Článek
Česko v uplynulých týdnech zažilo tropy, drtivou většinu území sužovalo sucho.
Odpověď, jaké u nás bude klima na konci století, pomáhá hledat superpočítač Českého hydrometeorologického ústavu (ČHMÚ) s názvem Aurora.
„Počítáme ve vysokém rozlišení 2,3 kilometru. To je novinka, před lety během prvních výpočtů bylo rozlišení 10 kilometrů nebo hrubší,“ ilustruje detailnost výpočtů Radmila Brožková, která s Aurorou pracuje.
Klimatické modelování počítá s různými scénáři vývoje emisí. ČHMÚ zatím zpracoval výsledky simulace nejpesimističtějšího vývoje klimatu. Zveřejnit je chce ale až poté, co budou k dispozici i ty optimistické. To by mohlo být během října.
Ten nejlepší možný už ale podle Brožkové nastat nemůže. V rozhovoru pro Seznam Zprávy popisuje, co všechno klimatické modelování obnáší, jak detailní budou jeho výsledky pro Česko a čím se modelování klimatu liší od běžné předpovědi počasí.
Na superpočítači Aurora provádíte modelování klimatu do roku 2100. Několik klimatických modelů a předpovědí ale vzniklo už v minulosti. Čím jsou vaše propočty unikátní?
První rozdíl oproti minulým experimentům je v tom, jak vypadají možné scénáře budoucího vývoje. Druhý, že modely se postupem času zdokonalují a počítá se ve vysokém rozlišení 2,3 kilometru. To je novinka. Před lety během prvních výpočtů bylo rozlišení 10 kilometrů a hrubší.
Model počítáme pro celou střední Evropu. Vybranou oblast totiž musíme mít dostatečně velikou, abychom měli výsledek pro Česko v pořádku a nebyl příliš kontaminován okrajovými podmínkami.
Zmiňovala jste scénáře vývoje skleníkových plynů. Jak se určují?
To modelování probíhá v etapách a je koordinováno mezinárodně. Mezinárodní komunita se vlastně dohodne na tom, že bude několik scénářů – nějaký optimistický, horší, nejhorší a podobně. A na základě toho se pro každý ze skleníkových plynů předepíšou koncentrace, a to až do roku 2100. Nejvýznamnější jsou oxid uhličitý, methan a oxid dusný.
A které scénáře už jste zpracovali?
My jsme se rozhodli, že nejdřív spočítáme ten nejhorší scénář. Pro něj se nejvíc zvedá koncentrace oxidu uhličitého, ty zbylé se tolik nemění.
Tady vidíte naopak ten nejoptimističtější scénář (ukazuje na modrou křivku v grafu). Bohužel už se ví, že ten se nenaplní, že to bude horší. Počítat už ho nebudeme. To je svým způsobem hrozné.
Scénáře vývoje globálních ročních průměrů teploty při zemském povrchu použité pro výpočty superpočítače Aurora (teplota uvedena v Kelvinech).
Jestli čtu v grafu správně, nejoptimističtější scénář počítal do konce století s nárůstem teploty oproti roku 1850 zhruba o dva stupně. Tato hranice je uvedena i v Pařížské dohodě a skloňuje se na klimatických summitech.
Zdá se, že to asi nedopadne.
Jak lze u tak komplexního systému, jako je klima, předpovědět jeho vývoj na tak dlouhou dobu dopředu?
Často lidé se vyjadřují pesimisticky k modelování klimatu: „Vždyť přece nedokážete předpovědět počasí na déle jak dva týdny, tak jak chcete předpovídat do roku 2100?“
To je ale úplně jiná disciplína. Klimatický vývoj nezávisí na konkrétní počáteční podmínce v nějakém dni, ale je to statistika. To je ten hlavní rozdíl a byla bych ráda, kdyby si i veřejnost uvědomila, že to není to samé.
Nevíme přesně, jaké bude v jednotlivých dnech do roku 2100 počasí, ale je tam důležitá statistická klimatologická informace.
Postihuje ale váš model i tzv. body zlomu, tedy nevratné změny v klimatickém systému, jako například roztátí severní ledové pokrývky? Často se totiž zmiňuje, že nelze předvídat, jak překročení bodů zlomu do klimatického vývoje zasáhne.
Ten model je velice komplexní. Takže jestliže něco roztaje, tak to roztaje i v tom modelu. Z hlediska fyziky je ten model v pořádku.
To, co se může měnit, je třeba zalesnění. Zatím počítáme s tím, že lesů bude stejně jako dnes, ale do budoucích propočtů můžeme zahrnout i případné odlesnění a podobně. Záleží jen na tom, jaké tomu modelu dáme podmínky.
Pak se spočítají průměrné, maximální a minimální denní teploty, samozřejmě také srážkové úhrny, rychlost větru, relativní vlhkost. Těch parametrů je tam celá řada.
Jsou nějaké další faktory, jako právě zalesnění, které mohou výsledky významně ovlivnit?
Asi hlavně to vegetační pokrytí. Možná ještě vodní plochy, ale ty se asi příliš měnit nebudou.
Jak dlouho trvá jeden scénář vypočítat?
Jeden rok simulace nám trvá dva dny a kousek reálného času.
A kolik dat zabere?
Zhruba 3,75 terabajtu. Je oříšek předávat výsledky dalším institucím. Třeba na Ústav fyziky atmosféry je posíláme kontinuálně ještě během počítání. A oni u sebe shánějí disky, aby si to mohli někde uložit. Linka to stíhá pobrat.
Během celého rozhovoru používáme termín „superpočítač“. Čím se Aurora od běžných počítačů liší?
Pojem superpočítač pochází ze 70. nebo 80. let minulého století. Používá se pro zařízení, která počítala rychle. To potřebujeme i dnes – jak jsem říkala, na jeden rok simulace potřebujeme dva dny a kousek reálného času.
Ten model potřebuje využít více výpočetních uzlů a ty mezi sebou musí komunikovat. Takže počítač je postaven tak, že musíte mít vysokorychlostní propojení daných výpočetních uzlů, aby se dala data vyměňovat rychle. Krom toho je meteorologická úloha náročná i na paměť mašiny. Tudíž i přístup do ní musí být rychlý.
