Mediteranski rekord visine valova i povijesna oluja koja je pogodila jug Italije u siječnju 2026.

Poslijepodne utorka, 20. siječnja 2026. godine, upisalo se u anale sredozemne meteorologije i oceanografije događajem bez presedana. U Sicilijanskom prolazu, u akvatoriju između Portopala di Capo Passero i otoka Malte, izmjeren je val maksimalne visine od čak 16,66 metara – najviše ikada zabilježeno instrumentalnim mjerenjima u Sredozemnom moru. Mjerenje je obavila plutača Nacionalne valomjerne mreže (RON), kojom upravlja talijanski Institut za zaštitu okoliša i istraživanja (ISPRA).

Ovaj je podatak nadmašio dosadašnji rekord od 14,2 metra, zabilježen uz španjolske obale tijekom oluje Gloria u siječnju 2020. godine. Ciklona Harry nije bila samo meteorološki kuriozitet – njezina razorna snaga nažalost je ostavila duboke tragove na obalnoj infrastrukturi južne Italije, od Sicilije preko Kalabrije do Sardinije.

Sinoptička situacija: savršena oluja

Sredozemlja ciklona Harry, ime koje je dobila prema nomenklaturi projekta Storm Naming mreže EUMETNET (u kojemu sudjeluje i Talijanska meteorolška služba), započela je svoj životni ciklus 17. siječnja kao plitko područje niskog tlaka u blizini Valencije u Španjolskoj, sa središnjim tlakom od oko 1008 hPa. Tijekom sljedeća dva dana sustav se premjestio prema jugu, pozicioniravši se između Tunisa i Libije, gdje je tlak pao na oko 1002 hPa. Ključni trenutak intenziviranja ciklogeneze dogodio se kada se središte ciklone smjestilo u Sicilijanski prolaz, gdje je tlak dosegao 995 hPa.

Posebnost ove situacije bio je iznimno jak gradijent tlaka – nagli pad tlaka na relativno malom prostoru; nešto slično cikloni Dorothy iz studenog 2004. godine. Uz naravno, drugačiji geografski položaj i putanju. Dok je u središtu Harryja vladao niski tlak, nad Balkanom se prostiralo snažno anticiklonalno polje s tlakom preko 1040 hPa. Ova razlika od gotovo 50 hPa na razmjerno kratkoj udaljenosti generirala je vjetrove orkanske snage. Udari su lokalno premašivali 135 km/h (kod Campogrande di Tripi u provinciji Messini izmjereno je čak 136 km/h), a na otvorenom moru vjetar je kontinuirano puhao brzinom koja se kod tropskih ciklona klasificira kao kategorija 1 do 2 na Saffir-Simpsonovoj ljestvici.

Ciklogeneza je bila potpomognuta kontrastom između hladne zračne mase arktičkog podrijetla, koja je nadirala s istoka, i relativno tople površine Sredozemnog mora. Temperatura mora na tom području bila je iznadprosječno visoka – anomalije su u nekim zonama prelazile +2,5 °C iznad klimatološkog prosjeka. Ovaj termički kontrast dodatno je pojačao konvektivne procese i osigurao snažnu opskrbu toplim i vlažnim zrakom s juga Sredozemlja, stvarajući idealne uvjete za intenzivne oborine.

Fizika rekordnih valova

Prije nego razmotrimo detaljnije rekordnu visinu vala, važno je razumjeti razliku između dviju ključnih oceanografskih veličina: maksimalne visine vala (Hmax) i značajne visine vala (Hs).

Značajna visina vala (Hs) statistički je parametar koji predstavlja srednju visinu trećine najviših valova izmjerenih u određenom vremenskom intervalu (obično 20-30 minuta). Ovaj je parametar najčešće korišten u pomorskim prognozama jer najbolje opisuje stanje mora kakvo percipira iskusni promatrač ili pomorac na brodu. Tijekom prolaska ciklone Harry, značajna visina vala dosezala je 5-6 metara, što odgovara stupnju 7 Douglasove ljestvice (opisom: “jako uzburkano more”).

Maksimalna visina vala (Hmax) predstavlja vertikalnu udaljenost između najviše grebena i najdubljeg dola vala u promatranom razdoblju – to je onaj pojedinačni “zid vode” koji se iznenada izdigne iz mora. Pojedinačni valovi mogu biti i dvostruko viši od značajne visine, što se upravo i dogodilo tijekom ciklone Harry.

Izmjerenih 16,66 metara predstavlja upravo maksimalnu visinu – izuzetno visok val koji se pojavio unutar već ekstremno uzburkanog mora. Kako je moguće da se takav val visine zgrade 5 do 6 katova, uopće formira nedaleko od Jadrana?

Odgovor leži u fenomenu poznatom kao konstruktivna interferencija. Kada se dva ili više sustava valova superponiraju “u fazi” – odnosno kada se njihovi grebeni poklope – njihove se energije i amplitude zbrajaju. U slučaju ciklone Harry stvorila se prava “savršena oluja” na moru. S jedne strane postojao je dominantan i snažan “swell” (tj. mrtvo more, valovi generirani daleko od mjesta promatranja) dolazeći iz smjera istok-jugoistok, stvoren duž staze puhanja (fetch) od oko 750 kilometara. To je udaljenost otvorenog mora nad kojom vjetar puše relativno konstantnom brzinom i smjerom – što je ona veća, to se više energije prenosi na morsku površinu. S druge strane, postojao je sekundarni, “mlađi” swell iz smjera istok-sjeveroistok, nastao rotacijom vjetrova oko centra niskog tlaka smještenog iznad Jonskoga mora.

Kada su se ova dva valna sustava susrela ispred sicilijanske obale, njihove su se energije/amplitude zbrojile, generirajući pojedinačne monstruozne valove skrivene među prosječnim valovima. Dodatni čimbenik bila je batimetrija (morfologija morskog dna) Jonskoga mora: naglo povećanje dubine prema pučini omogućilo je valovima da zadrže gotovo svu svoju snagu sve do neposredne blizine obale, gdje su tu energiju ispraznili izravno na obalnu infrastrukturu.

Razorne posljedice

Kako je opisao Fabio Ciciliano, čelnik talijanskog Odjela civilne zaštite prilikom obilaska pogođenih područja: ionske obale pogodili su “valovi ekvivalentni masi vode visokoj poput četverokatnice, koja je satima udarala o obalu”. Štete su bile goleme i geografski rasprostranjene.

Na Siciliji je situacija bila kritična na više lokacija. Kod Scalette Zanclee (provincija Messina) kombinacija snažnih valova i obilnih oborina uzrokovala je klizište koje je zahvatilo željezničku prugu. Desetak metara tračnica ostalo je doslovno visjeti u zraku, što je prisililo na prekid prometa na liniji Messina-Catania. U Letojanniju je ovo proglašeno najjačom maritimnom olujom u 40 godina. U Kataniji su valovi preskočili lukobran i prodrli u same lučke bazene, prisiljavajući vlasti na ograničenje rada luke i kontinuirani nadzor infrastrukture. Posebno je dramatičan bio prizor u naselju San Giovanni li Cuti, gdje su valovi preskočili stjenovitu obalu i poplavili prostorije povijesnog restorana.

Kalabrija je također teško nastradala. U Melito Porto Salvo (provincija Reggio Calabria) erozivno djelovanje mora uzrokovalo je urušavanje oko 250 metara šetnice “Passeggiata dei Mille”. Civilna zaštita je morala u potpunosti zabraniti pristup tom području. U Catanzaro Lidu valovi visoki i do 6 metara preskakali su zaštitne barijere i plavili parkirališta, ulice i poslovne prostore u lučkom kvartu.

Oborine su bile jednako ekstremne. U pojedinim područjima akumulacije kiše su premašile 500 mm u 72 sata – količina ekvivalentna višemjesečnoj prosječnoj oborini. U Fondachelli Fantini (provincija Messina) zabilježeni su rekordi dnevnih oborina. Na planinama Etne palo je preko metar snijega. Evakuirano je oko 190 osoba na Siciliji i 150 na Sardiniji, a ukupna šteta na samoj Siciliji procijenjena je na više od 500 milijuna eura.

Klimatski kontekst: znak vremena?

Je li ciklona Harry izoliran događaj ili simptom širih promjena? Prema fizičaru Antoniju Pasiniju iz talijanskog CNR-a, ovakav ciklonalni sustav karakteristikama više nalikuje jesenskim nego zimskim pojavama. Međutim, globalno zatopljenje podiže granicu snijega, što znači da oborine koje bi ranije padale kao snijeg sada padaju kao kiša – i uz to su koncentrirane u kraćem vremenu, povećavajući rizik od brdskih poplava čak i usred zime.

Sredozemno more danas je značajno toplije od ne tako davnog prosjeka. Toplije more znači više isparavanja, više vlage u atmosferi i više energije dostupne za ciklogeneze.

Istraživanje objavljeno u časopisu Climate Dynamics, čiji je glavni autor Marco Reale iz Nacionalnog instituta za oceanografiju i eksperimentalnu geofiziku (OGS), analizira projekcije buduće aktivnosti ciklona u mediteranskoj regiji. Prema tom istraživanju, očekuje se smanjenje ukupnog broja ciklona koji prolaze Sredozemljem, ali uz moguće povećanje intenziteta pojedinačnih sustava – upravo obrazac koji smo vidjeli s ciklonom Harry.

Zaključak

Ciklona Harry ušla je u povijest kao jedan od najsnažnijih mediteranskih ciklonalnih sustava zabilježenih u instrumentalnom razdoblju. Val od 16,66 metara predstavlja apsolutni rekord za Sredozemno more i dokaz da ovo “zatvoreno” more, često percipirano kao mirnije od oceana, može generirati valove usporedive s onima na otvorenim oceanima kada se steknu pravi uvjeti. Na oceanima su izmjereni valovi visine i preko 20 metara.

Za znanstvenu zajednicu, Harry predstavlja izvanredan slučaj za proučavanje – od ciklogeneze i dinamike valova do utjecaja klimatskih promjena na ekstremne događaje te će na ovu temu zasigurno biti objavljen veći broj radova u znanstvenim časopisima. Za obalne zajednice južne Italije, to je dobar podsjetnik na ranjivost pred snagama prirode i potrebu za ulaganjem u prilagodbu i otpornost infrastrukture.

Kao što je jedan talijanski meteorolog primijetio: “Sredozemlje nije jezerce. Kada je ciklona dobro organizirana i ustrajna, more može postati doista ekstremno.” Harry je to nesumnjivo dokazala.

Izvori

1. iLMeteo.it – “Onda di 16,6 metri nel Mediterraneo: il ciclone Harry entra nella storia” (24.01.2026.)

2. iLMeteo.it – “Reportage Mareggiata Storica in Sicilia e Calabria: i Video e l’Analisi tecnica del Ciclone Harry” (24.01.2026.)

3. MeteoWeb.eu – “La furia del Mega Ciclone Harry nelle onde record al Sud Italia” (23.01.2026.)

4. Aeronautica Militare Italiana – “La tempesta Harry” (meteoam.it)

5. Geopop.it – “Perché le mareggiate in Sicilia sono state così devastanti”

6. IconaMeteo.it – “Ciclone Harry: come si è formato e cosa c’entra il cambiamento climatico”

7. Il Fatto Quotidiano – “Ciclone Harry, onde record e mareggiate devastano coste del Sud” (21.01.2026.)

8. TrasportoEuropa – “Il ciclone Harry devasta il trasporto dell’Italia meridionale”

9. ISPRA – Rete Ondametrica Nazionale (RON)

Ivan Toman

Zašto postoje dva polarna vrtloga i što to znači za ekstremne vremenske prilike

---

Siječanj 2014. godine obilježio je početak jedne od najhladnijih zima u novijoj povijesti istočnih Sjedinjenih Država.Temperature su padale daleko ispod uobičajenih vrijednosti, a mediji su ubrzo pronašli krivca — polarni vrtlog. No ono što je uslijedilo bio je pravi komunikacijski kaos: termin je “preuzeo život” mimo svoje znanstvene definicije, a javnost, pa čak i dio stručne zajednice, počeo je koristiti izraz na način koji nije sasvim odgovarao stvarnosti i znanstvenoj preciznosti. Uskoro je termin odjeknuo poput “bombe” i “prešao granice” SAD, te je tako danas jedan od najkorištenijih meteo-termina u medijima tijekom hladnijeg dijela godine. Usudit ćemo se reći – potpuno bez razloga.

U ovom tekstu pokušat ćemo razjasniti što polarni vrtlog doista jest, zašto zapravo postoje dva zasebna polarna vrtloga, te kako su povezani s ekstremnim vremenskim prilikama koje povremeno zahvaćaju srednje zemljopisne širine.

Dva vrtloga, a ne jedan

Kada u meteorološkoj literaturi naiđemo na pojam polar vortex, on se najčešće koristi kao skraćenica za circumpolar vortex — planetarnu zapadnu cirkulaciju koja okružuje pol u srednjim i visokim geografskim širinama. No ono što se rijetko ističe jest činjenica da u Zemljinoj atmosferi postoje dva bitno različita polarna vrtloga: jedan u troposferi i drugi u stratosferi (Waugh i sur., 2017).

Ova distinkcija nije trivijalna. Troposferski i stratosferski polarni vrtlog razlikuju se po svojoj strukturi, sezonalnosti, dinamici i utjecaju na vrijeme pri tlu. Zamislimo to ovako: troposferski vrtlog je poput širokog, plitkog bazena koji postoji cijele godine, dok je stratosferski vrtlog duboka, uska “bušotina” koja se formira tek tijekom jeseni i zime, a potom se raspada u proljeće kada Sunčeva svjetlost ponovno dosegne polarna područja.

Stratosferski polarni vrtlog

Znanje o cirkumpolarnim zapadnim vjetrovima u stratosferi seže u kasne 1940-e godine (Scherhag, 1948; Gutenberg, 1949). Izraz polar vortex počeo se u znanstvenim krugovima redovito koristiti krajem 1950-ih i tijekom 1960-ih.

Snažni cirkumpolarni zapadnjaci koji definiraju stratosferski polarni vrtlog dosežu maksimum na otprilike 60° geografske širine, od područja neposredno iznad tropopauze (oko 100 hPa) pa sve do mezosfere (iznad 1 hPa). Vrtlog se može definirati na temelju koherentne regije niskog geopotencijalnog polja koje je okruženo zapadnim vjetrovima, ali većina suvremenih istraživanja definira ga kroz područje visoke potencijalne vrtložnosti (engl. potential vorticity, PV).

Potencijalna vrtložnost proporcionalna je umnošku vrtložnosti (mjere brzine rotacije česti zraka) i stratifikacije (mjere tendencije česti zraka da se vrate u početni položaj nakon vertikalnog pomaka). PV ima nekoliko korisnih svojstava za razumijevanje dinamike vrtloga: materijalno je očuvan za strujanje bez dijabatskog grijanja ili trenja, a gradijenti PV-a na rubu vrtloga osiguravaju povratni mehanizam za propagaciju Rossbyjevih valova — temeljnih niskofrekventnih poremećaja u vantropskoj troposferi i stratosferi.

Stratosferski polarni vrtlog nastaje svake zime kao posljedica velikih temperaturnih gradijenata između srednjih širina i pola. Formira se u jesen kada polarna područja ne primaju Sunčevu svjetlost, jača tijekom zime, a zatim se raspada u proljeće kada se Sunčeva energija vraća. Rossbyevi valovi pobuđeni u troposferi propagiraju se u stratosferu i perturbuju vrtlog, slabe ga i deformiraju njegov inače kružni oblik.

Veći topografski i kopneno-morski kontrasti na sjevernoj hemisferi generiraju snažnije valove koji propagiraju prema gore nego na južnoj hemisferi, zbog čega je sjeverni stratosferski vrtlog slabiji i više deformiran od svog južnog pandana. To također uzrokuje veću vremensku varijabilnost sjevernog vrtloga, uključujući takozvana nagla stratosferska zatopljenja (engl. sudden stratospheric warmings, SSW) — nagle poraste polarnih temperatura i raspad stratosferskog vrtloga usred zime. SSW događaji javljaju se u prosjeku otprilike jednom svake dvije godine na sjevernoj hemisferi (Charlton i Polvani, 2007), dok je na južnoj hemisferi zabilježen samo jedan takav događaj — u rujnu 2002. godine.

Troposferski polarni vrtlog

Iako je meteorološka literatura o troposferi znatno opsežnija od one o stratosferi, pojam polar vortex puno je rjeđi u troposferskoj literaturi. Ipak, najraniji znanstveni radovi koji opisuju troposfersko cirkumpolarno strujanje kao vrtlog jednako su stari kao i oni koji opisuju stratosferski vrtlog — datiraju iz kasnih 1940-ih i ranih 1950-ih (Rossby i Willett, 1948; LaSeur, 1954).

Rub troposferskog vrtloga obično se definira pomoću specificiranih kontura geopotencijalne visine na razinama tlaka od 300 ili 500 hPa, koje tipično leže unutar jezgre zapadnjaka. Rub vrtloga općenito se nalazi između 40° i 50° sjeverne geografske širine. Na mjesečnim ili duljim vremenskim skalama troposferski vrtlog obično ima jedan ili dva centra, no na dnevnim skalama može imati nekoliko centara.

Klimatološki zimski vrtlog sjeverne hemisfere ima dva centra: jedan blizu otoka Baffin i drugi nad sjeveroistočnim Sibirom — povezani s islandskom i aleutskom prizemnom ciklonom. Slična asimetrija obično se ne nalazi u klimatološkom vrtlogu južne hemisfere.

Za razliku od stratosferskog vrtloga koji postoji samo od jeseni do proljeća, troposferski polarni vrtlog postoji tijekom cijele godine.

Povezanost s ekstremnim vremenskim prilikama

Iako su troposferski i stratosferski polarni vrtlog jasno odijeljeni, oni mogu imati interakciju u određenim okolnostima, a oba vrtloga mogu biti pod utjecajem istih velikoskalnih valnih događaja. Nadalje, oba vrtloga mogu u određenim situacijama igrati ulogu u ekstremnim vremenskim događajima pri površini, premda je troposferski vrtlog općenito važniji za vrijeme pri tlu.

Koherentna regija visoke potencijalne vrtložnosti povezana sa stratosferskim polarnim vrtlogom nalazi se u stratosferi, no može utjecati na troposfersko strujanje ispod nje. Taj utjecaj uključuje trendove u ljetnoj cirkulaciji i vremenu na južnoj hemisferi uzrokovane jačanjem antarktičkog polarnog vrtloga zbog ozonske rupe (Thompson i sur., 2011), kao i veze između slabih i jakih događaja arktičkog stratosferskog vrtloga i ekstremnog vremena pri površini (Baldwin i Dunkerton, 2001).

Arktička poveznica uključuje premještanje izrazito hladne zračne mase iz polarnih područja u srednje širine pri površini — tzv. prodore hladnog zraka (engl. cold-air outbreaks). Pokazano je da vjerojatnost takvih događaja raste nakon razdoblja kada je stratosferski vrtlog jako poremećen i oslabljen (Thompson i sur., 2002; Kolstad i sur., 2010). No unatoč ovoj statističkoj povezanosti, ne postoji odnos jedan-na-jedan između prodora hladnog zraka i slabih stratosferskih vrtloga. Prodori hladnog zraka fundamentalno su troposferski događaji i mogu se, te često i javljaju, u odsutnosti bilo kakvog detektabilnog stratosferskog utjecaja. Stoga, aktivnost i njezine promjene u stratosferskom vrtlogu, rijetko imaju jasne poveznice sa prizemnim vremenskim obrascima i ne mogu služiti za pouzdano predviđanje prodora polarne zračne mase u niže zemljopisne širine.

Slučaj siječnja 2014.

Događaj hladnog prodora nad istočnim Sjedinjenim Državama početkom siječnja 2014., koji je uveo pojam polar vortex u opći vokabular, bio je rezultat sustava grebena i doline velike amplitude nad SAD-om, pri čemu je dolina donijela izrazito hladan zrak prema jugu preko istočnih Sjedinjenih Država 6. siječnja.

Iako se često pripisivao pomicanju cijelog polarnog vrtloga, ovaj se događaj ne može izravno pripisati promjenama stratosferskog vrtloga niti hemisferskim promjenama troposferskog vrtloga. Međutim, može ga se opisati u terminima valova na rubu troposferskog vrtloga i deformacije dijela tog vrtloga (ili “režnja”) nad istočnim Sjedinjenim Državama.

Klimatske promjene i polarni vrtlog

No, novija istraživanja ukazuju na moguće veze između globalnog zatopljenja i ponašanja polarnog vrtloga. Arktik se zagrijava otprilike četiri puta brže od ostatka planeta (tzv. Arktička amplifikacija), što znači da se temperaturna razlika između polarnih i umjerenih širina smanjuje (Francis, 2025). Arktički morski led se smanjuje, posebice u blizini Barentsovog mora, što smanjuje albedo površine i oslobađa više topline oceana u atmosferu.

Studija iz 2024. godine (Hamouda i sur.) pokazala je da je oko 65% događaja slabog polarnog vrtloga prethođeno specifičnim troposferskim anomalijama tlaka — niskim tlakom nad sjevernim Pacifikom i visokim tlakom nad Euroazijom. Takva distribucija potaknuta je zagrijavanjem oceana na visokim geografskim širinama i gubitkom morskog leda u Barentsovom i Karskom moru. Ovi rezultati potencijalno mogu pomoći u predviđanju vjerojatnosti poremećaja polarnog vrtloga tijekom zime.

Zima 2024./2025. na sjevernoj hemisferi donijela je zanimljive slučajeve. Prema analizi Climate Impact Company (veljača 2025.), dogodila su se dva kratka događaja stratosferskog zatopljenja — jedan sredinom siječnja i drugi sredinom veljače — od kojih je svaki uzrokovao epizodu polarnog vrtloga u Sjevernoj Americi. Više od jednog događaja polarnog vrtloga u istoj sezoni posljednji je put zabilježeno tijekom zima 2013./14. i 2014./15.

NOAA Climate.gov (travanj 2025.) izvijestio je o ranom završetku sezone polarnog vrtloga 2024./25. — oko 9. ožujka 2025. vjetrovi na ključnoj lokaciji promijenili su smjer, što je označilo značajan poremećaj. U drugoj polovici ožujka vjetrovi su tri puta neuspješno pokušali obnoviti svoj zapadni smjer, pri čemu su zabilježene najjače “suprotne” brzine vjetra polarnog vrtloga za to doba godine od 1991.

Preporuke za pravilno korištenje termina

Waugh, Sobel i Polvani (2017) u svom članku objavljenom u Bulletin of the American Meteorological Society pružaju korisne smjernice za sve koji koriste termin polar vortex:

1. Jasno razlikovati stratosferski od troposferskog polarnog vrtloga. Mnogi događaji vremena pri površini uključuju samo troposferski vrtlog, no većina znanstvene literature koja koristi termin polar vortex odnosi se na stratosferu. Stratosferski vrtlog može igrati ulogu u nekim događajima, no ta je uloga tipično suptilnija i neizravnija te zahtijeva dodatno specifično objašnjenje.
2. Jasno istaknuti da bilo koji pojedinačni ekstremni vremenski događaj nije posljedica samog postojanja ili općih svojstava bilo kojeg od polarnih vrtloga — bili oni troposferski ili stratosferski — budući da su oba vrtloga normalne klimatološke značajke Zemljine atmosferske cirkulacije. Događaji od interesa tipično su povezani samo s prolaznim i lokaliziranim pomacima ruba troposferskog vrtloga.

Naslovi poput “Polarni vrtlog se vratio!” sugeriraju dramatičniju promjenu globalne troposferske cirkulacije nego što se zapravo dogodila. Oba polarna vrtloga su trajne značajke — nisu nešto što “dolazi i odlazi.”

---

Zaključak

Polarni vrtlog postao je dijelom svakodnevnog vokabulara, no njegovo razumijevanje ostaje fragmentirano. Ključna poruka jest da postoje dva zasebna polarna vrtloga s bitno različitim karakteristikama, te da ekstremni vremenski događaji u srednjim širinama najčešće proizlaze iz deformacija ruba troposferskog vrtloga — tradicionalno opisivanih kao grebeni i doline ili valovi koji propagiraju duž mlazne struje — a ne iz hemisferskih promjena bilo kojeg od vrtloga.

U kontekstu klimatskih promjena, istraživanja sugeriraju da zagrijavanje Arktika može učiniti poremećaje polarnog vrtloga češćima, što bi paradoksalno (možda!) moglo značiti više prodora hladnog zraka u umjerene širine unatoč općem zatopljenju. No ovo područje ostaje aktivno polje istraživanja s mnogo otvorenih pitanja.

Za operativne meteorologe i javnost, najvažnije je razumjeti da polarni vrtlog nije nešto egzotično ili izvanredno — to je bazična značajka Zemljine klimatologije. A kada sljedeći put čujete da “stiže polarni vrtlog,” zapitajte se: o kojem vrtlogu zapravo govorimo?

---

Izvori

1. Waugh, D. W., Sobel, A. H., & Polvani, L. M. (2017). What Is the Polar Vortex and How Does It Influence Weather? Bulletin of the American Meteorological Society, 98(1), 37–44. https://doi.org/10.1175/BAMS-D-15-00212.1
2. Baldwin, M. P., & Dunkerton, T. J. (2001). Stratospheric harbingers of anomalous weather regimes. Science, 294(5542), 581–584.
3. Charlton, A. J., & Polvani, L. M. (2007). A new look at stratospheric sudden warmings. Part I: Climatology and modeling benchmarks. Journal of Climate, 20(3), 449–469.
4. Thompson, D. W. J., Baldwin, M. P., & Wallace, J. M. (2002). Stratospheric connection to Northern Hemisphere wintertime weather: Implications for prediction. Journal of Climate, 15(12), 1421–1428.
5. Thompson, D. W. J., Solomon, S., Kushner, P. J., England, M. H., Grise, K. M., & Karoly, D. J. (2011). Signatures of the Antarctic ozone hole in Southern Hemisphere surface climate change. Nature Geoscience, 4(11), 741–749.
6. Kolstad, E. W., Breiteig, T., & Scaife, A. A. (2010). The association between stratospheric weak polar vortex events and cold air outbreaks in the Northern Hemisphere. Quarterly Journal of the Royal Meteorological Society, 136(649), 886–893.
7. Hamouda, M. E., & Pasquero, C. (2024). Polar Vortex Disruptions by High Latitude Ocean Warming. Geophysical Research Letters, 51, e2023GL107567.
8. NOAA Climate.gov. (2025, April 3). An early but interesting end to the 2024-25 polar vortex season. https://www.climate.gov/news-features/blogs/polar-vortex/
9. Climate Impact Company. (2025, February 21). Explaining North America Winter 2024-25 Polar Vortex Events.
10. Francis, J. (2025). Citirano u: Borenstein, S. How cold blasts are paradoxically caused by global warming, as freezing polar vortex sweeps America. Fortune.

---

Ivan Toman

Horus: Revolucionarni fazni meteo-radar

Zamislite da pokušavate fotografirati pokretni objekt fotoaparatom koristeći dugu ekspoziciju – dobit ćete mutnu sliku koja jedva naznačuje što se zapravo događa. Upravo taj problem desetljećima muči meteorologe koji pokušavaju pratiti brzo razvijajuće konvektivne oluje, posebice tornada. No novi meteorološki radar razvijen na Sveučilištu u Oklahomi mogao bi to zauvijek promijeniti.

Ograničenja postojeće mreže

Američka mreža Weather Surveillance Radar-1988 Doppler (WSR-88D), poznata i kao NEXRAD, predstavlja okosnicu operativnog meteorološkog radarskog motrenja već više od tri desetljeća. Unatoč neospornoj vrijednosti podataka koje pruža, njezin temeljni dizajn – mehanički rotirajuća antena s jednim snopom – inherentno ograničava vremensku rezoluciju. Kompletno volumno skeniranje tipično traje 4-5 minuta, što je predugo za praćenje brzih promjena u tornadu ili razvojnih faza superćelijske oluje. Slična je situacija s našim radarima u Metmonic projektu, osvježavanje slike je svakih 5 minuta, ali veći problem od toga je što kompletan sken nije dobiven trenutačno, već postupno tijekom tih 5 minuta, što znači da sama slika nije “zamrznut trenutak” već nešto poput “razmazane fotografije” zbog preduge ekspozicije.

Kako ističu Zrnić i suradnici (2007), potreba za agilnijim sustavima prepoznata je još prije dva desetljeća. Radari s faznim nizovima (engl. phased array radars, PAR) nude rješenje elektroničkim upravljanjem snopa zračenja. Pritom se zakretanje snopa zračanja postiže faznim pomakom između pojedinih elemenata antenskog niza (matrice), a bez mehaničkog pomicanja antene. No, iako je to u načelu već dugo poznata teorija, tek potpuno digitalna arhitektura oslobađa puni potencijal ove moderne tehnologije, inače već prikazane i u filmu Twisters (2024).

Što Horus čini posebnim?

Horus je potpuno digitalni S-band polarimetrijski radar s faznim nizom razvijen u Advanced Radar Research Center (ARRC) Sveučilišta u Oklahomi. Ključna razlika u odnosu na prethodne PAR sustave leži u digitalizaciji signala na razini svakog pojedinačnog antenskog elementa, za obje polarizacijske komponente (Palmer i sur., 2023).

Ova arhitektura omogućuje ono što autori nazivaju “softverski definiranim radarom” – sustav čije se karakteristike mogu fleksibilno mijenjati kroz programsku podršku, bez hardverskih modifikacija. U praksi to znači mogućnost implementacije naprednih tehnika oblikovanja snopa koje su nedostižne konvencionalnim ili djelomično digitalnim sustavima.

Napredni načini skeniranja

Članak objavljen u Bulletin of the American Meteorological Society (Schvartzman i sur., 2026) detaljno opisuje tri ključna napredna načina rada:

1. Jednodimenzionalno proširenje snopa (1D spoiling) – Odašiljački snop se elektronički širi u elevacijskom smjeru (po vertikali) dok se antena mehanički rotira u azimutu. Time se postiže brzo uzorkovanje vertikalnog profila atmosfere, s tipičnim vremenima ažuriranja volumena od 10-30 sekundi za punu rotaciju od 360°.

2. Dvodimenzionalno proširenje snopa (2D spoiling) – Snop se elektronički širi i u azimutu i u elevaciji, pokrivajući široki atmosferski sektor jednim skenom. Digitalno oblikovanje prijamnih snopova zatim omogućuje istovremeno prikupljanje podataka iz više smjerova. Ovim načinom Horus može ažurirati sektor od 60° × 30° u svega 3,52 sekunde.

3. Višestruki simultani odašiljački snopovi – Sustav generira više uskih snopova koji se istovremeno odašilju u različitim smjerovima, poboljšavajući vremensku rezoluciju uz održavanje osjetljivosti i kvalitete polarimetrijskih mjerenja.

Svaki od ovih načina ima svoje prednosti i ograničenja. Proširenje snopa smanjuje pojačanje antene i time osjetljivost radarskog sustava – autori navode formulu za procjenu gubitka:

Tako, primjerice, proširenje snopa s 1° na 10° u elevaciji rezultira gubitkom od približno 10 dB u detektabilnosti radarske jeke. Stoga autori preporučuju hibridni pristup: višestruki uski snopovi na niskim elevacijskim kutovima (gdje su jaki gradijenti reflektivnosti i prizemna gustoća čestica u zraku), a prošireni snopovi na višim kutovima gdje je brzo skeniranje prioritet.

Demonstracija u praksi: Tornado kod Normana

Teoretske prednosti lako je nabrojati, no prava vrijednost sustava dokazuje se u operativnim uvjetima. Noć 27./28. travnja 2024. pružila je idealnu priliku – višestruka tornada pogodila su Oklahomu i sjeverni Teksas, uključujući EF1 tornado u blizini Normana.

Horus je, pozicioniran kod Lloyd Noble Centra Sveučilišta u Oklahomi, kontinuirano pratio razvoj situacije. Koristeći 2D proširenje snopa, radar je ostvario volumna ažuriranja svakih 3,52 sekunde – više od 15 puta brže nego klasični radar WSR-88D. Autori navode da su uzastopna skeniranja uhvatila produbljivanje i sužavanje slabo-odjekne rupe (weak-echo hole, WEH) povezane s uzlaznom strujom tornada.

Posebno je zanimljivo zapažanje da su promjene koje bi bile nevidljive s minutnim ažuriranjima postale jasno uočljive – centroid WEH-a se podizao, što ukazuje na jačanje uzlazne struje, dok je smicanje vjetra između susjednih radarskih ćelija raslo, signalizirajući intenzifikaciju vrtloga.

Polarimetrijski podaci – diferencijalna reflektivnost (Z_DR), diferencijalna faza (Φ_DP) i korelacijski koeficijent (ρ_hv) – pokazali su očekivane značajke za tornada, uključujući karakterističan “potpis” letećih krhotina (tornado debris signature, TDS).

Usporedba s referentnim sustavom

Za validaciju kvalitete podataka, Horus je tijekom ranijeg eksperimenta (8. kolovoza 2023.) usporedno djelovao s RaXPol-om (rapid-scan X-band polarimetric Doppler radar), dobro etabliranim istraživačkim radarom. Unatoč razlikama u frekvenciji (S-band vs. X-band), širini snopa i vršnoj snazi odašiljača, polarimetrijske varijable pokazale su visoku korelaciju. Pearsonov koeficijent korelacije iznosio je više od 0,9 za reflektivnost, radijalnu brzinu i diferencijalnu fazu, dok je Z_DR pokazao nešto nižu korelaciju (~0,8), što je konzistentno s poznatom većom varijabilnošću ove varijable između radarskih sustava različitih karakteristika (Ryzhkov i Zrnić, 2019).

Implikacije za operativnu meteorologiju

Američka Nacionalna meteorološka služba (NWS) trenutno provodi program “Radar Next” s ciljem evaluacije tehnologija za zamjenu dotrajalih WSR-88D radara (Gallagher i sur., 2024; Zachman i sur., 2025). Potpuno digitalna arhitektura demonstrirana Horusom predstavlja uvjerljiv model za ovu tranziciju.

Mreža digitalnih radara s faznim nizovima mogla bi ponuditi kontinuirano, adaptivno i visoko-vremenski razlučivo motrenje, značajno poboljšavajući sposobnost praćenja tornada, tuče i drugih opasnih vremenskih pojava. Elektronički upravljani snopovi dramatično bi smanjili vrijeme ažuriranja volumena uz očuvanje kvalitete podataka.

Dodatno, fleksibilnost sustava otvara mogućnosti za multifunkcionalno djelovanje – ista radarska mreža mogla bi istovremeno služiti meteorološkom motrenju, praćenju civilnog zračnog prometa, pa čak i detekciji svemirskih krhotina, što je sve relevantniji izazov s rastućim brojem satelita u orbiti.

Pogled u budućnost

Autori naglašavaju da demonstrirane mogućnosti predstavljaju tek početak razvoja. Budući napori usmjerit će se na adaptivno skeniranje vođeno algoritmima umjetne inteligencije – sustav bi autonomno prepoznavao razvijajuće oluje i automatski prilagođavao strategiju skeniranja, koncentrirajući resurse na područja od najvećeg interesa.

Zamislite radar koji sam prepoznaje nastajuću mezociklonu i automatski prelazi na visoko-frekventno skeniranje upravo tog područja, dok ostatak volumena nastavlja pratiti standardnim tempom. To više nije znanstvena fantastika – komponente za takav sustav već postoje, a Horus je platforma na kojoj će se one integrirati.

---

Za meteorološku zajednicu, a posebice za operativne prognostičare koji donose odluke o upozorenjima u realnom vremenu, ovo predstavlja izniman pomak. Brže i detaljnije informacije o evoluciji oluja mogu se izravno prevesti u ranija i preciznija upozorenja, a time i u spašene živote i imovinu.

---

Izvori

1. Schvartzman, D., Palmer, R.D., Herndon, M., Cheong, B., Bodine, D., Kirstetter, P., Yeary, M., Yu, T.-Y., i Zrnić, D. (2026). Advanced Weather Surveillance Capabilities of the Fully Digital Horus Phased Array Radar. Bulletin of the American Meteorological Society, 107(1), E59-E78. https://doi.org/10.1175/BAMS-D-24-0296.1
2. Palmer, R.D., i sur. (2023). Horus—A fully digital polarimetric phased array radar for next-generation weather observations. IEEE Transactions on Radar Systems, 1, 96-117.
3. Zrnić, D., i sur. (2007). Agile-beam phased array radar for weather observations. Bulletin of the American Meteorological Society, 88, 1753-1766.
4. Ryzhkov, A., i Zrnić, D. (2019). Radar Polarimetry for Weather Observation. Springer International Publishing.
5. Bodine, D.J., i Griffin, C.B. (2024). Meteorological research enabled by rapid-scan radar technology. Monthly Weather Review, 152, 3-37.

Ivan Toman

Uslijed vrlo niskih temperatura koje su jutros dosegle i blizu -20°C, izraženi zimski uvjeti nastavit će se i idućih dana. Tlo nad kontinentalnim krajevima prekrivenim snijegom, te s njime i prizemni sloj zraka zadržat će se na temperaturama oko ili ispod nule, a približavanjem atlantske ciklone prema našim će krajevima već danas početi pristizati topliji zrak sa zapada u višim slojevima troposfere. Takva situacija uzrokovat će temperaturnu inverziju (porast temperature s visinom), a uz sve oblačnije vrijeme u petak, već od jutra i oborine.

U takvim uvjetima kad na nekoj visini postoji sloj zraka topliji od 0°C, dovoljne debljine, oborina koja pada prema tlu se topi i pretvara u kišu. Međutim, zadržani hladan prizemni sloj te kapljice prehlađuje, tj. spušta im temperaturu ispod točke ledišta i one se u dodiru s tlom ili objektima na tlu, trenutačno smrzavaju. Tu opasnu i štetnu pojavu nazivamo ledena kiša.

U petak će u značajnom dijelu unutrašnjosti regije postojati takvi uvjeti. Prvenstveno, u središnjoj Hrvatskoj i Slavoniji (vidi kartu ispod).

Na slici je prikazan samo jedan od trenutaka (17 sati po lokalnom vremenu) gdje žuto-crveno obojana područja prikazuju prognoziranu ledenu kišu. Ona je moguća u cijelom nizinskom području unutrašnjosti gdje će se topao zrak koji dolazi u višim slojevima najteže probiti do tla.

Prestanak postojanja uvjeta za ledenu kišu očekuje se u noći na subotu, novim prodorom hladne zračne mase sa sjevera koja će ukloniti slojeve toplije od 0°C. Time će oborina ponovo prijeći u snijeg, a tijekom subote se očekuje i njegov prestanak te mjestimice i kidanje naoblake. U nedjelju još hladnije, a na Jadranu jaka i olujna bura. Noć na ponedjeljak bi mogla ponovo biti pretežno vedra, ponegdje uz maglu, te najniže temperature slične ovima jutros – na kontinentu većinom od -10 do -20°C.

Ivan Toman

Razumiju li ljudi probabilističke prognoze vremena?

Svaka vremenska prognoza nosi u sebi neizvjesnost. Ta je činjenica fundamentalna za meteorologiju, a ipak se o njoj rijetko otvoreno govori. Zašto? Postoji uvriježeno mišljenje da “ljudi ne razumiju vjerojatnosti” i da bi ih dodatne informacije o nesigurnosti prognoze samo zbunile. No što ako je ta pretpostavka pogrešna?

Dva nedavno objavljena članka Kena Mylnea iz britanskog Met Officea, publicirana u časopisu Weather Kraljevskog meteorološkog društva, bave se upravo ovom temom — i njihovi zaključci mogli bi promijeniti način na koji razmišljamo o vremenskim prognozama.

Zašto je neizvjesnost neizbježna?

Atmosfera je kaotični sustav. Edward Lorenz, otac teorije kaosa, slikovito je to opisao riječima da “jedan zamah krila leptira može uzrokovati tornado na drugom kraju svijeta”. U praktičnom smislu, to znači da male pogreške u početnim uvjetima — a savršeno poznavanje stanja atmosfere jednostavno nije moguće — mogu rezultirati velikim razlikama u prognozi, osobito na dulje rokove.

Tradicionalna “deterministička” prognoza polazi od jedne procjene trenutnog stanja atmosfere i simulira jedan mogući razvoj događaja. Problem je što takva prognoza ne govori ništa o tome koliko smo sigurni u taj ishod.

Ansambli: od jedne do mnoštva prognoza

Rješenje koje se u operativnoj meteorologiji koristi već više od tri desetljeća jest ansambelsko prognoziranje. Umjesto jedne simulacije, pokreće se više njih — svaka s malo drugačijim početnim uvjetima ili drugačijim podešavanjem modela, koji odražavaju nesigurnost u analizi trenutnog stanja atmosfere ili nesavršenost modela. ECMWF-ov globalni ansambl, primjerice, ima 51 član, dok britanski MOGREPS-UK koristi 18 članova s vremenskim pomacima.

Rezultat je distribucija vjerojatnosti mogućih ishoda. Iz nje se mogu izvući razne informacije: najvjerojatnija vrijednost, raspon mogućih temperatura, vjerojatnost oborine iznad određenog praga ili, što je posebno važno za upozorenja, šansa za ekstremne događaje.

Mylne u prvom članku navodi da verifikacijske studije dosljedno pokazuju kako ansambli imaju veću prognostičku vještinu od determinističkih modela, čak i kad rade na nižoj rezoluciji. Zbog toga su i Met Office i ECMWF odlučili ukinuti zasebne determinističke modele visoke rezolucije i usmjeriti resurse isključivo na ansambelske sustave.

Hoće li javnost to razumjeti?

Ovdje dolazimo do ključnog pitanja drugog članka. Uobičajene brige prognozera i pružatelja usluga uključuju tvrdnje poput: “Ljudi jednostavno moraju donijeti odluku”, “Korisnici žele da mi donesemo odluku umjesto njih” ili “Komunikacija neizvjesnosti potkopat će povjerenje u naše prognoze”.

No istraživanja pokazuju suprotno.

Na Sveučilištu u Exeteru provedena su laboratorijska ispitivanja u kojima su sudionici donosili odluke na temelju različitih prikaza vremenskih prognoza. U jednom eksperimentu (Roulston i Kaplan, 2009.), jedna skupina vidjela je jednostavan linijski graf temperature, dok je druga dobila složeniji prikaz s prikazanim rasponom nesigurnosti. Rezultat? Skupina s dodatnim informacijama o nesigurnosti donosila je ispravne odluke u 85% slučajeva, nasuprot 69% kod kontrolne skupine — i to neovisno o akademskoj pozadini sudionika.

Posebno zanimljiva bila je online igra “Weather Game” (Stephens i sur., 2019.) s preko 8000 sudionika koji su pomagali izmišljenom prodavaču sladoleda Bradu odabrati najbolja vremena i lokacije za prodaju. Zaključci su bili jasni:

• Većina ljudi sposobna je iskoristiti informacije o nesigurnosti
• Složeniji prikazi nisu zbunjivali sudionike
• Čak i uz determinističke prognoze, ljudi su iskazivali manje od 100% povjerenja — intuitivno su pretpostavljali određenu nesigurnost
• Najbolje rezultate postigli su oni s najsloženijim prikazom (kombinacija linije najvjerojatnije vrijednosti s prikazom raspona)

Sustavni pregled literature Ripbergera i suradnika (2022.), koji je obuhvatio 327 studija, dolazi do istog zaključka: prosječni ljudi mogu razumjeti i koristiti probabilističke informacije ako se pazi na način prezentacije, a takve informacije općenito poboljšavaju kvalitetu odluka.

Kako komunicirati nesigurnost?

Istraživanja nude konkretne smjernice. Jezik je važan: riječ “vjerojatnost” (probability) mnogima zvuči matematički i zastrašujuće, dok “šansa” (chance) ili “izgledi” (likelihood) djeluju pristupačnije. Slično tome, “pogreška” (error) u znanstvenom smislu znači odstupanje od točne vrijednosti, ali javnost može to protumačiti kao “grešku” ili nesposobnost.

Posebno je problematično kad ljudi različito tumače što “30% šanse za kišu” uopće znači. Gigerenzer i suradnici (2005.) identificirali su tri česta pogrešna tumačenja: da će kiša padati na 30% područja, da će padati 30% vremena, ili čak da 30% meteorologa misli da će padati. Jasno definiranje na što se vjerojatnost odnosi — tzv. referentna klasa — ključno je za ispravno razumijevanje.

Mylne predlaže dualni pristup: kombinaciju grafičkog prikaza (npr. tortni dijagram ili piktogram) s numeričkom vrijednošću. Tako se istovremeno doseže i one koji preferiraju vizualne informacije i one koji vole brojke.

Događaji visokog učinka, niske vjerojatnosti

Poseban izazov predstavljaju tzv. HILL događaji (High-Impact Low-Likelihood) — rijetki, ali potencijalno katastrofalni vremenski ekstremi. U ansambelskim prognozama oni se često pojavljuju kao “outlieri” — pojedinačni članovi ansambla koji predviđaju znatno drugačiji ishod od većine.

Primjer koji Mylne navodi jest oluja “Beast from the East” koja je početkom ožujka 2018. donijela obilne snježne nanose u jugozapadnu Englesku. Tri i pol dana unaprijed, većina članova ansambla predviđala je nastavak snježnih pljuskova na sjeveroistoku, dok je samo nekoliko članova sugeriralo mogućnost razvoja ciklone s juga koja bi pogodila jugozapad. To je bio signal za izdavanje ranog upozorenja.

Britanski sustav upozorenja koristi matricu koja kombinira razinu učinka s vjerojatnošću. Istraživanje Mu i suradnika (2018.) pokazalo je da ljudi koji dobiju informaciju i o razini učinka i o vjerojatnosti donose bolje odluke od onih koji vide samo boju upozorenja.

Implikacije za praksu

Zaključak ovih istraživanja je jasan: uskraćivanje probabilističkih informacija iz straha da ih javnost neće razumjeti čini medvjeđu uslugu većini korisnika. Prognoza koja govori samo najvjerojatniji ishod onemogućuje korisnicima da prilagode svoje odluke vlastitim potrebama i osjetljivostima.

Razmislite o sljedećem primjeru: prognoza daje 30% šanse za kišu. Automatski sustav koji “svodi” tu informaciju na deterministički zaključak “suho” loše služi svakom korisniku koji je osjetljiv na kišu i radije bi ponio kišobran pri 30% šanse nego riskirao. Slično, vlasnik broda koji bi premjestio plovilo na sigurno već pri 10% šanse za olujne vjetrove — zbog visokog potencijalnog troška štete — bio bi loše uslužen prognozom koja daje samo najvjerojatnije, blaže vjetrove.

Meteorolog nikad ne može znati sve raznovrsne primjene javne prognoze, ali učinkovita komunikacija nesigurnosti otvara mogućnost korisnicima da donesu odluke primjerene njihovim okolnostima.

Pogled naprijed

Ansambli više nisu samo pomoćno sredstvo — postaju srž operativnih prognostičkih sustava. S razvojem sustava poput IMPROVER-a koji kalibrira i kombinira izlaze različitih modela, te s naglim usponom metoda umjetne inteligencije u meteorologiji, mogućnosti se dodatno šire.

No tehnološki napredak sam po sebi nije dovoljan. Da bi se ulaganja u ansambelsko prognoziranje u potpunosti isplatila, ključno je pronaći učinkovite načine za komunikaciju tih informacija korisnicima — ne samo profesionalnim donosiocima odluka, već i širokoj javnosti s njezinom raznolikošću vremenski osjetljivih aktivnosti i različitom averzijom prema riziku.

Istraživanja pokazuju da je taj cilj ostvariv. Većina ljudi nije samo sposobna razumjeti probabilističke prognoze — oni na temelju njih donose bolje odluke. Vrijeme je da im to i omogućimo.

---

Izvori:

Mylne, K.R. (2025). Probability forecasts – Part 1: ensembles and probabilistic forecasts. Weather. https://doi.org/10.1002/wea.70015

Mylne, K.R. (2025). Probability forecasts – Part 2: will people understand? Weather. https://doi.org/10.1002/wea.70016

Ivan Toman

Nova mala revolucija u prognoziranju vremena: NOAA uvodi novu generaciju umjetne inteligencije

Američka meteorološka služba NOAA pokrenula je 17. prosinca 2025. godine tri nova operativna modela za globalnu prognozu vremena temeljena na umjetnoj inteligenciji, označivši tako jednu od važnijih prekretnica u povijesti numeričkog prognoziranja.

Prognoziranje vremena oduvijek je bilo jedno od najizazovnijih područja znanosti. Atmosfera je kaotičan sustav u kojem sitne promjene početnih uvjeta mogu dovesti do dramatično različitih ishoda — fenomen poznat kao “učinak leptira”. Desetljećima su meteorolozi gradili sve složenije fizikalne modele koji numerički rješavaju jednadžbe dinamike fluida, pokušavajući predvidjeti buduće stanje atmosfere. No računalna zahtjevnost takvih simulacija je golemna: najnapredniji globalni modeli zahtijevaju superračunala koja troše megavate električne energije i satima računaju svaku prognozu.

Sve se to počelo postupno mijenjati posljednjih godina pojavom strojnog učenja u meteorologiji. Tvrtke poput Googlea, Nvidije i Huaweija razvile su modele koji su pokazali da umjetna inteligencija može naučiti obrasce ponašanja atmosfere izravno iz podataka, bez potrebe za eksplicitnim rješavanjem fizikalnih jednadžbi. Rezultati su pomalo iznenadili znanstvenu zajednicu: ti su modeli postizali točnost usporedivu ili u nekim uvjetima čak bolju od tradicionalnih sustava, a što je najvažnije, prognoze su proizvodili u minutama umjesto u satima.

Nova trijada AI modela

NOAA je sada službeno uvela tri nova sustava u operativnu uporabu. Njihov razvoj proizašao je iz projekta EAGLE (Experimental AI Global and Limited-area Ensemble forecast system), zajedničke inicijative koja okuplja NOAA-ine laboratorije za istraživanje oceana i atmosfere, Nacionalnu meteorološku službu te Centar za inovacije u predviđanju Zemljinog sustava.

AIGFS — Brži i učinkovitiji od prethodnika

Prvi član nove obitelji jest AIGFS (Artificial Intelligence Global Forecast System), AI inačica poznatog američkog globalnog modela GFS. Ovaj sustav koristi grafičke neuronske mreže za generiranje šesnaestodnevnih prognoza, a njegova je najupečatljivija karakteristika nevjerojatna učinkovitost: jedna prognoza troši tek 0,3 posto računalnih resursa potrebnih klasičnom GFS-u i završava za približno četrdeset minuta. Za usporedbu, tradicionalni GFS zahtijeva sate računanja na superračunalima.

No brzina nije jedina prednost. AIGFS pokazuje poboljšanu vještinu u prognozi velikih atmosferskih obrazaca, a osobito se ističe u praćenju tropskih ciklona — njegovi prognostički tragovi oluja na duljim vremenskim skalama preciznije pogađaju stvarnu putanju nego što to čini tradicionalni model. Ipak, prva verzija ima i slabosti: procjene intenziteta uragana trenutačno zaostaju za klasičnim pristupom, što razvojni tim planira ispraviti u budućim verzijama.

AIGEFS — Raspon mogućih ishoda

Druga komponenta, AIGEFS (Artificial Intelligence Global Ensemble Forecast System), donosi ono što meteorolozi nazivaju ansamblskim pristupom. Umjesto jedne determinističke prognoze, ovaj sustav generira trideset i jedan član ansambla — trideset i jednu moguću verziju budućeg razvoja vremena temeljenu na malo različitim početnim uvjetima simulacije. Takav pristup prognosticima daje uvid u nesigurnost prognoze i raspon mogućih scenarija.

AIGEFS troši samo devet posto računalnih resursa klasičnog ansamblskog sustava GEFS, a pokazuje usporedivu vještinu prognoze s dodatkom koji nije zanemariv: predvidljivost se proteže za dodatnih osamnaest do dvadeset četiri sata u odnosu na tradicionalni pristup. U svijetu meteorologije, gdje svaki dodatni sat točne prognoze može značiti spašene živote i imovinu, to je značajan napredak.

HGEFS — Hibridni “veleansambl”

Treći i najinventivniji član nove postave jest HGEFS (Hybrid Global Ensemble Forecast System). NOAA ovdje čini nešto što dosad nijedan operativni centar nije pokušao: spaja trideset i jedan član fizikalnog ansambla GEFS s trideset i jednim članom AI ansambla AIGEFS u jedinstven “veleansambl” od šezdeset dva člana.

Zašto je to važno? Svaki član ansambla predstavlja jedan mogući razvoj stanja atmosfere, a više članova daje bolju procjenu nesigurnosti. No ključ je u tome što dva sustava — jedan temeljen na fizici, drugi na strojnom učenju — griješe na različite načine. Kombiniranjem oba pristupa dobiva se robusniji skup prognoza koji bolje predstavlja pravu nesigurnost budućeg vremena. Ova metodika je inače slična onome što radi Meteo centar za svoju mobilnu aplikaciju – korištenjem različitih tipova meteoroloških modela za izračun konačne prognoze (uz razliku da u Meteo centru – još – ne koristimo AI modele za ulazne setove podataka). Početna testiranja pokazuju da HGEFS dosljedno nadmašuje i čisti AI ansambl i čisti fizikalni ansambl u većini verifikacijskih metrika.

Na ramenima divova: GraphCast kao temelj

NOAA-ini novi modeli nisu nastali “u vakuumu”. Kao polazišnu točku, tim je uzeo GraphCast — model koji je Google DeepMind predstavio krajem 2023. godine i koji je tada izazvao val iznenađenja u meteorološkoj zajednici. GraphCast koristi grafičke neuronske mreže za učenje vremenskih obrazaca iz gotovo četiri desetljeća povijesnih podataka, pretvarajući ogroman arhiv prošlih atmosferskih stanja u predvidljivu funkciju koja mapira sadašnje stanje u buduće.

No NOAA nije jednostavno preuzela gotov model. Znanstvenici su GraphCast dodatno trenirali koristeći podatke iz vlastitog sustava za asimilaciju podataka GDAS te ERA5 reanalizu Europskog centra za srednjoročnu prognozu ECMWF. Taj postupak finog podešavanja poboljšao je performanse modela, osobito kada se inicijalizira operativnim podacima GFS-a. Rezultat je sustav prilagođen američkim operativnim potrebama, a ne samo akademska demonstracija mogućnosti.

Globalna utrka u AI meteorologiji

NOAA nije jedina organizacija koja ulazi u novo doba. Europski centar za srednjoročnu prognozu ECMWF — dugo smatran zlatnim standardom globalnog prognoziranja — u veljači 2025. pustio je u rad svoj AI sustav AIFS (Artificial Intelligence Forecasting System). ECMWF-ov model koristi tisuću puta manje energije od tradicionalnog sustava IFS, a pokazuje poboljšanja do dvadeset posto u praćenju tropskih ciklona.

Europljani su također razvili Anemoi — otvoreni softverski okvir za razvoj AI modela u meteorologiji, koji sada postaje temelj za suradnju među europskim nacionalnim službama. Njemačka meteorološka služba DWD, francuski Météo-France i norveški MET rade na vlastitim regionalnim AI modelima, a svi koriste zajedničku infrastrukturu i dijele znanje.

Prednosti i ograničenja novog pristupa

AI modeli nude nekoliko neprijepornih prednosti. Brzina izrade prognoze dramatično se skraćuje, omogućujući češće osvježavanje a time i bržu reakciju na razvoj opasnih situacija. Energetska učinkovitost je revolucionarna — u doba kada računalni centri troše sve više električne energije, smanjenje potrošnje za dva do tri reda veličine nije zanemarivo. Operativna otpornost raste jer se prognoze mogu proizvesti na skromnijoj hardverskoj infrastrukturi.

No postoje i ograničenja koja valja imati na umu. AI modeli uče iz prošlih podataka, što znači da mogu imati poteškoća s događajima koji nemaju povijesnih analogija — primjerice s ekstremima koji nadilaze sve dosad zabilježeno. Fizikalni modeli eksplicitno rješavaju zakone termodinamike i dinamike fluida; oni “razumiju” zašto se atmosfera ponaša kako se ponaša. AI modeli te zakone ne poznaju izravno — oni su naučili obrasce koji se podudaraju s tim zakonima, ali mogu pogriješiti na načine koje fizikalni modeli ne bi pogriješili.

Upravo zato NOAA-in hibridni pristup ima smisla. Umjesto ideje da se potpuno napusti fizikalne modele, agencija kombinira najbolje od oba svijeta. Fizikalni modeli pružaju temeljno razumijevanje i pouzdanost u rubnim slučajevima; AI modeli donose brzinu, učinkovitost i sposobnost prepoznavanja suptilnih obrazaca koje čovjek možda nikad ne bi eksplicitno kodirao.

Što donosi budućnost?

Ovo je tek početak. NOAA planira proširiti projekt EAGLE regionalnim modelima visoke razlučivosti, uključujući AI verziju popularnog HRRR sustava za kratkoročnu prognozu nad kontinentalnim Sjedinjenim Državama. Razvijaju se i AI komponente za predviđanje oceanskih i ledenih uvjeta, što će omogućiti potpunije modeliranje Zemljinog klimatskog sustava.

Možda je najuzbudljivija vizija ona koju su europski kolege nazvali “demokratizacijom prognoza”. AI modeli su toliko učinkoviti da bi ih u skoroj budućnosti bilo moguće pokretati na osobnim računalima. To bi moglo transformirati pristup meteorološkim informacijama, omogućujući istraživačima, malim tvrtkama i čak entuzijastima pristup sofisticiranim prognozama koje su dosad bile rezervirane za velike nacionalne službe.

No s tom moći dolazi i odgovornost. Florian Pappenberger, direktor prognoza u ECMWF-u, upozorava da nacionalne meteorološke službe moraju preuzeti vodstvo u osiguravanju da se ova revolucija strojnog učenja koristi za dobrobit i sigurnost društva. Pouzdanost informacija, transparentnost metoda i jasna komunikacija nesigurnosti postaju važniji nego ikad.

Za krajnje korisnike — od komercijalnih zrakoplova do poljoprivrednika, od gradskih službi za upravljanje krizama do vikend planinarenja — to znači točnije prognoze isporučene brže i jeftinije. Za meteorološku zajednicu, to je poziv na prilagodbu, učenje i suradnju. A za sve nas koji živimo na ovom planetu nestalnog vremena i promjenjive klime, to je razlog za umjereni optimizam: možda nećemo moći zaustaviti oluju, ali sve smo bliži tome da je predvidimo na vrijeme.

Ivan Toman