Taki mamy klimat, a w zasadzie, takie mamy zmiany klimatu. Powódź w Gdańsku świetnie to pokazuje.
„Mamy 150 mm deszczu. To naprawdę dużo. Nikt na taki opad nie projektuje” – napisał na Facebooku dyrektor wydziału środowiska Urzędu Miasta Gdańsk, Maciej Lorek, w nocy z 14 na 15 lipca, gdy od kilku godzin trwała w Gdańsku ulewa. Zalany został między innymi Wrzeszcz, stanęła komunikacja miejska, stanęły samochody. W jednej z piwnic utonęły dwie osoby.
To nie był pierwszy raz. Ostatnia duża powódź w Gdańsku miała miejsce w 2001 r. W ciągu ośmiu godzin spadło wówczas do 127,7 mm deszczu. Poszkodowanych było 300 rodzin, a straty w samym tylko majątku miasta wyniosły ok. 200 milionów zł. Wyburzono 134 budynki. Kluczowe znaczenie miało wówczas to, że padało bardzo intensywnie. Tylko przez dwie godziny spadło 90 mm deszczu. Tymczasem przyjmuje się, że już 30 mm deszczu w ciągu doby może stwarzać zagrożenie podtopieniami, 50 mm to opad „groźny powodziowo”, a opad na poziomie 100 mm i więcej określa się jako „katastrofalny”.
W tym roku, w ciągu doby, stacja opadowa w Gdańsku Oliwie zanotowała 170,2 mm. Intensywność opadów nie była jednak tak duża, jak w 2001 r., i utrzymywała się na poziomie 15-25 mm na godzinę. Wrażenie było takie, że pada mocno, jednak nie jest to oberwanie chmury. Straty są znacznie mniejsze niż piętnaście lat temu, bez wątpienia dzięki rozbudowie zabezpieczeń przeciwpowodziowych. Okazało się jednak, że pomimo zainwestowania 347 milionów zł, ulewne deszcze w Gdańsku wciąż stanowią problem i potrzebne będą kolejne wydatki.
Tu pojawia się pytanie: na jakie opady powinien się przygotowywać Gdańsk i inne miasta w Polsce? I jaką naukę miasto wyniosło z ulewy w 2001 r.?
– Zgodnie z wytycznymi zbiorniki przeciwpowodziowe projektuje się na prawdopodobieństwo przelania 1 procent – mówi Maciej Lorek. – Dla Gdańska jest to opad deszczu około 70 mm. Jest to deszcz występujący raz na 100 lat. Niestety, te normy nie do końca odzwierciedlają zmiany klimatyczne. Dlatego będziemy dążyć do wzmacniania programu lokalnej retencji.
– Jest niemożliwe, aby dobowy opad dla Gdańska raz na 100 lat wynosił 70 mm, skoro dla Wrocławia wynosi 110 mm – mówi prof. Andrzej Kotowski, kierownik Katedry Wodociągów i Kanalizacji na Politechnice Wrocławskiej. – Został on obliczony na podstawie pomiarów z lat 1960-2009. Norma nie jest aktem prawnym, lecz jedynie zaleceniem, które nie widzi współczesnych zmian klimatu. Najważniejszy jest zdrowy rozsądek projektanta, którego rolą jest zadbać o to, aby wynik obliczeń leżał po tzw. bezpiecznej stronie. Systemy kanalizacyjne buduje się z myślą, że mają się sprawdzać przez następne sto lat.
Zatem do wysokości obecnego opadu deszczu, jaki może się zdarzyć na przykład raz na 100 lat, dodać należy 40 procent, na przewidywane zmiany klimatu w przyszłości. Tak robi się w Niemczech, w Belgii czy Szwecji, w podobnych co Polska warunkach klimatycznych.
Dlaczego nie mielibyśmy tak projektować w Polsce? – pyta prof. Kotowski. – Natomiast zbiorniki retencyjne w miastach projektuje się z założeniem, że ich objętość użytkowa ma odpowiadać opadom raz na 100 lat, natomiast sama budowla ma wytrzymać deszcz, który może wystąpić raz na 500 lat. Przelać się może dopiero przy deszczu, który statystycznie pojawi się powiedzmy raz na tysiąc lat. Wtedy projektant nie ponosi odpowiedzialności. Problem polega na tym, że niektórzy inżynierowie są niereformowalni i cały czas trzymają się wiedzy książkowej z lat 60. W Polsce często stosuje się jeszcze wzór Błaszczyka, który jest dziś nieaktualny, gdyż opiera się na danych z lat 1837-1914. A przecież temperatura na Ziemi, a w tym w Polsce, zmieniła się.
Z kolei prof. Mirosław Miętus, kierownik Katedry Meteorologii i Klimatologii Uniwersytetu Gdańskiego wskazuje, że analizy przeprowadzone jeszcze po powodzi z 2001 r. pokazały, że nie był to wówczas najwyższy opad w historii Gdańska. – Już wcześniej, w latach 20. XX w., wystąpiły w Gdańsku wyższe opady niż 127,7 mm – mówi. – Analiza statystyczna pozwoliła zakwalifikować deszcz z 2001 r. jako opad, którego prawdopodobieństwo wystąpienia jest nie większe niż 5 procent. A to oznacza, że był to deszcz występujący co najwyżej raz na 20 lat, a nie raz na 100 lat.
W jaki zatem sposób zostało obliczone, że deszcz 70 mm może wystąpić w Gdańsku raz na 100 lat pozostaje zagadką.
– Jeżeli miasto nie dopilnowało, aby przy projektowaniu zastosowano współczesną wiedzę, to jest to zaniedbanie – mówi prof. Andrzej Kotowski. – Jeżeli tak zdarzyło się w Gdańsku, to mieszkańcy, których domy zostały zalane, mogą domagać się od miasta odszkodowania. Stuletni opad dobowy dla Gdańska, obliczony nawet z wzoru IMGW Bogdanowicz-Stachy, na podstawie pomiarów z lat 1960-1990, wynosi około 95 mm.
1.
Problem z obliczaniem prawdopodobieństwa wystąpienia intensywnych opadów polega między innymi na tym, że klimat zmienia się dziś na tyle szybko, że korzystanie z danych, które pochodzą nawet sprzed 50 czy 30 lat, nie daje precyzyjnych wyników. Wpływ na współczesne zmiany klimatu ma przede wszystkim wzrost stężenia gazów cieplarnianych w atmosferze, a w szczególności dwutlenku węgla. Jego poziom wynosi obecnie około 400 ppm (cząsteczek na milion). Dobrze byłoby więc sprawdzić, jak wyglądał klimat w okresie, gdy stężenie dwutlenku węgla w atmosferze było również na takim poziomie. Ostatni raz miało to miejsce około 4 miliony lat temu.
– Tylko, że z tego okresu nie mamy danych – mówi prof. Jacek Piskozub z Zakładu Dynamiki Morza w Instytucie Oceanologii PAN w Sopocie. – Wzrost stężenia dwutlenku węgla, a tym samym temperatury, ma wpływ na opady, bo każdy wzrost temperatury powietrza o 1°C to 7 procent więcej pary wodnej w atmosferze. A Polska już ogrzała się o 2°C. Zatem z powodu ocieplania się klimatu opady mogą być u nas co najmniej o 14 procent większe, a z jakiegoś powodu, którego jeszcze nie rozumiemy, liczba opadów ekstremalnych wzrasta jeszcze szybciej. W cieplejszym świecie może być zatem więcej opadów ekstremalnych, a mniej zwykłych. W Gdańsku ma znaczenie jeszcze to, że jest otoczony wzgórzami, a właściwie krawędzią wysoczyzny, na których pada więcej niż nad samym morzem. Dzieje się tak szczególnie przy wietrze od morza.
Pełen efekt wpływu na klimat, jaki ma wzrost stężenia gazów cieplarnianych, nie jest odczuwany od razu. – Na to musielibyśmy poczekać nawet kilkaset lat – zauważa prof. Jacek Piskozub. – Trzeba by poczekać aż oceany się ogrzeją, a one mają olbrzymią pojemność cieplną. Nie odczujemy jednak tych obecnych 400 ppm, bo przecież cały czas zwiększamy poziom dwutlenku węgla. Ocenia się z grubsza, że jeżeli czułość klimatu na podwojenie się stężenia dwutlenku węgla to 3°C, to natychmiast odczuwalne są 2°C. Na pozostały stopień trzeba poczekać już dłużej.
– Dopóki nie ustalimy dokładnie limitów emisji gazów cieplarnianych w skali świata, dopóty plany adaptacyjne będą obarczone dużym błędem i możliwością niedoszacowania skutków – mówi prof. Szymon Malinowski z Zakładu Fizyki Atmosfery na Uniwersytecie Warszawskim. – Najpierw trzeba ustalić, do czego jesteśmy w stanie doprowadzić klimat, a do tego dostosowywać plany adaptacji. Dzisiaj trzeba więc planować z większym marginesem bezpieczeństwa. Ekstremalne opady deszczu, które są spowodowane zmianami klimatu, to jest coś, czego nie potrafimy jeszcze dobrze prognozować. Wiadomo, że prawdopodobieństwo będzie rosło. Nie jesteśmy natomiast w stanie szczegółowo stwierdzić, jak przesunie się rozkład prawdopodobieństwa. Najtrudniej jest prognozować zjawiska ekstremalne. Wymaga to dużo bogatszych danych niż te, które są do dyspozycji. Nie ma czym, nie ma komu i nie ma za co tego zrobić. Tego w Polsce nie robi nikt.
2.
Do nadchodzącej nawałnicy pozwala przygotować się, do pewnego stopnia, prognoza krótkoterminowa. Urząd Miasta Gdańska otrzymał rankiem, 14 lipca, ostrzeżenie meteorologiczne z IMGW o nadchodzącym deszczu. Tyle tylko, że przewidywano w nim opady od 30 do 45 mm, a lokalnie 90 mm. Była to prognoza dla całego województwa.
– To, co robi IMGW, jest śmiechu warte – mówi prof. Mirosław Miętus. – Jakość tych prognoz niewiele się różni od prognoz, które Państwowy Instytut Meteorologiczny publikował w latach 20. lub 30. ubiegłego wieku. Co to jest bowiem za prognoza dla całego województwa pomorskiego? Przepraszam, ale województwo pomorskie ma rozpiętość mniej więcej 150 km w każdą stronę. To przy tego typu prognozie będzie padało w Łebie czy w Malborku? Opady cechują się dużą zmiennością w przestrzeni i nawet na niewielkim obszarze ich zróżnicowanie może być bardzo duże, a co dopiero przy obszarze wielkości województwa. Obecnie są narzędzia, które pozwalają prognozować niemalże w punkt, a których sprawdzalność jest bardzo wysoka.
Różnice w wysokości opadów deszczu były zauważalne także w trakcie ostatniej ulewy w Gdańsku, gdzie na przykład stacja w Osowej zanotowała 161,9 mm, a na Dolnym Mieście 87,3 mm.
– Do sporządzania dokładnych prognoz trzeba korzystać z modelu numerycznego, który ma odpowiednią siatkę, poniżej 2 km – mówi Piotr Djaków, informatyk, autor strony Pogoda i klimat. – W Polsce do prognozowania pogody używa się często modeli globalnych, darmowych. Korzystają z nich na przykład stacje telewizyjne. Nie pozwalają one jednak uchwycić niuansów związanych z ukształtowaniem terenu, takich jak gdańskie wzgórza morenowe. W efekcie prognozowany opad jest znacznie niższy. Niemal wszystkie modele pokazywały tego dnia bardzo wysokie opady, jednak nie aż tak wysokie. Pokazały je natomiast modele, które są na bardzo gęstej siatce, w tym nasz model, a także Interdyscyplinarnego Centrum Modelowania Matematycznego i Komputerowego (ICM). Takie prognozy powinien jeszcze obejrzeć dobry synoptyk. Jak zobaczyliśmy prognozę naszego modelu, to żeśmy w nią zwyczajnie nie uwierzyli. Jest to opad tak duży, że jest bardzo mało prawdopodobny, a model może czasem się mylić. Dla porównania proszę sobie wyobrazić, że gdy w zeszłym roku mieliśmy suszę, to w Kaliszu spadło, przez cały rok, 259 mm deszczu.
Liczba nagłych powodzi lokalnych, nazywanych po angielsku „flash floods”, już się w Polsce zwiększyła. Są to powodzie, które występują po gwałtownym, intensywnym opadzie deszczu, trwającym od kilkunastu minut do kilku, kilkunastu godzin. Zwykle po burzy.
Mogą się one wydarzyć w każdym rejonie Polski. Dla przykładu w Sobótce w pobliżu Wrocławia, w czerwcu 2009 r., w ciągu 15 minut, spadło 41 mm deszczu, powodując liczne podtopienia domów, uszkodzenia dróg i zniszczenie upraw.
– Jest bardzo prawdopodobne, że rekordowy dla Gdańska opad 170,2 mm zostanie pobity – mówi Piotr Djaków. – O ile? Ciężko powiedzieć. Nie jest jednak wykluczone, że w tym regionie spadnie 200 mm na dobę, jeszcze w pierwszej części tego wieku. Skoro przeszedł przez Polskę tak wydajny opadowo niż, zawsze może się taka sytuacja powtórzyć. W dowolnym czasie. Może też przejść 100 km obok i deszczu w Gdańsku nie będzie. Jest to zbieg okoliczności. Równie dobrze taka ulewa może się nie powtórzyć nawet do końca wieku. Zmiany klimatu sprawiają jednak, że takie sytuacje stają się bardziej prawdopodobne.
3.
W ochronie przed powodziami ma znaczenie nie tylko ile deszczu pada, lecz także na co on pada. Ryzyko wystąpienia powodzi jest bowiem mniejsze, gdy ulewa spadnie na las, niż gdy spadnie na teren gęsto zabudowany. Ważna jest zatem nie tylko budowa kolejnych zbiorników retencyjnych, lecz również planowanie przestrzenne, przy którym odpowiednio duże obszary terenów zielonych są wyłączone spod zabudowy. Nie wspominając o tym, że projektowanie nowych osiedli na terenach zagrożonych zalaniem jest co najmniej kontrowersyjne. Mimo że obecne zmiany klimatu są spowodowane aktywnością człowieka, działania, które mają na celu ich powstrzymanie, są po prostu niewystarczające.
Mimo że obecne zmiany klimatu są spowodowane aktywnością człowieka, działania, które mają na celu ich powstrzymanie, są po prostu niewystarczające.
Poziom dwutlenku węgla w atmosferze wynosił w czasach przedprzemysłowych około 280 ppm, obecnie przekroczył 400 ppm i cały czas rośnie, w tempie mniej więcej 2 ppm rocznie. Polska jednak wciąż opiera się zdecydowanym działaniom na rzecz ochrony klimatu. Co prawda niektóre miasta w Polsce, w tym także Gdańsk, mają plany ograniczania emisji, jednak szczególnego zaangażowania w tym temacie nie widać.
– Mam pretensje do Unii Europejskiej, że tyle uwagi poświęca emisjom dwutlenku węgla, a nic nie robi z gorącą wodą, która powstaje przy chłodzeniu elektrowni jądrowych – mówi Maciej Lorek z Urzędu Miasta Gdańska. – Powstają jej na świecie ogromne ilości, które również grzeją, a poza tym jest to ciepło, które się marnuje. Jestem dumny z polskiego systemu energetycznego, który jest oparty na węglu, gdyż zapewnia nam zarówno ciepło, jak i prąd elektryczny.
– Podgrzewanie wody przez elektrownie atomowe ma efekt całkowicie lokalny – zwraca uwagę prof. Jacek Piskozub. – Ma to znaczenie dla lokalnych aglomeracji, gdzie te elektrownie się znajdują. Nie jest to jednak zauważalne w skali kraju czy kontynentu. Jest to skala tak niewielka, że w ogóle nie ma tego jak porównać z wpływem na klimat, jaki mają gazy cieplarniane. A jeżeli już tak na to patrzymy, to środowisko ogrzewają również elektrownie węglowe.
Tymczasem Vancouver w Kanadzie nie pozostaje na drobnych zmianach, lecz planuje całkowicie przejść na energię odnawialną do 2050 r., i to zarówno do zapewniania prądu elektrycznego, ogrzewania, chłodzenia, jak i transportu. W mieście przyjęto strategię adaptacji do zmian klimatu, która uwzględnia ryzyko wystąpienia powodzi, upałów oraz podnoszenia się poziomu morza. A jest to duże miasto, które liczy sobie ponad 603 tys. mieszkańców i mieszkanek. I tak właśnie zdecydowane działania przydałyby się również w Gdańsku, jak i w innych miastach Polsce.
**Dziennik Opinii nr 208/2016 (1408)
