpić może za 10 do 20 tys. lat), nie grozi nam na razie drastyczne ochłodzenie. Klimatolodzy są zresztą w tej kwestii bardzo ostrożni. Z reguły unikają mówienia o zmianach klimatu, zamiast tego używając pojęć takich, jak anomalie czy fluktuacje pogody.
Należy bowiem pamiętać, że w skali geologicznej zmiany klimatu nie są niczym nadzwyczajnym. Przed 20 mln lat obszar Polski, na przykład, był areną znacznych wahań klimatycznych – od klimatu podzwrotnikowego po umiarkowanie chłodny. Przed ok. 800 tys. lat doszło do kilku zlodowaceń, podczas których niemal cały obszar Polski pokrył lodowiec. Nie tak dawno, bo 7?5 tys. lat temu, nasi dalecy przodkowie doświadczyli optimum klimatycznego, z ciepłymi zimami i gorącymi latami. Później, aż do czasów współczesnych, nie dochodziło do wielkich fluktuacji pogodowych, jednak pojawiały się okresy chłodu, jak wspomniana na początku mała epoka lodowa.