2024 - Cel mai cald an din istoria măsurătorilor și primul în care este depășit pragul de 1,5°C

Anul 2024 a fost cel mai cald an din istoria observațiilor meteorologice. Conform setului de date ERA5 (LINK) furnizate de Copernicus Climate Change Service, în 2024 temperatura medie la nivel global a fost de 15,09°C, ceea ce înseamnă o diferență 1,6°C față de perioada de referință 1850–1900. Astfel, 2024 este primul an din istoria observațiilor meteorologie când temperatura medie globală depășește pragul de 1.5°C stabilit prin Acordul de la Paris din 2015. Comparativ cu recordul anterior stabilit în 2023, anul 2024 a fost cu 0,11°C mai cald.  Începând cu luna iunie, fiecare lună a anului 2023 a fost mai caldă decât luna corespunzătoare din orice an anterior (1940–2022), iulie și augustul fiind cele mai calde înregistrate vreodată.

---

Alte seturi de date dezvoltate de diferite organizații științifice au confirmat acest record pentru 2024 (Figura 1). Cea mai mare încălzire de 1,6°C (față de perioada de referință 1850–1900) apare în setul de date Berkeley Earth, iar cea mai mică încălzire de 1,34°C în setul de date NOAA.

Această abatere a temperaturii medii globale pentru 2023 de 1,48°C (conform datelor ERA5) nu ar părea, la prima vedere, a fi una foarte mare. Dar la fel ca în cazul unui organism cuprins de febră unde fiecare zecime de grad contează și în cazul temperaturii medii globale orice creștere este importantă mai ales pentru că ne duce mai aproape de la limita 1,5–2,0°C stabilită prin Acordul de la Paris.

Dincolo de a fi un simplu prag „psihologic”, depășirea valorii de 1,5°C are consecințe importante pentru sistemul climatic. Trebuie să remarcăm de asemenea că pragul stabilit prin Acordul de la Paris se referă la o încălzire pe termen lung mai degrabă decât la un an anume. Asta datorită faptului că ceea ce se întâmplă într-un anumit an poate include pe lângă încălzirea din cauze antropice (schimbări climatice cauzate de om) și variații climatice naturale pe termen scurt. 

Depășirea valorii de prag de 1,5°C în 2024 reprezintă un momentul semnificativ și subliniază necesitatea de a continua monitorizarea atentă a tendinței pe termen lung. Pe măsură ce temperatura medie globală crește, depășirea pragului de 1,5°C într-un singur an devine un semnal critic care, deși nu marchează încă o trecere permanentă peste acest nivel, indică un viitor în care astfel de valori ar putea fi tot mai frecvente. În contextul obiectivelor Acordului de la Paris, ceea ce contează cu adevărat nu este neapărat un singur record anual, ci menținerea pe termen lung a temperaturilor peste acest praguri ceea ce pot declanșa efecte climatice ireversibile. De aceea, chiar și în fața unor depășiri temporare, e crucial să ne concentrăm pe reducerea emisiilor de gaze cu efect de seră și pe dezvoltarea unor politici și tehnologii care să ne mențină, în mod sustenabil, sub acest prag.

Figura 1 - Evoluția temperaturii medii globale între 1850 și 2024 așa cum este indicată de diferite seturi de date: HadCRUT5, NOAAGlobalTemp, GISTEMP, ERA5, and Berkeley Earth.

Fiecare lună a anului 2024 din ianuarie până în iunie a fost mai caldă decât luna corespunzătoare din anii anterior (1940–2023) (Figura 2). Iar temperaturile medii lunare din perioada iulie-decembrie au fost foarte apropiate de valorile record in 2023.

Figura 2 - Temperatura medie globală lunară între ianuarie 1940 și decembrie 2024 reprezentată ca o serie de timp pentru fiecare an. Sursa datelor: ERA5 via CS3/ECMWF

Majoritatea zilelor anului 2024 au avut temperaturi mai ridicate față de media 1991–2020 (Figura 3). Iar față de perioada preindustrială (1850–1900), 2023 a fost primul an în care anomalia temperaturii pentru fiecare zi a fost de cel puțin 1.25°C (Figura 4). 

Aproximativ trei sferturi din zilele anului 2024 au avut anomalii mai mari de 1.5°C (iar 8-10 februarie anomalia fost mai mare de 2°C). Anul 2023 (anul în care a fost stabilit recordul precedent pentru temperatura medie globală) a avut aproximativ 50% din zile cu anomali mai mari de 1.5°C.

Figura 3. Distribuția anuală (1940–2024) a anomaliilor temperaturii medii globale față de perioada de referință 1991–2020.  Pentru comparație sunt prezentare separat și distribuțiile anomaliilor temperaturii pentru 1940, 1980, 2020 și 2024.

Figura 4. Distribuția anuală (1940–2024) a numărului de zile cu anomalii al temperaturii medii globale față de perioada de referință 1991–2020 mai mari de 1°C

Stresul termic în 2024 în România

Acest record al temperaturii medii globale din 2024 are și un impact în viața de zi cu zi. În Figura 5 este reprezentată distribuția stresului termic în România în 2024 și cum a evoluat stresul termic față de perioada de referință 1991-2020.

Figura 5. Distribuția stresului termic în România în 2024 (stânga, număr de ore cu stress termic) și diferența față de perioada de referință 1991–2020. Stresul termic a fost definit pe baza Universal Thermal Climate Index ca stres termic cauzat de frig (sus) și stres termic cauzat de căldură (jos).

Pentru a înțelege mai bine aceste hărți, trebuie să știm că stresul termic nu depinde doar de temperatura aerului, ci și de umiditate, radiația solară și viteza vântului, factori care se regăsesc într-un indicator numit Universal Thermal Climate Index (UTCI). Practic, UTCI ne spune cum resimte organismul temperatura din mediul înconjurător, nu doar cât indică termometrul ci luând în considerare și umiditatea, radiația solară și vântul. În 2024, perioadele cu stres termic cauzat de frig (temperaturi resimțite mai mici −13°C UTCI) sunt mai rare decât în trecut, mai ales în zonele de câmpie și de sud, unde s-au înregistrat mai puțin de 200–300 de ore cu frig intens. Față de perioada de referință (1991–2020) în majoritatea regiunilor a scăzut semnificativ numărul de ore cu frig intens.

În schimb, numărul de ore cu stres termic cauzat de căldură (temperaturi resimțite mai mari de 26°C UTCI) a fost 800–900 de ore în sud, în unele regiuni din sud și vest crescând cu aproximativ 16 zile față de perioada de referință. Aceste schimbări se înscriu într-o tendință mai largă de încălzire globală și subliniază necesitatea măsurilor de adaptare (de exemplu, asigurarea apei potabile în perioade caniculare, protecția persoanelor vulnerabile) și de reducere a factorilor care contribuie la schimbările climatice (reducerea emisiilor de gaze cu efect de seră, conservarea pădurilor).

Fenomenele extreme din România din 2024

Figura 6. Distribuția fenomenelor extreme în România în 2024 conform datelor furnizate de European Severe Weather Database.

În 2024, au fost raportate în România 1140 evenimente meteorologice extreme dintre care:

• 706 cazuri cu vânt intens,

• 235 de cazuri cu grindină de mari dimensiuni și

• 199 cazuri cu precipitații intense.

Aceasta reprezintă o scădere a numărului de evenimente raportate față de 2023 când a fost stabilit recordul de 1724 evenimente. Cu toate acestea, scăderea din 2024 nu trebuie interpretată ca o întrerupere a tendinței generale de intensificare a fenomenelor extreme asociate schimbărilor climatice. Variabilitatea de la un an la altul este firească, fiind influențată de factori precum circulația atmosferică, temperatura mării sau configurația zonelor de presiune. Deși în 2024 s-au înregistrat mai puține raportări de vânt intens, grindină de mari dimensiuni și precipitații intense, este important să urmărim evoluția pe termen lung, care indică, la scară globală și regională, o creștere a frecvenței și severității acestor evenimente meteo. În plus, efectele schimbărilor climatice pot modifica nu doar numărul de astfel de fenomene, ci și localizarea lor geografică și perioada în care se manifestă, motiv pentru care monitorizarea continuă și măsurile de adaptare rămân esențiale.

Tot în ceea ce privește fenomenele meteorologice intense, anul 2024 reprezintă o premieră pentru România, deoarece pentru prima dată au fost realizat un studiu de atribuire pentru un eveniment cu precipitații intense. Este vorba de evenimentul cu precipitațiile intense din sud-estul României din 30-31 august 2024. Conform studiului de atribuire realizat de o echipă internațională de la ClimaMeter (inclusiv cercetători din România) schimbările în precipitațiilor care au generat inundațiile din România din 30-31 august pot fi atribuite schimbărilor climatice cauzate de activitatea umană, în timp ce variabilitatea naturală a climei a avut probabil un rol modest. 

Ce ne așteaptă în continuare?

Este important să acordăm atenție noului record al temperaturii medii globale din 2024. Însă este și mai important să analizăm tendința de creștere pe termen lung a temperaturii medii globale din cauze antropice. O analiză realizată de Berkeley Earth a arată că dacă tendința de încălzire din ultimii 40 de ani va continua, atunci în jurul anului 2032 (nu foarte departe) va fi atins pragul de la 1.5°C, iar în jurul anului 2057 va fi atins pragul de 2,0°C (este vorba de trendul pe termen lung și nu de ani individuali). Aceasta înseamnă că avem nevoie de acțiuni urgente și susținute pentru a reduce emisiile de gaze cu efect de seră pentru a încetini astfel ritmul încălzirii globale.

---

Dr. Bogdan Antonescu

este cercetător în domeniul meteorologiei și climatologiei, lector la Facultatea de Fizică a Universității din București și cercetător la Institutul Naţional de Cercetare - Dezvoltare pentru Fizica Pământului, cu expertiză în studiul furtunilor severe și al fenomenelor meteorologice extreme în contextul schimbărilor climatice. Printre contribuțiile sale se numără dezvoltarea primei climatologii a tornadelor din România și a unei climatologii detaliate a tornadelor din Europa. Bogdan este implicat în proiecte de cercetare și colaborează cu instituții academice și de cercetare pentru a studia impactul schimbărilor climatice asupra fenomenelor meteorologice extreme. Bogdan este, de asemenea, implicat activ în comunicarea științei, promovând înțelegerea publică a schimbărilor climatice și a impactului acestora asupra fenomenelor extreme.

---

Schimbările climatice sunt cât de poate de reale și o problemă la nivel global dar și în România

În ultimii ani dezinformările privind știința din spatele schimbărilor climatice au căpătat amploare mai ales în sfera on-line, acest fapt având consecințe vizibile în discursul public dar și cel politic. Consensul oamenilor de știință este cât se poate de clar: schimbările climatice și efectele acestora ne afectează pe toți, situația se poate înrăutăți însă printr-un efort colectiv putem combate acesta fenomen în puținul timp rămas.

---

Schimbările climatice au afectat puternic România în ultimii ani

Evoluția temperaturilor și a valurilor de căldură în România

Datele privind evoluția valurilor de căldură în România și Europa de est în ultimii aproximativ 70 de ani indică o creștere semnificativă din punct de vedere statistic atât a duratei cât și a frecvenței valurilor de căldura pentru perioada 1950-2023. Majoritatea regiunilor au înregistrat o creștere a duratei valurilor de căldura între 10 și 15 zile, în timp ce sud-vestul și estul țării (în apropierea Mării Negre) înregistrează o creștere mai mare de 25-30 zile în decursul în ultimilor 74 de ani.

În perioada 31 mai - 31 iulie 2024, România a fost lovită de cel mai lung și intens val de căldură din istoria recentă. În aceste 62 de zile, 46 au înregistrat condiții de val de căldură, reprezentând 75% din întreaga perioadă.

Doar în acest an primul val de căldură a avut loc între 31 mai și 13 iunie 2024, înregistrat la stația meteorologică București Filaret, și a durat 14 zile, cu o intensitate cumulată de 114,04°C. Al doilea val, desfășurat între 16 și 21 iunie, a avut o intensitate de 115,34°C și a durat 16 zile. Cel mai intens val de căldură a fost înregistrat între 6 și 21 iulie, cu o intensitate cumulată de 152,02°C, un record pentru ultimii 130 de ani. În lunile iunie și iulie 2024, au fost înregistrate 57 de zile cu temperaturi maxime zilnice de peste 30°C, 28 de zile cu temperaturi de peste 35°C și 6 zile cu temperaturi de peste 40°C la stația București Filaret.

Aceste valori sunt fără precedent în peste 130 de ani de observații la această stație. Valul de căldură din a doua jumătate a lunii iulie a afectat toată țara, cele mai ridicate temperaturi fiind înregistrate în regiunile extracarpatice. Pe 16 iulie 2024, la 24 de stații meteorologice s-au înregistrat temperaturi de peste 40°C, iar pe 17 iulie la 17 stații. În perioada 1-18 iulie 2024, la 26 de stații s-a egalat sau depășit temperatura maximă absolută lunară, cu exemple precum Botoșani (+39,4°C) și Târgu Mureș (+39,0°C).

Vara 2024 a fost cu 0,69°C peste media perioadei de referință 1991-2020, depâșind recordul stabilit în vara anului 2023 (0,66°C). În Europa vara anului 2024 a fost deasemenea una record cu 1,51°C față de media 1991-2020 (recordul anterior  - 1,34°C - fiind din 2022). 

---

Ciclonul Extratropical Boris - Un semnal de alarmă pentru Europa

O analiză recentă a ciclonului extratropical Boris, care a provocat inundații devastatoare în Europa Centrală și de Est cu ramificații și în România, confirmă ceea ce specialiștii din întreaga lume avertizează de ani de zile: schimbările climatice influențate de activitatea umană duc la schimbări în caracteristicile fenomenelor meteorologice extreme. 

Pe 30 și 31 august 2024, sud-estul României a fost lovit de precipitații intense unei zone cu presiune scăzută cvasi-staționară (ciclon extratropical) situată deasupra Mării Negre. Acest ciclon a fost produs cantități mari de precipitații, care au dus la inundații.

În doar 24 de ore, cantitatea de precipitații a atins 100 mm în multe localități din zona litoralului Mării Negre. Conform Administrației Naționale „Apele Române” au fost raportate valori cumulate ale precipitațiilor de 225,9 mm la Mangalia, 145 mm la Agigea și 118 mm la Tuzla.

Aceste fenomene (inclusiv cele de tip ciclon extratropical) devin din ce în ce mai frecvente și mai intense. Raportul IPCC (AR6) subliniază clar că valurile de căldură, furtunile violente și precipitațiile extreme devin o „nouă normalitate” în multe regiuni ale globului, inclusiv în Europa. Studiul realizat și publicat recent de ClimaMeter arată că aceste schimbări nu sunt doar fluctuații naturale ale climei.

---

Verile calde și secetoase din România - O problemă din ce în ce mai pronunțată

România este deosebit de predispusă la riscuri legate de climă precum valuri de căldură sau secete datorită poziției sale geografice și caracteristicilor topografice. Existența Mării Negre și, mai ales, întinderea Munților Carpați induc o serie de particularități în condițiile climatice predominante. Date recente arată că au existat creșteri ale intensității și duratei valurilor de căldură, care s-au întins pe mai multe zile, la scară globală. 

Tendința vine în special în ultimele două decenii și știm că viitoarele valuri de căldură vor dura mai mult și vor avea temperaturi mai ridicate. Asta arată un nou raport — că la scară globală există o creștere clară a numărului de nopți și zile calde și o scădere a numărului de nopți și zile reci.

Pe parcursul deceniului 2011–2020, zonele cele mai favorabile pentru apariția fenomenelor de secetă sunt situate în principal în partea de vest și în partea de sud-est a țării. Cel mai mare număr de veri secetoase pe deceniu s-a înregistrat pe parcursul acestui deceniu (adică 2011–2020), cu până la șase veri uscate pe deceniu în toată partea de vest a țării și în partea de sud-est, conform analizelor realizate de Dr. Viorica Nagavciuc.

---

Furtunile violente cu grindină

La începutul acestei veri grindina a afectat multe județe din România precum Harghita, Covasna, Bistrița Năsăud și Iași (Răducăneni), provocând pagube însemnate la nivel local. Analiza proceselor fizice care duc la apariția grindinei ne permit să prognozăm că schimbările climatice și încălzirea climei vor duce la o posibilă schimbare a furtunilor cu grindină. Astfel, datorită încălzirii atmosferice, respectiv umidității crescute, în viitor vom observa în general mai puține furtuni cu grindină, dar când acestea se vor produce grindina va fi de mari dimensiuni.

Furtunile care produc grindină sunt fenomene severe cu impact mare, după cum se poate urmări în figura de mai jos. Spre deosebire de temperatură, pentru grindină nu avem observații pentru o perioadă suficient de mare de timp astfel încât să putem construi un trend. Din măsurătorile realizate la stațiile meteo știm că temperatura medie globală a crescut cu aproximativ 1.1°C față de perioada pre-industrială (1850–1900).

Distribuția cazurilor cu grindină cu diametrul mai mare de 2 cm (stânga) și cu diametrul mai mare de 5 cm (dreapta) pentru perioada istorică 1971–2000 (primul rând). Culorile reprezintă numărul de cazuri pe an. Distribuția cazurilor cu grindină pentru două scenarii climatice RCP4.5 (rândul 2) și RCP8.5 (rândul 3) pentru intevalul 2071–2100. Pentru cele două proiecții climatice culorile reprezintă schimbarea procentuală față de prioada de referință 1971–2000. Figura este adaptată după Figura 2 din Rädler et al. (2019)

---

Problema miturilor despre schimbările climatice

Schimbările climatice sunt o temă din ce în ce mai prezentă în societatea de azi. În jurul acestui fenomen complex s-au creat multe confuzii, ceea ce a dus la creșterea gradului de scepticism al oamenilor. Așadar, revizitam câteva din cele mai vehiculate mituri despre schimbările climatice, impactul și efectele acestora.

Mitul 1: Schimbările climatice nu au nicio influență asupra fenomenelor meteorologice extreme

Deși este adevărat că niciun eveniment meteorologic singular nu poate fi atribuit în totalitate schimbărilor climatice, dovezile științifice arată că schimbările climatice cresc frecvența, intensitatea și durata fenomenelor meteo extreme. De exemplu, așa cu este indicat în ultimul raport IPCC, creșterea temperaturilor globale duce la valuri de căldură mai intense, ploi mai abundente. Studiile de atribuire, care analizează rolul schimbărilor climatice asupra un evenimente specifice, oferind dovezi științifice că multe dintre fenomenele extreme recente sunt influențate semnificativ de activitățile umane. De exemplu, la sfârșitul lunii august (30–31 august) și la mijlocul lunii septembrie (15–17 septembrie, ciclonul extratropical Boris) 2024, o serie de evenimente cu precipitații extreme au afect sud-estul României. Studii de atribuire (LINK1, LINK2) realizate de ClimaMeter imediat după încetarea acest evenimente au arătat că schimbările climatice au jucat un rol important în apariția evenimentelor, iar variabilitatea natură un rol relativ modest.

Mitul 2: Vremea rece dovedește că încălzirea globală nu este reală

Creșterea temperaturii medii globale nu înseamnă că nu vom mai avea ninsori și vreme specifică iernii. Schimbările climatice nu elimină vremea rece, ci are un impact asupra structurilor de vreme la scară mare și, în anumite cazuri, pot intensifica anumite extreme. De exemplu, perturbările vortexului polar, probabil legate de încălzirea Arcticii, pot face ca aerul rece să ajungă în regiuni precum America de Nord sau Europa. În același timp, încălzirea globală se referă la tendința pe termen lung de creștere a temperaturii medii globale, nu la absența zilelor reci. Datele colectate la globale arată în mod constant această tendință de încălzire, chiar dacă regional există perioade caracterizate de temperaturi scăzute.

Mitul 3: Evenimentele meteo extreme sunt naturale și au avut mereu această frecvență

Fenomenele meteorologice extreme au existat dintotdeauna, nimeni nu contestă acest lucru. Însă frecvența, intensitatea, durata și impactul lor sa schimbat din cauza schimbărilor climatice. Astfel, schimbările climatice modifică caracteristicile fenomenelor cu are eram obișnuiți. Observațiile științifice confirmă că valurile de căldură, precipitațiile intense, perioade cu secetă și furtunile devin mai intense și mai frecvente în multe părți ale lumii din cauza activităților umane. De exemplu, studiile arată că probabilitatea apariției unor evenimente extreme cu temperaturi foarte mari a crescut semnificativ, transformând un eveniment care înainte era observat odată la 100 de ani într-unul care se întâmplă acum o dată la 10 ani sau chiar mai des. Aceste schimbări sunt în concordanță cu proiecțiile modelelor climatice și cu datele observaționale.

Fiecare dintre noi poate contribui la reducerea riscurilor asociate cu schimbările climatice. Poate că în acest moment nu te simți afectat în mod direct de încălzirea globală, însă trebuie să știi că schimbările climatice nu se limitează la temperaturi ridicate. Consecințele negative afectează și producția de alimente, sănătatea publică și biodiversitatea. Astfel, subiectul schimbărilor climatice ne privește pe toți. Fiecare persoană poate contribui la limitarea încălzirii globale pe viitor.

---

Dr. Bogdan Antonescu

este cercetător în domeniul meteorologiei și climatologiei, lector la Facultatea de Fizică a Universității din București și cercetător la Institutul Naţional de Cercetare - Dezvoltare pentru Fizica Pământului, cu expertiză în studiul furtunilor severe și al fenomenelor meteorologice extreme în contextul schimbărilor climatice. Printre contribuțiile sale se numără dezvoltarea primei climatologii a tornadelor din România și a unei climatologii detaliate a tornadelor din Europa. Bogdan este implicat în proiecte de cercetare și colaborează cu instituții academice și de cercetare pentru a studia impactul schimbărilor climatice asupra fenomenelor meteorologice extreme. Bogdan este, de asemenea, implicat activ în comunicarea științei, promovând înțelegerea publică a schimbărilor climatice și a impactului acestora asupra fenomenelor extreme.

---

Ciclonul Extratropical Boris în contextul schimbărilor climatice - Un semnal de alarmă pentru Europa?

O analiză recentă a ciclonului extratropical Boris, care a provocat inundații devastatoare în Europa Centrală și de Est cu ramificații și în România, confirmă ceea ce specialiștii din întreaga lume avertizează de ani de zile: schimbările climatice influențate de activitatea umană duc la schimbări în caracteristicile fenomene meteorologice extreme. 

---

Pe 30 și 31 august 2024, sud-estul României a fost lovit de precipitații intense unei zone cu presiune scăzută cvasi-staționară (ciclon extratropical) situată deasupra Mării Negre. Acest ciclon a fost produs cantități mari de precipitații, care au dus la inundații.

În doar 24 de ore, cantitatea de precipitații a atins 100 mm în multe localități din zona litoralului Mării Negre. Conform Administrației Naționale „Apele Române” au fost raportate valori cumulate ale precipitațiilor de 225,9 mm la Mangalia, 145 mm la Agigea și 118 mm la Tuzla.

Aceste fenomene (inclusiv cele de tip ciclon extratropical) devin din ce în ce mai frecvente și mai intense. Raportul IPCC (AR6) subliniază clar că valurile de căldură, furtunile violente și precipitațiile extreme devin o „nouă normalitate” în multe regiuni ale globului, inclusiv în Europa. Studiul realizat și publicat recent de ClimaMeter arată că aceste schimbări nu sunt doar fluctuații naturale ale climei.

Astfel, în cazul precipitațiilor extreme asociate cu ciclonul extratropical Boris, variabilitatea climatică naturală a jucat un rol minor, încălzirea globală provocată de activitatea umană fiind principalul factor. 

Orașe precum Viena și Cracovia, care deja simt efectele acestor schimbări, sunt acum cu 15% mai umede decât erau acum două decenii. Rezultatele noastre subliniază schimbări critice. Anomaliile de presiune la suprafață arată că depresiunile similare cu Boris sunt acum mai adânci, cu o presiune cu până la 2 hPa mai mică astăzi. Precipitațiile în timpul acestor evenimente au crescut cu 20%, unele regiuni primind până la 4–8 mm de ploaie suplimentară pe zi. 

Figura 1 – Rezulatele studiului realizat de ClimaMeter. Primul rând al figurii constă în două diagrame: cea din stânga indică rolul variabilității naturale și ale schimbărilor climatice în explicarea schimbărilor detectate (cu cât indicatorul este îndreptat spre dreapta cu atât este mai important rolul schimbărilor climatice). Diagrama din dreapta indică cât de des au fost observate în trecut evenimente similare cu cel analizat aici (utilizând structura presiunii atmosferice la suprafața solului). Detalii privind celelalte analize pot fi găsite în raportul ClimaMeter

---

„Ne confruntăm acum cu a doua „inundație a secolului” în Europa de Est într-o singură vară. Dar acestea nu sunt doar dezastre naturale izolate. Cercetările arată că precipitațiile extreme devin mai frecvente și mai intense din cauza schimbărilor climatice provocate de om. Studiul nostru ClimaMeter confirmă că emisiile de combustibili fosili intensifică precipitațiile în Europa. O parte din aceste precipitații provin din regiuni îndepărtate, deoarece umiditatea se evaporă din Marea Mediterană și din Atlanticul tropical.”

Davide Faranda CNRS France

---

„Schimbările climatice au jucat din nou un rol în inundațiile recente care au lovit Europa Centrală și de Est. Și acest lucru poate fi atribuit la doi factori principali:

(i) aerul rece din nord amestecat cu umezeala din suprafețele neobișnuit de calde suprafețe mediteraneene și ale Mării Negre și
(ii) un sistem de joasă presiune prins de zone de înaltă presiune.

Analiza noastră arată că, deși nu este neobișnuit pentru acest sezon, severitatea sa în ceea ce privește precipitațiile precipitabilă a fost semnificativ crescută de emisiile antropice. Îndemnăm la o acțiune la nivel mondial, pornind de la practicile locale și practicile zilnice pentru a atenua intensitatea crescândă a furtunilor precum Boris.”

Tommaso Alberti Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia, Italia

---

„Încă o dată, ne confruntăm cu un dezastru care, deși bine prognozat, a cauzat totuși pierderi șidaune. Acest lucru se datorează faptului că amplificarea unor astfel de evenimente ca urmare a încălzirii globale face ca politicile actuale învechite și ineficiente în prevenirea acestor dezastre. Există o nevoie urgentă de a acționa: pe de o parte, prin actualizarea politicile existente, iar pe de altă parte, prin punerea în aplicare a unor noi măsuri de atenuare și adaptare la nivel european.”

Erick Coppola The Abdus Salam International Centre for Theoretical Physics, Italy

---

„Furtuna Boris ne reamintește clar că limitele a ceea ce considerăm vreme „extremă” se modifică rapid din cauza schimbărilor climatice provocate de om. În România, precipitațiile record din județele Galați și Vaslui au copleșit infrastructura și au dus la pierderi tragice de vieți omenești, subliniind nevoia urgentă de măsuri sporite de protecție împotriva inundațiilor și de strategii de adaptare la schimbările climatice.”

Dr. Bogdan Antonescu, Universitatea București

---

Aceste modificări nu mai pot fi ignorate. Ce putem face?

Pe măsură ce condițiile climatice continuă să evolueze, adaptarea devine esențială. Trebuie să investim în soluții de infrastructură durabilă, sisteme de avertizare timpurie și planuri de gestionare a dezastrelor. Este momentul să acționăm nu doar pentru a ne proteja, ci și pentru a limita impactul viitoarelor fenomene meteorologice extreme.

---

Raportul ClimaMeter, realizat de Davide Faranda împreună cu Erika Coppola, Tommaso Alberti și Bogdan Antonescu, a analizat furtuna Boris folosind date climatice din perioada 2001–2023, comparându-le cu modelele meteorologice din trecut (1979–2001).

---

Care este impactul extremelor temperaturii asupra populației din Europa și România?

Schimbările climatice sunt asociate cu o creștere a frecvenței și a intensității fenomenelor meteorologie extreme. Europa se încălzește de două ori mai repede decât media globală iar asta înseamnă o creștere a impactului valurilor de căldură și a perioadelor cu temperaturi ridicate și implicit o creștere a mortalității și morbidității. Impactul se traduce, conform unui studiu recent, în mii de decese pe întregul continent.

Aceste schimbări ar putea duce la provocări fără precedent pentru sistemele de sănătate. Asta se va întâmpla mai ales în timpul valurilor de căldură, când ratele mortalității sunt așteptate să crească odată cu temperatura medie globală, conform cercetării, în toate regiunile Europei. La ce ne putem aștepta până în 2050?

---

Ce știm astăzi despre decesele cauzate de temperaturi extreme?

Știm că valurile de căldură sunt din ce în ce mai frecvente, că temperaturile înregistrate în timpul unui val de căldură sunt din ce mai ridicate și că durata acestor fenomene a crescut. Mai știm că 2023 a fost cel mai cald an de când se fac observații meteorologice din cauza creșterii concentrațiilor gazelor cu efect de seră la care s-a adăugat variabilitatea naturală reprezentată de El Niño.

Potrivit unui studiu publicat în 2024 în Nature Medicine, valurile de căldură și perioadele cu temperaturi ridicare din 2023 au fost asociate cu aproximativ 47.690 decese dintre care peste 47.000 au fost înregistrate între 29 mai și 1 octombrie. Anul 2023 este pe locul al doilea în ceea ce privește număr anual de decese asociate temperaturilor ridicate din perioada 2015–2023, după 2022, când au fost înregistrate 61.672. În România au fost înregistrate în 2023 peste 2.500 decese asociate căldurii, cele mai expuse categorii ale populației fiind femeile și cei în vârstă de peste 80 de ani. Figura 1 arată distribuția ratei de mortalitate asociată cu temperaturile ridicate pentru anul 2023.

Figura 1

Cea mai mare parte studiilor care analizează mortalitatea asociată valurilor de căldură și perioadelor cu temperaturi ridicate sunt realizate în general pentru vestul Europei și mai puțin pentru Scandinavia sau estul Europei. Un studiu publicat în 2024 în The Lancet prezintă pentru prima dată o analiză cantitativă a mortalității asociate extremelor temperaturii de-a lungul Europei. Au fost analizate condițiile climatice actuale (1991-2020) dar și condițiile climatice viitoare pentru o creștere a temperaturii medii globale față de perioada preindustrială de 1.5°C, 2°C, 3°C și 4°C.

Datele au fost analizate în detaliu, de exemplu, la nivel de județ pentru România. Pe lângă temperatură, au fost considerați și alți parametrii care pot influența mortalitatea precum vârsta populației, îmbătrânirea acesteia, rata de natalitate sau migrația. 

Autorii studiului estimează că între 1991 și 2020 au fost înregistrate 363.809 decese asociate perioadelor cu temperaturi scăzute și 43.729 decese asociate temperaturilor ridicate. Numărul de decese asociate temperaturilor ridicate este de 6 ori mai mare în nordul Europei (e.g., 0,5–5 decese per 100.000 de locuitori) față de sudul Europei (e.g., Croația 30–47 decese per 100.000 locuitori). 

Cum au evoluat trendurile deceselor în condiții de frig versus cele în condiții de căldură?

În condițiile climatice actuale numărul deceselor asociate frigului este mai mare decât numărul celor asociate căldurii. Astfel, pentru Europa sunt aproximativ 8,3 decese la temperaturi scăzute pentru fiecare deces la temperaturi ridicate (8,3:1). Pentru România, acest raport este de 10,1:1 în climatul actual (Figura 2).

Figura 2

Cele mai mari rate de mortalitate asociate temperaturilor scăzute au fost înregistrate în 2020 în estul și sudul României (200-250 decese per 100.000 locuitori) în timp ce cele mai multe decese produse de temperaturile ridicate au fost înregistrate în sudul și părți din vestul României (20-25 per 100.000 locuitori) (Figura 3). 

Figura 3 

Proiecțiile climatice climatice arată o schimbare a distribuției deceselor asociate extremelor temperaturii în Europa:

Numărul de decese asociate frigului scade;

În același timp, numărul deceselor asociate căldurilor va crește.

În prezent, mai multe persoane mor din cauza temperaturilor scăzute decât din cauza valurilor de căldură. Asta se datorează unei combinații de factori, inclusiv lipsa unor condiții adecvate de încălzire în locuințe, expunerea prelungită la frig, bolile sezoniere precum gripa, care sunt mai răspândite în lunile de iarnă, precum și accesul limitat la îngrijiri medicale și vulnerabilitatea crescută a anumitor grupuri de populație, cum ar fi vârstnicii.

Pe măsură ce temperatura globală continuă să crească, iernile vor deveni mai blânde, iar valurile de căldură vor fi din ce în ce mai frecvente și mai intense. Astfel, până în 2100, raportul între decesele cauzate de frig și cele cauzate de căldură va ajunge la 6,7:1 (decese temperaturi ridicate:decese temperaturi scăzute) în scenariul în care temperatura medie globală crește cu 1,5°C și la 1,4:1 în scenariul în care temperatura crește cu 4°C. Cu alte cuvinte, numărul de decese din cauza căldurii va crește semnificativ.

Cel mai mare număr de decese va fi înregistrat în rândul oamenilor de peste 85 de ani — pe de o parte pentru că această categorie de vârstă este mai vulnerabilă la temperaturile ridicate, iar pe de altă parte deoarece crește speranța de viață până în 2100. 

Pentru România, scăderea este de la 7,3:1 (1.5°C) la 2:1 (4°C) (Figura 2). În estul României e de așteptat să scadă rata mortalității asociată temperaturilor scăzute. La nivelul întregii țări, însă, va crește trendul în cazul deceselor provocate de temperaturile ridicate — în special în sudul și vestul României (Figura 4).

Iarna va continua să fie, însă, o perioadă cu un număr mai mare de decese în Europa, din mai multe motive. Bolile infecțioase, precum gripa și alte virusuri respiratorii, se răspândesc mai ușor în sezonul rece, afectând în special persoanele vulnerabile, cum ar fi vârstnicii și cei cu afecțiuni cronice.

De asemenea, expunerea la frig, chiar și în ierni mai blânde, poate agrava afecțiuni cardiovasculare și respiratorii, ducând la decese, în special în cazul celor care nu se pot proteja adecvat. Prin urmare, iarna rămâne o perioadă periculoasă pentru sănătate, chiar și în contextul schimbărilor climatice.

Figura 4

Schimbările climatice și demografice contribuie la schimbările anticipate în rata de mortalitate asociată temperaturilor extreme. Creșterea temperaturii medii globale duce la schimbări în caracteristicile valurilor de căldură care devin mai frecvente, mai intense și durată mai mare.

Schimbările demografice includ: o ușoară scădere a populației Europei cu 5% până în 2100, o îmbătrânire a populației în multe țări și regiuni din Europa (o creștere de la 2,9% în 1991-2020 la 9,3% în 2100 a populației în vârstă de peste 85 de ani) și o creștere a speranței de viață.

Figura 5 arată efectul combinat în 2050 al schimbărilor climatice și îmbătrânirii populației pentru România. Pentru majoritatea județelor din România (26 județe și București) rata deceselor este influențată de creșterea temperaturii și mai puțin de îmbătrânirea populației (Figura 5). Rata de mortalitate pentru județul Vâlcea este un caz particular pentru România deoarece atât componenta creșterea temperaturii medii cât și îmbătrânirea populației contribuie în egală măsură la schimbările observate. 

Figura 5

Pentru a înțelege mai bine efectul combinat al schimbărilor climatice și al îmbătrânirii populației în România este prezentată în Figura 6 distribuția temperaturilor medii pentru fiecare județ în 2050, împreună cu procentul din numărul total de locuitori de peste 85 de ani. Temperatura medie la nivel de județ va fi mai mare de 15°C pentru toate județele, iar procentul din populație cu vârsta peste 85 de ani este anticipat să fie între 2-14% (Figura 6). 

Figura 6

Există și o serie de limitări ale acestui studiu. De exemplu, nu sunt considerate posibilele efecte ale aclimatizării în viitor la veri din ce în ce mai calde sau implementarea de măsuri care pot reduce riscul asociat extremelor temperaturii. De asemenea, nu a fost luat în calcul (din lipsa datelor) efectul asupra copiilor, un grup de vârstă foarte vulnerabil la extremele temperaturii. 

De ce sunt șanse mari să vedeam mai multe decese cauzate de căldură decât de frig, în viitor?

Schimbările ar putea duce la provocări fără precedent pentru sistemele de sănătate, mai ales în timpul valurilor de căldură. Creșterea mortalității asociată temperaturilor ridicate va crește odată cu temperatura medie globală în toate regiunile Europei.

Deși în prezent mai multe persoane mor din cauza frigului decât din cauza valurilor de căldură, este important să înțelegem că schimbările climatice modifică rapid acest raport și că proiecțiile arată că, pe măsură ce clima se încălzește, numărul de decese cauzate de căldură va crește semnificativ, apropiindu-se sau, în anumite regiuni, depășindu-le pe cele cauzate de frig. Frigul este o cauză semnificativă de decese în multe regiuni, dar aceste decese sunt legate de condiții care, în multe cazuri, pot fi gestionate prin îmbunătățirea accesului la încălzire și la servicii medicale.

În schimb, valurile de căldură reprezintă o amenințare din ce în ce mai mare, pe măsură ce temperatura globală crește. Valurile de căldură au un impact imediat și devastator, în special în orașele aglomerate sau în zonele unde infrastructura (e.g., spitale) nu este pregătită să facă față unor astfel de fenomene extreme.

Pe lângă decesele directe cauzate de căldură, valurile de căldură agravează și alte probleme de sănătate, cum ar fi bolile cardiovasculare și respiratorii. În plus, efectele pe termen lung ale căldurii extreme asupra sănătății și calității vieții nu sunt încă pe deplin înțelese.

De aceea, prevenirea acestor decese și atenuarea impactului valurilor de căldură sunt cruciale pentru protejarea sănătății publice în viitorul apropiat și avem nevoie să integrăm aceste rezultate în toate politicile și măsurile de adaptate legate de sănătatea populației în contextul schimbărilor climatice, cum subliniază și autorii studiului.

---

Bogdan Antonescu este fizician specializat în fizică atmosferei, interesat de istoria, climatologia, procesele fizice și impactul fenomenelor meteorologice extreme. În prezent conduce proiectul Extreme weather events in the future climate of Romania (ClimExRo) care își propune, printre altele, să aducă cercetările din mediul academic mai aproape de public. Mai multe detalii puteți găsi pe pagina proiectului. https://www.climex.ro/

Un început de vară tulbure cu furtuni cu grindină

Ce sunt aceste fenomene extreme și cum sunt influențate de schimbările climatice?

---

În ultimele zile grindina a afectat multe județe din România precum Harghita, Covasna, Bistrița Năsăud și Iași (Răducăneni), provocând pagube însemnate la nivel local. Analiza proceselor fizice care duc la apariția grindinei ne permit să prognozăm că schimbările climatice și încălzirea climei vor duce la o posibilă schimbare a furtunilor cu grindină. Astfel, datorită încălzirii atmosferice, respectiv umidității crescute, în viitor vom observa în general mai puține furtuni cu grindină, dar când acestea se vor produce grindina va fi de mari dimensiuni.

---

Locația ultimelor furtuni cu grindină perioada 2-3 iunie

Furtunile care produc grindină sunt fenomene severe cu impact mare, după cum se poate urmări în figura de mai jos. Spre deosebire de temperatură, pentru grindină nu avem observații pentru o perioadă suficient de mare de timp astfel încât să putem construi un trend. Din măsurătorile realizate la stațiile meteo știm că temperatura medie globală a crescut cu aproximativ 1.1°C față de perioada pre-industrială (1850–1900). Nu știm însă cum s-a schimbat frecvența de apariție a furtunilor cu grindină pentru același interval de timp deoarece nu avem suficiente observații colectate, de exemplu, la stațiile meteo.

Traiectoriile furtunilor care produc grindină nu intersectează de cele mai multe  ori stațiile meteo și de aici lipsa datelor. În acest caz pentru a înțelege efectele schimbărilor climatice asupra furtunilor care produc grindină trebuie să analizăm modul în care schimbările climatice influențează procesele fizice care duc la apariția acestor furtuni. Să analizăm mai întâi procesele fizice care duc la apariția grindinei.

Distribuția spațială a grindinei în Europa. N reprezintă numărul de eveniment din perioada 2004–2011. (Figura reproduce Fig. 4 din Punge et al. 2014).

Cum se formează grindina?

Grindina se formează în interiorul furtunilor convective așa cum sunt denumite în literatura de specialitate structurile noroase cu mare dezvoltare pe verticală (Figura 2, Raupach et al. 2021). Mai precis, grindina se formează într-o regiune a norului caracterizată de temperaturi negative și în care coexistă cristale de gheață și picături de apă suprarăcite (acestea sunt picături care rămân în stare lichidă la temperaturi mai mici de 0°C). Pe lângă gheață și apă suprarăcită pentru apariția grindinei este necesară și prezența unui curent ascendent intens (>15 m/s), adică a unui curent vertical de aer în interiorul norului.  

Acest curent ascendent de aer se formează atunci când particulele de aer din apropierea solului sunt ridicate până la un nivel deasupra căruia există instabilitate (despre care tot auzim în prognozele meteo). La acest nivel, temperatura particulelor este mai mare decât cea a mediului înconjurător. Astfel, particule de aer au o densitate mai mică decât cea a aerului înconjurător, deci au o mișcare liberă ascendentă. Acest curent ascendent de aer duce în altitudine particule de aer umed. Pe măsură ce particule de aer umed urcă vaporii de apă pe care îi conțin se răcesc și condensează ducând la formarea picăturilor de nor. 

În atmosferă temperatura aerului scade odată cu creșterea altitudinii, iar nivelul la care temperatura termometrului umed este 0°C este denumit nivel de topire. Deasupra acestui nivel apa condensată în interiorul particulelor de aer poate îngheța. La temperaturi între 0°C -40°C apa poate rămâne în stare lichidă și devine suprarăcită.

Pentru apariția grindinei este nevoie de embrioni de grindină. Acești embrioni pot fi picături înghețate sau cristale de gheață.  Apa suprarăcită interacționează cu acești embrioni și apoi îngheață la suprafața acestora. Pentru ca un embrion să ducă la apariția grindinei de mari dimensiuni (diametru >2.5 cm) trebuie să existe în nor suficientă apă suprarăcită. Dacă sunt prea mulți embrioni creșterea acestora este limitată. Pe acest principiu funcționează sistemele antigrindină. Iodura de argint este împrăștiată în nori cu ajutorul unor rachete. Crește astfel numărul de embrioni de grindină, iar grindina nu mai poate crește la dimensiuni mari, deoarece cantitatea de apă suprarăcită este distribuită la un număr mare de embrioni.

De asemenea, pentru formarea grindinei de mari dimensiuni este nevoie de un anumit tip de creștere. Acest timp de creștere depinde de intensitatea curentului ascendent și de traiectoria embrionului. Traiectoria embrionilor și apoi a grindinei este influențată de forfecarea pe verticală a vântului (schimbarea vitezei vântului cu altitudinea). Forfecarea pe verticală a vântului dictează organizarea furtunilor. Valorile moderate sau mari pentru forfecare sunt asociate cu furtuni organizate (supercelule, multicelule). Asta înseamnă că furtunile vor avea un timp de viață mai mare ceea ce duce la creșterea probabilității de apariție a grindinei.  

Un alt factor important asociat cu apariția grindinei de mari de dimensiuni este reprezentat de cantitatea de gheață care se topește atunci când grindina trece de nivelul de topire în cădere către suprafață. Grindina de mici dimensiuni se poate topi integral ceea ce face ca la suprafață să ajungă numai grindină de mari dimensiuni.

Putem acum, pe baza proceselor fizice descrise mai sus să analizăm influența schimbărilor climatice asupra furtunilor cu grindină.

Procesele fizice care duc la apariția grindinei în prezent (a) și modificările acestor procese în contextul schimbărilor climatice (b). Numerele indicare în (b) reprezintă (1) creșterea umidității la nivelurile joase din atmosferă ceea ce duce la creșterea instabilității și a intensității curentului ascendent al furtunii, (2) creșterea nivelului de topire ceea ce intensifică topirea grindinei și o deplasarea distribuției după dimensiuni a grindinei către grindină de mari dimensiuni, și (3) schimbarea forfecării pe verticală a vântului care poate influență traiectoria grindinei în furtună, acest efect este redus în comparație cu (1). (Figură adaptată după Fig. 1 din Raupach et al. 2021).

Cum influențează schimbările climatice furtunile cu grindină?

Am văzut că furtunile care produc grindină depind de instabilitatea atmosferică și de conținutul de umiditate (Figura 2a). Odată cu creșterea temperaturii medii globale crește și conținutul de vapori de apă din regiunile joase ale atmosferei (cu aproximativ 7% pentru fiecare creștere cu 1°C). Temperaturile ridicate, împreună cu o creștere a umidității înseamnă că o cantitate mai mare de energie potențială poate fi eliberată odată cu condensarea vaporilor de apă ceea ce duce la creșterea instabilității atmosferice.

O astfel de creștere a fost pusă în evidență pentru Europa într-un studiu recent privind modificarea frecvenței de apariție a furtunilor în contextul schimbărilor climatice până în 2100. Creșterea instabilității poate duce la o creștere a intensității curenților ascendenți și a conținutului de apă lichidă al furtunilor, ceea ce favorizează apariția grindinei de mari dimensiuni. Creșterea temperaturii duce și la creșterea nivelului de îngheț și astfel crește probabilitatea ca grindina să se topească înainte să ajungă la sol (mai puțină grindină de mici dimensiuni). Schimbările climatice vor reduce forfecarea pe verticală a vântului, însă această schimbare va avea un efect redus asupra furtunilor cu grindina (Figura 2b) comparativ cu creșterea instabilității.

În concluzie, ne așteptăm ca în viitor să observăm, în general, mai puține furtuni cu grindină, dar când acestea se vor produce grindina va fi de mari dimensiuni. Pentru Europa studiile bazate pe observații sau pe proiecții climatice realizate pe baza modelor numerice au arătat că trendul privind frecvența de apariție a furtunilor cu grindină este ușor crescător (însă incertitudinile sunt destul de mari).

De asemenea, studii recente au indicat o creștere a pagubelor asociate căderilor de grindină și o creștere a severității acestui tip de fenomen extrem. Pentru România, într-un studiu publicat în 2016 a fost analizat numărul de zile în care grindina a fost raportată la stațiile meteo din rețeaua Administrației Naționale de Meteorologie. Rezultate au indicat un trend crescător pentru numărul mediu de zile cu grădină la 55.2%, un trend neutru la 3.8% și un trend descrescător la 40.9% din stațiile analizate (105 stații) analizate pentru perioada 1961–2014.

---

Ce ne asteaptăm în viitor în România

Distribuția cazurilor cu grindină cu diametrul mai mare de 2 cm (stânga) și cu diametrul mai mare de 5 cm (dreapta) pentru perioada istorică 1971–2000 (primul rând). Culorile reprezintă numărul de cazuri pe an. Distribuția cazurilor cu grindină pentru două scenarii climatice RCP4.5 (rândul 2) și RCP8.5 (rândul 3) pentru intevalul 2071–2100. Pentru cele două proiecții climatice culorile reprezintă schimbarea procentuală față de prioada de referință 1971–2000. Figura este adaptată după Figura 2 din Rädler et al. (2019)

Un studiu recent indică faptul că frecvența furtunilor, inclusiv a celor care produc grindină, este așteptată să crească în Europa până în 2100, datorită instabilității atmosferice în creștere. Simulările numerice realizate de cercetători sugerează că furtunile cu grindină de mari dimensiuni (diametrul mai mare de 2.5 cm) vor deveni mai frecvente în majoritatea regiunilor din Europa.

Pentru România proiecțiile pentru cele două scenarii climatice (RCP45 și RCP8.5) arată că pentru grindina cu diametrul mai mare de 2.5 cm va fi observată mai frecevent in nordul și nord-estul României (o crestere cu 20–40% pentru scenariul RCP4.5 și o creștere cu 40–80% pentru RCP8.5 față de perioada istorică 1971–2000). O distribuție asemănătoare este proiectată și pentru cazurile cu grindină mai mare de 5 cm (o crestere cu 40–80% pentru scenariul RCP4.5 și o creștere cu 80–160% pentru RCP8.5 față de perioada istorică 1971–2000). 

---

Bogdan Antonescu

Este fizician specializat în fizică atmosferei, interesat de istoria, climatologia, procesele fizice și impactul fenomenelor meteorologice extreme. În prezent conduce proiectul Extreme weather events in the future climate of Romania (ClimExRo) care își propune, printre altele, să aducă cercetările din mediul academic mai aproape de public. Mai multe detalii despre acest proiect puteți găsi pe pagina proiectului. https://www.climex.ro/

---

---

Mai 2024 - Noi recorduri de temperaturi și un al 12-lea ceas climatic

Mai 2024 devine a 12-a lună consecutivă în care sunt depășite recordurile anterioare ale lunilor respective

Astfel, temperatura medie în mai 2024 la nivel global a fost de 15,91°C cu 0,18°C mai mare decât recordul anterior din mai 2020 (Figura 1). Figura 2 prezintă evoluția temperaturii medii globale zilnice față de perioada de referință 1991–2020. Pentru mai 2024 anomalia a fost de 0,65°C față de perioada 1991–2020 (Figura 3).

---

Fig. 1 – Temperatura medie  globală (°C) pentru intervalul 1940–2024. Cu roșu este reprezentată evoluția temperaturii medii lunare la nivel global în intervalul ianuarie-mai 2024, iar cu portocaliu evoluția pentru anul 2023. Fiecare an din intervalul 1940–2022, temperatura medie lunară este reprezentat cu gri. Sursa datelor: ERA/ECMWF via Copernicus Climate Change Service (C3S).

Fig. 2 - Evoluția zilnică a temperaturii medii globale (°C). Evoluția temperaturii zilnice globale pentru intervalul 1940-2023 este reprezentată cu gri, evoluția pentru 2023 cu portocaliu, iar cu roșu este reprezentate evoluția pentru 2024 (ianuarie–mai). Media pentru perioada de referință 1991–2020 este reprezentată cu gri deschis. Sursa datelor: ERA/ECMWF via Copernicus Climate Change Service (C3S).

Fig. 3 - Anomalia temperaturii (°C) față de perioada de referință 1991–2020 (diferența față de media perioadei de referință). Cu roșu este reprezentată evoluția temperaturii în intervalul ianuarie-mai 2024, iar cu portocaliu evoluția pentru anul 2023. Fiecare an din intervalul 1940–2022 este reprezentat cu gri Linia punctată separe valorile cu abateri pozitive (mai cald decât media 1991–2020) de cele negative (mai rece decât media 1991–2020). Sursa datelor: ERA/ECMWF via Copernicus Climate Change Service (C3S)

Aceste recorduri nu au fost observate doar în atmosferă deoarece temperatura medie a apei la suprafața mării a ajuns la noi valori record în luna mai (Figura 4). Astfel temperatura apei la suprafața mării în aprilie 2024 a fost de 20,94°C cu 0,16°C mai mare decât recordul anterior din mai 2023 (Figura 5). În acest caz avem o perioadă de 14 luni cu recorduri ale temperaturii apei la suprafața mării, abatarea din mai 2024 fiind cu 0.52°C  mai mare față de perioada de referință 1991–2024 (Figura 6).

Fig. 4 – Temperatura medie a apei la suprafața mării (°C) în intervalul 1979–2024 pentru regiunea 60°S–60°N. Cu roșu este reprezentată evoluția temperaturii medii lunare a apei la suprafața mării în intervalul ianuarie-mai 2024, iar cu portocaliu evoluția pentru anul 2023. Fiecare an din intervalul 1940–2022, temperatura medie lunară a apei la suprafața mării este reprezentat cu gri. Sursa datelor: ERA/ECMWF via Copernicus Climate Change Service (C3S)

Fig. 5 - Evoluția zilnică a temperaturii medii a apei la suprafața mării la nivel global (°C). Evoluția temperaturii zilnice globale pentru intervalul 1940–2023 este reprezentată cu gri, evoluția pentru 2023 cu portocaliu, iar cu roșu este reprezentate evoluția pentru 2024 (ianuarie-mai). Media pentru perioada de referință 1991–2020 este reprezentată cu gri deschis. Sursa datelor: ERA/ECMWF via Copernicus Climate Change Service (C3S)

Fig. 6 - Anomalia temperaturii apei la suprafața mării față de perioada de referință 1991–2020 (diferența față de media perioadei de referință). Cu roșu este reprezentată evoluția temperaturii în intervalul ianuarie–mai 2024, iar cu portocaliu evoluția pentru anul 2023. Fiecare an din intervalul 1940–2022 este reprezentat cu gri Linia punctată separe valorile cu abateri pozitive (mai cald decât media 1991–2020) de cele negative (mai rece decât media 1991–2020). Sursa datelor: ERA/ECMWF via Copernicus Climate Change Service (C3S)

Mare atenție la următoarele 3 luni

Într-un comentariu recent pentru Nature, Dr. Gavin Schmidt (NASA) preciza:

„Dacă anomalia nu se stabilizează până în august – o așteptare rezonabilă bazată pe evenimentele anterioare de El Niño – atunci lumea va intra într-un teritoriu necunoscut”.

Cert este că intrăm în vara lui 2024 după un întreg an calendaristic de recorduri de temperatură, unde am putea fi martorii unor fenomene extreme în Europa, inclusiv România precum furtuni violente, inundații masive și grindină (aici de notat că datorită încălzirii atmosferice, respectiv umidității crescute, în viitor vom observa în general mai puține furtuni cu grindină, dar când acestea se vor produce grindina va fi de mari dimensiuni). Deja putem observa în Europa efectele schimbărilor climatice în creșterea temperaturilor și creșterea frecvenței de apariție a fenomenelor meteorologice extreme.

---

Bogdan Antonescu

Este fizician specializat în fizică atmosferei, interesat de istoria, climatologia, procesele fizice și impactul fenomenelor meteorologice extreme. În prezent conduce proiectul Extreme weather events in the future climate of Romania (ClimExRo) care își propune, printre altele, să aducă cercetările din mediul academic mai aproape de public. Mai multe detalii despre acest proiect puteți găsi pe pagina proiectului. https://www.climex.ro/

---

Raport Copernicus: Date sumbre pentru Europa în 2023

Fenomene extreme alimentate de schimbările climatice au dus la pierderi materiale de miliarde de euro în Europa

Raportul anual privind climatul Europei 2023 al Agenției Europene Copernicus a fost publicat recent. Îngrijorător este faptul că anul trecut peste 150 de persoane și-au pierdut viața datorită fenomenelor extreme iar pagubele economice în 2023 în Europa au ajuns la 13,4 miliarde de euro, din care 81% sunt legate de inundații.

---

„Criza climatică este cea mai mare provocare a generației noastre. Costul acțiunii în domeniul climei poate părea ridicat, dar costul inacțiunii este mult mai mare. După cum arată acest raport, trebuie să valorificăm știința pentru a oferi soluții pentru binele societății", a declarat secretarul general al OMM, Celeste Saulo.

Harta fenomenelor extreme în decursul anului 2023 în Europa. Observăm că incendiile de vegetație (exacerbate de caniculă și secete) au fost principala problemă în Peninsula Iberică, caniculă în Franța iar inundații în zona de centru, sud-est și Balcani.

Potrivit raportului, principalele concluzii sunt următoarele:

• TEMPERATURĂ: Temperatura medie în Europa în 2023 a fost cu 2,6 °C peste cea din perioada preindustrială, ceea ce indică faptul că în Europa a fost deja depășită limita de 1,5 °C stabilită de tratatul de la Paris. În 11 din cele 12 luni ale anului 2023, temperatura medie în Europa a fost mai mare decât valorile normale.

• PLOI: În 2023, precipitațiile în Europa au fost relativ mai mari cu aproximativ 7% față de valorile normale.

• NINSORI: Numărul de zile cu zăpadă în Europa a fost mai mic față de media anuala. În Alpi, în timpul iernii, doar trei localități au avut mai multe zile cu zăpadă,în timp ce majoritatea au avut mult mai puține decât media ultimelor decenii.

• CALOTE GLACIARE:  Ghețarii din Alpi au pierdut 10% din volumul lor în ultimii doi ani iar din 1976, un volum total de 850 km3 de gheață a calotelor din Europa a fost pierdut.

• Regiunea care cuprinde Marea Barents și Svalbard a fost una cu cele mai drastice creșteri de temperaturi medii anuale de pe planetă

• NIVELUL OCEANULUI PLANETAR La nivel global, o reducere medie de aproximativ 14 m în grosimea gheții a fost observată de la înregistrările prin satelit începute  în 1976, iar ghețarii au contribuit cu aproximativ 1 mm pe an la creșterea nivelului mediu global al mării în ultima deceniu. În 2023, aceasta a atins un maxim de 1,7 mm din cauza pierderii record de masă a ghețarilor la nivel global.

• VALURI DE CALDURA MARINE: Temperatura la suprafața mării în toate mările europene și în Marea Mediterană a fost mult peste prețurile normale. În mai multe mări europene, temperatura medie anuală a mării a fost cea mai ridicată înregistrată vreodată.

• INCENDII DE PĂDURE: Incendii de pădure de mari proporții au fost multe și în 2023, în special în Iberia, Sicilia și Grecia. 5.000 km, cât Londra, Paris și Berlin la un loc, arși în sezonul de incendii din 2023. Potrivit raportului, în Evros, în perioada iulie- august 2023 am avut cel mai mare incendiu de pădure înregistrat vreodată în Uniunea Europeană.

• FURTUNI PUTERNICE: Aceste fenomene extreme au afectat aproximativ 550,000 persoane in UE

• INUNDAȚII: Inundațiile au fost, de asemenea, foarte răspândite, aproximativ 1,6 milioane de persoane fiind afectate de inundații în 2023.

O treime din râurile Europene au depășit pragul ridicat de inundație iar 16% pe cel sever

Regiunile afectate de incendii, inclusiv zona Balcanilor și a României

• FATALITĂȚI: 63 de persoane și-au pierdut viața în furtuni, 44 în inundații și 44 în incendii de pădure.

• PIERDERI ECONOMICE: Pagubele economice în 2023 în Europa au ajuns la 13,4 miliarde de euro, din care 81% sunt legate de inundații.

• ENERGIE - În 2023, o proporție record din producția efectivă de energie electrică în Europa a fost produsă din surse regenerabile din surse regenerabile, de 43%, față de 36% în 2022

---

Situația din România

Comparativ cu celelalte regiuni ale Europei, în estul României au fost observate cele mai mari anomalii ale temperaturii în 2023, între 2-2,5°C față de perioada de referință 1991-2020. De asemenea pentru cea mai mare partea a teritoriului României, 2023 a fost cel mai cald an începând cu 1950. În ceea ce privește abaterile lunare ale temperaturii, lunile aprilie-iunie au fost caracterizare de temperaturi mai scăzute decât cele ale perioadei de referință 1991-2020. Celelalte luni au avut anomali pozitive ale temperaturii medii dintre care se remarcă recordul de temperatură din ianuarie 2023. 

Pentru majoritatea Europei, cu excepția regiunilor nordice, au fost observate cel puțin câteva zile cu stres termic intens, cele mai multe zile (60-80 fiind observate în sudul Europei). La pentru cazul zilelor cu stres termic foarte intens, cele mai multe (până la 80 de zile) find observate în sudul Spaniei. În sudul României, aproximativ 30 de zile au fost caracterizare de stres termic intens. 

Cu excepția regiunilor montane, în 2023 în România a crescut durata de strălucire a Soarelui. În regiunea de sud și de est fiind observată o creștere de până la 6% față de media 1991-2020. De asemenea, în 2023 acoperirea noroasă a scăzut în România cu până la la 6% față de media 1991-2020. 

În ceea ce privește regimul precipitațiilor, acesta a fost deficitar pentru aproape întreg teritoriul României în 2023, cu regiuni sud-estul Românii fiind caracterizate de valori de abateri negative “excepționale” față de perioada 1991-2020.

---

Dr. Bogdan Antonescu

Este fizician specializat în fizică atmosferei, interesat de istoria, climatologia, procesele fizice și impactul fenomenelor meteorologice extreme. Bogdan este lector în cadrul Facultății de Fizică (Universitatea din București) și cercetător la Institutul Naţional de Cercetare-Dezvoltare pentru Fizica Pământului. În prezent conduce proiectul “Extreme weather events in the future climate of Romania” (ClimExRo) care își propune, printre altele, să aducă cercetările din mediul academic mai aproape de public. Mai multe detalii despre acest proiect puteți găsi pe pagina proiectului— https://www.climex.ro/

---

---

Septembrie 2023: Un record al temperaturii și o jumătate de toamnă ce întrece toate așteptările

Prima lună de toamnă a fost extrem de caldă în Europa dar și în România. Potrivit datelor furnizate de Copernicus, septembrie 2023 a fost la nivel global cea mai caldă lună septembrie începând cu 1940. Nu doar în Septembrie dar și în weekendul recent (pe data de 21 Octombrie) foarte multe localități din România inclusiv București au înregistrat temperaturi de peste 30 de grade ceea ce este o anomalie pentru această perioadă a anului, unde și luna Octombrie se preconizează a fi una a recordurilor de temperatură.

---

Figura 1 - Evoluția temperaturii medii anuale la nivel global (abaterea în °C față de media perioadei de referință 1991-2020) pentru luna septembrie între 1940 și 2023. Aceste date provin din setul de date de reanaliză ERA5. ERA5 este un set de date dezvoltat  dezvoltat de European Center for Medium Range Forecast ce conține informații detaliate despre condițiile meteorologice și climatice la nivel global, utilizând o combinație de observații, modele climatice și algoritmi de reanaliză. Sursa datelor: Copernicus Climate Change Service/ECMWF.

Luna septembrie 2023 a adus o “surpriză” prin stabilirea unui nou record de temperatură, evidențiind astfel impactul continuu al creșterii temperaturilor asupra planetei noastre. Potrivit datelor furnizate de Copernicus, septembrie 2023 a fost la nivel global cea mai caldă lună de “Răpciune” începând cu 1940 (Figura 1). Acest record vine după recordurile din iulie (16.95°C) și august (16.82°C). 

Figura 2 - Evoluția temperaturii medii anuale pentru Europa (abaterea în °C față de media perioadei de referință 1991-2020) pentru luna septembrie între 1979 și 2023. Aceste date provin din setul de date de reanaliză ERA5. Sursa datelor: Copernicus Climate Change Service/ECMWF.

“Supriza” acestui record este diferența mare de 0.93°C dintre temperatura medie a lunii septembrie 2023 și valoarea medie pentru această lună în perioada 1991-2020 (perioada de referință) la nivel global. Față de perioada pre-industrială (1850-1900), septembrie 2023 a fost cu aproximativ 1.72°C mai cald. Această anomalie a temperaturii pentru septembrie 2023 este aproape dublă față de recordurile anterioare din 2020 (0.43°C) și 2021 (0.40°C) (Fig. 1).

De asemenea, anomalia de 0.93°C este conform setului de date ERA5 cea mai mare anomalie pozitivă din orice și din lună începând cu 1940. Și în Europa, septembrie 2023 a fost cea mai caldă lună septembrie începând cu 1980 conform setului de date ERA5 cu 2.5°C peste media lunii septembrie în perioada 1991-2020 (Fig. 2). Anomalia pentru septembrie 2023 este mai mare cu ~1.0°C față de recordul anterior stabilit în 2020 (1.42°C). Recorduri de temperatură pentru luna septembrie au fost înregistrate în regiuni din nord-vestul și nordul Europei, iar în Belgia și Marea Britanie au fost raportate valuri de căldură la începutul lunii septembrie. 

Alte seturi de date confirmă observațiile furnizate de Copernicus, un exemplu fiind cel privind temperatura la nivel global și dezvoltat de către Berkeley Earth, o organizație de cercetare independentă. Acest set de date este rezultatul unei analize detaliate a datelor de temperatură colectate de la mii de stații meteorologice din întreaga lume. Conform acesteia, luna septembrie 2023 a fost cea mai caldă lună începând cu 1850 de când se fac observații. Și pentru acest set de date record a fost depășit cu o diferență mare, în acest caz de 0.5°C față de recordul anterior. Noi recorduri de temperatură a fost stabilite pentru 77 de țări cele mai multe din Europa sau de la Tropice. 

Prima lună de toamnă a fost extrem de caldă și în România. Conform Administrației Naționale de Meteorologie, temperatura medie a lunii septembrie 2023 a avut valori între 5.9°C la stația de la Vârful Omu și 22.7°C la stația București-Filaret (valorii medii lunare de peste 22°C fiind înregistrate la unele dintre stațiile meteo din sudul Munteniei și din zona litoralului). Comparativ cu perioada de referință 1991-2020, abaterea temperaturii medii pentru septembrie 2023 a fost mai mare 2.5°C la toate stațiile meteo din România (valori de peste 4°C fiind înregistrate la 63 de stații, cum un maxim de 5.1°C la București-Băneasa). Cea mai caldă lună septembrie a fost cea din 1994 cu o abatere de 4.1°C (față de perioada de referință 1991-2020). De remarcat pentru această lună este și numărul de zile tropicale, zilele în care temperatura maximă a fost mai mare de 30°C, fiind înregistrate mai mult de 10 zile în sudul Munteniei și Olteniei. 

Această perioadă caldă din septembrie a continuat și în prima jumătate a lunii octombrie. Animația de mai jos arată evoluția recordurilor zilnice ale temperaturii pentru diferite stații din Europa.

Evoluția recordurilor de temperatură pentru stațiile meteorologice din Europa în perioada 20 septembrie - 19 octombrie. De interes sunt stațiile reprezentate cu portocaliu (a fost atins recordul anterior zilnic), roșu (a fost stabilit un nou record zilnic) și magenta (a fost atins sau stabilit un nou record lunar). Sursa

Cum putem însă explica acest record pentru luna septembrie? A fost comunitatea științifică “luată prin surprindere”?

Figura 3 - (sus) Evoluția temperaturii medii globale (abaterea față de perioada 1850-1900) pentru intervalul 1850 - 2023 folosind o șase de seturi de date. (jos) Evoluția concentrației de dioxid de carbon pentru intervalul 1859 - 2023 folosind trei seturi de date. Sursa foto

Odată cu creșterea temperaturii medii globale, ca urmare a emisiilor gazelor cu efect de seră, crește și probabilitate de a observa asfel de recorduri de temperatură. În Figura 3 este reprezentată evoluția concentrației dioxidului de carbon (CO2) din 1958 până în prezent și a temperaturii medii globale din 1850. Se observă foarte clar creștea atât pentru concentrația dioxidului de carbon cât și pentru temperatură. 

Încălzirea globală explică evoluția pe termen lung a temperaturii medii globale. Dacă vrem să înțelegem schimbările temperaturii pentru o perioadă mai scurtă de timp trebuie să includem și alte efecte care pot fi legate de variabilitatea naturală pe termen scurt, de contribuții antropice sau de anumite evenimente naturale cu impact global. El Niño/ La Niña, un fenomen care rezultă din interacțiunea ocean-atmosferă și care se manifestă în Oceanul Pacific dar cu efecte globale, este asociat cu variabilitate naturală pe termen scurt. Perioadele cu El Niño sunt perioadele în care temperatura medie globală tinde să fie puțin mai ridicată. Iar 2023 este un an în care avem El Niño (care a început în iunie). 

Figura 4 - Contribuțiile la încălzirea observată în perioada 2010-2019 față de perioada 1850-1900. Efectul de răcire asociat cu SO2 este reprezentat în graficul din partea dreaptă (Figură adaptată după Figura SPM.2 din IPCC AR6 - Summary for Policy Makers

Însă dincolo de aceste creșteri ale concentrației de CO2 și El Niño, există și alte efecte, poate surprinzătoare, care au contribuit într-o mai mică măsură la recordul din septembrie 2023. Primul efect și este cel legat de dioxid de sulf (SO2). Spre deosebire de CO2 care este un gaz care prin efectul de seră contribuie la creșterea temperaturii medii globale, SO2 are un efect de răcire. Atunci când SO2 ajunge în atmosferă, fie prin arderea cărbunelui fie prin emisiile rezultate din transportul maritim (cargouri), poate trece printr-o serie de reacții chimice care duc la formare aerosolilor. Acești aerosoli (particule mici suspendate în atmosferă) reflectă înapoi în spațiu o parte din radiația solară. Este redus astfel efectul de încălzire al gazelor cu efect de seră (Figura 4). 

Dacă aceste concentrații de SO2 sunt reduse, ar trebui să observăm un mic salt în creșterea temperaturii medii globale. Este cea ce observăm de fapt în 2023. Reducerea concentrațiilor de SO2 a rezultat dintr-un control mai strict introdus în 2020 de International Maritime Organization pentru emisiile de sulf rezultate din transportul maritim. Dar însă acest efect este foarte redus. O analiză realizată recent a arătat că efectul acestui control al emisiilor de sulf este +0.05°C până în 2050. Ceppi și Forster (2023) semnala ca fiind mult mai plauzibil un efect “[…] de acumulare pe termen lung a căldurii, ca urmare a efectelor combinate ale emisiilor în creștere ale gazelor cu efect de seră și a scăderii aerosolilor, care conduc la temperaturi record în acest an.” 

---

Alte efecte cu contribuții minore (de ordinul sutimilor de °C) la creșterea temperaturii medii sunt: 

1. Apropierea de maximul ciclului solar. Ciclul solar reprezintă fluctuațiile în activitatea solară și în radiația emisă de Soare pe o perioadă de aproximativ 11 ani. Această radiație suplimentară din perioadele de maxim poate avea contribuție la creșterea temperaturii medii globale. Însă impactul direct al ciclului solar asupra temperaturii medii globale este mic față de alte contribuții, cum ar fi gazele cu efect de seră. 

2. Erupția vulcanului Hunga Tonga - Hunga Ha’apai din ianuarie 2022. Ca urmare a acestei erupții vulcanice, se estimează că aproximativ 1.46 milioane de tone vapori de apă au fost injectați în stratosferă. Într-un articol publicat recent se estima că erupția va duce la o creștere de aproximativ +0.035°C (un efect foarte mic) a temperaturii medii globale pentru următorii 5 ani.  

3. Reducerea cantității de praf din Sahara Acest efect este legat schimbările pe termen scurt al circulației atmosferice. Vânturile mai slabe au dus la o reducere a transportului de praf din Sahara către Atlanticul de Nord. În mod obișnuit, acest praf reflectă o parte din radiația solară înainte de a ajunge la suprafața oceanului. Mai puține intruziuni de praf saharian înseamnă o ușoară creștere a temperaturii.  

În afara acestor efecte, trebuie subliniat că recordurile de temperatura la nivel local trebuie puse și în context meteorologic. De exemplu, pentru anumite regiuni configurația câmpului de presiune atmosferică poate favoriza un transport de aer cald către latitudini mai ridicate contribuind la atingerea unor noi recorduri ale temperaturii pentru regiunile respective.

Posibile cauze ale recordului de temperatură din septembrie 2023

Din rău în mai rău? Ce ne așteaptă în continuare?

Combinația tuturor efectelor descrise mai sus, chiar dacă la nivel individual pot fi considerate a fi mici, poate duce la un record al temperaturii medii globale în 2023. Berkeley Earth estimează (probabilitatea >99%) că anul 2023 va stabili un nou record anual și că de asemenea că temperatura medie globală în 2023 va fi cu 1.5°C mai mare față de perioada 1850-1900. Din păcate, odată cu creșterea temperaturii medii globale vom observa din ce în ce mai des astfel de recorduri lunare și anuale. Soluția în acest caz este reducerea emisiilor gazelor cu efect de seră ce poate limita creșterea temperaturii medii globale.

---

Bogdan Antonescu

Este fizician specializat în fizică atmosferei, interesat de istoria, climatologia, procesele fizice și impactul fenomenelor meteorologice extreme. Bogdan este lector în cadrul Facultății de Fizică (Universitatea din București) și cercetător la Institutul Naţional de Cercetare-Dezvoltare pentru Fizica Pământului. În prezent conduce proiectul “Extreme weather events in the future climate of Romania” (ClimExRo) care își propune, printre altele, să aducă cercetările din mediul academic mai aproape de public. Mai multe detalii despre acest proiect puteți găsi pe pagina proiectului— https://www.climex.ro/

---

Cum ne pun în pericol sănătatea valurile de căldură și ce ne rezervă viitorul

Suntem în mijlocul verii. Căldura soarelui este arzătoare. Nimic deosebit până aici, deoarece în fiecare vară avem astfel de perioade cu temperaturi ridicate. Dar să ne imaginăm în continuare că aceste temperaturi ridicate — mai mari de 35°C — sunt observate mai multe zile la rând, iar în timpul nopții temperaturile minime rămân mai mari de 20°C. În acest caz avem de-a face cu un val de căldură — unul dintre fenomenele extreme cu cel mai mare impact. 

Valurile de căldură, se manifestă pe arii extinse, durează cel puțin trei zile iar efectele lor, de exemplu asupra sănătății, se pot manifesta și după ce acestea au încetat. Valurile de căldură au un impact și asupra agriculturii, economiei și biodiversității. În plus, schimbările climatice modifică caracteristicile valurilor de căldură, acestea devenind tot mai frecvente și mai intense. În continuare vom explora cauzele, impactul și modul în care se vor schimba în viitor caracteristicile valurilor de căldură. 

---

Schimbarea în extremele ca răspuns la o schimbare a temperaturii medii  

Mai jos este ilustrat modul în care se schimbă extremele ca răspuns la schimbările temperaturii medii. Curba neagră reprezintă climatul actual, iar curba punctată reprezintă climatul în care are loc o schimbarea a mediei sau o schimbare a variabilității. O creștere a  mediei duce la o creștere a probabilității de apariție a vremii extrem de calde (extrem de rară în distribuția inițială) și la o scădere a probabilității de apariție pentru vreme extrem de rece. O creștere a variabilității duce la o creștere a probabilității de apariție atât pentru vremea extrem de rece cât și pentru cea extrem de caldă. Pentru anumite regiuni, putem avea atât o modificarea medie cât și a variabilității. (Figură adaptată după Figura 1 din Perkins 2015).

Figura 1 - Schimbările în temperaturile extreme. (a) Deplasarea mediei și (b) creșterea variabilității. 

---

Cum se formează valurile de căldură?

O regiune cu presiune ridicată (anticiclon) reprezintă elementul cheie pentru apariția valurilor de căldură.  În atmosferă avem în permanență regiuni cu presiune ridicată și regiuni cu presiune scăzută (ciclon). Curgerea aerului este de la regiunile cu presiune ridicată la cele cu presiune scăzută. În acest caz, dacă aerul de la suprafață se îndepărtează față de zona cu presiune ridicată, atunci, prin ceea ce numim conservarea masei, trebuie să apară o mișcare descendentă în coloana de aer.

Este adus astfel aer din regiunile înalte ale atmosferei către regiunile medii și joase.  Acest aer are un conținut redus de vapori de apă ceea ce împiedică formarea norilor. În plus, prin această mișcare descendentă are loc comprimarea aerului și încălzirea lui. În acest caz atmosfera va fi caracterizată de stabilitate. De obicei, prognozele meteo menționează situațiile de instabilitatea atmosferică. Când există instabilitatea atmosferică există mișcări ascendente ce pot duce la apariția furtunilor. În cazul stabilității, aceste mișcări ascendente ale aerului sunt suprimate.

Dar valurile de căldură sunt asociate și cu umiditate ridicată. Prognozele meteo din România menționează pentru perioadele cu temperaturi ridicate și valorile pentru Indicele Temperatură-Umezeală (ITU). În timpul unui val de căldură, umiditate din stratul de aer din apropierea suprafeței crește pentru că are loc evaporarea apei de la suprafață. Deoarece mișcările ascendente sunt reduse într-un anticiclon, toată această umiditate rămâne în apropierea suprafeței. 

În concluzie, atunci când o zonă cu presiune ridicată se formează în timpul verii, cerul va fi senin — fără nori sau precipitații —, iar umiditatea va fi ridicată în apropierea suprafeței. În lipsa norilor mai multă radiație solară ajunge la suprafață. Suprafața terestră se încălzește, iar temperatura aerului începe apoi să crească. Aceste regiuni cu presiune ridicată se deplasează  după o zi sau două către alte zone. Dacă însă își păstrează poziția pentru o anumită perioadă, ca urmare a unui fenomen numit blocaj atmosferic, atunci există condiții de apariție a valurilor de căldură. 

---

Care este impactul valurilor de căldură?

Impactul cel mai mare al valurilor de căldură este asupra sănătății. Persoanele în vârstă, copiii foarte mici și persoanele cu anumite afecțiuni cronice sunt în mod special afectate. Numărul deceselor este de obicei utilizat pentru a cuantifica impactul valurilor de căldură. Conform un studiu publicat în 2023 în revista Nature, 61,672 decese au fost înregistrate în Europa ca urmare a valurilor de căldură din perioada 30 mai - 4 septembrie 2023.

În acest interval, în România, valurile de căldură au dus la creșterea mortalității în special în regiunea de sud și de sud-est. Cei mai vulnerabili sunt bărbații cu vârste între 65-79 ani. Într-un alt studiu publicat tot în 2023 în revista The Lancet Planetary Health, a fost analizat riscul de creștere a mortalității în 30 de capitale europene pentru persoanele cu vârsta de peste 85 de ani. Bucureștiul este una dintre capitalele europene cele mai periculoase pentru persoanele vârstnice după Paris, Amsterdam și Roma. 

• Valurile de căldură pot evidenția inegalitățile sociale. Astfel, persoanele cu venituri mici care nu au acces la aer condiționat sau trăiesc în locuințe care nu îndeplinesc toate standardele vor fi mai mult afectate comparativ cu restul populației. În plus, zonele urbane pot experimenta efectul de insulă de căldură urbană - temperaturile din zone urbane sunt mai mari decât cele din zonele rurale înconjurătoare - lucru care amplifică disparitățile sociale. Impactul valurilor de căldură se extinde și la sănătatea mintală. Studii recente au explorat legătura dintre temperaturile ridicate și creștere agresiunii și violenței sau creșterea ratei de sinucidere.

• Valurile de căldură au și un impact economic. De exemplu, în timpul unui val de căldură crește numărul internărilor ceea ce duce la costuri suplimentare pentru sisteme de sănătate.

• Temperaturile extreme și seceta pot reduce randamentele culturilor agricole perturbând astfel aprovizionare cu alimente, ducând la creșterea prețurilor. 

• Valurile de căldură provoacă uscarea rapidă a vegetației și solului crescând astfel probabilitatea de izbucnire și răspândire a incendiilor de vegetație.

• Reducerea veniturilor din turism, în special în zonele care depind de activități în aer liber sau în zonele urbane, reprezintă o altă pierdere economică majoră.

• În plus, valurile de căldură pun o presiune foarte mare asupra sistemelor energetice. Creșterea cererii de energie pentru răcire în timpul unui val de căldură poate duce la întreruperi ale alimentării cu energie electrică și la costuri suplimentare. Aparatele de aer condiționat prin generarea de căldură reziduală contribuie la creșterea temperaturi din zonele urbane. Este astfel amplificat efectul insulei de căldură urbană. La rândul ei insula de căldură urbană amplifică efectele valurilor de căldură. 

Schimbările climatice duc la creșterea frecvenței de apariție și a intensității valurilor de căldură. Conform celui mai recent raport al Grupului Interguvernamental de Experți privind Schimbările Climatice (IPCC 2021), frecvența și intensitatea extremelor de temperatură a crescut la nivel global.

Astfel, un eveniment cu temperaturi extreme care era observat odată la 50 de ani în perioada pre-industrială (1850-1900) este acum observat odată la aproximativ 5 ani. Prin urmare, este crucial să investim în dezvoltarea și implementarea măsurilor de la valuri de căldură și temperaturi extreme.

Aceste măsuri includ sistemele de avertizare timpurie, planificarea urbană care să țină cont de efectul de insulă de căldură urbană, și eforturi de reducere a inegalităților sociale care fac ca o anumită parte a populației populației să fie mai vulnerabile.

---

Cum s-a schimbat stresul termic în ultimele decenii în Europa? 

Stresul termic asociat valurilor de căldură este un parametru important de studiat pentru că are un impact mare asupra populației. Putem analiza stresul termic utilizând diferiți indici biometeorologici. Alături de colegii mei am realizat un studiu în care am analizat schimbările în stresul termic din Europa utilizând Universal Thermal Climate Index. Acest indice ia în considerare o varietate de factori de mediu, cum ar fi temperatura aerului, viteza vântului, umiditatea și radiația solară, dar și factori personali, precum îmbrăcămintea și activitatea fizică. UTCI oferă o reprezentare (în termeni de temperatură echivalentă) a modului în care aceste condiții de mediu sunt percepute de către om.

În timpul unui val de căldură, UTCI poate furniza informații foarte relevante despre nivelul de risc pentru oameni, dincolo de ceea ce ne-ar putea spune doar temperatura aerului. De exemplu, chiar dacă temperatura aerului este mare, dacă există un vânt puternic și umiditate scăzută, UTCI ar putea fi mai mic (un nivel de stres termic redus confortabil) decât ne-ar indicate temperatura aerului. Pe de altă parte, într-o zi senină, fără vânt, cu umiditate ridicată, UTCI ar putea fi semnificativ mai mare (un nivel de stres termic periculos) decât indică doar temperatura aerului.

Rezultatele studiului nostru au arătat că numărul anual de ore cu stres termic a crescut semnificativ în perioada studiată (1979-2019) pentru toate regiunile climatice ale Europei, în special în sudul Europei. Cele mai mari creșteri au fost observate în regiune României, în Ucraina, în Rusia și pe coastele nordice și estice ale Mării Caspice. Pentru a sublinia impactul stresului termic asupra populației, am analizat schimbările în stresul termic pentru un număr de orașe europene selectate pe baza populației și numărului de turiști.

Orașele cele mai afectate de stresul termic (creșterea numărului de ore cu stres termic) au fost Salonic, Roma și București. Majoritatea orașelor selectate arată o tendință de scădere a numărului de ore cu stres de frig. Pentru unele dintre orașele selectate - Odessa, Istanbul, Amsterdam, București, Praga, Kiev - nu doar că numărul de ore cu stres termic a crescut, dar și perioada de manifestare (perioade mai lungi cu ore consecutive de stres termic). 

Figura 2 - Numărul mediu anual de ore cu stres termic asociat temperaturile ridicate față de perioada de referință 1981-2010 pentru 32 de orașe din Europa. Valorile din coloana din dreapta reprezintă trendul (număr de ore pe an). Pentru toate orașele (cu două excepții Dublin și Reykjavik) trendul este crescător. Valorile statistic semnificative sunt indicate prin asterix. Pentru București creșterea între 1979 și 2019 este de 6.6 ore cu stres termic pe an. 

---

Care este viitorul valurilor de căldură în România?

Schimbările în caracteristicile valurilor de căldură din România pot fi analizate utilizând diferiți parametrii sau diferite definiții. Împreună cu colegii mei am analizat schimbările în caracteristicile valurilor de căldură folosind un parametru numit Excess Heat Factor, un parametru dezvoltat ca o măsură a intensității valurilor de căldură. Apoi am considerat două scenarii climatice: RCP4.5 și RCP8.5. 

RCP4.5 este descris de IPCC ca un scenariu moderat în care emisiile gazelor cu efect de seră ating un maxim în jurul anului 2040 și apoi scad. În scenariu RCP8.5 emisiile continuă să crească pe tot parcursul secolului XXI. Schimbările au fost evaluate pentru viitorul apropiat 2021-2050 comparativ cu perioada de referință 1971-2000. 

Astfel, frecvența de apariție și durata valurilor de căldură este proiectată să crească pentru ambele scenarii climatice, în special în sudul României. În această regiune, procentul de schimbare în viitorul apropiat pentru numărul de valuri de căldură este între 50 și 60% pentru scenariul RCP4.5 și 60-80% pentru scenariul RCP8.5. De asemenea, pentru aceeași regiune, durata valurilor de căldură va crește cu 30-50% pentru scenariul RCP4.5 și 60-80% pentru scenariul RCP8.5. Aceste rezultate indică faptul că expunerea umană la valuri de căldură va crește în România în viitorul apropiat.

Figura 3 - Schimbarea (% față de perioada de referință 1971-2000) proiectată pentru durata valurilor de căldură (a, c) și pentru numărul valurilor de căldură între 2021-2050. Punctele albe reprezintă zone în care rezultatele sunt semnificative statistic. 

Creșterea temperaturii medii globale cu aproximativ 1.2°C — o încălzire fără precedent cel puțin în ultimii 2000 de ani — a dus la schimbarea caracteristicile valurilor de căldură. Comparativ cu perioada pre-industrială, valurile de căldură sunt astăzi mai frecvente, mai intense și au o durată mai mare.

Deja valurile de căldură au un impact social și economic semnificativ în climatul actual. Acest impact va continua să crească odată cu creșterea temperaturii medii globale. Vom avea un stres termic mai pronunțat, mai multe decese și pierderi economice din ce în ce mai mari. Prin impactul lor actual, valurile de căldură ne arată foarte clar că avem o nevoie urgentă de măsuri de reducere a concentrației gazelor cu efect de seră și de adaptarea la impactul inevitabil al acestor fenomenelor extreme.

Aceste măsuri sunt esențiale pentru protejarea planetei și a vieții noastre. Dacă vom continua să emitem ca și până acum gaze cu efect de seră, ne putem aștepta ca în 2050 în București să avem patru valuri de căldură cu o durată medie de 12 zile, iar numărul de ore cu stres termic se va dubla față de 2023.

---

Bogdan Antonescu

Este fizician specializat în fizică atmosferei, interesat de istoria, climatologia, procesele fizice și impactul fenomenelor meteorologice extreme. În prezent conduce proiectul Extreme weather events in the future climate of Romania (ClimExRo) care își propune, printre altele, să aducă cercetările din mediul academic mai aproape de public. Mai multe detalii despre acest proiect puteți găsi pe pagina proiectului. https://www.climex.ro/

10 puncte cheie ale anului 2022- O retrospectivă InfoClima

Anul 2022 a fost unul marcat în mod direct și indirect de schimbările climatice. De la declanșarea conflictului armat în estul Europei între Rusia și Ucraina și ramificațiile acestuia privind tranziția și securitatea energetică a Europei, la rezultatele raportului IPCC și răspunsul oarecum timid la nivel global prin COP 27, cert este că în 2022 subiectul schimbărilor climatice a fost unul însemnat. Așadar, am adunat la final de an 10 subiecte importante analizate de cercetătorii noștri în cadrul platformei InfoClima. Tranziția energetică, fenomenele extreme ale anului 2022 și influența schimbărilor climatice asupra acestora, politici și strategii la nivel global pentru adaptarea, mitigarea și combaterea acestora, toate și multe altele au fost subiecte discutate în acest an.

---

1. Începutul anului a adus vești sumbre cu escaladarea conflictului militar dintre Ucraina și Federația Rusă. Însă situația la nivel global era îngrijorătoarea chiar și înainte izbucnirii acestui război. Dincolo de impactul devastator la nivelul infrastructurii sociale, economice și pierderile de vieți rezultate, războaiele și militarizarea excesivă sunt o sursă majoră de poluare. De la distrugerea intenționată sau neintenționată a resurselor naturale (păduri, bazine acvatice, deversarea rezervelor de petrol), mașinăria militară globală este printre cei mai mari poluatori la nivel mondial. Conform unui studiu publicat de Brown University în 2019, Pentagonul/ Ministerul apărării Americane produce mai multe emisii GES decât întregul stat suedez. Pentru mai multe detalii pe acest subiect vă invităm să revizitați articolul publicat la începului acestui an.

2. Transportul (inclusiv aviația internațională) este singurul sector în care emisiile de gaze cu efect de seră (GES) nu au scăzut între 1990 - 2019 în UE, înregistrând o creștere de 33%. În acest context, deși trebuie să construim mai multe drumuri, trebuie să punem accentul în primul rând pe echiparea acestor drumuri pentru viitor și trebuie să investim mult mai mult în alternative durabile, cum ar fi căile ferate și rețelele sigure pentru călătorii active. În acest sens Dr. Lorena Axinte a discutat câteva soluții în articolul intitulat “Cum ne deplasăm pentru a nu mai alimenta schimbările climatice? Tot pe acest subiect Christian Roca (Ing.) aducea în discuție necesitatea reducerii emisiilor GES prin intermediul investițiilor în infrastrura feroviară în România.

3. Europa se confruntă în continuare cu dificultăți în a își reduce dependența de petrolul dar mai ales de gazul rusesc. Într-un  articol bazat pe raportul Agenției Internaționale a Energiei (IEA) discutam despre un un plan cu 10 puncte pentru reducerea dependenței Uniunii Europene de gazul rusesc. Acest plan includea și răspunsurile furnizate de Barbara Pompili, ministru francez al tranziției ecologice, și Kadri Simson, comisar European al energiei la acel moment.

Cele 10 puncte vizau măsuri luate în privința alimentării cu gaz rusesc, o reorientare a sectorului energetic European, progresul tehnologic pentru micșorarea consumului existent și creșterea randamentului.

4. Legat de subiectul punctului anterior, cercetătorii InfoClima au readus în discuție necesitatea accelerării tranziției energetice în România. Printre recomandările acestui articol se numărau  5 linii de acțiune pentru a reduce costurile energiei și a crește reziliența față de crizele energetice globale în România:

• Susținerea fără echivoc, pe toate căile administrative, a dezvoltării sectorului energiei regenerabile ca principală strategie energetică pentru România.

• Dezvoltarea mecanismelor tehnice și legislative ce ar crește încrederea investitorilor privați și ar încuraja investițiile în sectorul energiilor regenerabile în România pentru următorii 10-20 de ani.

• Acceptarea și implementarea soluțiilor de generare descentralizată și creștere a eficienței energetice a locuințelor ca modalitate de scădere a sărăciei energetice.

• Susținerea tranziției energetice atât la nivel macro (capacități de generare mari), cât și la nivel micro (gospodării), prin instrumente legislative și tehnice.

• Limitarea investițiilor în proiecte noi pe gaz natural, susținerea dezvoltării rețelelor urbane de căldură, cât și electrificarea tuturor sectoarelor energetice acolo unde este posibil: încălzire, industrie și transport.

De asemenea articolul venea cu o observație foarte importantă și relevantă mai ales în contextul din prezent unde multe țări apelează la o creștere a producției energiei provenite din procesarea cărbunelui, Anglia spre exemplu dorind să deschidă o nouă mină de cărbuni pentru prima dată în peste 30 de ani. Conform studiului Aurora, susținerea artificială a producției energiei pe bază de combustibili fosili și cărbune poate duce la o creștere cu 50% a prețurilor la energia electrică până în 2030, comparativ cu o creștere de doar 8% în cazul în care am susține tranziția spre energie regenerabilă.

5. Raportul IPCC al acestui an a adus vești îngrijorătoare iar punctele cheie au inclus faptul că:

1. Schimbările climatice duc la creșterea mortalității, distrug natura și fac lumea mai săracă

2. Eforturile pentru adaptare la schimbările climatice sunt sub-finanțate și nu pot fi o alternativă la reducerea emisiilor.

3. Impactul schimbărilor climatice este resimțit în fiecare colț al planetei, totuși cele mai expuse rămân țările sărace.

Pentru a limita creșterile temperaturii globale la 1.5°C față de nivelul preindustrial, la sfârșitul acestui secol, va trebui să ajungem la zero emisii nete de dioxid de carbon la începutul anilor 2050 și să atingem vârful emisiilor către 2025. Sectorul energetic, industria, aglomerările urbane sau agricultura sunt printre cele mai importante linii de acțiune unde am putea înregistra succese majore și rapide. Soluțiile de captare a dioxidului de carbon din aer vor trebui folosite pentru a ajunge la neutralitatea climatica și a o menține, mai ales în cazul depășirilor temporare ale limitei de 1,5 °C.

6. În acest sens, o resursă prețioasă la nivel global dar și în România pentru stocarea gazelor cu efect de seră, în special dioxidul de carbon, sunt turbăriile. Un articol scris de Ana-Maria Pop descria cum deși turbăriile din România sunt benefice pentru mediul înconjurător, majoritatea se degradează accelerat în ultimele decenii, atât din cauze naturale, cât și antropice.  Mai mult de-atât, cantitățile de CO2 și gaz metan emanate în atmosferă de aceste ecosisteme fragile joacă un rol important în politicile ce vizează neutralitatea climatică.

Sprijinul oferit în ultimii șapte ani prin fonduri europene poate susține intervenții de restaurare pentru un număr limitat de turbării, fiind necesare atât identificarea de noi modalități de finanțare a unor proiecte de biodiversitate, dar și eforturi suplimentare din partea altor entități cu preocupări în acest domeniu nu doar pentru protecția lor dar și pentru valorificarea lor economică (turistică, în acest caz). Doar un sfert din turbăriile degradate (45 din 218) sunt prinse astăzi în programe de restaurare.

7. Unul din cele mai importante evenimente politice cu impact asupra climei ale acestui an in Europa a fost votul în cadrul Parlamentului European pentru ca toate autoturismele și autoutilitarelor noi, începând din 2035 să nu producă emisii de CO2. Practic aceasta ar însemna ca până la acea dată, marii producători să livreze pe piață doar autovehicule nepoluante.

Acest vot este foarte important din punct de vedere al politicilor climatice. În ultimul deceniu la nivelul Uniunii Europene vânzările de mașini au crescut (înainte de pandemie și actuala criză a cipurilor). În 2019 numărul mașinilor în cadrul UE a crescut cu 1,8% față de anul anterior, numărul mașinilor în circulație ajungând la 242.7 milioane, România înregistrând cea mai mare creștere (+7%).

Sub 5% din totalul acestor mașini erau electrice și/sau hybrid. Vehiculele mari (camioane, autobuze, dube ș.a) în proporție de peste 90% au motoare diesel iar în 2019 doar 0,6% din totalul autobuzelor din UE era electric.

Așadar toți acești factori contribuie semnificativ la gradul emisiilor CO2 și alte noxe, emisii ce trebuie frânate considerabil pentru a atinge cerințele tratatului climatic de la Paris și implicit pentru îmbunătățirea calității aerului mai ales în mediile urbane. Noi standarde în privința emisiilor pot accelera tranziția către vehicule electrice care la rândul ei vor necesită o infrastructură upgradată a punctelor de încărcare și a rețelelor energetice.

8. Secetele au făcut ravagii în acest an în Europa, inclusiv în România. Articolul Monicăi Ioniță-Scholz a explicat cum contribuie schimbările climatice la apariția secetei și a explicat în detaliu tipologiile secetelor (meteorologică, agricolă, hidrologică, ecologică și socio-economică). Situația în România este îngrijorătoare pentru că au fost observate schimbări semnificative ale condițiilor de secetă în lunile de vară (adică o tendință semnificativă de uscare) în special în partea de est a țării. Aproape 60% din suprafața României, care cuprinde atât zonele arabile cât și cele agricole, inclusiv zonele forestiere, sunt în proces de aridizare. Dobrogea și aridizarea accentuată a acestei regiuni reprezintă un semnal de alarmă, fapt discutat și într-un articol InfoClima despre impactul schimbărilor climatice asupra viticulturii și vinurilor dobrogene.

9. Subiectul cripto-monedelor a căpătat amploare în acest an pe fondul prăbușirii a largi segmente ale acestui sector, unul care promitea să devină o alternativă la instrumentele financiare tradiționale, cu riscul de a submina eforturile globale de a limita și combate efectele schimbărilor climatice.

Potrivit cercetătorilor de la Universitatea Cambridge mineritul de Bitcoin consumă aproximativ 120 TW/h pe an, cam cât consumul anual de electricitate al Argentinei și mai mult decât consumă împreună giganții tech Apple, Google, Microsoft și Facebook. Pentru a pune lucrurile în perspectivă, e suficient să ne gândim că dacă Bitcoin ar fi o țară, atunci s-ar clasa în top 30 cele mai mari consumatoare de energie, depășind țări precum Columbia sau Cehia.

Cercetătorii InfoClima au discutat despre impactul economic, energetic și climatic al cripto-monedelor în următorul articol.

10. Finalul acestui an a adus mult așteptatul COP 27, o conferință ce trebuia să fie una a implementării politicilor climatice la nivel global. Printre cele mai semnificative realizări ale acestei conferințe se numărau următoarele:

• Anunțul lui António Guterres cu privire la un plan de 3,1 miliarde USD pentru a se asigura că toate persoanele de pe planetă sunt protejate de sisteme de avertizare timpurie în următorii cinci ani.

• Lansarea unui plan condus de G7, denumit Facilitatea de finanțare a Scutului Global, pentru a oferi finanțare țărilor care suferă de dezastre climatice.

• Anunțarea unei noi finanțări în valoare totală de 105,6 milioane USD de la țări precum Danemarca, Finlanda, Germania, Irlanda, Slovenia, Suedia, Elveția și regiunea valonă a Belgiei. Acestea au subliniat necesitatea unui sprijin și mai mare pentru fondurile Fondului Global de Mediu, care vizează nevoile imediate de adaptare la schimbările climatice ale statelor cu altitudine redusă și cu venituri mici.

• Noul Parteneriat indonezian pentru o tranziție energetică echitabilă, anunțat în cadrul summitului G20 desfășurat în paralel cu COP27, va mobiliza 20 de miliarde USD în următorii 3 până la 5 ani pentru a accelera o tranziție energetică echitabilă.

• S-au înregistrat progrese importante în ceea ce privește protecția pădurilor, odată cu lansarea Parteneriatului liderilor pentru păduri și climă, care are ca obiectiv să reunească acțiunile guvernelor, ale întreprinderilor și ale liderilor comunităților pentru a stopa pierderea pădurilor și degradarea terenurilor până în 2030.

• Lansarea unui pachet /masterplan de 25 de noi acțiuni de colaborare pentru accelerarea decarbonării a cinci domenii-cheie: energie, transport rutier, oțel, hidrogen și agricultură.

Articolul InfoClima cuprinde un sumar al realizărilor și eșecurilor la COP 27 dar și un reportaj de la fața locului realizat de Anca Iosif.

Așadar, anul 2022 a fost unul foarte încărcat și marcat de evenimente geopolitice, climatice ce au afectat România, Europa și întreaga planetă. Cu ocazia sfârșitului acestui an va invităm să revizitați materialele scrise de cercetătorii rețelei InfoClima ce au acoperit o gamă foarte largă de subiecte de la tranziția energetică și impactul industriilor asupra mediului la fenomenele extreme ale acestui an precum secete, aridizare, valuri de căldură și impactul acestora asupra vieții noastre de zi cu zi.

---

Sunt fenomenele meteo din 2022 o consecință a schimbărilor climatice?

Anul 2022 a fost unul al fenomenelor extreme în Europa. Valurile de căldură, perioadele cu secetă și incendiile de vegetație au avut un impact foarte mare în multe regiuni ale Europei în special în vara acestui an. Sunt fenomenele extreme o consecință a schimbărilor climatice sau a variabilității naturale? Pentru a putea răspunde la această întrebare vom analiza pe rând evoluția și impactul valurilor de căldură, perioadelor cu secetă și incendiilor de vegetație din 2022.

---

Valurile de căldură

În 2022, fiecare lună de vară a fost marcată de valuri de căldură — dintre care unele cu un impact major. În iunie, în cea mai mare parte a Europei au fost înregistrate temperaturi mai mari decât media 1991–2020. Peste 40°C și valuri de căldură au fost observate în special în Franța, Spania și Italia. Au fost stabilite noi recorduri de temperatură în Franța, la Biarritz (42.9°C) și în Spania, la San Sebastián (39.7°C).

La mijlocul lui iulie, o zonă cu presiune ridicată s-a instalat deasupra vestului Europei. Această zonă a adus un cer senin și foarte multe precipitații. În plus, a existat și un flux de aer cald dinspre partea de nord a Africii către Europa. Combinația dintre zona cu presiune ridicată și acest flux de aer cald a dus la apariția unor valurilor de căldură care s-au manifestat în cea mai mare parte a vestului Europei.

Și în luna august temperaturile au depășit media multianuală în cea mai mare parte a Europei, noi valuri de căldură fiind observate, de exemplu, în Ungaria. 

Dintre toate valurile de căldură din 2022, remarcabil a fost cel care a afectat o mare parte a Marii Britanii între 18 și 19 iulie (Figura 1). Pentru prima dată au fost prognozate temperaturi de peste 40°C în Marea Britanie. Astfel de temperaturi nu au mai fost până în prezent înregistrate de când se fac observații meteo în această regiune. Pentru acest val de căldură Met Office a emis prima avertizare cod roșu pentru temperaturi extreme pentru partea centrală, de nord, est și sud-est a Marii Britanii. În afară de avertizarea meteo, Health Security Agency a emis și o alertă privind impactul valului de căldură. Nivelul de alertă a fost 4, ceea ce înseamnă că valul de căldură era prognozat să aibă un impact mare inclusiv asupra populației sănătoase, nu doar în cazul grupurilor cu risc ridicat. Pe 19 iulie 40.3°C au fost înregistrate în Marea Britanie, depășind cu 1.6°C recordul stabilit în 2019. Aici se adaugă și recorduri regionale observate la 46 de stații meteo. A fost stabilit și un record pentru temperatura minimă din timpul nopții de 25.8°C (doborând 1.9°C recordul anterior din 1990).

---

Figura 1: Evoluția stresului termic în Europa între 17-20 iulie 2022 utilizând indicele biometeorologic UTCI (Universal Thermal Climate Index). UTCI (în °C) descrie modul în care organismul uman resimte condițiile atmosferice, în special temperatura mediului înconjurător, umiditatea, vântul și radiația solară. Stresul termic este determinat de UTCI astfel: UTCI >46°C - stres extrem la căldură; 38–46°C - stres foarte ridicat la căldură; 32–38°C - stres ridicat la căldură; 26–32°C - stres moderat la căldură; 9–26°C - fără stres termic; 9–0°C - stres redus la frig; 0 – -13°C stres moderat la frig; -13 – -27°C - stres ridicat la frig; -27 – -40°C - stres foarte ridicat la frig; <-40°C - stres extrem la frig.

Cât de neobișnuit este un astfel de eveniment pentru Marea Britanie? Un studiu publicat în 2020 de către o echipă de cercetători de la Met Office Hadley Centre a arătat că temperaturile peste 35°C sunt observate din ce în ce mai frecvent în sud-estul Marii Britanii, în timp ce până în 2100 în multe zone din nord există probabilitatea ca valorile 30°C să fie depășite cel puțin o dată pe deceniu. Verile cu zile în care temperatura să depășească 40°C oriunde în Marea Britanie sunt în prezent observate odată la 100-300 de ani. Însă autorii studiului au arătat că fără o reducere a emisiile gazelor cu efect de seră, zilele cu temperaturi peste 40°C vot fi observate în Mare Britanie odată la 3,5 ani până în 2100.

Însă acesta este un cadru general în ceea ce privește temperaturile extreme din Marea Britanie. Putem atribui în particular valul de căldură din 18-19 iulie schimbărilor climatice? Pe 28 iulie o echipă de internațională cercetători au publicat pe site-ul World Weather Attribution un articol în care au analizat în detaliu valul de căldură din Marea Britanie din perspectiva schimbărilor climatice. Rezultatele au arătat că, chiar dacă valurile de căldură sunt un fenomen observat din ce în ce mai frecvent în Europa în ultimii ani, valul de căldură din 18-19 iulie a fost unul extrem și foarte rar în climatul actual. De exemplu, temperaturile medii observate în cele două zile ale evenimentului (18-19 iulie) sunt observate odată la 100 de ani în climatul actual, iar cele maxime odată la 1.000 de ani. De asemenea, probabilitatea de a observa un astfel de eveniment într-un climat cu 1.2°C mai rece (în cazul în care nu ar exista schimbări climatice) este extrem de mică și statistic imposibilă la 2 din 3 stații meteo analizate. În concluzie, putem atribui valul de căldură din Marea Britanie schimbărilor climatice antropice.

De remarcat este și impactul valurilor de căldură din 2022. Astfel, valurile de căldură au dus la mai mult de 22.000 decese. Deoarece cele mai multe decese nu pot fi atribuite direct temperaturilor extreme și valurilor de căldură, în statistică se analizează numărul de decese în exces („excess mortality”) ceea ce înseamnă numărul de decese într-o anumită perioadă în comparație cu o valoare statistică de referință (numărul așteptat de decese).

În 2003,  mai mult de 70,000 decese au fost asociate unui val de căldură care a afectat Europa, cele mai multe decese fiind înregistrate în Franța. Acest eveniment a determinat mai multe țări să implementeze măsuri (de exemplu, avertizări) pentru a reduce impactul valurilor de căldură. Este posibil ca aceste măsuri să fi contribuit la reducerea impactului valurilor din 2022. Anul acesta Franța a raporta 10.420 decese în total, urmată de Spania (4.655 decese), Germania (4.500 decese) și Marea Britanie (3.271 decese).  

---

Seceta 

Lipsa de precipitații din primele trei luni ale anului (în special în partea de est a Europei) a dus la instaurarea unei perioade de secetă. În aprilie, mare parte din Europa era afectată de o secetă severă. Condițiile de secetă au continuat să se intensifice și să se extindă și s-au combinat cu valurile de căldură din mai și iunie. La sfârșitului lunii iunie (comparativ cu lunile anterioare) impactul perioadei cu secetă s-a intensificat în Franța, România și regiunile învecinate, vestul Germaniei și câteva regiuni din zona Mediteraneană. Raportul pe luna august al JRC Global Drought Observatory arăta că 47% din Europa se afla sub condiții de avertizare privind seceta (ceea ce înseamnă că solul este foarte uscat) și 17% în condiții de alertă (ceea ce înseamnă cî vegetația este afectată) (Figura 2). Regiunile cele mai afectate de secetă au fost: Italia, Spania, Portugalia, Franța, Germania, Țările de Jos, Belgia, Luxemburg,  România, Ungaria, nordul Serbiei, Ucraina, Moldova, Irlanda și Marea Britanie (Figura 3).

Figura 2: Evoluția perioadelor cu secetă din Europa între 1 ianuarie și 30 septembrie. În animație este reprezentat Combined Drought Indicator (CDI). Sura: European Drought Observatory /Copernicus Emergency Management Service.

Figura 3: Evoluția perioadelor cu secetă din Europa între 1 ianuarie și 30 septembrie. În animație este reprezentat anomalia umidității din sol.

Sursa: European Drought Observatory /Copernicus Emergency Management Service.

Observațiile preliminarii indică faptul că secetă din 2022 a fost una dintre cele mai de impact din ultimii 500 de ani. Seceta, împreună cu precipitațiile reduse — care au dus la scăderea nivelurilor râurilor, de exemplu râul Po din nordul Italiei a avut cel mai mic nivel din ultimii 70 de ani —, la care se adaugă cum vom vedea în continuarea incendiile de vegetație au avut un impact substanțial asupra agriculturii, ducând la creșterea prețurilor alimentelor. În afară de criza alimentelor, seceta a exacerbat și criza energetică prin reducerea, de exemplu, a energiei hidroelectrice.

Am asistat, asfel, la efecte compuse și în cascadă care pot fi atribuite schimbărilor climatice.

În octombrie 2022, un studiu realizat de World Weather Attribution a arătat că perioade cu secetă precum cea din acest an pot apărea în emisfera nordică o dată la 20 de ani în climatul actual.

Într-o lume fără schimbări climatice astfel de evenimente pot fi observate odată la aproximativ 400 de ani.

Analiza celor de la World Weather Attribution s-a concentrat pe seceta agricolă și ecologică analizând conținutul de umezeală din sol la suprafață (i.e., conținutul de umezeală în primii 7 cm) și din zona rădăcinilor (i.e., conținutul de umezeală din primii 100 cm).

Pentru Europa centrală și de vest rezultatele au arătat că schimbările climatice au crescut de 3-4 ori probabilitatea de apariție a secetei ecologice și cu 5-6 ori a celei agricole. 

De asemenea, modele numerice analizate au indică că probabilitatea de apariție a secetei agricole va continuă să crească odată cu încălzirea globală, ceea ce este în concordanță cu proiecțiile pe termen lung incluse în ultimul raport IPCC.

---

 Incendiile de vegetație

Valurile de căldură și secetele detaliate mai sus au creat condiții și pentru apariția susținută a incendiilor de vegetație. Din rezultatele preliminarii, anul 2022 pare să fie un an record în ceea ce privește impactul acestora (Figura 4). Datele furnizate de European Forest Fire Information System arată că între ianuarie și noiembrie 2022 au fost detectate 2705 incendii de vegetație în Europa, de aproximativ trei ori mai multe decât media 2006–2021 (885 incendii). Aceste incendii au dus la distrugerea a 786.049 hectare de vegetație, cele mai afectate țări fiind: Spania (308.112 hectare), România (154.722 hectare), Portugalia (104.379 hectare) și Franța (66.393 hectare).

Suprafața totală afectată de incendiile de vegetație din 2022 este de aproximativ 2,5 mai mare decât media 2006–2021. 

Figura 4 - Numărul cumulat de incendii de vegetație (stânga) și suprafața cumulată distrusă de incendiile de vegetație (dreapta, hectare) din Europa în 2022 (8 ianuarie - 26 noiembrie). Datele privind din baza de date a European Forest Fire Information System. Doar incendiile de vegetație care au distrus o suprafață mai mare de 30 hectare au fost incluse în analiză.

---

Concluzii

Vara anului 2022, cu toată suita de fenomene extreme care au afectat arii extinse, ne oferă o imagine a viitorului.

Schimbările climatice — al căror semnal se adaugă peste variabilitatea naturală — vor duce la mai multe valuri de căldură cu intensitate și durată mai mare și la perioade mai extinse cu secetă în Europa.

Se vor crea, astfel, mai frecvent condiții pentru apariția și propagarea incendiilor de vegetație.

În viitor este necesar nu doar să reducem emisiile gazelor cu efect de seră, ci să îmbunătățim și să dezvoltăm noi măsuri — avertizări meteo specifice, studierea efectului fenomenelor meteo asupra sănătății — pentru a reduce impactul crescător al fenomenelor meteorologice extreme.

---

Dr. Bogdan Antonescu

Este fizician specializat în fizică atmosferei, interesat de istoria, climatologia, procesele fizice și impactul fenomenelor meteorologice extreme. În prezent conduce proiectul Extreme weather events in the future climate of Romania (ClimExRo) care își propune, printre altele, să aducă cercetările din mediul academic mai aproape de public. Mai multe detalii despre acest proiect puteți găsi pe pagina proiectului.

Furtunile cu grindină și schimbările climatice - coincidență sau cauzalitate?

---

Analiza proceselor fizice care duc la apariția grindinei ne permit să prognozăm că schimbările climatice și încălzirea climei vor avea duce la o posibilă schimbare a furtunilor cu grindină. Astfel datorită încălzirii atmosferice, respectiv umidității crescute, în viitor vom observa în general mai puține furtuni cu grindină dar când acestea se vor produce grindina va fi de mari dimensiuni.

---

Furtunile care produc grindină sunt fenomene severe cu impact mare, după cum se poate urmări în figura de mai jos. Spre deosebire de temperatură, pentru grindină nu avem observații pentru o perioadă suficient de mare de timp astfel încât să putem construi un trend. Din măsurătorile realizate la stațiile meteo știm că temperatura medie globală a crescut cu aproximativ 1.1°C față de perioada pre-industrială (1850–1900). Nu știm însă cum sa schimbat frecvența de apariție a furtunilor cu grindină pentru același interval de timp deoarece nu avem suficiente observații colectate, de exemplu, la stațiile meteo. Traiectoriile furtunilor care produc grindină nu intersectează de cele mai multe  ori stațiile meteo și de aici lipsa datelor. În acest caz pentru a înțelege efectele schimbărilor climatice asupra furtunilor care produc grindină trebuie să analizăm modul în care schimbările climatice influențează procesele fizice care duc la apariția acestor furtuni. Să analizăm mai întâi procesele fizice care duc la apariția grindinei.

Distribuția spațială a grindinei în Europa. N reprezintă numărul de eveniment din perioada 2004–2011. (Figura reproduce Fig. 4 din Punge et al. 2014).

Cum se formează grindina?

Grindina se formează în interiorul furtunilor convective așa cum sunt denumite în literatura de specialitate structurile noroase cu mare dezvoltare pe verticală (Figura 2, Raupach et al. 2021). Mai precis grindina se formează într-o regiune a norului caracterizată de temperaturi negative și în care coexistă cristale de gheață și picături de apă suprarăcite (acestea sunt picături care rămân în stare lichidă la temperaturi mai mici de 0°C). Pe lângă gheață și apă suprarăcită pentru apariția grindinei este necesară și prezența unui curent ascendent intens (>15 m/s) adică a unui curent vertical de aer în interiorul norului.  

Acest curent ascendent de aer se formează atunci când particulele de aer din apropierea solului sunt ridicate până la un nivel deasupra căruia există instabilitate (despre care tot auzim în prognozele meteo). La acest nivel temperatura particulelor este mai mare decât cea a mediului înconjurător. Astfel particule de aer au o densitate mai mică decât cea a aerului înconjurător și deci au o mișcare liberă ascendentă. Acest curentul ascendent de aer duce în altitudine particule de aer umed. Pe măsură ce particule de aer umed urcă vaporii de apă pe care îi conțin se răcesc și condensează ducând la formarea picăturilor de nor. 

În atmosferă temperatura aerului scade odată cu creșterea altitudinii iar nivelul la care temperatura termometrului umed este 0°C este denumit nivel de topire. Deasupra acestui nivel apa condensată în interiorul particulelor de aer poate îngheța. La temperaturi intre 0°C -40°C apa poate rămâne în stare lichidă și devine suprarăcită.

Pentru apariția grindinei este nevoie de embrioni de grindină. Acești embrioni pot fi picături înghețate sau cristale de gheață.  Apă suprarăcită interacționează cu acești embrioni și apoi îngheață la suprafața acestora. Pentru ca un embrion să ducă la apariția grindinei de mari dimensiuni (diametru >2.5 cm) trebuie să existe în nor suficientă apă suprarăcită. Dacă sunt prea mulți embrioni creșterea acestora este limitată. Pe acest principiu funcționează sistemele antigrindină. Iodura de argint este împrăștiată în nori cu ajutorul unor rachete. Crește astfel numărul de embrioni de grindină. Grindina nu mai poate crește la dimensiuni mari deoarece cantitatea de apă suprarăcită este distribuită la un număr mare de embrioni.

De asemenea pentru formarea grindinei de mari dimensiuni este nevoie de un anumit tip de creștere. Acest timp de creștere depinde de intensitatea curentului ascendent și de traiectoria embrionului. Traiectoria embrionilor și apoi a grindinei este influențată de forfecarea pe verticală a vântului (schimbarea vitezei vântului cu altitudinea). Forfecarea pe verticală a vântului dictează organizarea furtunilor. Valorile moderate sau mari pentru forfecare sunt asociate cu furtuni organizate (supercelule, multicelule). Acesta înseamnă că furtunile vor avea un timp de viață mai mare ceea ce duce la creșterea probabilității de apariție a grindinei.  

Un alt factor important asociat cu apariția grindinei de mari de dimensiuni este reprezentat de cantitatea de gheață care se topește atunci când grindina trece de nivelul de topire în cădere către suprafață. Grindina de mici dimensiuni se poate topi integral ceea ce face ca la suprafață să ajungă numai grindină de mari dimensiuni.

Putem acum pe baza proceselor fizice descrise mai sus să analizăm influența schimbărilor climatice asupra furtunilor cu grindină.

Procesele fizice care duc la apariția grindinei în prezent (a) și modificările acestor procese în contextul schimbărilor climatice (b). Numerele indicare în (b) reprezintă (1) creșterea umidității la nivelurile joase din atmosferă ceea ce duce la creșterea instabilității și a intensității curentului ascendent al furtunii, (2) creșterea nivelului de topire ceea ce intensifică topirea grindinei și o deplasarea distribuției după dimensiuni a grindinei către grindină de mari dimensiuni, și (3) schimbarea forfecării pe verticală a vântului care poate influență traiectoria grindinei în furtună, acest efect este redus în comparație cu (1). (Figură adaptată după Fig. 1 din Raupach et al. 2021).

Cum influențează schimbările climatice furtunile cu grindină?

Am văzut că furtunile care produc grindină depind de instabilitatea atmosferică și de conținutul de umiditate (Figura 2a). Odată cu creșterea temperaturii medii globale crește și conținutul de vapori de apă din regiunile joase ale atmosferei (cu aproximativ 7% pentru fiecare creștere cu 1°C). Temperaturile ridicate împreună cu o creștere a umidității înseamnă că o cantitate mai mare de energie potențială poate fi eliberată odată cu condensarea vaporilor de apă ceea ce duce la creșterea instabilității atmosferice.

O astfel de creștere a fost pusă în evidență pentru Europa într-un studiu recent privind modificarea frecvenței de apariție a furtunilor în contextul schimbărilor climatice până în 2100 (Rädler et al. 2019). Creșterea instabilității poate duce la o creștere a intensității curenților ascendenți și a conținutului de a apă lichidă al furtunilor ceea ce favorizează apariția grindinei de mari dimensiuni. Creșterea temperaturii duce și la creșterea nivelului de îngheț și astfel crește probabilitatea ca grindina să se topească înainte să ajungă la sol (mai puțină grindină de mici dimensiuni). Schimbările climatice vor reduce forfecarea pe verticală a vântului însă această schimbare va avea un efect redus asupra furtunilor cu grindina (Figura 2b) comparativ cu creșterea instabilității.

În concluzie, ne așteptăm ca în viitor să observăm în general mai puține furtuni cu grindină dar când acestea se vor produce grindina va fi de mari dimensiuni. Pentru Europa studiile bazate pe observații sau pe proiecții climatice realizate pe baza modelor numerice au arat că trendul privind frecvența de apariție a furtunilor cu grindină este ușor crescător (însă incertitudinile sunt destul de mari).

De asemenea, studii recente au indicat o creștere a pagubelor asociate căderilor de grindină (Kunz et al. 2009, Eccel et al. 2012) și o creștere a severității acestui tip de fenomen extrem (Eccel et al. 2012, Berthet et al. 2011). Pentru România, într-un studiu publicat în 2016 de Burcea et al. a fost analizat numărul de zile în care grindina a fost raportată la stațiile meteo din rețeaua Administrației Naționale de Meteorologie. Rezultate au indicat că un trend crescător pentru numărul mediu de zile cu grădină la 55.2%, un trend neutru la 3.8% și un trend descrescător la 40.9% din stațiile analizate (105 stații) analizate pentru perioada 1961–2014.

---

Dr. Bogdan Antonescu

Cercetător fizica atmosferei concentrându-se pe înțelegerea fenomenelor extreme.