Meteorologija danas spada među tri najveća korisnika superkompjuterskih sistema. Oni se svakodnevno koriste za izračunavanje dinamičkih numeričkih modela atmosfere bez kojih ne bi bilo kvalitetne vremenske prognoze, ali ni adekvatnog praćenja i predviđanja klimatskih promena.
Već prvi kompjuter koji je ikada napravljen, prikazan javnosti početkom 1946. godine, američki ENIAC (Electronic Numerical Integrator And Computer), poznat po tome što je težio 27 tona i zauzimao 64,8 kubnih metara, između ostalog bio je korišćen i za izračunavanje vremenske prognoze. To je mnogo komplikovaniji proces nego što većina ljudi misli jer je meteorologija veoma zahtevna nauka koja podrazumeva izuzetno poznavanje fizike i matematike. Pošto je danas tehnologija višestruko uznapredovala, za meteorološke svrhe koriste se kompjuterski sistemi od nekoliko stotina ili hiljada procesora, odnosno superkompjuteri. „Republički hidrometeorološki zavod za svoje potrebe koristi superkompjuter od skoro 600 procesora, najpre za svakodnevno izračunavanje prognoze vremena, potom za istraživanja klimatskih promena, ali i za dobijanje specifičnih prognoza vezanih za atmosferska kretanja, kao što je, na primer, transport peska u atmosferi. Sva naša istraživanja baziraju se na kreiranju i korišćenju dinamičkih numeričkih modela atmosfere“, objašnjava za „B&F“ Vladimir Đurđević iz Instituta za meteorologiju Fizičkog fakulteta u Beogradu.
U sistem matematičkih jednačina koje opisuju dinamiku i fiziku atmosfere unose se izmereni meteorološki parametri. Pošto se određeni delovi tih jednačina aproksimiraju ovakve prognoze se nazivaju numeričkim. Kada se aproksimacije unesu, jednačinama se zadaju početni uslovi pa započinje njihovo izračunavanje pomoću superkompjutera. Iz tih razloga najtačnija prognoza vremena za neku teritoriju imaće zadata tek jedan ili dva dana unapred. Najčešće mala odstupanja od stvarne atmosferske situacije na početku računanja prognoze postaju veoma velika što prognoze „gledaju“ dalje u budućnost – što je period duži, ovi produkti su grublji.
„Za atmosferske prilike poput kretanja gradonosnog oblaka prognoza može biti tačna samo u okviru nekoliko sati jer zahteva izuzetno fina izračunavanja i precizne parametre okoline. Međutim, klasična vremenska prognoza koju svi poznaju iz televizijskih dnevnika ima tačnost do nedelju dana, a to je i najčešće korišćeni meteorološki produkt, razvijan decenijama. Postoje i mesečne prognoze, koje daju moguće opsege temperatura i padavina, kao i eventualna odstupanja od proseka za zadati period. S druge strane, sedmomesečne prognoze služe za previđanje letnjih ili zimskih sezona pa prikazuju anomalije u klimatološkim posmatranjima i odstupanja od srednjih vrednosti sa verovatnoćama izraženim u procentima, a najdugoročnije su tzv. dekadne prognoze“, nabraja naš sagovornik vrste prognoze po dužini zadatog perioda.
Klimatske promene neminovne
Ipak, po vremenskom opsegu najduži su klimatski scenariji za narednih sto godina, odnosno procene uticaja drušvenog i industrijskog razvoja na klimu u uslovima bez velikih katastrofa. Postoje optimistički scenariji, koji podrazumevaju razvoj „zelenih“ tehnologija i kontrolisanu emisiju gasova koji izazivaju efekat staklene bašte, ali i oni negativni, koji kažu da će doći do još agresivnije eksploatacije uglja i nafte, najvećih zagađivača današnjice, usled povećanih energetskih potreba stanovništva i relativno lake dostupnosti ovih resursa.
„Iako političari svuda govore o racionalnijoj potrošnji i uvođenju novih tehnologija, planeta se suočava sa energetskom krizom i prema projekcijama imaće čak za 20% veće potrebe za energijom već u naredne dve decenije. U stručnoj javnosti postoji konsensuz da je u prethodnih tridesetak godina došlo do značajnih klimatskih promena, a njen veći deo smatra da su se one desile usled efekta staklene bašte. Postoje i skeptici, ali svi njihovi dosadašnji argumenti bivali su opovrgnuti naučnim metodama i novim rezultatima merenja“, ističe Đurđević, koji se u Meteorološkom institutu bavi izradom klimatskih scenarija.
Ovih dana uočen je istorijski minimum arktičkog leda od kada postoje satelitska merenja, kao i podizanje prosečnog svetskog nivoa mora. Ovogodišnja suša i niz toplotnih talasa tokom leta govore u prilog da se promene dešavaju i u Srbiji. U korist klimatskih promena najčešće se navodi porast srednje godišnje temperature vazduha, ali njeno izračunavanje predstavlja prilično zahtevan posao jer je gotovo nemoguće podjednako utvrditi neophodne parametre na svim kontinentima. U Evropi je to relativno lako zbog velikog broja mernih stanica, za razliku od Afrike ili nekih delova Azije. Za skeptike je upravo to bio argument da se postavi pitanje koliko su dobijeni rezultati validni, pa time i preuveličani prikazani efekti klimatskih promena, navodi Đurđević. Pre dve godine na Berkliju u SAD grupa naučnika, među kojima jedan dobitnik Nobelove nagrade za fiziku, insistirala je da proveri rezultate merenja svojom metodom. Na kraju su javnosti predočili još veća pomeranja srednje temperature nego što se prvobitno mislilo.
Iz sistema za prognozu vremena moguće je dobiti puno različitih produkata sa korisnim informacijama za privredne subjekte koji bi želeli da znaju kakve korake da preduzimaju u bliskoj budućnosti. RHMZ od 2009. godine pravi sezonske prognoze za region jugoistočne Evrope u svom Podregionalnom klimatskom centru. U njemu se dvaput godišnje organizuje i „Southeasteuropean Climate Outlook Forum“ na kome se okupljaju eksperti iz regiona da bi, na osnovu prikupljenih podataka i njihovog upoređivanja, doneli zajedničke prognoze za periode jun-avgust i decembar-februar. Često na ovim sastancima prisustvuju i predstavnici iz sektora poljoprivrede, šumarstva ili elektroprivrede. Iako se taj sistem još uvek gradi i poboljšava, prognoza za ovo leto je bila tačna, jer su njenim opsegom bile predviđene i ekstremno visoke temperature koje su se dogodile.
„RHMZ se bavi adekvatnim istraživanjem i objavljuje rezultate koji su na zavidnom nivou, ali sasvim je drugo pitanje da li u zemlji postoji i odgovarajuća infrastruktura kojom bi moglo preventivno da se reaguje u slučajevima dugotrajne suše. Svedoci smo formiranja kriznih štabova zbog suše ili oštre zime, a takvi ekstremi će se sigurno ponavljati jer sva istraživanja pokazuju da će oni postajati sve češći, što se tiče prosečne količine padavina i srednje temperature. Prethodno leto, najtoplije od kada se meri temperatura u Srbiji, već polovinom veka biće sasvim prosečno, pa se na vreme treba pripremiti na sve što nas čeka. Prema trenutnim rezultatima, u prvoj polovina XXI veka dugi toplotni talasi postaće sve učestaliji, dok će godišnja količina padavina ostati manje-više nepromenjena ili će imati blagi deficit u zavisno od dela teritorije, međutim vremenski raspored padavina tokom godine će verovatno biti drugačiji nego sada“, naglašava Đurđević.
To je pokazatelj da naša saznanja o klimatskim promenama rastu brže od mogućnosti društva da se izbore sa njima na najbolji način. U prilog razvitku meteorologije govori i podatak da današnja sedmodnevna standardna prognoza ima tačnost trodnevne od pre dvadeset godina, a glavni razlog za to je korišćenje uznapredovale tehnologije koja može da obuhvati obradu svih unetih parametara.
Priznati u svetu
Za dalji napredak domaće struke veoma je važno što su srpski meteorolozi od samog početka uključeni u razvoj ove nauke i priznati od strane svojih kolega iz čitavog sveta. Sredinom sedamdesetih godina tadašnji Savezni hidrometeorološki zavod u saradnji sa Meteorološkim institutom počeo da razvija dinamički numerički model atmosfere, a nosioci tog projekta bili su profesori Zaviša Janjić i Fedor Mesinger. Prvobitno nazvan HIBU, njihov numerički model je devedesetih preimenovan u ETA, kada ga je u potpunosti usvojila i koristila američka Nacionalna meteorološka služba sve do 2006.. Pre šest godina meteorološka služba SAD usvojila je novu generaciju modela, NMMB model, koju je takođe razvio profesor Janjić, sada zaposlen u ovoj službi. On je ove godine dobio najznačajniju nagradu koju dodeljuje Svetska meteorološka organizacija za izuzetan doprinos ovoj nauci.
Marko Miladinović
broj 91, oktobar 2012.