Drīz būs ekstrēmi! Pētnieks par to, kā Latvijā mainās klimats

Krusas graudi plūmes lielumā, vētras, lietusgāzes, karstuma viļņi, kaitēkļu savairošanās – tās ir tikai dažas no parādībām, ar ko nākotnē būs jāsadzīvo. «Laika apstākļi kļūs ekstrēmāki,» skaidrojot, kā un kāpēc mainās klimats un vai tas ir normāli, sarunā ar TVNET saka Latvijas Universitātes Ģeogrāfijas un Zemes zinātņu fakultātes docents, vadošais pētnieks Raimonds Kasparinskis.

Cik daudz mums zināms par klimata izmaiņām, to ietekmējošiem faktoriem un klimata izmaiņu prognozēšanu nākotnē?

Viss nav tik vienkārši saistībā ar klimata izmaiņu un laika apstākļu nobīdes noskaidrošanu un prognozēšanu nākotnē. Šajā gadījumā būtiski ir trīs aspekti, kuri laika gaitā mainās un papildinās, pirmkārt, dabas faktori un procesi, otrkārt, zināšanas par tiem (tostarp izejas dati, to kvalitāte, pieejamība, uzkrāšanas ilgums, izšķirtspēja (mērogs) un, treškārt, pieejamās tehnoloģiskās iespējas, kas nepārtraukti attīstās. Tādēļ liela nozīme ir uzticamajiem datu avotiem - vēsturiskai un faktiskai informācijai un to pieejamības kvalitātei. Piemēram, relatīvi aptverošā un ilgā laika posmā uzkrāta ir informācija par sauszemes novērojumiem, bet, kā zināms, Pasaules okeāns sedz lielāko Zemes daļu.

Ko mēs zinām par procesiem Pasaules okeānā un to ietekmi uz klimata izmaiņām?

Šajā gadījumā būtisks devums ir no satelītinformācijas, bet

meteoroloģijā šī informācija ir būtiski papildināta tikai kopš 1970. gadiem līdz ar satelīttehnoloģiju un datortehnoloģiju attīstību.

Saistībā ar troposfēras (atmosfēras zemākais slānis) pētniecību liela nozīme ir radiozondēšanas informācijai, kas uzkrāta tikai kopš 1958. gada. Savukārt laika apstākļu pētniecībā un prognozēšanā ļoti būtiska nozīme ir doplera radaru informācijai, kas ir relatīvi jauna.

Runājot par klimatu, bieži mēs pārprotam, ko nozīmē klimats un laika apstākļi. Ar ko atšķiras šie jēdzieni?

Klimats ir ilggadējs laika apstākļu režīms, kas veidojas daudzu dabas faktoru, piemēram, Saules radiācijas, Zemes virsmas rakstura un ar to saistīto atmosfēras cirkulācijas procesu rezultātā. Klimatu raksturo vidējotas un ilglaicīgas atmosfēras fizikālo rādītāju vērtības, kas piemīt Zemei kopumā (globālais klimats) vai noteiktai teritorijai (valstij vai reģionam). Kā klimata references jeb atskaites periods tiek ņemts vērā pēdējo 30 gadu periods.

Savukārt laika apstākļi ir atmosfēras stāvoklis konkrētā brīdī vai laika posmā jebkurā Zemes punktā vai rajonā. Laika apstākļus raksturo vairāki meteroloģiskie elementi, piemēram, gaisa temperatūra, spiediens, mitrums, vējš (vēja virziens, ātrums), mākoņainība, nokrišņi, laika parādības un citi.

Klimatā novērojams cikliskums, ko ietekmē daudzi dabas faktori. Viens no nozīmīgākajiem Zemes klimatu ietekmējošiem faktoriem ir Saules aktivitāte, kurai piemīt cikliskums. Ir izpētīts, ka ir notikušas vairākas simtgadīga laika mēroga svārstības Ziemeļatlantijas reģiona klimatā pēdējo 1000 gadu laikā, ieskaitot relatīvu gaisa temperatūras pazemināšanos periodā no 1450. līdz 1850. gadam, kas ir zināms kā Mazais ledus laikmets.

Piemēram, periodā no 1645. līdz 1715. gadam, kā arī laikā no 1790. līdz 1830. gadam, kad bija īpaši zema Saules aktivitāte, tika novērota būtiska gaisa temperatūras pazemināšanās Eiropas vidienē.

Liecības par to var vērot mākslā, kur gleznās vērojami ziemas skati, aizsalusi Temza un pat Portugāles osta. Atsevišķi pētījumi parāda, ka Saules aktivitāte ir viens no nozīmīgākajiem faktoriem, kas ietekmē Atlantijas okeāna straumju un atmosfēras cirkulāciju.

Jo saules aktivitāte ir augstāka (lielāks plankumu skaits uz Saules), jo vairāk enerģijas saņem Zeme, līdz ar to Pasaules okeānā virsējie slāņi vairāk sasilst, notiek iztvaikojums un rodas cikloni, kas nes mitras gaisa masas, nokrišņus, kā arī pastiprina vēju. Šajā gadījumā būtiski pievērst uzmanību Pasaules okeāna straumju sistēmai, piemēram, Golfa siltā straume nosaka mērenu klimatu Latvijā.

Viduslaikos vairākus gadsimtus tika novērots relatīvi maigs klimats – siltais periods ilga aptuveni no 11. līdz 14. gadsimtam. Zināms, ka šajā laikā vikingi apdzīvoja daļu Grenlandes, kur bija zaļa zāle. Zaļā zeme! Tā arī ir radies Grenlandes nosaukums. Kādēļ tad mūsdienās Grenlandi mēs vairs neuztveram kā «zaļo zemi»?

Droši vien tas skaidrojams ar klimata izmaiņām un to ietekmi. Mūsdienās Grenlandē ledāji kūst, un tas nozīmē, ka dabiskais cikls turpinās – viss atgriežas.

Ja tēlaini iedomājamies, ka vikingi Grenlandē kādreiz pļāva zāli, tad to, iespējams, varēs darīt arī nākotnē.

Interesanti, ka Saules aktivitāte kopš 20. gadsimta ir līdzīgā līmenī kā viduslaiku relatīvi siltajā periodā.

Ja atskatāmies tālākā ģeoloģiskā pagātnē, varam iedomāties, ka Latvijas teritoriju kādreiz sedza ledājs. Atsevišķi pētījumi ļauj domāt, ka Latvijas centrālās daļas un Austrumlatvijas augstieņu iekšējo daļu atbrīvošanās no vienlaidu ledus segas iezīmējās ne ātrāk kā aptuveni pirms 18 500 gadiem.

Varam iedomāties kā izskatījās Latvijas ainavas pirms aptuveni 10 tūkstošiem gadu, kad atkāpās ledājs. Piejūras zemienē skalojās Baltijas ledus ezers.

Savukārt Litorīnas jūras laikā pirms aptuveni 7 tūkstošiem gadu gaisa temperatūra bija augstāka nekā mūsdienās,

ko iespējams noteikt pēc vēsturiskajiem augsnes un sporu putekšņu datiem. Smejoties varam spriedelēt, ka diezin vai cilvēka saimnieciskā jeb antropogēnā darbība un siltumnīcefekta gāzu emisijas būtu to ietekmējušas tajā periodā. Visticamāk tas saistāms ar citiem dabas faktoriem.

Vai kopumā uz zemeslodes gaisa temperatūra paaugstinās?

Apvienoto Nāciju Organizācijas (ANO) Klimata pārmaiņu starpvaldību padome (IPCC) ir publicējusi piecus visaptverošus ziņojumus, kuros ir izskatītas jaunākās aktualitātes klimata zinātnē. Balstoties uz plaša apjoma zinātnisku darbu, kas tika pārstāvēts šajos ziņojumos, Padome konstatējusi, ka ir ļoti ticams:

cilvēku darbības ietekme ir kalpojusi par galveno iemeslu globālajai sasilšanai, kas ir novērota kopš 20. gadsimta vidus.

Globālās vidējās zemes un okeānu virsmas temperatūras pieaugums laika posmā no 1880. līdz 2012. gadam ir 0,85 grādi. Par straujām klimata izmaiņām liecina arī citi pierādījumi, piemēram, Pasaules okeāna ūdens temperatūras paaugstināšanās, sniega un ledus segas samazināšanās. Satelītu novērojumi liecina, ka Arktikā ledus daudzums jūrā kopš 1979. gada ir samazinājies par 3,5 - 4,1 %. Laika posmā no 1901. līdz 2010. gadam globāli jūras līmenis ir cēlies par 0,19. Kopš 1950. gada daudz biežāk tiek novēroti ekstremāli laika apstākļi, piemēram, siltuma viļņi, vētras, plūdi un mežu ugunsgrēki.

Cik lielā mērā klimata izmaiņas ietekmē rūpniecības attīstība, dabu nerespektējoša cilvēku rīcība?

Siltumnīcefekta izmaiņas veicina siltuma apjoma uzkrāšanos atmosfērā. Ja runājam par siltumnīcas efektu izraisošām nozīmīgākajām gāzēm (oglekļa dioksīds, metāns, slāpekļa oksīds), tad to palielinātas koncentrācijas atmosfērā mūsdienās un palielināšanos pēdējā gadsimta laikā saistāmas galvenokārt ar cilvēka saimniecisko jeb antropogēno darbību.

Tomēr nav iespējams skaidri apzināt un prognozēt ledāju kušanas un vulkānisma ietekmi uz siltumnīcefektu izraisošo gāzu koncentrāciju atmosfērā.

Mēs īsti nezinām, kā Latvijas klimatu ir ietekmējuši, piemēram, vulkāna izvirdumi Islandē.

Varbūt tādēļ pēdējos gados ziemas ir relatīvi siltākas, bet vasaru sākums ir vēsāks, kā rezultātā vairāk rodas mākoņi un pastiprinās ciklonu darbība, ko ietekmē arī vulkāna izraisītie kondensācijas kodoli?

Ja atskatāmies tālākā pagātnē un analizējam vēsturisko ģeoloģisko informāciju oglekļa dioksīda koncentrācijām no Antarktikas ledus serdēm un sakarības ar iespējamo globālo temperatūru pēdējo 400 000 gadu laikā, tad novērojams cikliskums, kur izceļas pieci starpleduslaikmetu siltie periodi, kuri norisinās aptuveni ik pēc 116 000 gadiem. Šādā aspektā varam secināt, ka, visticamāk, siltumnīcefekta gāzu koncentrācijas atmosfērā nav saistāmas vienīgi ar antropogēno darbību, bet gan ar citiem dabas faktoriem.

Interesanti, ka pirms aptuveni 350 tūkstošiem gadu vispirms Saules aktivitātes izmaiņu rezultātā palielinājās gaisa temperatūra un tad, kūstot ledājiem, aktivizējoties vulkānismam, – atbrīvojās oglekļa dioksīds un notika klimatiskās izmaiņas. Savukārt mūsdienās novērojama pretēja tendence – vispirms palielinās oglekļa dioksīda koncentrācija, bet pēc tam norisinās temperatūras paaugstināšanās. Arī viduslaikos iezīmējās siltais periods, līdzīgi kā mūsdienās, tomēr par rūpniecības ietekmi uz siltumnīcefekta gāzu emisijām tajā laikā spriest būtu amizanti.

Kādas tendences Latvijā tiek novērotas šobrīd un ar ko tās saistītas?

Gaisa temperatūras un nokrišņu režīmu un sadalījumu Latvijas teritorijā nosaka saņemtais Saules starojums, atmosfēras cirkulācijas īpatnības, kā arī Baltijas jūras, Rīgas līča un reljefa ietekme. Latvijā tāpat kā citās Ziemeļeiropas valstīs, pēdējā gadsimta laikā kopumā ir novērojams gan temperatūras, gan nokrišņu daudzuma pieaugums.

Pētījumi parāda, ka vidējā gada gaisa temperatūra Latvijas teritorijā no 1950. līdz 2010. gadam ir bijusi 6,0 grādi, bet pēdējo 30 gadu periodā (1981.-2010. gads) tā ir pieaugusi līdz 6,4 grādiem.

Absolūtais temperatūras maksimums +37,8 grādi tika fiksēts 2014. gada 8. augustā Ventspilī.

Gada vidējais temperatūras pieaugums Rīgā laika posmā no 1795. gada līdz 2010. gadam ir 1,3 grādi, bet augstākais tas ir pavasara mēnešos (maijā, aprīlī, martā), kā arī ziemas sākumā (decembrī).

2002., 2010. un 2011. gada vasaras sezonas ir bijušas vienas no siltākajām meteoroloģisko novērojumu vēsturē Latvijas teritorijā. Desmit aukstākās vasaras pēc «Rīga Universitāte» novērojumu stacijas datiem raksturīgas 19. gadsimtam, kā arī līdz 20. gadsimta vidum.

Nokrišņu daudzumu Latvijā nosaka atmosfēras liela mēroga cirkulācija, kas ietekmē mitro gaisa masu pārnesi no Atlantijas okeāna pāri Baltijas jūrai galvenokārt cikloniskās darbības dēļ. Pētot nokrišņu daudzumu, iezīmējās tendence: nokrišņu daudzums un ļoti stipru nokrišņu biežums ir pieaudzis. Iepriekš lietusgāzes bija īslaicīgas, bet tagad redzam, ka lietus ir intensīvāks – gāž gluži kā ar spaiņiem.

Pērkona negaiss rodas, ja mākoņi izveidojas 7 līdz pat 10 km biezumā. Analizējot vēsturisko informāciju no sinoptiskajām kartēm, var secināt, ka pagājušā gadsimta vidū mākoņi neveidojās tik augsti kā mūsdienās, bet tagad veidojas.

Kas to ietekmē?

Iespējams, ka tas skaidrojams ar globālās sasilšanas tendencēm, jo norisinās aktīvāka mākoņu veidošanās un izkrīt vairāk nokrišņu. Otrkārt, ja analizējam, no kurienes Latvijai tiek atnesti nokrišņi, tad jārēķinās, ka Latviju ietekmē vairāki ciklonu izcelsmes reģioni – no Atlantijas okeāna (pārnese no rietumiem), Vidusjūras, Melnās jūras (pārnese no dienvidiem), bet atsevišķos gadījumos izpaužas Barenca jūras cikloni. Tātad jāanalizē ciklonu trajektorijas, no kurienes šādas gaisa masas mums pietuvojas.

Ja dominējošie cikloni, kas atnes ļoti stiprus nokrišņus Latvijā, tipiski ir saistāmi ar gaisa masu pārnesi no rietumiem, no Atlantijas okeāna, tad interesanti, ka kopš pagājušā gadsimta 80. gadu beigām dominē cikloni ar gaisa masu pārnesi nevis no rietumiem, bet gan dienvidiem - no Melnās jūras un Vidusjūras. Atsevišķos gadījumos – Barenca jūras cikloni no ziemeļiem. Tātad jāpēta: kas ietekmē šādus procesus?

Pēdējos gados Latvijā klimats ir mainījies, piemēram, Ziemassvētkos bieži līst lietus, bet Lieldienās snieg. Šogad no ziemas skatuves nozudis kārtīgs sals un sniega kupenas, bet šī vasara pagāja bez tveices. Ar ko saistīta šāda nobīde laika apstākļos?

Analizējot esošo situāciju un veicot prognozes, mēs nevaram runāt kopumā par zemeslodi īsā laika posmā – ir jāanalizē reģioni atsevišķi. Piemēram, Rietumeiropā un Krievijas rietumos šīs vasaras sākumā bija novērojams relatīvi liels karstums, bet virs Latvijas teritorijas ieplūda aukstas gaisa masas, ko nosaka atmosfēras cirkulācija un sinoptiskie procesi, tādēļ uzmanība jāpievērš to analīzei.

Ja tiek novērota globālā temperatūras paaugstināšanās, tad jārēķinās ar anomālijām, kā arī relatīvi zemām temperatūrām atsevišķos reģionos.

Ja aukstās gaisa masas neizpaudās virs Latvijas teritorijas ziemā un ziema bija relatīvi silta, tad attiecīgi notika nobīde atmosfēras cirkulācijas procesos un šīs gaisa masas izpaudās ar laika nobīdi vēlāk – pavasarī un vasaras sākumā.

Jā, par lietus un negaisu trūkumu nevaram sūdzēties...

Jūnijs un jūlijs Latvijā tipiski tiek uztverti kā pērkona negaisu sezona, līdz ar to šajos mēnešos nav ieteicams plānot atvaļinājumu. Ja augustā parasti gaidām sausumu, tad interesanti, ka pēdējā laikā arī augusts ir kļuvis relatīvi lietains, bet sausā sezona nobīdās uz priekšu.

Tātad, vērojams, ka laika apstākļi mainījušies - tajos ir mēneša, pat pusotra mēneša nobīde.

Šajā augustā izpaužas gaisa masas, kas raksturīgas jūnijam un jūlijam. Ap 22. septembri, kad ir rudens ekvinokcija, sākas cīņa starp aukstajām un siltajām gaisa masām, kas izpaužas kā vētru sezona. Novembrī pie mums jau vajadzētu izpausties arktiskai gaisa masai no ziemeļiem. Tas nozīmē, ka ziemas saulgriežos vajadzētu būt sniegam, bet ne pērn, ne aizpērn sniega nebija. Uzsniga janvārī, un tas jau atkal liecina par mēneša, pusotra mēneša nobīdi.

Kādas būs klimatiskās tendences nākotnē?

Uz šo jautājumu atbildēt ir ļoti grūti, jo ir daudz nezināmo faktoru, piemēram, novērojam, ka kūst Grenlandes ledāji, rezultātā Atlantijas okeāna ziemeļu daļā ieplūst plašas relatīvi aukstāka ūdens masas, mainās ūdens blīvums. Kā tas ietekmē Golfa straumi un mums zināmo Islandes minimumu, kur veidojas Atlantijas okeāna cikloni, kas nes siltas un mitras gaisa masas virs Latvijas?

Tikpat neskaidrs ir jautājums saistībā ar vulkānu izvirdumu ietekmi vai Saules aktivitāti, ko prognozēt ir ļoti sarežģīti, bet šiem faktoriem ir ļoti būtiska ietekme uz klimata izmaiņām.

Protams, esošās tendences ir skaidras, un pasaulē zinātnieki nodarbojas ar klimata modelēšanu un klimata mainības scenāriju izstrādi. Nākotnes klimata izmaiņu scenāriji paredz, ka globālā vidējā temperatūra paaugstināsies par 1,4 - 5,8 grādiem un paredzamais sasilšanas temps būs straujāks, nekā tas bija novērots 20. gadsimtā.

Kad pakavējamies bērnības un jaunības atmiņās, skaidri apjaušam klimata izmaiņas.

Uzskatu, ka biežāk būs jārēķinās ar ekstremālām parādībām, piemēram intensīvām lietusgāzēm, vētrām, karstuma viļņiem, sausumiem,

kas radīs apdraudējumu cilvēku veselībai un tautsaimniecībai. Tādēļ būtiski ir veikt pielāgošanos jeb adaptāciju šādiem notikumiem. Vienkārši rēķināties ar dabu un tās spēku, kuram nevaram pretoties. Ja būsim gatavi, tad pārdzīvosim bez būtiskiem zaudējumiem.

Jādomā līdzi pašiem, jo ne vienmēr varam paļauties uz klimatisko modeļu prognozēm. Piemēram, Latviju ietekmē lokālie aspekti, virpuļviesuļu rašanās, arī tā saucamais līča efekts, kurus iekļaut klimatiskajos un prognostiskajos modeļos ir sarežģīti.

Var gadīties, ka piemēram, rudenī pēkšņi uzsnigs negaidīts sniegs un tikpat ātri sniegs nokusīs. Pirms kāda laikā Kolkā uzsniga aptuveni metru biezs sniegs, kuru neviens nebija gaidījis.

Grenlandes ledāja kopējā platība pārsniedz 2,1 miljonu kvadrātkilometru, biezums vietām sasniedz trīs kilometrus. Viens no ledus kušanas iemesliem: Grenlandes ledājā savairojušās aļģes – mikroskopiski augi, kas pirmo reizi tika novēroti pirms vairāk nekā simt gadiem Aļģes ledus virsmu padara tumšāku, tas ir uzņēmīgāks pret saules radiāciju un līdz ar to ātrāk kūst. Kā Grenlandes ledus kušana ietekmē klimatu?

Kūstot ledum pie Grenlandes, atbrīvojas aukstā ūdens masas, kas ir blīvākas un līdz ar to grimst lejup. Hipotētiski Grenlandes ledus kušana izraisīs pretēju efektu modeļiem, kas paredz, ka kļūs siltāks. Šie aspekti ir padziļināti jāpēta, jo

iespējams, ka norisināsies pretējs process gaidītajam sasilšanas efektam – kļūs vēsāks.

Tāpēc, ka tā dēvētais Islandes minimuma reģions varētu virzīties uz dienvidiem, bet virs Skandināvijas varētu ieplūst aukstākas gaisa masas no ziemeļiem. Tas gan ir neskaidrs un neizpētīts process.

Un vasaras?

Ja ziema ir auksta, tad vasara karsta. Ja ziema ir silta, tad vasarai jābūt vēsai, jo neatnākušais aukstums ierodas ar nobīdi un izpaužas vasarā. Dabiskie cikli seko viens otram – ja ir lietus, pēc tam jāseko sausam periodam.

Tomēr, domājot par laika apstākļiem, jāņem vērā, ka ir daudz aspektu, ko nezinām un kas neiekļaujas nevienā no esošajiem prognozēšanas modeļiem.

Klimata izmaiņas nozīmē arī to, ka mainīsies ekosistēmas – kaut kas izzudīs, kaut kas nāks vietā.

Arī līdzšinējie lauksaimniecības modeļi vairs nebūs aktuāli. Ja ledāju kušanas ietekmē pie mums kļūs nevis siltāks, bet vēsāks, – eglēm apstākļi būs labvēlīgi. Ja klimats kļūs siltāks, tad jādomā par citām koku sugām.

Vētras izraisīs vējlauzes un vējgāzes. Prognozējama ir kaitēkļu savairošanās. Ziemas būs īsākas un sniega sega mazāka.

Vēlās salnas un vēsās vasaras ietekmēs lauksaimniecības kultūras. Piemēram, apsals ābeļu, ķiršu ziedi.

Augļu un dārzeņu audzētājiem būs jārēķinās ar apstākļu maiņu. Iespējams, ka cilvēki mitruma dēļ nevarēs iestādīt, piemēram, kartupeļus.

Ko darīt lauksaimniekiem, vai ir pamats panikai?

Ar dabu varam tikai sadzīvot un adaptēties situācijai. Ir jārēķinās, ka riski būs. Nāksies izvēlēties laika apstākļiem piemērotas kultūras, virzoties prom no tradicionālajām.

Tomēr gēnu inženierija iet uz priekšu lieliem soļiem...

Lai zinātu, kas mūs sagaida un izprastu procesus dabā, jāattīstās starpnozaru pētniecībai – kopā jāstrādā klimatologiem, ģeologiem, fiziķiem, biologiem, mikrobiologiem. Jo precīzākas prognozes, jo labāk spēsim adaptēties.

Vai nāksies mainīt arī garderobi - šorti un trušādas kažoks vairs nenoderēs?

Es ieteiktu kažokus pārāk dziļi skapī nenoglabāt. Mūs var pārsteigt nesagatavotus Grenlandes kūstošo ledāju nezināmā ietekme uz sinoptiskajiem procesiem un atmosfēras cirkulāciju.