Када треба завирити у будућност наше планете, колико се може веровати рачунарима који изводе милионе милијарди операција у секунди? Јер, пред овим најснажнијим машинама данашњице стоји најсложенији и, вероватно, најтежи задатак – предвидети климатске промене. Ипак, британски стручњаци из Центра за предвиђање и изучавање климе у Хадлију верују да ће их њихов суперрачунар приближити том циљу. Очекују макар делимичне одговоре на нека од најважнијих питања данашњице. Колико ће наша планета постати топлија? Где ће бити најтеже последице глобалног загревања? Шта учинити да се заштитимо?

Ове задатке суперрачунар центра у Хадлију почеће да решава следеће године. Користиће најсавршенију симулацију Земљине климе која је икада направљена. Милиони редова рачунарског кода похрањени у његову меморију чиниће математички модел Земљине атмосфере, копна, океана и поларних капа – све до количине прашине у ваздуху и стања биљака на Земљи. Опскрбљен подацима о постојећим климатским условима, овај суперрачунар требало би да открије како ће се садашња клима мењати под различитим утицајима – на пример, под дејством предвиђеног степена загађења атмосфере које изазива човек. Стручњаци за климу жељно очекују његове резултате да би на основу њих могли да упозоре владе како да се избегне климатска катастрофа. Али, колико су заиста поуздани резултати рачунарских модела? Могу ли власти у потпуности да им верују, знајући да ће њихове одлуке утицати на животе великог броја људи?

И сами творци климатских модела признају да ни такви суперрачунари, као што су овај у Хадлију или јапански „Земљин симулатор”, нису довољно снажни да разоткрију пуну истину која се крије у сложеним лавиринтима наше климе. И поред тога, уверени су да ће с већом рачунарском снагом бити све ближи циљу – поузданом предвиђању климе. „Наредне генерације климатских модела укључиће и детаљну хемију и везе с биљкама, земљиштем и океанском биологијом”, каже др Вики Поуп, шеф центра у Хадлију. „Само увођењем нових суперрачунара имаћемо довољно снаге да испитамо ове моделе.”

Међутим, за неке стручњаке, тежња за што већом снагом рачунања занемарује много важнији проблем – несавршеност климатских модела. Они сматрају да су модели и даље произвољни и непотпуни, што значи и непоуздани. У њима недостају многе појаве које, наизглед слабе, могу знатно да утичу на климу. Као доказ наводе забрињавајуће неслагање између предвиђања неких климатских модела и онога што се касније стварно догодило.

Поставља се важно питање: ко је од ових стручњака у праву? Јер, не ради се о обичној академској расправи – улог је будућност Земље.

Живот свих нас може да зависи од тих суперрачунарских симулација.

Мада су данас у средишту пажње медија, климатски модели нису ништа ново јер постоје више од 50 година. Стручњаци су почели да их праве с појавом првих савременијих рачунара, педесетих година прошлог века. Али, чак и тада су постојала иста два спорна питања као и данас: брига због недостатка рачунарске снаге и свест да неки кључни састојци недостају у моделима.

У то време Едвард Лоренц, амерички метеоролог са Института за технологију у Масачусетсу, упослио је рачунаре како би повећао тачност предвиђања времена. Његов пионирски покушај условио је откриће теорије хаоса. Показао је да тачно, дугорочно предвиђање времена није могуће. Лоренц је вероватно највише познат по свом раду из 1972. године „Предвиђање: да ли замах крила лептира у Бразилу покреће торнадо у Тексасу?” Наиме, када је из једначина временских модела избацио децимале које је сматрао безначајним, сувишним, добио је сасвим другачији резултат од претходног. Овај његов наслов, који је постао чувен, сажео је суштину теорије хаоса – да и веома мале почетне промене неког система, у овом случају временског, могу да имају велике и неочекиване последице.

Утицај аеросола

За опасности које доноси употреба поједностављених климатских модела зна се поодавно. Два Насина стручњака извела су 1971. године изучавање о утицају који је и данас кључан у свим климатским истраживањима – улози честица прашине и дима у општем загревању. Познате под техничким именом аеросол, ове малене честице имају мноштво извора: неке природне, као што су вулкани, а неке производи сам човек, на пример у термоцентралама на угаљ. Насина студија истраживала је како аеросоли – због тога што одбијају Сунчеву светлост и топлоту натраг у васиону – могу да смање опште загревање, последицу вишка угљен-диоксида. Користећи предвиђања количине аеросола које ће човек избацити у атмосферу у наредних 50 година, истраживачи су дошли до запањујућег закључка – јачина одбијања светлости и топлоте биће толика да ће зауставити опште загревање. Они су чак упозорили да би температура могла да падне за 3.5° Ц и да планету можда уведе у ново ледено доба! Данашње стање нимало не личи на ту прогнозу.

Мада ови истраживачи никада нису тврдили да су њихова предвиђања неизбежна, тих, седамдесетих година прошлог века, замисао о новом леденом добу привукла је велику пажњу. Чињеница да су климатолози предвидели сасвим супротно, бацила је велику сумњу на климатске моделе. У ствари, студија је увек сматрана за недовршен прототип неког много савршенијег модела који тек треба направити. На пример, Насин модел није узео у обзир да се аеросоли нагомилавају изнад одређених области – на пример, индустријализоване Европе – док су штетни гасови распрострањени много равномерније изнад већег дела планете. Тачна количина аеросола и да ли сви имају само расхлађујући утицај, такође је било питање.

Зато данашњи модели имају истанчанији приступ улози аеросола. Не узимају у обзир само њихов непосредан утицај – као што је хлађење одбијањем Сунчеве светлости – већ и посредне утицаје. А међу њима главни је начин како аеросоли делују као „семе” (центри кондензације) при настајању облака.

Утицај облака на опште загревање још је сложенији. Јер, облаци могу да произведу обе појаве – и загревање и хлађење. Када је дан облачан, утичу да мање Сунчеве топлоте допре до Земљине површине и она се хлади. С друге стране, када је ноћ облачна, топлота нагомилана током дана задржава се близу површине земље. Због тога је процена колико облаци утичу на опште загревање један од највећих изазова с којима се суочавају данашњи климатски модели. Осим тога, предвидети како ово бело паперје језди по небу, на колена баца и најмоћније рачунаре. Већина облака има величине од неколико стотина метара, док је просторна резолуција најбољих климатских модела око 100 километара – ради се, дакле, о 1000 пута већој разлици. То значи да утицај појединачних облака на климу није обухваћен постојећим моделима.

Ипак, важно је да се утицај облака добро утврди. Он зависи од висине на којој се налазе, њихове дебљине и термалних особина – што је опет повезано с њиховом величином. Али, без рачунарске снаге која све то може да обради климатолози су принуђени да се ограниче на њихове основне особине – температуру и влажност. Остала је нада да ће и то бити довољно да се, макар у назнакама, сазна како утичу на климу. Међутим, према неким новијим истраживањима, постојећи рачунарски модели пренаглашавају њихов утицај на опште загревање. Од 1980. године просечна температура над Европом повећала се за 1° Ц – много брже него што се очекивало, ако би се за то окривили само гасови с ефектом стаклене баште. Једно од могућих објашњења је да више Сунчеве светлости допире до тла. Разлог за то могла би да буде обимна кампања спроведена у Европи да ваздух постане што чистији, па се количина облака који настају под утицајем аеросола знатно смањила.

Да би ову теорију проверили, швајцарски стручњаци под вођством Кристијана Рукштула измерили су количину аеросола на различитим местима у Европи. И резултати су изгледа потврдили претпоставку да је опадање загађења „криво” за релативно брз раст температуре! Али, овај тим такође је открио да је количина Сунчеве светлости која је доспевала до тла врло мало зависила од присуства облака. Другим речима, веће загревања било је непосредна последица мање количине аеросола, а не облака – као што се до тада претпостављало у многим рачунарским моделима.

Неки истраживачи отишли су корак даље, сматрајући да је веза између облака и температуре у основи погрешна! Једна група стручњака са универзитета у Алабами тврди да пораст температуре утиче на стварање облака, а не обрнуто. Другим речима, да облаци смањују опште загревање – супротно од онога што предвиђају многи данашњи модели. Облаци могу да буду кочница за било коју промену климе, сматрају они. Тако је збрка о узроцима и последицама постала још већа, а питање општег загревања још је теже решити. Али, облаци су само један од чинилаца који су изазов за предвиђање климе. Климатски модел који је припремљен за британски суперрачунар укључиће и утицај растиња, а неки истраживачи већ упозоравају да би чак и начин како влага путује кроз корење биљака могао да има утицај на климу. У светлу такве сложености, може ли се указати поверење рачунарском предвиђању климе у будућности? Мишљења стручњака остала су подељена и изгледа да ће се ова расправа наставити. Према неким климатолозима, нису криви само модели, већ и прикупљени подаци, који су мањкави и подложни грешкама. Ипак, за већину стручњака једна важна порука, која извире из климатских модела, није спорна – планета се загрева, а људско понашање има значајну улогу у томе. Пошто нема никакве сумње у стварност и озбиљност општег загревања – неопходно је деловање.