Popularna meteorologija

Kratka povijest vremenske prognoze

20.03.2022.

autor: Nebojša Subanović

Kada je prije nekih tristo tisuća godina u južnom ili središnjem dijelu kontinenta, danas znanom kao Afrika, jedan Homo Sapiens, danas neznanog imena, pogledao u oblačno nebo i pomislio „Ehm, iz ovih bi oblaka uskoro mogla početi padati kiša“ nije bio svjestan ni kako je upravo započeo jednu avanturu, danas znanu kao vremenska prognoza, a koja traje i danas!

Čak štoviše, nije bio svjestan ni kako je začetnik nove znanstvene discipline, danas znane kao meteorologija, starogrčki μετέωρος metéōros (meteor) i -λογία -logia (-(o)logy), što znači "proučavanje stvari visoko u zraku", čija je vremenska prognoza tek jedan mali, ali značajan dio.

Meteorologija je danas vrlo široka znanost koja u sebi uključuje sinoptičku meteorologiju s vremenskom prognozom, klimatologiju, fiziku atmosfere, kemiju atmosfere… (tri točkice su kako bih ostavio mogućnost da sam nešto preskočio).

 

Što se desilo s našim Homo Sapiensom s početka članka, nije nam poznato.  Je li svoja iskustva i spoznaje prenio potomcima, nekome, da li je počeo uočavati određene pravilnosti u oblicima oblaka te jednom, on ili netko drugi, pogledom u nebo, pomislio „Ehm, iz ovog će oblaka“, danas znanom kao kumulonimbus, „pasti pljusak“, nije nam poznato. Puno toga ne znamo o meteorologiji od prije tristo tisuća godina.

 

 

Razvojem prvih civilizacija na području sjeverne Afrike i Male Azije, vremenska prognoza, iz prvobitne, znanstvene ideje, teorija, opservacija, zakon, opservacija, korekcija teorije, korekcija zakona, opservacija,…, prelazi u domenu religije i astrologije. Prve naznake nove znanstvene iskre u svijetu meteorologije nalazimo u drevnim indijskim Upanišadama od prije tri tisuće godina koje spominju oblake i godišnja doba. No njihove Samavede govore koje bi žrtve trebalo prinijeti kada bi se primijetile određene vremenske pojave. Korak naprijed, korak nazad.

Meteorolog i meteorolog. Desni datira iz 1884., a lijevi iz 1961.

Čovječanstvo je, izgleda, trebalo čekati da na svjetsku pozornicu dođu stari Grci. Udarili su oni temelje mnogim znanostima, pa su se tako dotakli i atmosfere. Na kraju krajeva, zrak je bio jedan od četiri osnovna prirodna elementa starogrčke filozofije. „Prvi svjetski liječnik“ Hipokrat u svojoj raspravi „Zrak, vode i mjesta“ povezuje vrijeme s bolešću. Za njega znamo, no, možda je bilo još antičkih znanstvenika koji su pokušali povezati vremenske obrasce s epidemijama, a klimu s javnim zdravljem. Agrometeorolozi znaju koliko su antički meteorolozi bili u pravu. Peronospora, pepelnica i ostale biljne bolesti zahtijevaju točno određene vremenske uvijete da bi se pojavile!

 

Prvi koji je u povijesti čovječanstva upotrijebio pojam meteorologija bio je nadaleko poznati grčki filozof, znanstvenik i učitelj Aristotel i to u svom djelu „Meteorologija“ iz 350. godine prije nove ere. Povijest ga, nekako, voli nazivati i „ocem meteorologije“. Jedno od najimpresivnijih dostignuća opisanih u Meteorologiji je ono što danas znamo kao hidrološki ciklus.

Ubrzo nakon „Meteorologije“, malo poznati stari Grk Teofrast, nasljednik Aristotelov,  objavljuje svoju „Knjigu znakova“ u kojoj govori o vremenskoj prognozi. Teofrastovo je djelo gotovo dvije tisuće godina imalo dominantan utjecaj u proučavanju vremena i vremenskoj prognozi.  

Godine 25. nove ere, Pomponije Mela, geograf Rimskog Carstva, formalizirao je sustav klimatskih zona.

Oko devetog stoljeća, tijekom arapske poljoprivredne revolucije, Al-Dinawari piše Kitab al-Nabat (Knjigu o biljkama), u kojoj se bavi primjenom meteorologije u poljoprivredi. Opisuje meteorološki karakter neba, planeta i sazviježđa, sunca i mjeseca, mjesečeve faze koje označavaju godišnja doba i kišu, anwa (nebeska tijela kiše) i atmosferske pojave kao što su vjetrovi, grmljavina, munja, snijeg, poplave, doline, rijeke, jezera.

Posao meteorologa koji puta zahtijeva i velike žrtve! Obaranje apsolutnog temperaturnog rekorda u Kninu 5. kolovoza 2017. Dnevni je maksimum ozbiljno preskočio 40°C!

 

Velika geografska otkrića i razvoj oceanskog pomorstva sredinom petnaestog stoljeća ubrzali su razvoj meteorologije, ali, ono najvažnije, i svijest o nužnosti razvoja izrade vremenskih prognoza.

 

Godine 1494. Kristofor Kolumbo doživljava tropsku ciklonu, što rezultira prvim pisanim europskim izvještajem o uraganu. Godine 1686. Edmund Halley predstavlja sustavnu studiju pasata i monsuna i identificira solarno grijanje kao uzrok atmosferskih gibanja. Godine 1735., George Hadley daje idealno objašnjenje globalne cirkulacije kroz proučavanje pasata.

Krajem 16. stoljeća i u prvoj polovici 17. stoljeća izumljen je niz meteoroloških instrumenata – termometar, barometar, higrometar, kao i mjerači vjetra i kiše. U 1650-ima prirodni filozofi počinju  koristiti ove instrumente za sustavno bilježenje vremenskih promatranja. Znanstvene akademije uspostavljaju vremenske dnevnike i organiziraju mreže promatranja. Godine 1654. Ferdinando II de Medici uspostavlja prvu mrežu za promatranje vremena, koja se sastoji od meteoroloških postaja u Firenci, Cutiglianu, Vallombrosi, Bologni, Parmi, Milanu, Innsbrucku, Osnabrücku, Parizu i Varšavi. Prikupljeni podaci šalju se u Firencu u redovitim vremenskim intervalima. 1660-ih Robert Hooke iz Londonskog kraljevskog društva sponzorira mreže promatrača vremena. I tako dalje, i tako dalje… Stvari kreću naprijed Guliverovim koracima!

 

Svjetska je meteorološka pozornica morala dočekati još jedno veliko ime, velikog čovjeka i vrsnog pomorca, mogli bi ga smatrati i znanstvenikom, čovjeka koji pokreće novi veliki kotač u razvoju vremenske prognoze. Na kraju krajeva, on joj i daje to ime! A to je admiral Robert FitzRoy!

Viceadmiral Robert FitzRoy FRS (5. srpnja 1805. - 30. travnja 1865) engleski je časnik Kraljevske mornarice i znanstvenik. Trajnu slavu postiže kao kapetan HMS Beagle tijekom slavnog putovanja Charlesa Darwina, FitzRoyeve druge ekspedicije na Tierra del Fuego i Južni stožac.

Godine 1854. uspostavlja ono što će se kasnije zvati Met Office i stvara sustave za pružanje vremenskih informacija mornarima i ribarima radi njihove sigurnosti.

Oluja, koja 1859.uzrokuje gubitak broda Royal Charter, nadahnjuje FitzRoya da kreira karte kojima bi omogućio predviđanja budućeg vremena stvorivši tako novi pojam "vremenska prognoza". Osniva se 15 kopnenih postaja koje koriste novi telegraf za prijenos dnevnih izvješća o vremenu u određeno vrijeme. The Times 1861. godine objavljuje prve dnevne vremenske prognoze!

Meteorolog ispod duge! Postoji mnoštvo bajki o prolasku ispod duge, no, koliko nam je poznato, još nitko to nije uspio!

Godine 1856. William Ferrel predlaže postojanje cirkulacijske ćelije na srednjim geografskim širinama, a u kojoj je kretanje zraka modificirano Coriolisovom silom što rezultira prevladavajućim zapadnim vjetrovima. Krajem 19. stoljeća postaje jasno da je kretanje zračnih masa duž izobara rezultat velike interakcije sile gradijenta tlaka i sile skretanja. Od 1912. ova sila skretanja naziva se Coriolisova sila, a efekt skretanja Coriolisov efek.

 

 

Godine 1904. norveški znanstvenik Vilhelm Bjerknes  u svom radu „Prognoziranje vremena kao problem u mehanici i fizici“ prvi puta u povijesti iznosi hrabru tvrdnju kako bi trebalo biti moguće predvidjeti vrijeme iz proračuna temeljenih na prirodnim zakonima!

 

Neposredno nakon Prvog svjetskog rata, grupa meteorologa u Norveškoj, predvođena Vilhelmom Bjerknesom razvija norveški model ciklone srednjih geografskih širina koji objašnjava njen nastanak, intenziviranje i konačno raspadanje (životni ciklus), te uvodi ideju atmosferske fronte, oštro definirane granice između zračnih masa. U skupini su još Carl-Gustaf Rossby koji prvi objašnjava atmosferski tok velikih razmjera u smislu dinamike fluida, Tor Bergeron koji prvi određuje kako nastaje kiša i Jacob Bjerknes.

 

Novi veliki kotač, numeričko prognoziranje vremena, je pokrenut! Vremenska prognoza postaje prava znanstvena disciplina temeljena na mehanici fluida i termodinamici.

 

Godine 1922., Lewis Fry Richardson objavljuje "Vremensko predviđanje pomoću numeričkog procesa" koristeći svoje bilješke i derivacije na kojima radi u Prvom svjetskom ratu u kojem sudjeluje kao vozač hitne pomoći. Opisuje kako se mali članovi u prognostičkim jednadžbama dinamike fluida što upravljaju atmosferskim protokom mogu zanemariti te da se može osmisliti numerički proračunski model za izradu vremenske prognoze. Richardson je imao ideju velike dvorane s tisućama ljudi koji izvode izračune. Međutim, sam broj potrebnih izračuna ipak je prevelik da bi se mogao izvesti bez elektroničkih računala, a veličina mreže i vremenski koraci korišteni u izračunima dovode do nerealnih rezultata. Kasnije se, numeričkom analizom, utvrđuje da su nerealni rezultati posljedica numeričke nestabilnosti.

Prognostička karta za Dan D, dan iskrcavanja u Normadiji, 6. kolovoza 1944.

Prve numeričke prognoze počinju se raditi početkom pedesetih godina prošlog stoljeća kada  računala postaju dovoljno moćna za tako opsežne izračune. Međutim, i dalje su to, za današnje pojmove jednostavni izračuni.

 

U 1960-ima, kaotičnu prirodu atmosfere prvi uočava i matematički opisuje Edward Lorenz, utemeljivši polje teorije kaosa. Ovaj napredak dovodi do današnje upotrebe ansambl predviđanja u većini velikih prognostičkih centara. Njima se uzima u obzir nesigurnost koja proizlazi iz kaotične prirode atmosfere. Moćna računala danas omogućuju korištenje klimatskih modela na rezolucijama prvih prognostičkih modela. Ovi klimatski modeli koriste se za istraživanje dugoročnih klimatskih pomaka, kao što su učinci koje može uzrokovati ljudska emisija stakleničkih plinova.

 

Kako atmosfera nema granica i međunarodna razmjena podataka je nasušna potreba meteorologa, 23. ožujka 1950. godine osnova se Svjetska meteorološka organizacija, WMO, međuvladina organizacija i specijalizirana agencija Organizacije ujedinjenih naroda koja okuplja 185 članica. Hrvatska, u sklopu SFR Jugoslavije, od osnutka WMO-a surađuje s tom organizacijom, a nakon stjecanja samostalnosti i sama se učlanjuje u studenome 1992. godine. Taj datum, 23. ožujka se obilježava kao Svjetski dan meteorologije.

 

Što nam na polju vremenske prognoze donosi budućnost, teško je prognozirati. Atmosfera je još prepuna tajni koje treba otkriti i uključiti u numeričke modele, snaga računala raste u nebeske visine i postavlja se pitanje, hoće li nam u nekoj doglednoj budućnosti uopće trebati meteorolozi prognostičari? Vjerujem da hoće. Modeli su, koliko god složeni bili, ipak samo modeli, pojednostavljena stvarnost, i iskustvo meteorologa prognostičara će uvijek biti neophodno.

Čovječe, ne hodaj malen ispod oblaka: meteorolog i kumulonimbus. Foto Vlado Bjelajac.

Najčitaniji u ovoj kategoriji

Tri marčane bure
26.02.2022.
Jesu li tri marčane bure bure mit ili stvarnost? Analiza meteoroloških podataka je dala jasan i nedvosmislen odgovor!
Pustinja Atacama
02.09.2021.
Najsuše mjesto na Zemlji s predjelima u kojima 400 godina nije pala kap kiše
Volite li kišu?
30.09.2021.
U zapadnoj civilizaciji na nju gledamo uglavnom s neodobravanjem, no u mnogim dijelovima svijeta predstavlja radost i u...
Djeluje li vrijeme na vas?
06.09.2021.
Je li, i u kolikoj mjeri, vrijeme odgovorno za to kako se osjećamo
Umiru li vanzemaljci mladi?
13.03.2022.
Po svemu sudeći, planete veličine Zemlje u nastanjivim zonama su prije pravilo nego iznimka. Samo u našoj galaktici i...

Najčitaniji drugih kategorija

Rujan
31.08.2021.
Na početku smo klimatološke jeseni, saznajte kakve vremenske prilike karakteriziraju mjesec rujan
Listopad
01.10.2021.
Mjesec u kom temperature zraka počinju padati ispod srednjih godišnjih vrijednosti
Studeni
01.11.2021.
Dani su sve kraći i hladniji, sunca je sve manje, a kiše su sve češće i dugotrajnije … Stigla je kasna jesen
7 razloga zašto posjetiti Delnice
14.02.2022.
Mali, pitoreskni gradić u Gorskom kotaru, koji će vas očarati neovisno u koje doba godine ga posjetili. Saznajte zaš...
Siječanj
01.01.2022.
Saznajte kakav je prvi mjesec u godini u Hrvatskoj, mjesec koji krase mnogi superlativi!