Archív značky pro: meteostanice

Poslední roky stále více rezonuje téma globálního oteplování. Klasicky se kolem tématu vytvořily dvě nesmiřitelné skupiny podle toho, jaký mají názor na Gretu. Jedni tvrdí, že globální oteplování je mýtus a není třeba dělat nic, druzí z toho zase dělají katastrofu a nejradši by ze dne na den zrušili veškerý průmysl a dopravu. Podle mě je pravda někde uprostřed, jak to tak bývá. Současně si ale myslím, že přeceňujeme naši míru vědomostí o tomto fenoménu. V článku své názory zdůvodním.

Co říkají data

Statistická data jednoznačně potvrzují, že dochází ke globálnímu oteplování. Pomalu každý nový rok je nejteplejší v historii měření a když padne rekord, je to obvykle rekord ve vysoké teplotě. O tom, že se v posledních letech celkově otepluje, nemůže být sporu, to je něco, co je změřeno. Ať už to vztahujeme ke svému životu, k 50letému průměru nebo k celé historii měření (obvykle nějakých 200 – 300 let). Jeden mimořádně chladný den to nemůže vyvrátit, jak to občas rádi dělají někteří myslitelé typu Václava Klause ml. Pokud se chcete podívat na statistická data posledních několika let v Liberci, můžete zamířit na stránku mojí meteostanice do sekce statistiky. Není to příliš velký vzorek, přesto je na první pohled je zřejmé, že srážky byly oproti dlouhodobým normálům většinou nižší. Jen čas od času se objevil měsíc s extrémními srážkami. Teploty bývaly s novějšími daty vyšší, ať už mezi normály, nebo v porovnání se současností. Objevují se ale i měsíce s nižší teplotou, zvláště poslední dobou, což někteří dávají do spojitosti s pandemií koronaviru. O tom ale tento článek není. Je o tom, že oteplování planety je jisté a není otázkou názoru. S tím většina lidí souhlasí. Pře probíhají zpravidla o to, jestli za něj může člověk a jestli má smysl se ho snažit zvrátit. K tomu se dostaneme na konci. Teď vyřešíme, zda je potřeba na základě tohoto závěru okamžitě migrovat na sever.

Z grafu je patrné, že naprostá většina měsíců je sušší, než byla v průměru v minulosti. Tu a tam ale pro změnu spadne za krátký čas extrémní množství srážek.

Kouzlo průměru

Počasí můžeme všichni vnímat na vlastní kůži a mohlo by se tak zdát, že si zvládneme na klimatickou změnu vytvořit jasný názor i bez dat. Současně ale tvorba tohoto názoru vyžaduje porovnávání s minulostí. A to už je problém, minulost totiž může být v naší paměti značně zkreslená. Přítomnost je zase zkreslená hysterickými médii, která nás informují o každé bouřce a každé vyschlé studně. Většina lidí potvrdí, že posledních několik let se opravdu děje něco neobvyklého – léta bývají oproti dřívějšku teplejší a sušší, zimy jsou spíše teplé a chudé na sníh. Vnímáme to všichni, ale není to zase takový průšvih, jak někteří vykládají. Hlavně starší generace vidí fotku zasněžené krajiny a posteskne si: „jojo, tenkrát ještě v zimě sněžilo“. Jenže ze kterých zim se spíše uchovaly obrázky, zprávy a vzpomínky? Samozřejmě z těch bohatých na sníh. Bodejť by si člověk nepamatoval zimy plné sněhu, ve kterých se pořádně jako dítě vyřádil. Proč by někdo fotil zimní krajinu bez sněhu… Pár týdnů nezaprší a diskuse už se hemží katastrofickými scénáři o pouštích v České republice. Vzpomeňte si u toho na zimy 2005/2006, 2008/2009, 2018/2019 a 2020/2021 nebo na léta 2020 a 2021. V dávnější minulosti taky byly dobré zimy, špatné zimy, extrémní horka a sucha (třeba v 50. letech). Změna tu je, ale taková katastrofa to zase není a nebude. Čekají nás skvělé zimy i chladná a deštivá léta i nadále, jen v průměru méně často.

Bavíme se tedy o dlouhodobém pozvolném oteplování. Neproběhla žádná tlustá čára, za kterou už všechny zimy budou stát za houby. Ze střední Evropy se v dohledné době nestane poušť.

Může za to člověk?

Otepluje se? Ano. Čím to je? Všeobecný konsenzus a Greta tvrdí, že za to může člověk. Jak to víme? Vypouštění oxidu uhličitého a dalších látek do ovzduší jistě není nic přirozeného, ale skutečně to je ten hlavní faktor způsobující oteplení? I zde se pokoušíme opřít o data, ale je třeba si uvědomit, že tato data jsou součástí nesmírně komplexního systému, do kterého je zapojeno všechno od vulkanické aktivity, geomagnetického pole Země přes sluneční cykly až třeba po míru zastavěnosti planety. A toto všechno podléhá změnám a vzájemnému ovlivňování, kterému zdaleka nerozumíme. Navíc existují určitě ještě vlivy, o kterých ani nevíme. Máme změřeno, že rostou emise CO2 a roste globální teplota. To ale ještě neznamená, že můžeme tyto dvě veličiny dát do vztahu. Možná ve vztahu jsou, možná je to jen náhoda.

Stačí jeden výbuch sopky

Přesto připusťme, že naše emise oxidu uhličitého přispívají k oteplování planety. Stejně stačí „jen“ to, aby výbuch sopky vypustil do atmosféry mimořádně velké množství prachu a popílku. Tato událost může na roky zatemnit oblohu a rázem budeme možná řešit globální ochlazování (vzpomeňme na rok 536). Nebo stačí, aby Slunce náhle bez známého důvodu zvýšilo svou aktivitu a během století se na pólech mohou objevit lesy (tak tomu ostatně ještě za dinosaurů bylo). Někteří vědci si možná myslí, že o Slunci už víme všechno a dokážeme jeho chování předpovídat, ale to je historicky pravidelně potvrzovanou iluzí.

Projekce budoucnosti

Projekcemi, o kolik stoupne průměrná teplota na Zemi za 50, 100 a více let, se vždycky náramně bavím. Jde v podstatě o pouhou extrapolaci dosud naměřených hodnot oteplování. Bere sice do úvahy spoustu faktorů, ale jde pouze o faktory známé a nezahrnuje jejich neočekávatelné změny (logicky). S narůstajícím obdobím projekce rapidně narůstá šance na zásah neznámého. V období stovek let se už tato šance blíží jistotě. Stačí nárůst vulkanické činnosti, změna sluneční aktivity, blízká kosmická událost, třetí světová válka, srážka s kosmickým tělesem nebo objev něčeho nového a rázem bude všechno jinak. Veškeré výpočty a projekce budou k ničemu. Podle mého názoru má smysl tyto předpovědi tvořit jen na nižší desítky let. Uvědomme si, co si mysleli klimatologové před padesáti nebo sto a více lety. Jejich předpovědím bychom se asi smáli a stejně tak to budou dělat i ti, co tu budou za 50 a 100 let. Myslíme si, že víme všechno o něčem, o čem nevíme skoro nic.

Co navrhuji

Zdá se, že jen kritizuji, ale nenabízím řešení. Podle mého názoru stačí pokorně se přizpůsobit přírodě. Nesnažit se jí měnit, ale naopak usilovat o maximální soulad. Samozřejmě nemůžeme ze dne na den zavřít veškerý průmysl a přestat používat dopravní prostředky, ale položme si pár jednoduchých otázek: je nadměrné vypouštění skleníkových plynů něčím přirozeným? Určitě ne, proto jeho omezování je v pořádku, ať už jsou příčiny klimatické změny jakékoliv. Je odvodňování krajiny něčím přirozeným? Určitě ne a probíhající suché období nám to jasně ukázalo, proto je v pořádku navracení krajiny do co nejpůvodnějšího stavu. Současně když víme, že se planeta otepluje, pojďme vymýšlet, jak se tomu přizpůsobíme, spíš než jak tomu zabráníme, a připravme se na různé scénáře. Nesnažme se planetu silou ochladit, dopadlo by to jako s tím odvodňováním a v další době ledové bychom toho litovali.

Vypadá to, že stoupne voda oceánu, tak bude dobré nezakládat nová sídliště na březích moří. Vypadá to, že budou častější epizody sucha, tak bude dobré se na ně připravit – obnovovat přirozené zásobárny a zádržné mechanismy vody v krajině. Zdůrazňuji slovo obnovovat, netvořit nové, umělé. Vypadá to, že budou častější extrémní srážky, tak bude dobré nestavět si dům na břehu potoka, ale o něco dál. A tak dále…

Shrnuto

Globální oteplování existuje, data hovoří jasně.

Globální oteplování není tak extrémní, jak se někdy zdá z médií a z našich vzpomínek.

Globální oteplování není jednorázové, je postupné a průměrné.

Globální oteplování neznamená, že už nikdy nebude chladné propršené léto nebo tuhá zasněžená zima.

Globální oteplování možná ovlivňuje člověk, ale netušíme jak ani do jaké míry, jen si to myslíme.

Globální oteplování ovlivňuje obrovské množství vzájemně provázaných faktorů, z nichž známe jen některé.

Globální oteplování nelze předpovídat na dlouhou dobu dopředu.

Globálnímu oteplování se nejspíš nejde vyhnout, proto se přizpůsobme a snažme se obnovit přirozený stav věcí. Nebojujme s ním silou. Nebojujme proti planetě, proti přírodě, vrátí nám to. Mějme v záloze i scénáře náhle změny směrem k ochlazování. Využívejme to, co známe a přizpůsobme se tomu, co neznáme.

Přibližně před rokem jsem psal o uvedení meteostanice v Liberci – Pilínkově do provozu. Zmínil jsem se také o hlavním důvodu, proč neumíme předpovídat počasí. Zdá se mi, že od té doby se předpovědi spíše zhoršily, snad i v důsledku koronavirové krize, ale o tom tento článek není. Tento článek přinese přehled toho, co aplikace nabízí a co všechno se díky jejím datům můžeme dozvědět. Po roce a půl měření dospěla do své první smysluplné verze.

Horní část

Pro horní část se od uvedení aplikace prakticky nic nezměnilo. Je rozdělena do tří bloků.

  • V levém bloku máme pomocí systému barevných dlaždic přehled o aktuálních měřených hodnotách. Data jsou aktualizována každou minutu, jejich znovunačtení na stránce potom probíhá automaticky každých 6 minut. Barvy dlaždic se mění podle hodnot veličiny. Stránka tak bude mít úplně jiný nádech v horký suchý letní den a při podzimním sychravém počasí.
  • Uprostřed jsou základní informace o meteostanici a o astronomii – časy východu a západu Slunce a Měsíce a další zajímavé informace. Mezi nimi také vzdálenost Slunce a Měsíce, kterou můžete v tooltipu porovnat se střední vzdáleností. Taková informace je dobrá třeba při sledování Měsíce, který se někdy zdá větší a jindy menší než obvykle (teď nemyslím situace, kdy je nízko nad obzorem).
  • V pravém bloku jsou vybrané absolutní naměřené rekordy. V tooltipu je potom k dispozici datum takového rekordu.

Dolní část

Ve spodní části nově nalezneme přehledy a grafy naměřených hodnot. Rozdělené jsou do pěti záložek.

  • Aktuálně zobrazuje vývoj hodnot za posledních 24 hodin, respektive za posledních 5 dní. Zobrazena je ve výchozím stavu teplota a množství srážek. Kliknutím na veličinu v legendě grafu lze přidávat a odebírat další veličiny. Zajímavé bývá třeba porovnání vývoje teploty s pocitovou teplovou a vlhkostí/větrem. Pod každým grafem jsou potom dlaždice zobrazující extrémní hodnoty v uvedeném období. Pozor ale na to, že hodnoty nekorespondují s obdobím na grafu, ale skutečně s kalendářním dnem, respektive týdnem.
  • Dlouhodobý vývoj nabízí podobný přehled, avšak pro měsíční období po dnech a tříleté období po měsících. Pro přehlednost jsou grafy rozděleny na teplotní se srážkami a pod nimi grafy ostatních veličin. I zde najdeme dlaždice s extrémními hodnotami vážícími se na aktuální kalendářní měsíc, respektive rok.
  • Statistiky, to je především srovnání naměřených hodnot s dlouhodobými klimatickými normály. Z grafů je na první pohled vidět, zda skutečně prší více nebo méně, než je obvyklé, či zda je tepleji nebo chladněji. Díky dvěma normálům ke srovnání lze také vidět, že skutečně padá stále méně srážek a je stále tepleji. Přišlo vám léto 2020 neobvykle chladné a deštivé? Pak vás asi aktuální čísla zklamou. Jediným letním měsícem, který byl srážkově nadnormální, byl červen. Jediným teplotně podnormálním byl pak červenec. Třetí graf nakonec přináší počty charakteristických dnů, které rozlišují meteorologové. Legenda se nachází pod grafem. Věřili byste, že v květnu 2019 se vyskytlo 6 mrazových dnů a hned v následujícím červnu bylo 22 letních dnů?
  • Rekordy, které se nevešly do horní části, jsou zobrazeny právě na této záložce. Jde o nejnáročnější záložku na databázi, její načítání proto může nějakou dobu trvat. Nutno také podotknout, že pro smysluplnost některých tabulek je potřeba ještě pár let měření. Na začátku najdeme tradiční přehled rekordů pro aktuální den v roce. Následuje 8 tabulek s extrémními dny podle vybraných veličin. Pod nimi najdeme 4 stejně tabulky, ale pro extrémní měsíce a nakonec se dozvíme extrémní údaje pro jednotlivé měsíce v roce. Třeba že v únoru 2020 napršelo úctyhodných 176,7 mm (škoda, že nešlo o sníh).
  • Historie dává možnost vybrat si jakýkoliv den z historie měření a zobrazit průběh všech jeho veličin.

Záhlaví

Záhlaví se sice nachází na úplném začátku stránky, ale píšu o něm až na konci článku. Nabízí momentálně jen jednu funkci, která slouží spíše pro zábavu nebo zajímavost. V pravém menu můžete měnit stupnici měření teploty. K dispozici jich je hned 8. Možnost změny jazyka není prozatím podporována.

Věřím, že data z meteostanice pro vás budou zajímavým pohledem na místní aktuální počasí i vývoj klimatických podmínek. Ty jsou v současnosti důležitým společenským i politickým tématem, a tak si díky neoddiskutovatelným datům z meteostanice můžete ověřit, do jaké míry argumenty jednotlivých skupin odpovídají realitě. No a v neposlední řadě budu rád, když vám stránka bude pomocníkem v každodenním životě, jako je tomu v mém případě.

Myslím, že nejsem jediný, koho fascinuje počasí. Je to něco, co je naší každodenní součástí, naše životy to dokonce ovlivňuje (někdy víc, než bychom si přáli). Je krásné a zároveň nebezpečné. Zdá se, že se řídí známými fyzikálními zákony, a přesto ho nejsme schopni předpovídat s rozumnou mírou jistoty na více než tři dny dopředu. Důvody rozeberu níže. Cílem článku je ale také upozornit na to, že jsem uvedl do provozu profesionální meteostanici na území Liberce a naprogramoval jednoduchou aplikaci na zprostředkování jejích měření. Měl jsem od malička v plánu někdy na nějakém kousku země počasí měřit, sledovat, zaznamenávat a vyhodnocovat. To se konečně povedlo a rád bych se o svá měření podělil. Nechcete-li číst o tom, proč počasí nedokážeme předpovídat a jak aplikaci používat, můžete rovnou do ní:

Meteorologové jdou s kůží na trh

Počasí ovlivňuje naše životy dnes a denně. Fyziku kapalin a plynů máme (aspoň ve škole se tak tvářili) taky zmáknutou, a přesto jsme stěží schopni předpovědí na pár dní dopředu. Úspěšnost se sice neustále zvyšuje, ale výhledy na více než 5 dní dopředu jsou skutečně jen orientační výhledy. Předpovědi na 10 a více dní dopředu už se blíží dlouhodobým klimatickým normálům s pravděpodobností naplnění lehce přesahující 50 %. Z toho důvodu nemá vůbec smysl se jimi zabývat. Na druhou stranu ale nutno uznat, že meteorologie je jeden z mála oborů, který vlastní předpovědi pravidelně zpětně porovnává se skutečností a o výsledcích na rovinu informuje. Kéž by se to dalo říct o ekonomech, finančních analyticích, politolozích, sociolozích a dalších „expertech“. (Nedělají to, protože jejich úspěšnost by nejspíš byla pod 50 %, a tedy nižší než u věštkyně z kávového lógru). Proč je to tedy tak složité?

Viník dopaden

Teploty umíme odhadnout velice dobře, ale předpovědět takovou bouřku je stále prakticky nemožné dokonce i v horizontu hodin. Zrovna dnes, když píšu článek, byly ještě odpoledne hlášeny pro Liberecko silné bouřky. Nakonec nespadla ani kapka. Nezřídka to bývá i naopak. Proč tomu tak je, poodhaluje teorie chaosu známá v prostředí meteorologie taky jako efekt motýlích křídel. Prvků, které počasí ovlivňují, je obrovské množství a existuje mezi nimi tolik vazeb, že ani nejvýkonnější superpočítače nemají šanci tento provázaný systém zmapovat, natož přesně předpovídat jeho vývoj. Skvěle to ilustruje jednoduchý obrázek, který vytvořil David Cowan jako ilustraci do knihy Černá labuť od Nassima Nicholase Taleba. Dejme tomu, že svítíme paprskem světla na kouli. Paprsek se od ní odrazí nahoru, poté se odrazí od zrcadla a narazí opět do koule. Na pravé straně potom zjišťujeme, kam paprsek dopadl. Je zřejmé, že i jen drobná změna na vstupu (na zářiči) způsobí výraznou změnu místa dopadu paprsku. A to jde o velice jednoduchý deterministický systém (tzn. že v něm nehraje roli náhoda – vše, co se stane, je předem přesně dané a spočitatelné). Právě proto můžeme znát fyzikální pochody naprosto dokonale a přesto nemusíme být schopni toho využít pro kvalitní předpovědi.

Jak aplikaci používat a co všechno v budoucnu nabídne

Aplikace je prozatím rozdělena do dvou částí.

1. část sestává ze tří bloků:

  • Vlevo je nejdůležitější blok s aktuálními údaji meteostanice. Barvičky jednotlivých dlaždic se mění podle naměřené hodnoty. Chladný deštivý den tak na první pohled vypadá jinak než horký slunečný. Hodnoty by se měly samy aktualizovat každých pár minut.
  • Uprostřed jsou základní informace o meteostanici a lokalitě.
  • Vpravo jsou naměřené rekordy od začátku měření. Po najetí na hodnotu se zobrazí tooltip s datem, kdy byla hodnota naměřena. Zajímavější samozřejmě budou až po nějakém čase.

2. část budou grafy a přehledy z historie. Tu si nechávám na další verzi aplikace.

3. část bude umožňovat srovnání s oficiálními hodnotami.