Souhrn:
I přesto, že koloběh vody lidstvo zkoumá již několik století a v současnosti se využívá moderních technologií, až dnes vědci upozorňují na řadu nesrovnalostí. Nedávná studie publikovaná v časopise Communications Earth & Environment zkoumala přesnost 17 různých datových sad o globálních srážkách. Výzkum odhalil vysokou shodu dat v tropických a mírných oblastech, avšak výrazné nesrovnalosti v suchých a horských regionech. Tato zjištění zdůrazňují potřebu zlepšení metod sběru dat a poskytují zásadní základ pro budoucí výzkum klimatických změn.
Citace: Markonis, Y., Vargas Godoy, M. R., Pradhan, R. K., Pratap, S., Thomson, J. R., Hanel, M., ... & Papalexiou, S. M. (2024). Spatial partitioning of terrestrial precipitation reveals varying dataset agreement across different environments. Communications Earth & Environment, 5(1), 217.
https://doi.org/10.1038/s43247-024-01377-9
Od prvního pokusu lidstva studovat koloběh vody v době vrcholné renesance uplynulo asi půl tisíciletí. Teoretické znalosti a pozorovací metody týkající se změn v hydrologickém cyklu pokročily a poprvé v historii lidstva nám nabízejí možnost mít globální odhady jeho složek s vysokým rozlišením v čase a prostoru. Můžeme odhadovat globální srážky v prostorových rozlišeních desítek kilometrů a časových měřítcích půl hodiny, což usnadňuje vývoj jak satelitních technologií, tak výpočetních simulačních modelů. Jejich kombinace nám poskytuje výjimečně jasný obraz o hydrologickém cyklu celé zeměkoule. Nebo ne?
Tým Ioannise Markonise v rámci projektu ITHACA předpokládal, že množství moderních dostupných dat může poskytnout jasný odhad koloběhu vody. To by následně pomohlo porovnat nedávné a minulé výkyvy, i budoucí projekce, se současnými podmínkami. Ze všech změn ve vodním cyklu si vědci vybrali atmosférické srážky, protože byly měřeny rozsáhleji a přesněji než jakákoli jiná meteorologická veličina.
Tam tým narazil na první překvapení. Zjistil, že ačkoli existuje více než dvě stě vědeckých studií, které odhadují globální množství srážek, nebylo dosud vypočteno, jak jsou tyto srážky distribuovány po zemském povrchu. Kolik vody padá na hory? Kolik na ornou půdu? Kolik v tropických lesích a kolik ve vyprahlých stepích? Aby odpověděli na tyto a podobné otázky o atmosférických srážkách s ohledem na různé využití půdy, typ ekosystému a nadmořskou výšku, použili sedmnáct souborů dat z prvních dvou desetiletí 21. století. V tuto chvíli je však čekalo druhé překvapení.
Při porovnávání odhadů srážek z různých zdrojů zpozorovali významné nesrovnalosti. V některých případech rozdíly v odhadnutých srážkách dokonce několikanásobně přesahovaly střední odhady hodnot. Rozhodli se proto tento rozpor mezi daty dále prozkoumat a zmapovat zdánlivou nejistotu v globálním měřítku. Pro ověření podrobně zmapovali podkladová data pro jednotlivé datové sady, metody jejich zpracování i vzájemné závislosti.
Výzkum ukázal, že největší neshoda nastává v oblastech s nízkými srážkami a/nebo vysokou nadmořskou výškou, naopak největší shodu vykazují mírné oblasti. V tropickém pásmu dochází k následujícímu paradoxu - jejich absolutní rozdíly vzhledem k vysokým srážkám často převyšují celkové rozdíly v jiných regionech. Tedy rozdíl 600 mm srážek v Amazonii, kde průměrně naprší 2500 mm, není tak výrazný ve srovnání se 600 mm v La Paz, kde ročně spadne jen 800 mm.Tým byl nakonec schopen spočítat nejen to, kolik sněhu napadne v horách nebo kolik srážek spadne na tropické pralesy, ale také představit rozsah nejistot tím, že ukazuje, do jaké míry a kde se můžeme spolehnout na globální data o atmosférických srážkách. Nabízí tak budoucím výzkumníkům vstupní bod pro podobné studie, protože je jisté, že datové sady budou nadále přibývat. Výsledky výzkumu nyní publikoval prestižní časopis Communications Earth & Environment.
Největší překvapení ale čekalo vědce na konci, když porovnali celkové množství atmosférických srážek s odhady z počátku dvacátého století. Navzdory omezeným prostředkům a měřením, jež průkopníci výzkumu měli k dispozici, byli extrémně blízko hodnotám, které zjišťujeme dnes.
