Honnan tudjuk, hogy van kapcsolat a szélsőséges időjárási események és az éghajlatváltozás között?

Egy közlekedési analógiával élve: ha rendszeresen a megengedettnél gyorsabban hajtok, az megnöveli egy baleset kockázatát. De a baleset bekövetkeztének nem feltétlenül a gyorshajtás az elsődleges oka: lehet az a nedves útfelület vagy egy másik figyelmetlen autóvezető is. A példánál maradva, vizsgálhatjuk a balesethez vezető folyamatokat (benne a sebesség megválasztását); nézhetjük azt, hogy a gyorshajtás mennyivel növelte meg annak esélyét; vagy rámutathatunk arra általánosságban, hogy túl gyorsan menni veszélyes.

Az EEA (extreme event attribution, vagy másképp climate change attribution, azaz szélsőséges események klímaváltozáshoz való hozzárendelése) kezdetei 2004-re tehetők, amikor kutatók egy csoportja megállapította, hogy nagy valószínűség szerint az antropogén befolyás legalább megduplázta a 2003-as európai hőhullámhoz hasonló események előfordulásának kockázatát. A 2011-es első megjelenése óta több mint száz, az extrém események és az éghajlatváltozás közötti kapcsolatot vizsgáló tanulmány készült az Amerikai Meteorológiai Társaság (AMS) folyóiratának különkiadásába.

Az régóta ismert, hogy a klímaváltozás következtében egyre gyakoribbá és intenzívebbé válnak a hőhullámok. Ugyanakkor, mint azt érzékeljük is, a természetes változékonyság következtében továbbra is előfordulhatnak a megszokottnál hűvösebb periódusok is. Az egyes régiók között is különbségeket fedezhetünk fel: az elhíresült 2003-as európai hőhullám hazánkban korántsem volt olyan intenzív, mint a 2007-es. Közelmúltbeli tanulmányok sokasága azonban már nem a hőhullámokat általánosságban, hanem konkrét eseteket vizsgálva állítja: az éghajlatváltozással sokszorosára növekedett mind előfordulásuk valószínűsége, mind intenzitásuk – esetenként olyannyira, hogy „a klímaváltozás bolygóra gyakorolt hatásának egyértelmű bizonyítékaként” tekinthetünk rájuk.

Vizsgáltak azonban olyan szélsőséges csapadékhullással járó eseményt is, amely az elemzések szerint az éghajlatváltozás ellenére (mely az adott időszakban és régióban kevésbé valószínűvé tette azt) következett be, aláhúzva a természetes változékonyság fontosságát. De nem ez a jellemző: a 2018-as időjárási eseményeket vizsgáló AMS folyóirat különkiadásában megjelent 168 tudományos megállapítás mintegy 73%-ában azonosítottak lényeges kapcsolatot az adott szélsőséges esemény és az éghajlatváltozás között.

A World Weather Attribution kezdeményezés 2015-ben alakult abból a célból, hogy lehetőleg valós időben tudjanak válaszolni a publikum ezirányú kérdéseire: legfrissebb elemzéseik a szibériai hőhullámra, az ausztrál bozóttüzekre vonatkoznak, de vizsgáltak extrém csapadékhullással, hidegbetörésekkel, aszállyal, viharokkal kapcsolatos eseményeket is. Mindezen kutatások gyakorlati haszna a folyamatok jobb megértése, mely így segíthet az alkalmazkodásban. A terület fejlődését és fontosságát az is mutatja, hogy már az Európai Középtávú Előrejelző Központ (ECMWF) is dolgozik a szolgáltatás operatívvá tételén.

Hogyan működik a szélsőséges események klímaváltozáshoz való hozzárendelése?

Noha a számos kutatócsoport által alkalmazott módszerek részleteiben vannak eltérések, mind ugyanazon az ismeretanyagon alapul: megfigyelések, numerikus szimulációk és statisztikai módszerek segítségével különítik el az éghajlati rendszerre gyakorolt antropogén, vagyis emberi hatást az azt nem tartalmazó „természetes éghajlatot” leíró alternatívától.

A legtöbb EEA-tanulmány főbb módszertani lépései a következők:

1. Az esemény definiálása. Milyen tér- és időbeli skála, és mely fizikai, meteorológiai változók írják le legjobban az adott eseményt? Szélsőséges hőhullám esetén megfelelő mutató lehet például egy adott város napi maximumhőmérsékleteinek, egy régió heti átlaghőmérsékleteinek alakulása, a hő- és páratartalom együttes elemzése, vagy az eseményt kialakító okok, mint például a magasnyomású légköri rendszerek erősségének vizsgálata.
2. A „természetes” éghajlat becslése. A globális felmelegedés befolyásának számszerűsítése megköveteli az esemény mértékének és/vagy valószínűségének számszerűsítését emberi hatástól mentes éghajlati viszonyok között. Erre egy megközelítés, hogy megnézik az esemény valószínűségében bekövetkező változásokat a csak természetes kényszereket (tehát az antropogén hatásokat nem) alkalmazó éghajlati modellszimulációkban, és ehhez viszonyítanak. Másik megközelítés, hogy a hosszú távú trendet – vagyis lényegében az ember okozta globális felmelegedés hatását – eltávolítják az éghajlati idősorokból az adott éghajlati változó és a globális átlaghőmérséklet közötti statisztikai összefüggések vizsgálata alapján, vagy eleve egy olyan megfigyelési időszakot használnak, amikor az antropogén hatás elenyésző volt.
3. A tényleges, vagyis emberi hatással terhelt, és a „természetes” éghajlat összehasonlítása. Azaz statisztikai értelemben megkülönböztethető-e az események valószínűsége és/vagy súlyossága a két adathalmazban?
4. Állásfoglalás, a következtetések levonása. Akkor lehet kijelenteni, hogy az emberi hatás egyértelmű, ha elegendő bizonyíték van arra, a tényleges és a „természetes” klíma statisztikai tulajdonságai különböznek. A bizonytalanság forrásaira tekintettel ezek a kijelentések gyakran eléggé összetettek (pl.: 95% annak valószínűsége, hogy a globális felmelegedés legalább 2,86-szorosára növelte az esemény előfordulási valószínűségét), emiatt megfogalmazódott egy elvárás az EEA-t végző kutatócsoportok felé, hogy egyszerűsítsék a végső értékelést.

Miért könnyebb vagy nehezebb egyes eseményeket az éghajlatváltozáshoz kötni?

Az EEA-kutatások három fő pilléren nyugszanak, ezek:

• a megfigyelt adatok minősége,
• a modellek képessége adott típusú szélsőséges esemény szimulálására, valamint
• mennyire jól ismertek az eseményt létrehozó folyamatok, illetve az, hogy az éghajlatváltozás milyen befolyással van rájuk.

Ha mindhárom pillér erős, az eredményekben is jobban bízhatunk. Ha bármelyik pillér gyenge, a kutatást is nehezebb elvégezni, és az eredményekben való bizalmunk is alacsonyabb.

Általánosságban a hőmérséklettel összefüggő esetekben a bizalom magas: a megfigyelések hosszúak és jó minőségűek, a modellszimulációk megfelelőek, és az éghajlatváltozás hatása a mechanizmusokra ismert.

Ezzel szemben, például a tornádókkal kapcsolatos vizsgálatokban jóval több a bizonytalanság: a megfigyelések nem teljeskörűek (hiszen, főleg korábban, főképp a lakott területeket érő tornádókat jegyezték csak fel) és viszonylag rövidek, a modellek nem szimulálják őket megfelelően (mivel többek közt az alacsony térbeli felbontásuk miatt erre nem alkalmasak), és korlátozottabbak az ismeretek arról, hogy pontosan hogyan is hat az éghajlatváltozás a tornádót kialakító légköri folyamatokra.

Mit jelent, ha két tanulmány nem ért egyet abban, hogy a globális felmelegedés befolyásolt-e egy eseményt?

Noha ez jelentheti az is, hogy az egyik tanulmány hibás, általában nem erről van szó, hanem arról, hogy a szakértők az eseményt eltérő szempontból vizsgálták, vagy a szélsőséges eseményt különféle módon határozták meg. Az ördög a részletekben rejlik: milyen kritériumot alkalmaztak a szélsőségesség meghatározására, mekkora területet, vagy pontosan milyen időszakot vettek figyelembe. Egy „extrém aszály” meghatározható például szigorúan csak a csapadékmennyiség alapján, de például a talajnedvesség segítségével is, amelyet viszont már közvetlenül befolyásol a napi hőmérsékleti menet is. Vagy az egyik tanulmány az extrém esemény súlyosságát, a másik annak előfordulási gyakoriságát taglalja – persze a főcímek ilyen részletekre nem térnek ki, és ha csak azokból tájékozódunk, kész is a látszólagos ellentmondás. Holott többnyire erről szó sincs, inkább egymást kiegészítő információkat tartalmaznak.

A szélsőséges események klímaváltozáshoz való hozzárendelésének jelentősége

A globális felmelegedés szélsőséges időjárási események valószínűségére és intenzitására gyakorolt hatásának ismerete elősegítheti, hogy az érintett közösségek terveket dolgozzanak ki, hogyan birkózzanak meg a jövőbeli kockázatokkal, és hogyan állítsák helyre a károkat. A kutatások globális szinten már összekapcsolták a globális felmelegedést egyes szélsőséges események – köztük a hőhullámok és a heves esők – gyakoriságának változásával. Az EEA célja, hogy olyan lokális szintű perspektívát adjon, amelyet aztán az egyének, közösségek, vállalkozások figyelembe vehetnek mindennapi döntéseik során. Erre egy példa, ha a hurrikán utáni újjáépítésnél a tengerparti éttermet nem változatlanul, hanem magasított szerkezettel építik újjá, számolva a tengerszint-emelkedés következtében gyakrabban bekövetkező elöntésekkel.

Mindemellett a kutatásoknak tudományos haszna is van, hozzájárul a modellek fejlesztéséhez. Egy másik, spekulatívabb lehetőség, hogy ezen kutatásoknak köszönhetően idővel kialakulhat egy bevált gyakorlat az adott károkért való felelősség kérdésének megállapításakor.

Arról, hogy eddig pontosan milyen eseményeket, és milyen eredménnyel vizsgáltak, a Carbonbrief készített látványos összefoglaló térképet, további háttérinformációkat is feltüntetve.

Írta: Pieczka Ildikó – Meteorológus, a földtudományok doktora (PhD), az ELTE TTK Meteorológiai Tanszékének adjunktusa, a Másfél fok egyik állandó szerzője.