Odlučite li se prošetati Zrinjevcem, naići ćete na jednu od najstarijih meteoroloških postaja u Zagrebu koja datira iz 1884. godine. Nekoć je ta postaja služila za mjerenje tlaka, vlage i temperature, no standardi za mjerenje su se promijenili u zadnjih sto godina. A danas i temperaturne razlike u gradu se mogu očitati čak iz svemira.
Američka znanstvenica Cristina Milesi i njemačka Galina Churkina u znanstvenom radu „Measuring and Monitoring Urban Impacts on Climate Change from Space“ objavile su rezultate istraživanja dobivenih pomoću svemirskih senzora koji prate klimatske promjene uzrokovane rastom gradova. Ovaj način promatranja Zemlje iz svemira daje široku pokrivnost Zemljine površine, a podaci su precizni i ažurni.
U radu naglašavaju kako se postojeći načini bilježenja podataka iz svemira koriste za razna istraživanja o klimi pojedinih gradova, ali ipak dostupni alati nisu u potpunosti prilagođeni za istraživanja gradskih sredina. Kod ovog i sličnih istraživanja udomaćio se pojam urbani toplinski otoci. Naime, promatranje iz svemira pokazuje područja koja izgledaju poput otoka, a zapravo pokazuju gradove i naseljena mjesta koja su i do nekoliko stupnjeva toplija od okruženja.
Toplinski otoci su posljedica širenja gradova, nestajanja zelenih površina, betonizacije i pretjerane izgradnje zgrada u gradskim područjima. Kako su toplinski otoci prisutni tijekom svih godišnjih doba, kako ljeti tako i zimi, bitno je za naglasiti da građevni materijal koji se koristi u izgradnji cesta i zgrada apsorbira više Sunčeve energije što i rezultira većom temperaturom tla i zraka.
NASA istražuje klimatske promjene
Urbanizirana područja doprinose ne samo izraženijim toplinskim otocima, nego i razvoju klimatskih promjena. Kako bi se podignula svijest o promjenama u okolišu i među mlađim uzrastom, NASA je u sklopu inicijative za istraživanje klimatskih promjena (CCRI) donijela plan STEM kurikuluma i za učenike srednjih škola. Riječ je o kurikulumu koji omogućuje primjenu znanja iz područja znanosti, tehnologije, inženjerstva i matematike, a profesori u srednjim školama imaju na raspolaganju besplatne i gotove materijale za nastavu.
Prilika je to za profesore u srednjim školama i diplomirane studente da u direktnoj suradnji s NASA-inim znanstvenicima postanu istraživači-suradnici i stručnjaci za STEM obrazovanje. Jedna od jedinica plana vezana je za efekte toplinskih otoka u velikim gradovima čiji je autor znanstvenik Alejandro Mundo. Tako bi se obrazovalo učenike o promjenama klime u velikim gradovima i kako se pronalaze rješenja za ublažavanje klimatskih promjena u gradu, a pri tome su izloženi znanstvenim iskustvima iz stvarnog svijeta.
Projekt Klima-4HR
U Hrvatskoj je prošle godine pokrenut i projekt Klima-4HR koji vode znanstvenici Geofizičkog zavoda PMF-a čiji je cilj ostvariti rezultate istraživanja koji će služiti znanstvenoj zajednici, ali i javnosti, kako bi bili upućeni u promjene u našem okolišu. Rezultati bi mogli doprinijeti ublažavanju i shvaćanju klimatskih promjena koje se odvijaju diljem Hrvatske.
Tri od četiri istraživačka tima predstavila je Televizija Student, o toplinskim obilježjima u klimama gradova te prilagodbi slatkovodnih ekosustava i utjecaju klimatskih promjena na morski okoliš.
U sklopu projekta Klima-4HR odvija se istraživanje kojim se izrađuju i statističke analize o urbanim toplinskim otocima Dubrovnika na temelju satelitskih snimki. Glavna satelitska misija čije satelitske snimke koriste je Landsat. Landsat sateliti snimaju u različitim spektralnim kanalima cijelu površinu zemlje i različite rezolucije – no to donosi i određena ograničenja. Podaci se dobivaju svakih 16 dana za određeno područje i obrađuju preko Google Earth engine-a. Tako su im dostupni podaci o površinskoj temperaturi i vegetacijski indeksi.
Znanstvenice Cristina Milesi i Galina Churkina također spominju i poteškoće kod očitavanja satelitskih podataka. Kod tropskih područja je problem što su prekrivena oblacima, a kod sušnih regija teško je razlikovati izgrađeni materijal od golog tla i stijena.
Tako i u istraživanju dubrovačke gradske klime satelitskih snimki može biti bezbroj, no ako su prisutni oblaci snimke nisu upotrebljive. „Naravno pokušavamo uvijek doskočiti tome i pokušati odabrati najpovoljnije snimke, ali to je jedan strašno ograničavajući faktor. Zato se proučavanja u urbanoj klimatologiji obavljaju uglavnom ljeti kada imamo povoljnije meteorološke uvjete na odnosu zimi kada imamo česte ciklonalne sustave koji prelaze naše prostore, zato imamo puno više naoblake“ objašnjava Matej Žgela, član istraživačkog tima Klima-4HR.
Satelitski podaci dostupni svima
Gradovi se šire, tako se i stanovništvo povećava koje živi u njima, promet se razvija sukladno s potrebama građana. Tako imamo i sve veće zagađivače zraka poput automobila i raznih industrijskih procesa, a neke od posljedica tog zagađenja su požari, ozonske rupe i kisele kiše. Može se reći da čovjek svaki dan ostavi „nevidljiv trag“ u zraku, no ipak taj trag bilježe čak svemirske letjelice.
Sateliti s posebnim senzorima za mjerenje mogu bilježiti i koncentracije ozona, dušikov(IV) oksida (NO2) i sumporov(IV) oksida (SO2) u atmosferi. Jedan od takvih senzora je OMI, inače veličine noćnog ormarića, nalazi se na Aura svemirskoj letjelici. Letjelica je lansirana 2004. u zajedničkoj Aura misiji NASA-e, Nizozemske, Finske i Ujedinjenog Kraljevstva.
Tako je 2017. godine lansiran nasljednik OMI senzora – Sentinel-5P. To je bila prva misija europskog projekta Copernicus posvećena praćenju naše atmosfere. Sentinel-5P je tako zabilježio mnoštva plinova u tragovima kao što su dušikov dioksid, ugljični monoksid i metan koji utječu na kvalitetu zraka. Inače, Copernicus je satelitski program opažanja Zemlje, a na čelu inicijative nalazi se Europska komisija u partnerstvu s Europskom svemirskom agencijom i Europskom agencijom za okoliš.
Sustav trenutno ima preko 16 tisuća korisnika iz 180 zemalja, a Državni hidrometeorološki zavod je jedan od krajnjih korisnika takvih podataka. Program Copernicus je izuzetno značajan za svakodnevni rad zavoda, naročito u području kvalitete zraka i klime. Klimatsko modeliranje omogućuje značajno bolji pristup u slučaju požara, poplava ili suša, ali donosi i direktne prednosti tako što omogućuje kvalitetnije praćenje usjeva i točnije predviđanje uroda. Zatim, omogućuje lakše donošenje odluka o potrebnom navodnjavanju uz istodobno praćenje kvalitete dostupne vode. Tu je i primjer energetike – uz podatke lakše je odabrati idealnu lokaciju za fotonaponsku elektranu ili vjetroelektranu.
Zapažanje i bilježenje klimatskih promjena nudi nam čitav niz važnih saznanja o temperaturi i godišnjim dobima, vlazi, vjetru, upozorava nas na poplave i požare, vodostaje rijeka i broj sunčanih sati. Na nama je da te podatke koristimo što je bolje moguće kako bi smanjili štetne učinke i iskoristili dobiveno u što bolju svrhu.
U prilogu pogledajte primjenu svemirskih tehnologija na klimu i okoliš:
Tekst čitala: Lea Medica
