Světový meteorologický den 2007

POLÁRNÍ METEOROLOGIE: POCHOPENÍ GLOBÁLNÍCH VLIVŮ

Poselství generálního tajemníka Světové meteorologické organizace M. Jarrauda

Světová meteorologická organizace (SMO) a jejích 187 členů i celosvětové společenství pracovníků a příznivců meteorologie slaví každoročně dne 23. března Světový meteorologický den. Tímto dnem si připomínáme 23. březen 1950, kdy vstoupila v platnost Úmluva, jíž byla naše organizace založena. Následně byla v roce 1951 SMO určena jako odborná agencie OSN.

V roce 2005 u příležitosti svého 57. zasedání Výkonná rada SMO rozhodla, že tématem roku 2007 bude Polární meteorologie: pochopení globálních vlivů. Vyjádřila tak uznání významu a zároveň svým dílem přispěla k Mezinárodnímu polárnímu roku (International Polar Year, IPY) 2007–2008, který probíhá pod záštitou SMO a Mezinárodní rady pro vědu (International Council for Science, ICSU). S cílem zajistit vědcům možnost v obou polárních oblastech pracovat během letních i zimních měsíců tato akce probíhá vlastně od března roku 2007 do března roku 2009. Základní koncepce roku IPY spočívá v intenzivním výkonu mezinárodně koordinovaného interdisciplinárního vědeckého výzkumu a pozorování, zaměřeného na polární oblasti Země a jejich dalekosáhlé celosvětové vlivy.

V posledních letech jsme svědky oživujícího se zájmu o klima a ekologické podmínky panující v polárních oblastech. Tento zájem má své významné historické kořeny, neboť tyto oblasti již tradičně hrají v činnosti SMO i její předchůdkyně Mezinárodní meteorologické organizace (MMO) zásadní úlohu. V roce 1879 schválil Druhý meteorologický kongres koncepci Mezinárodního polárního roku, který pak proběhl v letech 1882–1883. Druhý Mezinárodní polární rok, také iniciovaný MMO, proběhl v letech 1932–1933. Úspěch prvního i druhého roku IPY vedl k vypracování koncepce šířeji pojatého mezinárodního geofyzikálního roku zahrnujícího i nižší zeměpisné šířky, nikoliv prostě dalšího mezinárodního polárního roku. Šlo o Mezinárodní geofyzikální rok (International Geophysical Year, IGY) v trvání od 1. července 1957 do 31. prosince 1958 a s dalekosáhlými důsledky v oblasti vědeckého výzkumu, neboť se jej zúčastnilo na 80 tisíc vědců z 67 zemí.

Prostřednictvím národních meteorologických a hydrologických služeb (NMHS) a dalších institucí svých členských zemí má SMO v úmyslu k novému roku IPY podstatným způsobem přispět, a to v oblasti vědeckého výzkumu a pozorování v polární meteorologii, oceánografii, glaciologii a hydrologii. Dalším zásadním příspěvkem SMO k roku IPY bude její činnost realizovaná prostřednictvím Kosmického programu SMO. Z vědeckých a operačních výsledků roku IPY budou nakonec s výhodou těžit i některé další Programy SMO, neboť jejich výstupem budou i komplexní datové soubory a autoritativní vědecké poznatky k zajištění dalšího rozvoje monitorovacích a předpovědních systémů životního prostředí, včetně předpovědí nepříznivých povětrnostních podmínek. Kromě toho rok IPY poskytne cenné příspěvky k vyhodnocování klimatické změny a jejích dopadů, zejména bude-li možno pozorovací sítě zřízené popř. zkvalitněné během období IPY udržovat v chodu po dobu mnoha dalších let.

Z hlediska meteorologických pozorování in situ patří polární oblasti mezi nejřidčeji pokryté oblasti na Zemi. Polární meteorologie proto ve velkém rozsahu čerpá z polárních družic. Dřívější údaje poskytované meteorologickými družicemi z těchto oblastí sestávaly většinou ze zobrazení ve viditelném a infračerveném spektru. V posledních letech je však k dispozici mnohem širší sortiment produktů, vytvářených pomocí aktivních i pasivních mikrovlnných přístrojů, které umožňují zejména určit teplotní a vlhkostní průběhy, dokonce i za oblačných atmosférických podmínek a také stanovit parametry větru, rozsahu a koncentrace mořského ledu a další údaje. Kromě toho je tento relativní nedostatek pozorování in situ do jisté míry kompenzován uplatněním automatizovaných povětrnostních stanic (AWS) a jak pevných, tak na ledu plovoucích bójí.

Polární oblasti se sice nacházejí ve velké vzdálenosti od hustěji zalidněných zón, přesto však existuje velká potřeba spolehlivých předpovědí počasí i v těchto oblastech. V okolí Arktidy je předpovědí třeba k ochraně domorodých společenství a na podporu námořní dopravy a operací a také k průzkumu a těžbě ropy a zemního plynu. V Antarktidě jsou spolehlivé předpovědi nezbytné ke složitým vzdušným a námořním logistickým operacím a na podporu vědecko-výzkumných programů a stále intenzivnějšího cestovního ruchu. Předpovídání počasí v obou těchto částech světa představuje v porovnání s nepolárními oblastmi některé jedinečné výzvy. Výrazný pokrok dosažený v posledních letech na úseku pozorovacích systémů a numerické předpovědi počasí však vedl v  předpovídání počasí ke značnému zlepšení, včetně předpovědí zpracovávaných pro polární oblasti.

V posledních desetiletích byly v životním prostředí polárních oblastí zjištěny významné změny, jako jsou např. úbytek věčného mořského ledu, odtávání některých ledovců a permafrostu a úbytek ledu v řekách a jezerech. Tyto změny, které jsou dokonce mnohem patrnější v Arktidě než v Antarktidě, jsou předmětem rozsáhlých studií. Z Třetí hodnotící zprávy Mezivládního panelu o klimatické změně (IPCC) z roku 2001, kde se na záštitě nad jejím vypracováním podílela i SMO, vyplývá, že v průběhu 20. století se průměrná celosvětová povrchová teplota Země zvýšila přibližně o 0,6 °C. Zpráva dále uvádí odhady naznačující, že povrchové teploty zprůměrované za celou planetu se v období let 1990 až 2100 zvýší o 1,4 až 5,8 °C. Podle celkových odhadů IPCC se do roku 2100 hladiny moří zvednou o 9 až 88 cm, což by pro celou řadu rozvojových zemí na malých ostrovech a obecně pro nízko položené oblasti celého světa představovalo velmi závažný problém. IPCC v současné době zpracovává Čtvrtou hodnotící zprávu, která bude zveřejněna během roku 2007.

Ubývání mořského ledu by mohlo způsobit závažné změny mořských ekosystémů, a tím negativně ovlivnit mořské savce a obrovské populace krilu, zásadní potravy nespočetných mořských ptáků, tuleňů a velryb. Citlivý na dlouhodobé oteplování atmosféry je také permafrost, a je tedy pravděpodobné, že v Arktidě dojde ke stále intenzivnějšímu roztávání zmrzlé půdy doprovázenému rozšiřováním mokřin a možností podstatného poškození staveb a další infrastruktury vybudované na zmrzlé půdě. Takovéto tání by také mělo své důsledky pro uhlíkový cyklus, neboť by došlo k uvolňování jednoho z nejvýznamnějších skleníkových plynů, metanu, v současné době uvězněného uvnitř permafrostu.

Nesmírně významný stratosférický plyn je ozon, neboť pohlcováním ultrafialového slunečního záření chrání biosféru. Atmosférický ozon byl poprvé měřen nad Antarktidou pozemními přístroji v roce IGY v letech 1957–1958. Od poloviny 70. let 20. století byl ke konci zimního období na jižní polokouli zjišťován odlišný vzorec výskytu ozonu, neboť každým rokem byly postupně naměřeny jeho stále nižší hodnoty, a to až do nástupu jarního ohřívání stratosféry. Objev ozonové díry nad Antarktidou proto představoval významný výstup aktivit roku IGY. Nakonec bylo stanoveno, že tato „díra“ se z velké části vytvořila v důsledku emisí některých široce využívaných průmyslových plynů. Poté, co byla v reakci na toto zjištění přijata příslušná opatření, se však nyní zdá, že se ozon stabilizuje. Odhaduje se, že v případě dodržování ustanovení Montrealského protokolu z roku 1987 o látkách způsobujících úbytek ozonové vrstvy by se ozonová vrstva ve středních zeměpisných šířkách do poloviny tohoto století obnovila až na své normální hodnoty a že tato regenerace by nad Antarktidou vyžadovala dalších 15 let.

Jakkoli významné je studium polární meteorologie samo o sobě, je nutné stále co nejvíce zdůrazňovat zásadní vliv polárních regionů na globální klimatický systém jako celek. Změny ve vyšších zeměpisných šířkách mohou mít a mají významný vliv na všechny ekosystémy a na všechny lidské společnosti bez ohledu na to, v jakých zeměpisných šířkách se nacházejí. Dopady polární meteorologie je proto třeba zvažovat v co nejširších souvislostech. 

Skutečně lze vyjmenovat četné příklady celosvětového dosahu polárních jevů. Polární led například představuje účinný tepelný příklop, jenž sehrává zásadní roli při udržování celosvětové oceánské cirkulace. Kromě toho hrají polární regiony prvotní úlohu při utváření globálního klimatického systému, jehož hnací silou je energie přijímaná ze Slunce, většinou v nižších zeměpisných šířkách. Během roku přijme rovníková oblast jako celek asi pětkrát více tepelné energie než póly a na tento velký teplotní gradient reaguje atmosféra spolu s oceány přenosem tepla směrem k pólům. Oba polární regiony proto navazují na zbytek klimatického systému Země prostřednictvím dost složitých cest vycházejících ze současného působení atmosférického toku a oceánské cirkulace. 

Jižní oscilace El Niño (El Niño–Southern Oscillation, ENSO) představuje významné kolísání hmot nad celou tropickou částí Tichého oceánu, spojené s periodickými změnami povrchových teplot vod ve východní části Tichého oceánu. Sám o sobě ENSO vlastně představuje mohutný klimatický cyklus. Bylo prokázáno, že ovlivňuje oblasti do obrovských vzdáleností od pacifické pánve. Ze statistických důkazů například vyplývá, že v některých částech Afriky může ENSO přispívat k meziročním změnám intenzity srážek a dokonce k suchu. Tento jev byl připsán výskytu El Niño v letech 1991 a 1992, kdy epizoda pustošivého sucha ohrozila hladomorem na 18 milionů lidí. „Telespojení“ (Teleconnections) jsou definována jako atmosférické interakce mezi široce oddělenými regiony a těmito vztahy mezi polárním počasím a ostatními povětrnostními a klimatickými jevy se nyní zabývají výzkumní pracovníci.

Mezinárodní polární rok 2007–2008 se proto bude zabývat širokým spektrem fyzikálních, biologických a společenských otázek souvisejících – úzce i nepřímo – s polárními regiony. Naléhavost a složitost změn pozorovaných v polárních regionech bude vyžadovat široce pojatý a jednotný vědecký přístup. Posílená mezinárodní spolupráce a otevřená partnerství vznikající na základě tohoto přelomového vědeckého úsilí nepochybně usnadní neomezený přístup k údajům a podnítí celoplošné výzkumné iniciativy. Díky mohutnému a vstřícnému úsilí bude rok IPY také představovat významný krok kupředu na cestě ke zpřístupňování vědeckých poznatků široké veřejnosti. Významnou problematikou bude přitom skutečnost, že vlivy původně pocházející z polárních regionů jsou významné také z hlediska globálního klimatického systému jako celku, takže bude také potvrzeno, že celá řada změn zjištěných ve vyšších zeměpisných šířkách má významný vliv na udržitelný rozvoj všech lidských společností, a to bez ohledu na to, v jaké zeměpisné šířce žijí.

Meteorologie je již dlouho uznávaná jako vzor vědy bez hranic. Polární meteorologie představuje snad úplně mezní příklad tohoto principu. Právě proto doufám, že v době, kdy mezinárodní meteorologická komunita slaví Světový meteorologický den 2007, si všechny členské země SMO uvědomí význam polární meteorologie a její potenciální globální dopady na jejich život, bezpečnost a blahobyt. Předpokládám také, že výstupy z těchto aktivit přispějí k lepšímu pochopení proměnné povahy klimatu a klimatické změny i k vytvoření tak potřebných klimatických aplikací řešících některé významné výzvy 21. století.