Category: Uncategorized

  • Gradovi koji dišu: kako stabla i zelenilo hlade pregrijane gradove

    Gradovi koji dišu: kako stabla i zelenilo hlade pregrijane gradove

    Urbani toplinski otok nije neizbježan porez na gradski život. On je posljedica dizajna, materijala i zanemarivanja — a vegetacija je jedan od rijetkih alata kojim ga doista možemo obuzdati, posebno u Hrvatskoj i na Mediteranu, gdje valovi vrućine udaraju sve jače.

    Zamislite zagušljivu srpanjsku noć u srcu grada. Zrak je gust i nepomičan, a pločnik još satima nakon zalaska sunca zrači suhu, nemilosrdnu toplinu. San se kupuje uz zujanje klima-uređaja. A onda zamislite kratku vožnju prema rubu grada — odjednom je zrak svježiji, tlo hladno pod dlanom, gradska „groznica” konačno popušta. Taj nagli prijelaz nije varka osjetila. To je mjerljiv, sustavan fenomen poznat kao urbani toplinski otok (engl. Urban Heat Island, UHI).

    Dugo se na njega gledalo kao na meteorološku znatiželju — zanimljivu fusnotu u udžbenicima klimatologije. No kako urbanizacija ubrzava, a klima se mijenja, ti su se toplinski otoci pretvorili iz kurioziteta u ozbiljan ekološki i javnozdravstveni rizik. Da bismo razumjeli zašto naše četvrti „dišu vatru”, moramo pogledati u fiziku naših ulica, u skrivenu cijenu suvremenog urbanog dizajna — i u ono što krošnja jednoga stabla može učiniti protiv svega toga.

    Što je urbani toplinski otok

    Urbani toplinski otok je urbano područje znatno toplije od svoje ruralne okolice. Recentni podaci pokazuju da tijekom intenzivnih valova vrućine gradska jezgra može biti i do 10 °C toplija od okolnog krajolika. Ključno je pritom razumjeti da to nije tek ljetni hir. UHI djeluje tijekom cijele godine, pa i zimi.

    Za klimatologa je upravo zimski toplinski otok osobito poučan: dok blago smanjuje troškove grijanja, istodobno zarobljava onečišćujuće tvari u nepomičnom zraku i na mikrorazini pojačava efekt staklenika, povisujući lokalne koncentracije stakleničkih i štetnih plinova i remeteći lokalnu bioraznolikost. Ta stalna toplinska povišenost nije sitna nelagoda — to je kritičan rizični čimbenik koji diktira potrošnju energije i zdravlje gradskog stanovništva.

    Mediteran kao žarište klimatskih promjena

    Za nas u Hrvatskoj i na Jadranu priča postaje žurnija nego za većinu Europe. Mediteran je prepoznat kao klimatsko žarište (engl. climate change hotspot) — područje koje se zagrijava osjetno brže od planetarnog prosjeka. Prema procjenama mreže mediteranskih znanstvenika (MedECC), regija se već zagrijala oko 1,5 °C iznad predindustrijske razine, otprilike 20 % brže od globalnog prosjeka, uz izglede za dulja i suša ljeta.

    Posljedica je da valovi vrućine postaju sve češći, dulji i intenzivniji. Ljeto 2003. ostavilo je za sobom upečatljiv trag i postalo prekretnica u shvaćanju da vrućina ubija. Otad su rekordi padali zabrinjavajućom učestalošću: toplinski val „Lucifer” 2017., a u kolovozu 2021. izmjereno je 48,8 °C na Siciliji — privremeni europski temperaturni rekord. Procjene za smrtonosno ljeto 2022. govore o više od 60 000 smrti povezanih s vrućinom u Europi. Konačno, i intenzivan val vrućine diljem Europe iz lipnja 2026. samo nastavlja taj niz.

    Na ovako zagrijanoj pozadini urbani toplinski otok prestaje biti apstrakcija. Kada se gradskih nekoliko stupnjeva „viška” pribroji rekordnim regionalnim temperaturama, dobivamo noći u kojima se gradska jezgra naprosto ne uspijeva ohladiti — a upravo su tropske noći, one u kojima temperatura ne padne ispod 20 °C, najopasnije za ljudsko zdravlje. Za priobalne dalmatinske gradove poput Splita, Zadra ili Dubrovnika to znači da se na ionako vruću mediteransku ljetnu klimu nadograđuje dodatni, čovjekom proizveden sloj topline. A te tropske noći tad više nisu ni one preko 20°C, već 30°C.

    Urbani kanjon i zamka modernih materijala

    Zašto gradovi tako efektno zadržavaju toplinu? Odgovor leži u materijalima i geometriji naših ulica. Suvremeni su gradovi velikim dijelom sazdani od toplinskih spužvi — bitumena, betona i asfalta. Te površine upijaju znatno više sunčeve energije od prirodnog krajolika, pohranjuju je u svojoj masi i potom je tijekom noći polako otpuštaju. Asfalt na izravnom suncu lako dosegne 50–65 °C, pretvarajući se u akumulator topline koji grad grije dugo nakon zalaska.

    Kad te materijale spojimo s gustom izgradnjom, stvaramo efekt urbanog kanjona. Visoke zgrade ne zaklanjaju samo vidik — one smanjuju faktor vidljivosti neba (engl. sky view factor), udio neba vidljiv s razine ulice. Što je manje vidljivog neba, to teže dugovalno (toplinsko) zračenje (ono kojim se tlo noću hladi) pobjegne u svemir. Umjesto toga toplina se protuzračenjem odbija naprijed-natrag između vertikalnih zidova, zarobljena u uskom procjepu ulice. Dajući prednost gustoći nad prirodnim strujanjem zraka, nehotice smo projektirali toplinske zamke koje sprječavaju naše ulice da „dišu”.

    Paradoks vrućih točaka: slučaj Dugava

    Zagrebačka četvrt Dugave u Novom Zagrebu-istoku poslužila je kao poučan primjer tog fenomena. Studentski rad sa Studija socijalnog rada, odnosno meteorološko praćenje u razdoblju od 2013. do 2017. prepoznalo je Dugave i Zagreb-Grič kao gradske „blizance” — najtoplije točke grada. Temperature na te dvije postaje bile su i do 2 °C više nego na ostalih sedam mjernih mjesta u gradu.

    Dugave 1980., Izvor: http://www.skyscrapercity.com/showthread.php?t=1318055&page=139

    Glavni je pokretač u Dugavama radikalna razlika u gustoći stanovništva. Dok prosječna gustoća naseljenosti Zagreba iznosi oko 1232 stanovnika po četvornom kilometru, gustoća Dugava gotovo je trostruka — oko 3570 stanovnika/km². Upravo tu nastaje ono što bismo mogli nazvati paradoksom vruće točke: stanovnici četvrt često doživljavaju kao „punu zelenila”, a ona ipak ostaje toplinsko središte grada.

    Gola masa betona i gusti blokovi neutraliziraju rashladnu korist malih parkova. A kada se vegetacija ne održava ili kada prirodne ventilacijske putove blokiraju razvučeni trgovački centri i parkirališta, „zelenilo” postaje ukrasni element, a ne funkcionalan rashladni sustav.

    To je presudna lekcija za svaki hrvatski grad: nije važna samo količina zelenila na karti, nego njegova povezanost, raspored i održavanje. Usamljen travnjak okružen betonom i odsječen od strujanja zraka pruža mnogo manje efekta hlađenja nego povezan niz krošanja koji se proteže kroz četvrt poput zelene rijeke.

    Fizika krošnje

    Ako su beton i asfalt motor pregrijavanja, vegetacija je njegova prirodna protuteža — i to ne metaforički, nego kroz dva precizna fizikalna mehanizma.

    Sjena: blokada na izvoru

    Prvi je mehanizam najočitiji. Krošnja presreće sunčevo zračenje prije nego što ono dospije do pločnika i fasada. Zasjenjena površina asfalta može biti i 20 °C hladnija od one izložene punom suncu. To je važno jer pločnik koji se ne pregrije, noću nema što otpuštati — sjena, dakle, ne hladi samo trenutačno, nego prekida cijeli noćni ciklus akumulacije i izračivanja topline koji pokreće toplinski otok.

    Evapotranspiracija: prirodni klima-uređaj

    Drugi je mehanizam suptilniji, ali jednako moćan. Stablo kroz svoje listove neprestano isparava vodu — proces zvan evapotranspiracija. Za isparavanje vode troši se energija (latentna toplina), a ta se energija crpi upravo iz okolnog zraka, koji se time hladi. Velika, dobro opskrbljena krošnja u vrućem danu može ispariti više stotina litara vode; po rashladnom je učinku to usporedivo s nekoliko klima-uređaja koji rade cijeli dan — samo što stablo ne ispušta toplinu na ulicu, nego je odnosi u atmosferu i pritom ne troši ni vat električne energije.

    Green Park u Londonu, izvor: Wikipedia

    Zbroj tih dvaju učinaka mjerljiv je i na razini čitave četvrti. Pothlađeni park ili dobro pošumljena ulica mogu biti 1–5 °C hladniji od okolne izgrađene sredine — pojava poznata kao efekt parkovnog hladnog otoka.

    Pravo stablo na pravom mjestu: izbor vrsta za Mediteran

    Tu, međutim, dolazimo do mediteranskog paradoksa. Hlađenje evapotranspiracijom traži vodu — a voda je upravo ono čega na suhom, sve sušem Jadranu manjka. Stablo pod vodnim stresom zatvara puči, prestaje transpirirati i gubi velik dio svoje rashladne moći; u najgorem slučaju ugiba i postaje teret umjesto rješenja. Sadnja stabala na Mediteranu stoga nije samo hortikulturna, nego i hidrološka odluka.

    Odgovor nije odustajanje od zelenila, nego pametan izbor vrsta prilagođenih klimi. Umjesto dekorativnih, ali žednih i osjetljivih vrsta, mediteranski gradovi sve više posežu za otpornim, često autohtonim stablima:

    • Koprivić (Celtis australis) — možda idealno gradsko stablo juga: brzo raste, daje gustu sjenu, podnosi sušu, zbijeno tlo i onečišćenje.
    • Hrast crnika (Quercus ilex) — zimzeleni, duboko ukorijenjeni hrast koji hladi i zimi i ljeti i izvrsno podnosi mediteransku sušu.
    • Pinj (Pinus pinea) i rogač (Ceratonia siliqua) — prepoznatljive priobalne vrste, otporne na sol i sušu.
    • Lovor (Laurus nobilis) i maslina (Olea europaea) — za niže slojeve zelenila i manje prostore.
    Lijep primjer drovereda koprivića/fafarikula u Zadru. Izvor: ezadar.hr

    Za kontinentalni dio Hrvatske, poput Zagreba ili Osijeka, klasične ulične vrste — lipa, javor, platana, koprivić — i dalje su dobar izbor, uz oprez prema problematičnima: platana izaziva alergije i traži mnogo vode, dok invazivni pajasen (Ailanthus altissima) treba suzbijati, a ne saditi.

    No izbor vrste tek je početak. Stablo posađeno u premali otvor u pločniku, bez prostora za korijen i bez dotoka vode, osuđeno je na kržljav život i ranu smrt. Zato suvremeni pristup zelenilo povezuje s gospodarenjem oborinskom vodom — konceptom „spužvastoga grada”, u kojem se kišnica ne odvodi u kanalizaciju, nego usmjerava prema korijenju stabala i propusnim površinama. Tako se zatvara krug: oborinska voda, umjesto da otječe, postaje gorivo za ljetno hlađenje.

    Plava i zelena infrastruktura

    Da bismo slomili groznicu, moramo ulagati u dva međusobno povezana zaštitna sloja gradske infrastrukture:

    1. Zelena infrastruktura — ne samo izolirani parkovi, nego povezani drvoredi, vrtovi, zeleni krovovi i zeleni zidovi koji zajedno daju sjenu i transpiracijsko hlađenje.
    2. Plava infrastruktura — fontane, jezerca i, presudno, javne slavine za vodu. One pružaju trenutačno hlađenje isparavanjem i osiguravaju ključnu hidrataciju stanovnika tijekom vrućina.

    Koliko zelenila zapravo treba? Koristan orijentir nudi takozvano pravilo 3-30-300 urbanog šumara Cecila Konijnendijka: svaki stanovnik trebao bi sa svoga prozora vidjeti barem 3 stabla, njegova četvrt trebala bi imati barem 30 % pokrivenosti krošnjama, a do najbližeg značajnijeg zelenog prostora ne bi trebalo biti više od 300 metara. Većina hrvatskih gradskih četvrti danas je od tih brojki vrlo, vrlo daleko.

    Koncept zelenog krova i klimatski neutralnih građevinskih materijala i rješenja. Izvor: Wikipedia

    Dobre prakse pokazuju što je moguće. Barcelona svojim „superblokovima” i strogim ograničenjima prometa smanjuje otpadnu toplinu motora i vraća ulice pješacima i stablima. Singapur usvaja filozofiju „prvo priroda”, u kojoj se izgrađeni okoliš prilagođava krajoliku, a ne obrnuto. Uz to valja gledati i prema „hladnim” tehnologijama: reflektirajućim „hladnim krovovima” i svijetlim pločnicima koji sunčevu energiju odbijaju umjesto da je upijaju, te decentraliziranoj obnovljivoj energiji koja zamjenjuje toplinski rasipne sustave prošlosti.

    Socijalna politika je klimatska politika

    Urbani toplinski otok nije demokratsko breme — on pogađa najranjivije. Podaci za Novi Zagreb-istok otkrivaju ranjivost na razini cijele četvrti: ona ima najviši udio starijih stanovnika u gradu, koji čine oko 9,4 % populacije četvrti. Upravo su stariji, kronični bolesnici i siromašni — oni koji si ne mogu priuštiti klima-uređaj ili bijeg iz grada — prvi na udaru tropskih noći.

    Da hlađenje gradova nije pitanje estetike nego javnog zdravlja, pokazala je velika studija objavljena 2023. u časopisu The Lancet. Modelirajući 93 europska grada, istraživači su procijenili da bi podizanje pokrivenosti krošnjama na 30 % snizilo prosječnu ljetnu temperaturu cijelih gradova za oko 0,4 °C i spriječilo otprilike trećinu smrti uzrokovanih vrućinom. Stabla, drugim riječima, nisu ukras — ona su mjera javnog zdravstva.

    A upravo se tu otkriva slijepa pjega naših politika. Povijesno se ekološki aktivizam usredotočivao na „biljke i životinje”, no u gradu koji se zagrijava klimatska je politika postala zdravstvena politika za ljude. Pravni okviri za zaštitu urbanog okoliša kod nas su i dalje slabi ili nepostojeći. Pomak fokusa s „zelenila” na „ljude” — od ukrasa prema otpornosti zajednice — nužan je uvjet da gradovi ostanu mjesta za život.

    Zaključak: gradovi koji dišu

    Urbani toplinski otoci nisu neizbježan danak gradskom životu. Oni su posljedica dizajna i, još više, zanemarivanja. Lokalni pregledi pričaju pravu priču: klimatska otpornost nije samo sadnja novih šuma, nego i obnova i zaštita onoga što već imamo.

    Za Hrvatsku i Mediteran, gdje toplinski valovi iz godine u godinu postaju sve okrutniji, to znači zaokret u načinu na koji planiramo gradove: saditi prava stabla na pravim mjestima, povezivati zelene koridore umjesto da nižemo izolirane travnjake, hvatati svaku kap kišnice i čuvati svaku zrelu krošnju kao infrastrukturu jednako vrijednu kao vodovod ili cesta. Jer dok se klima mijenja, moramo se zapitati: hoće li naši gradovi ostati nastanjiva utočišta, ili ćemo dopustiti da pločnik diktira kvalitetu našega života? Nacrt za hladniju budućnost već nam je u rukama — nedostaje nam tek politička i društvena volja da ga izgradimo.

    Izvori i za dalje

    • MedECC (2020). Climate and Environmental Change in the Mediterranean Basin – Current Situation and Risks for the Future. First Mediterranean Assessment Report. Union for the Mediterranean, Plan Bleu, UNEP/MAP, Marseille.
    • Iungman, T. et al. (2023). Cooling cities through urban green infrastructure: a health impact assessment of European cities. The Lancet401(10376), 577–589.
    • Robine, J.-M. et al. (2008). Death toll exceeded 70,000 in Europe during the summer of 2003. Comptes Rendus Biologies331(2), 171–178.
    • Ballester, J. et al. (2023). Heat-related mortality in Europe during the summer of 2022. Nature Medicine29, 1857–1866.
    • Konijnendijk, C. C. (2023). Evidence-based guidelines for greener, healthier, more resilient neighbourhoods: introducing the 3-30-300 rule. Journal of Forestry Research34, 821–830.
    • Oke, T. R., Mills, G., Christen, A. & Voogt, J. A. (2017). Urban Climates. Cambridge University Press.
    • U.S. Environmental Protection Agency. Reducing Urban Heat Islands: Compendium of Strategies — Trees and Vegetation.
    • WMO (2024). Potvrda europskih temperaturnih ekstrema, uključujući 48,8 °C izmjerenih u Floridiji na Siciliji, 11. kolovoza 2021.

    Ivan Toman

  • Nadolazeći El-Nino i europska klima

    Nadolazeći El-Nino i europska klima

    Čitamo vruće najave ljeta – imaju li uporište?

    Američka agencija NOAA već dulje najavljuje “Super El-Niño” i mediji su sad puni članaka povezanih s tom temom, pri čemu se nastoje projicirati utjecaj istog na vremenke prilike u Europi. Ima li to znanstvenog uporišta? Vjerojatnost da se tijekom ljeta razvije El Niño iznosi 82 posto, a vjerojatnost da će potrajati do zime narasla je na 96 posto. Operativni modeli — europski ECMWF, američki CFSv2, australski BOM — uglavnom se slažu da neće biti riječ o uobičajenom događaju, već o jakom, možda i super-El Niñu, s anomalijama površinske temperature mora u središnjem Pacifiku koje bi mogle premašiti +2 °C, a u nekim ansambl članovima i +3 °C. Razvoj događaja izgleda čak brži nego kod jakih El Niña iz 1997. i 2015. godine.

    Vijest je dospjela u medije, a s njom i niz pretpostavki — od toga da nam stiže “vruće ljeto” do toga da El Niño “donosi” katastrofalne kiše. Kao i obično, stvarnost je nešto suptilnija. Tropski Pacifik doista mijenja globalnu cirkulaciju i ima dokumentirane veze s europskom klimom, ali ne na način na koji to često čujemo. Signal je u Europi slabiji nego u Americi i Aziji, kontekstualno ovisan i različit za pojedina godišnja doba. U ovom tekstu sistematizirat ćemo što o tome zna znanstvena literatura i što bi to konkretno moglo značiti za sljedeće dvije sezone na našim prostorima.

    Što je ENSO i zašto bi nas trebao zanimati

    ENSO, kratica za El Niño-Južna oscilacija (El Niño-Southern Oscillation), spregnuta je oceansko-atmosferska pojava u tropskom Pacifiku. U normalnim uvjetima pasati pušu od istoka prema zapadu i guraju toplu površinsku vodu prema Indoneziji i Australiji, dok se uz obale Južne Amerike duboke hladne vode dižu prema površini, zauzimajući mjesto tople vode koja je otišla prema zapadu. U fazi El Niña ti se pasati slabe ili obrću, topla voda se vraća prema istoku, a uz obale Perua i Ekvadora oceanska se površina značajno zagrijava. La Niña je obrnuta faza istoga ciklusa.

    Ova naizgled lokalna anomalija, tj. promjena raspodjele topline u jednom oceanskom bazenu, mijenja globalnu atmosfersku cirkulaciju. Konvektivni centri se premještaju, Walkerova i Hadleyeva ćelija reorganiziraju, a iz tropa se šire veliki Rossbyjevi valovi koji nose signal prema umjerenim širinama. Za Europu, koja je daleko od tropskog Pacifika, taj utjecaj nije izravan kao za Sjevernu Ameriku ili Aziju. ENSO djeluje preko duge i izlomljene veze, onoga što meteorolozi zovu telekonekcija. Mehanizmi su različiti za zimu i ljeto, i upravo zato moramo razlikovati ta dva slučaja kad je riječ o nadolazećoj 2026/27.

    Zima: bolje istražen i operativno koristan signal

    Najjasnija veza između ENSO-a i europske klime, ona koju sezonski prognostički sustavi poput ECMWF-ova SEAS5 i Copernicusova C3S najviše koriste — odnosi se na kasnu zimu, dakle siječanj, veljaču i ožujak (skraćeno JFM) nakon vrhunca jakog El Niña u prosincu.

    “Dipol” u tlaku zraka iznad sjevernog Atlantika koji nalikuje negativnoj fazi Sjevernoatlantske oscilacije (NAO) je klasična sinoptička slika ove situacije. To znači općenio oslabljenu islandsku ciklonu, oslabljenu azorsku anticiklonu, pomicanje atlantske putanje ciklona prema jugu, češće ciklonalno vrijeme nad Sredozemljem i pojačane oborine na Mediteranu. Sjeverna i sjeveroistočna Europa, naprotiv, u tom obrascu doživljavaju hladnije i suše uvjete, dok Skandinavija prima manje od uobičajenog snijega.

    Dva mehanizma su tu u igri. Troposferska komponenta učinka je relativno izravna: pojačana konvekcija u središnjem Pacifiku mijenja Rossbyjevu cirkulaciju pri čemu se zaobilazno mijenja položaj atlantske mlazne struje. Stratosferska komponenta mehanizma je suptilnija, ali često presudna za jasan signal na površini: pojačani planetarni valovi pod El Niñom prenose više energije prema gore u zimsku stratosferu, što oslabljuje polarni stratosferski vrtlog i povećava vjerojatnost iznenadnoga stratosferskog zagrijavanja (engl. sudden stratospheric warming, SSW). Anomalija iz stratosfere se u tjednima nakon događaja propagira prema dolje i pojavljuje kao negativni NAO indeks u kasnoj zimi.

    Važna i često zanemarena nijansa: signal mijenja predznak unutar zime. Konkretno: u ranoj zimi (studeni i prosinac) El Niño se povezuje s pozitivnom NAO fazom, što za Sredozemlje znači blaže i suše uvjete od prosjeka. Tek u kasnijoj zimi (JFM) se pojavljuje “školska”, obrnuta situacija – negativna NAO faza.

    No, postoji i druga strana medalje. Nedavna istraživanja (Martija-Díez, López-Parages, Rodríguez-Fonseca, Mezzina i sur.) pokazuju da je telekonekcija između ENSO-a i NAO-a od 1970-ih oslabjela. Promjene u pozadinskom stanju Atlantika i Arktika — toplije more, manje leda, modulirale su Rossbyjev valni propagator i smanjile amplitudu klasičnog odgovora sustava na početni impuls. Svoju ulogu igra i Pacifička dekadna oscilacija (PDO): negativna PDO faza pojačava El Niñov utjecaj na Europu, pozitivna ga ne pojačava pouzdano. Drugim riječima, ono što je u literaturi precizno opisano kao “canonical signature” u sadašnjoj klimi može itekako biti prigušeno, bez stvarnog efekta.

    Ljeto: tiša, kasnija i neobičnijim putem stigla priča

    Ljetni signal je u literaturi dugo bio smatran marginalnim, ali je u posljednjih desetak godina temeljito revidiran. Ispada da utjecaj postoji, ali se obično ne pojavljuje istovremeno s razvojem El Niña, već godinu dana kasnije — u takozvanom post-El Niño ljetu — i to putem koji nema veze s Atlantikom. To bi značilo utjecaj mogućeg “super-El Niña” ne na ljeto 2026, već ono 2027. godine!

    Mehanizam se zove IPOC (engl. Indo-western Pacific Capacitor). Zimske anomalije temperature mora u tropskom Pacifiku tijekom El Niña pobude zapadnopropagirajuće Rossbyjeve valove u južnom Indijskom oceanu, koji posljedično zagriju Indijski ocean. To zagrijavanje ne nestaje zajedno s El Niñom — ostaje akumulirano u sustavu i traje još jednu sezonu, do narednog ljeta. Topli Indijski ocean tada pobudi tropske Kelvinove valove koji se propagiraju u zapadni Pacifik, gdje se uspostavi velika anomalna anticiklona iznad sjeverozapadnog Pacifika. Ta anticiklona modulira ljetni istočnoazijski monsun i — što je za nas ključno — preko Indijskog monsuna pobude cirkumglobalnu telekonekciju (engl. circumglobal teleconnection, CGT) iz Ding & Wangove studije iz 2005., stacionarni Rossbyjev valni obrazac koji se širi duž suptropske mlazne struje kao “vodiča valova” i ima centre djelovanja od zapadne Azije preko Europe do Sjeverne Amerike.

    Drugim riječima, prvo El Niño pobudi Indijski ocean, zatim Indijski ocean kroz proljeće i ljeto prebaci signal u zapadni Pacifik i monsun, a monsun postavi Rossbyjev val koji nas posjeti negdje između Crnoga mora i Sredozemlja.

    I tu je nedavno otkrivena zanimljiva promjena. Nature Communications studija iz 2025. (Wang i sur.) pokazuje da se CGT obrazac od kraja 1970-ih pomaknuo prema zapadu za pola valne duljine. Razlog leži u promjeni odnosa između El Niña i Indijskog monsuna: prije 1970-ih ENSO je na CGT djelovao posredno preko monsuna, a od 1980-ih, kako je veza ENSO-monsun oslabjela, sam El Niño izravno pobuđuje Rossbyjev val na izlazu istočnoazijske mlazne struje. Posljedica? Istočna Europa je danas znatno osjetljivija na ENSO modulaciju ljetnih toplinskih valova i suša nego što je bila prije. Recentni temperaturni ekstremi zabilježeni nad Panonskom nizinom, Karpatima i Crnomorskim bazenom dijelom su posljedica upravo te promjene.

    Postoji i izravan, istosezonski signal, premda slabiji. Martija-Díez i suradnici (Climate Dynamics, 2023) zaključili su da El Niño istočnog Pacifika u ljetnoj sezoni proizvodi dipol u oborinama nad Europom: suši sjever, vlažniji jug. Ali – i to je važno – taj je signal nestacionaran, jasno vidljiv samo od 1960-ih do 1990-ih, kada je položaj sjeverne mlazne struje pogodovao širenju vala. U novijem razdoblju, čini se da više nije robustan.

    Konačno, ako gledamo ljeta u kojima se El Niño tek razvija (kao što je slučaj ovog ljeta, 2026.), Luo i Lau (2020) pokazali su da se takve sezone povezuju s toplinskim ekstremima nad sjevernim kontinentima, premda mehanizam i lokacija ovise o pojedinom slučaju.

    Što očekivati 2026. i 2027.?

    Sada možemo na ovaj konkretan slučaj primijeniti gore opisane mehanizme.

    Ljeto 2026. (sezona u tijeku, razvojni El Niño). Ovo nije ni post-El Niño ljeto ni vršno-ljetni El Niño — ovo je ljeto rastućeg El Niña. Prema literaturi, najjača telekonekcija s Europom — IPOC/CGT — još nije aktivirana, jer kondenzator se “puni” tek nakon zimskoga vrhunca. Direktan istosezonski signal postoji, ali je slab i nestacionaran. Što ipak možemo reći otprilike ovako:

    • Vjerojatnost je blago povišena za toplije ljeto na sjevernoj hemisferi sveukupno, s pojačanim rizikom od toplinskih ekstrema, posebno nad istočnom Europom prema novom obrascu iz studije Wanga i suradnika.
    • Za Hrvatsku, koja po Martija-Díezovoj klasifikaciji sjedi na prijelazu između suhoga sjevera i vlažnijega juga, izravni signal je predznakom dvosmislen. Mediteranske temeperature mora, predzagrijavanje tla, AMO faza i položaj azorske anticiklone i dalje će dominirati lokalnom slikom, mnogo više nego bilo kakva telekonekcija s pacifičkim izvorištem. Drugim riječima, jasan utjecaj ovoljetnih događaja na Pacifiku, na vrijeme u Hrvatskoj, nije odrediv.
    • Operativni sezonski modeli (ECMWF SEAS5, C3S multi-system) ENSO uzimaju u obzir i daju vjerojatnosne procjene – to je ipak referentni proizvod koji valja pratiti, a ne nagađanje po “prebanaliziranom pravilu da El Niño znači X”.

    Zima 2026/27 (vrhunac El Niña). Ovdje je signal najjači i najpouzdaniji.

    • Rana zima (studeni-prosinac 2026.): povijesno povezana s pozitivnom NAO tendencijom, što za Sredozemlje znači blaže i sušnije uvjete od prosjeka. Ne treba očekivati “El Niño kišnu zimu” odmah s početkom sezone.
    • Kasna zima (siječanj-ožujak 2027.): kanonski odgovornegativna NAO. Za Hrvatsku to znači povišenu vjerojatnost obilnijih oborina nad cijelim Jadranom, jačega ciklogenetskog djelovanja nad sjevernim Sredozemljem (genovski tip), južno pomaknutih olujnih putanja, kao i većega snježnog pokrivača u Dinaridima. Srednja temperatura kasne zime nije jednoznačna: sjeveroistočna Europa hladnija, Sredozemlje često blago s atlantskim dotokom toplijeg zraka, ali s češćim ciklonalnim prodorima koji znače češće epizode bure i hladnih epizoda, posebno duž obale.
    • Stratosferski utjecaj: jaki El Niño povisuje vjerojatnost iznenadnoga stratosferskog zagrijavanja, što je obično prethodnik mjesec do dva uznapredovaloga negativnog NAO obrasca. Vrijedi pratiti stanje stratosferskog polarnoga vrtloga u prosincu.

    Ljeto 2027. (post-El Niño ljeto). Ovo je sezona u kojoj se “napunjeni kondenzator” konačno isprazni preko Europe. Ako sve teče kako u prosjeku biva za jake El Niño epizode, ljeto 2027. donijet će:

    • Pojačanu vjerojatnost toplinskih ekstrema i suše nad istočnom Europom, sukladno obrascu Wanga i suradnika.
    • Za Hrvatsku, koja je zapadnije od epicentra toga obrasca, signal ostaje umjeren ali nije zanemariv; Panonska nizina i istočni dijelovi kontinenta osjetljiviji su nego obala.
    • Sredozemlje i lokalna temperatura mora: Jadran će vjerojatno ući u ljeto 2027. nakon dvije uzastopne tople zime i ljeta, pa će predzagrijavanje mora i tla biti najmanje jednako važno kao daleki tropski signal.

    Ograde

    Vrijedi naglasiti više stvari. Prvo, statistika telekonekcija znači pomak vjerojatnosti, a ne predikciju. Konkretne sezone, npr. pojedinačni 1997/98 i 2015/16, odstupale su od takvog kompozita u brojnim regijama. Drugo, literatura pouzdano dokumentira nestacionarnost ovih veza: ono što je vrijedilo 1960. ili 1980. nije isto što vrijedi 2026., a klimatske promjene aktivno transformiraju i sam ENSO i njegov atmosferski odgovor. Treće, Europa je daleko od Pacifika, i njezino vrijeme dominantno oblikuju lokalniji čimbenici: stanje sjevernog Atlantika i Arktika, AMO, vlažnost tla, položaj polarnog vrtloga, regionalni gradijenti temperature mora, itd. ENSO je jedan od više a priori modulatora, a ne dirigent orkestra.

    Konačno, sezonska prognoza za Europu zahtjevan je zadatak. Modeli sustavno potcjenjuju cirkumglobalnu telekonekciju u kolovozu, troposfersko-stratosfersku spregu prikazuju s različitim stupnjem vjernosti, a unutarnja varijabilnost atmosfere u našem području jednostavno je velika. To što naredna 2026/27 dolazi s jakim ENSO forsiranjem znači da imamo jedan jak nesinoptički signal koji vrijedi pratiti, ali ne i mnogo više od toga.

    Ivan Toman

  • WRF-EXTREME

    WRF-EXTREME

    Zašto WRF model pregrijava doline noću — i kako smo to popravili u zadnjoj verziji

    Ako ste ikada gledali prognozu minimalne temperature za neku alpsku dolinu ili kotlinu u unutrašnjosti i pomislili da model griješi na topliju stranu — vjerojatno ste bili u pravu. Problem nije u lošim početnim uvjetima niti u pogrešnoj parametrizaciji zračenja. Problem je dublje: u samoj geometriji koordinatnog sustava koji WRF koristi.

    Sigma koordinate: praktične, ali nesavršene

    WRF, kao i većina regionalnih numeričkih modela, koristi sigma koordinate — sustav u kojem se modelske razine prilagođavaju terenu. Zamislite da preko brda i dolina prebacite elastičnu mrežu koja prati oblik tla: pri dnu mreža je deformirana točno po obliku terena, a prema vrhu atmosfere postupno se izravnava u horizontalne plohe.

    Ovo je elegantno rješenje za osnovni problem numeričkog modeliranja nad složenim terenom — ne morate se mučiti s time kako predstaviti planinu unutar pravokutne mreže. No cijena dolazi noću, u stabilnim uvjetima, upravo tamo gdje nam točnost najviše treba.

    Problem: lažno miješanje na nagnutim plohama

    Tijekom vedre, mirne noći tlo se hladi dugovalnim zračenjem, a hladan zrak se slijeva u doline i kotline formirajući temperaturnu inverziju — najtopliji zrak više nije pri tlu, već na nešto većoj visini. To je jedan od najvažnijih meteoroloških procesa za prognozu minimalne temperature, magle i kvalitete zraka.

    Hibridni sigma koordinatni sustav gdje izobarne plohe modela prate zakrivljenost terena, postaju nagnute, i time unose turbulentno miješanje po visini i onda kad ono u stvarnosti ne postoji.

    No u sigma koordinatama, modelske razine iznad strmih padina nisu horizontalne — one su nagnute. Shema za planetarni granični sloj (PBL shema) računa turbulentno miješanje duž tih nagnutih ploha, a ne duž stvarnih horizontalnih površina. U praksi to znači da model miješa topliji zrak s padina prema hladnijem zraku u dolini, duž koordinatne plohe koja presijeca slojeve različitih temperatura. PBL shema taj umjetni gradijent interpretira kao legitimnu turbulenciju i dodaje zagrijavanje pri tlu.

    Rezultat: inverzija se u modelu razgradi prerano, minimalne temperature su previsoke, a magla koja bi se u stvarnosti formirala — izostaje.

    Rješenje: kontrola energetskog budžeta

    Naš pristup ne pokušava prepisati koordinatni sustav niti zamijeniti PBL shemu. Zamjena PBL sheme ne donosi generalno ništa, jer ona nije kriva sama po sebi za problem. A novi koordinatni sustav znači i novi model, pa to onda više nije WRF. Umjesto toga, postavlja jednostavno fizikalno pitanje: koliko zagrijavanja PBL shema smije dodati s obzirom na to koliko površinu hladi zračenje?

    Tijekom noći nad kopnom, energetski budžet pri tlu je jasan — dugovalnim zračenjem površina gubi energiju, a PBL shema može dodati tek manji dio topline natrag kroz turbulentni tok osjetne topline. Ako PBL shema dodaje više topline nego što se može fizikalno opravdati praćenjem dijagnostike stanja modela, taj višak gotovo sigurno dolazi od numeričke pogreške sigma koordinata i za tu točku mreže se diže “red flag” te se pali zaštitni mehanizam kojem je cilj onemogućiti da to nefizikalno zagrijavanje uopće počne.

    Korekcija radi ovako: svaki vremenski korak, na svakoj kopnenoj točki mreže u složenom terenu, uspoređujemo dvije tendencije koje WRF ionako računa:

    • Dugovalnu tendenciju izračivanja — koliko zračenje hladi najniže slojeve (uvijek negativna noću)
    • PBL tendenciju — koliko PBL shema zagrijava te iste slojeve

    Dopuštamo da PBL shema zagrije do 30% vrijednosti hlađenja izračivanjem — to je realan doprinos turbulentnog toka topline u mirnoj, stabilnoj atmosferi. Sve iznad toga proglašavamo viškom i uklanjamo 70% tog viška iz tendencije potencijalne temperature u najnižih pet modelskih razina. I tu informaciju šaljemo PBL shemi prije nego ju ona primijeni na temperaturno stanje. Drugim riječima, monitoriranjem stanja modela, po detekciji nefizikalnog stanja kad izračunate vrijednosti različitih varijabli u sustavu bezrazložno postaju proturječne, proaktivno se ne dopušta izlazak varijabli modela iz granica normale.

    Nije svaki slučaj isti: sigurnosni uvjeti

    Korekcija se ne primjenjuje slijepo. Aktivira se samo kada su zadovoljeni svi sljedeći uvjeti:

    Kopnena točka — morska površina i kopnena dinamika funkcioniraju po drugačijim pravilima, nad morem se ne miješamo u ove procese. To radi dobro.

    Stabilna stratifikacija — mjerena Richardsonovim brojem (Ri). Ako je atmosfera turbulentna, miješanje je stvarno i korekcija nema što ispravljati. Prag je Ri 0,25 — klasična granica iznad koje turbulencija slabi. Ako je Ri ispod 0,25, zaštitni mehanizam se ne aktivira.

    Složen teren — nagib terena mora biti barem 0,08 m/m ili topografski pozicijski indeks (TPI) barem 100 m. TPI mjeri koliko je neka točka niža ili viša od svoje okolice: visok pozitivan TPI znači dolinu ili kotlinu, negativan znači greben. Upravo u kotlinama inverzije “sjede” i upravo tamo je korekcija najpotrebnija.

    Slab vjetar — ispod 8 m/s. Npr. kad puše bura ili foehn, miješanje je stvarno i snažno. Korektivni modul prepoznaje da u takvim uvjetima nema što ispravljati — model tada radi dobro i korekcija ne smije limitirati adijabatsko zagrijavanje zraka pri spuštanju.

    Uz sve to, umjesto binarnog pristupa gdje pojedini prag predstavlja “da ili ne” odluku, intenzitet korekcije se glatko smanjuje kako se približavamo svakom pragu, a apsolutno je ograničen na 0,002 K/s kako nikada ne bi nadglasao stvarnu fiziku.

    Suradnja s katabatičkim protokom

    Ova termička korekcija nije jedina modifikacija koju primjenjujemo. Paralelno koristimo i shemu za katabatički (drenažni) protok — gravitacijski tok hladnog zraka niz padine koji sigma koordinate također loše razrješavaju.

    Dva zahvata ispravljaju različite stvari:

    • Drenažni protok ispravlja količinu gibanja — dodaje komponentu niz padinu koju ravne koordinatne plohe ne mogu uhvatiti.
    • Koordinatna korekcija ispravlja termodinamiku — uklanja lažno zagrijavanje koje sprječava produbljivanje inverzije.

    Zajedno daju bitno bolje rezultate za zimske noćne situacije nego svaki zasebno — što i ima smisla, jer su oba zahvata odgovor na isti temeljni problem: nesavršenost sigma koordinata nad složenim terenom.

    Primjer skew-t dijagrama za nemodificirani i modificirani model. Pune linije su temperatura, crtkane su rosište. Apscisa = temperatura, ordinata = tlak zraka (izobarna visina). Prikazan je tipičan primjer zimske noćne inverzije. Plave linije pokazuju originalno rješenje modela a crvene modificiranog. Vidljiva je mnogo izraženija inverzija u modificiranoj verziji. exp090 znači da je ovo bio 90. eksperiment u nizu s različitim programskim rješenjima. U konačnici ih je izrađeno više stotina prije puštanja modificiranog modela u produkciju. Svi eksperimenti su verificirani koristeći stvarna DHMZ mjerenja.

    Što to znači za prognozu?

    Za krajnjeg korisnika, ova korekcija znači realističnije minimalne temperature u kotlinama i dolinama, bolje uvjete za prognozu magle i mraza, te pouzdaniju procjenu kvalitete zraka u zimskim noćnim situacijama kada se onečišćenje nakuplja ispod inverzije.

    Za nas kao modelere, to je primjer pristupa koji ne zahtijeva drastične promjene u modelu poput izmjene cijelog koordinatnog sustava modela. Ne pretvaramo WRF u COSMO ili HARMONIE, ne pišemo bezbrojne nove PBL sheme koje ako rade ispravno ionako neće pomoći ukloniti stvaran uzrok – samo postavljamo fizikalnu zaštitu koja prepoznaje kada numerika proizvodi nešto što fizikalni zakoni ne dopuštaju, i diskretno to ispravlja.


    Ivan Toman

  • Znanstveni blog #7: CorrDiff

    Znanstveni blog #7: CorrDiff

    Kako generativna AI brusi vremensku prognozu

    Zamislite da gledate satelitsku sliku nekog područja, ali je razlučivost toliko gruba da jedva raspoznajete obrise otoka ili planina. Znate da negdje ispod te mutne slike postoji bogatstvo detalja — oštre obalne linije, planinski prijevoji, lokalne doline u kojima se skuplja hladan zrak. Upravo tako izgleda razlika između globalne vremenske prognoze rezolucije 25 km i regionalne prognoze na 2 km. A upravo tu razliku sada pokušava premostiti jedan od najzanimljivijih pristupa u suvremenoj numeričkoj meteorologiji — korektivni difuzijski model nazvan CorrDiff.

    Problem: globalno je pregrubo, regionalno je preskupo

    Suvremeni globalni vremenski modeli temeljeni na strojnom učenju — poput FourCastNeta, Panguea ili AIFS-a — revolucionirali su globalnu prognozu. Treniraju se na reanalizi ERA5 Europskog centra za srednjoročnu prognozu (ECMWF) i sposobni su proizvesti prognoze na razini cijelog planeta za djelić računalnog troška klasičnih numeričkih modela. No, njihova tipična prostorna razlučivost od oko 25 km jednostavno nije dovoljna za mnoge primjene: procjenu rizika od poplava, detaljno praćenje olujnih sustava ili predviđanje lokalnih učinaka topografije na vjetar i oborine.

    Klasičan odgovor na ovaj problem je dinamičko spuštanje skale (dynamical downscaling) — pokretanje regionalnog numeričkog modela visoke rezolucije (npr. WRF) unutar okvira koji postavlja globalni model. Rezultati su izvrsni, ali cijena je visoka: ti regionalni modeli zahtijevaju enormne računalne resurse, što ograničava broj ansambalskih članova i duljinu simulacija. Upravo zato raste interes za statističko spuštanje skale (statistical downscaling), a posebice za njegove moderne varijante temeljene na dubokom učenju.

    CorrDiff: dvostupanjski pristup s difuzijskim modelom

    Tim istraživača iz NVIDIA-e i Tajvanske središnje meteorološke uprave (CWA) razvio je model nazvan CorrDiff (Corrective Diffusion), objavljen 2025. godine u časopisu Communications Earth & Environment. Ideja je elegantno jednostavna u konceptu, a sofisticirana u izvedbi.

    Prvi korak je deterministički: regresijska neuronska mreža (arhitekture UNet) prima grubu sliku atmosfere — 12 kanala iz ERA5 reanalize na 25 km — i predviđa srednju vrijednost visoko rezolucijskog polja na 2 km za četiri izlazne varijable: temperaturu na 2 m, kinematičku energiju vjetra na 10 m, te sintetiziranu radarsku reflektivnost.

    Drugi korak je generativni: difuzijski model uči distribuciju reziduala — razlike između stvarnog visoko rezolucijskog polja i predviđene srednje vrijednosti. Ovaj pristup inspiriran je Reynoldsovom dekompozicijom iz dinamike fluida, gdje se fizikalno polje rastavlja na srednji tok i fluktuacije. Difuzijski model tako ne mora naučiti cijelu složenost visoko rezolucijskog polja, već samo njegovu finiju strukturu — a to je bitno lakši zadatak.

    Zašto baš difuzijski modeli?

    Difuzijski modeli (engl. diffusion models) spadaju u obitelj generativnih modela koji su posljednjih godina postigli izvanredne rezultate u generiranju slika. Njihov princip rada temelji se na dva procesa: napredni (postupno dodavanje šuma podatcima dok ne postanu neraspoznatljivi od čistog šuma) i povratni (neuronska mreža uči obrnuti taj proces, korak po korak uklanjajući šum i rekonstruirajući realistične podatke). U kontekstu meteorologije, to znači da model može generirati ansambl fizikalno konzistentnih realizacija visoko rezolucijskog polja — a ne samo jednu determinističku prognozu.

    Raniji pokušaji s generativnim suparničkim mrežama (GAN-ovima) pokazali su obećavajuće rezultate u spuštanju skale oborina, ali uz dobro poznate probleme: nestabilnost treninga, kolaps modova i poteškoće u hvatanju dugih repova distribucija — upravo onih ekstremnih vrijednosti koje su za meteorologiju najvažnije. Difuzijski modeli nude veću stabilnost treninga i bolju sposobnost reprodukcije punih distribucija.

    Testiranje na Tajvanu: od hladnih fronti do tajfuna

    CorrDiff je treniran na trogodišnjem skupu podataka (2018.–2020.) operativnog WRF modela tajvanskog CWA na rezoluciji od 2 km — dakle na podatcima koji su nastali klasičnim dinamičkim spuštanjem skale. Validacija je provedena na 205 nasumično odabranih termina iz 2021. godine, uz dodatne studije slučaja iz 2022. i 2023.

    Rezultati su ohrabrujući na više razina:

    Spektri i distribucije. CorrDiff uspješno reproducira energetske spektre po potenciji (power spectra) za sve varijable, uključujući i na malim prostornim skalama (ispod 50 km) gdje deterministički UNet značajno podcjenjuje varijabilnost. Posebno je impresivna sposobnost modela da sintetizira radarsku reflektivnost — varijablu koja uopće ne postoji u ulaznom ERA5 skupu podataka — uz realistične repove distribucije koji opisuju intenzivne oborine.

    Hladne fronte. U studiji slučaja hladne fronte iz veljače 2022., CorrDiff je uspješno izoštrio horizontalne gradijente temperature i vjetra na frontalnoj granici, istodobno generirajući prostorno konzistentne oborine uz frontu. Ključno je da model održava fizikalnu konzistentnost između varijabli — tamo gdje temperatura naglo pada, vjetar mijenja smjer, a pojavljuje se i pojačana radarska reflektivnost.

    Usporedba simulirane brzine vjetra na rezultatima ERA5 reanalize, determinističkog UNet pristupa, generativnog CoreDiff pristupa te WRF modela

    Tajfun Haikui (2023). Ovo je bio posebno zahtjevan test. Tropski cikloni u ERA5 reanalizi na 25 km izgledaju kao razmazane, preširoke strukture s preslabim vjetrovima — srednji radijus maksimalnog vjetra u ERA5 iznosi oko 75 km, dok je u WRF-u samo 25 km. CorrDiff uspijeva suziti radijus na oko 50 km i pojačati maksimalne brzine vjetra s 22 m/s (ERA5) na 33 m/s, prema 45 m/s u WRF-u. Model također generira kvalitativno realistične strukture kišnih pojaseva tipične za tropske ciklone. Ipak, autori priznaju da CorrDiff pretjerano kontrahira horizontalnu strukturu ciklona i predviđa statistički premalen radijus maksimalnog vjetra — što je razumljivo s obzirom na to da su tajfuni izrazito rijetki događaji u trogodišnjem skupu za kvalitetan trening.

    Brzina i učinkovitost

    Jedan od najupečatljivijih rezultata je računalna učinkovitost. CorrDiff na jednom GPU-u radi 22 puta brže i troši 1300 puta manje energije nego operativni WRF model na 928 CPU jezgri. To otvara vrata generiranju velikih ansamblova — u ovom radu korišten je ansambl od 32 člana — što je za klasične regionalne modele gotovo nezamisliv luksuz.

    Važno je naglasiti: CorrDiff nije zamjena za fizikalne modele. On je treniran na njihovim izlazima i bez njih ne može postojati. No, jednom naučen, može multiplicirati vrijednost tih skupih simulacija generiranjem probabilističkih prognoza uz zanemariv dodatni trošak.

    Otvorena pitanja i budući smjerovi

    Autori identificiraju nekoliko ključnih izazova:

    Kalibracija nesigurnosti. Ansambli CorrDiff-a su trenutačno subdisperzivni — njihov raspon je preskučan u usporedbi sa stvarnom nesigurnošću. Opažene vrijednosti često padaju izvan raspona ansambla. Optimalna kalibracija stohastičke nesigurnosti ostaje otvoren problem.

    Temporalna koherencija. Trenutačni model tretira svaki vremenski termin neovisno. Za praktičnu primjenu, prognoze na susjednim vremenskim koracima moraju biti fizikalno konzistentne — oluja se ne smije “teleportirati” između dva termina. Autori predlažu povezivanje s difuzijskim modelima za video ili autoregresivnom dinamikom na km-skali.

    Generalizacija na druga područja. Model je demonstriran samo za Tajvan. Primjena na veće domene ili područja s manje dostupnih visoko rezolucijskih podataka za trening zahtijeva daljnje istraživanje skalabilnosti pristupa.

    Klimatske projekcije. Posebno intrigantna je mogućnost korištenja CorrDiff-a za spuštanje skale klimatskih simulacija — no to otvara pitanje može li model treniran na sadašnjoj klimi vjerno reprezentirati buduće uvjete, osobito za ekstremne događaje.

    Šira slika: prema globalnom regionalnom prognoziranju

    CorrDiff je dio šireg trenda u atmosferskim znanostima koji bismo mogli nazvati hibridnim pristupom — spoj fizikalnih modela i strojnog učenja. Globalni AI modeli poput GenCast-a (DeepMind) ili NeuralGCM-a već pokazuju da strojno učenje može konkurirati klasičnim numeričkim modelima na globalnoj razini. CorrDiff dodaje sljedeću kariku u lanac: učinkovito spuštanje tih globalnih prognoza na regionalnu razinu s očuvanom fizikalnom konzistentnošću i probabilističkom informacijom.

    Vizija je jasna — sustav u kojemu globalni AI model daje prognozu za cijeli planet, a regionalni difuzijski model potom tu prognozu “izoštruje” na razinu potrebnu za lokalne korisnike, sve uz kvantificiranu nesigurnost i uz zanemariv računalni trošak u usporedbi s klasičnim pristupom. Do pune realizacije te vizije preostaje još mnogo posla, ali CorrDiff pokazuje da smjer je obećavajući.


    Izvori

    1. Mardani, M., Brenowitz, N., Cohen, Y. et al. Residual corrective diffusion modeling for km-scale atmospheric downscaling. Communications Earth & Environment 6, 124 (2025). https://doi.org/10.1038/s43247-025-02042-5
    2. Pathak, J. et al. FourCastNet: A global data-driven high-resolution weather model using adaptive fourier neural operators. arXiv preprint arXiv:2202.11214 (2022).
    3. Price, I. et al. Probabilistic weather forecasting with machine learning. Nature 637, 84–90 (2025).
    4. Leinonen, J. et al. Stochastic super-resolution for downscaling time-evolving atmospheric fields with a generative adversarial network. IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing 59, 7211–7223 (2020).
    5. Ben-Bouallegue, Z. et al. The rise of data-driven weather forecasting. arXiv:2307.10128 (2023).
    6. Hersbach, H. et al. The ERA5 global reanalysis. Quarterly Journal of the Royal Meteorological Society 146(730), 1999–2049 (2020).

    Ivan Toman

  • Polarni medvjedi sve ugroženija vrsta

    Polarni medvjedi sve ugroženija vrsta

    Svake godine 27. veljače obilježava se Dan zaštite polarnog medvjeda. Danas ih na svijetu ima u rasponu od 20.000 do 30 000, no vrsta je sve ugroženija i smanjuje se. Polarni medvjed je simbol Arktika (uglavnom mora pod ledom) i samim tim savršeno prilagođen arktičkim uvjetima Pravi je meteo ovisnik, a njegovo gusto krzno i sloj masnog tkiva omogućuje mu preživljavanje na temperaturi – 40 C. Ipak, ključ njegovog opstanka ne leži u hladnoći, nego u morskom ledu kao platformi za lov, a glavni zalogaj su mu tuljani.

    Ilustracijski prikaz Sjevernog pola i Arktičkog kruga. Izvor: Wikipedia

    Polarni medvjed. Izvor: Reuters

    Polarni medvjed ima priliku obnoviti svoje zalihe energije preko jeseni i zime kod stvaranja leda. Ali, uslijed klimatskih promjena Arktik se sve brže zagrijava. Prema podacima arktički morski led ubrzano se smanjuje desetljećima što skraćuje životni ciklus ove vrste. Kako temperatura zraka raste, to utječe na debljinu i opseg površine morskog leda, na vjetrove, oborine i ciklone općenito. Ukoliko led nastaje sve kasnije u jesenskom razdoblju ili se u proljeće povlači prerano razdoblje lova za polarne medvjede je sve kraće.

    Opstanak polarnih medvjeda ovisi o stabilnom i dugotrajnom zimskom razdoblju koje omogućuje stvaranje čvrstog leda. Znanstvenici bilježe snažnije oluje i vjetrove što nikako ne ide polarnim medvjedima u prilog. Snažne oluje lome led, razbijaju ga na manje komade i ubrzavaju topljenje pri čemu se stabilni ledeni pokrivač oblikuje u komade pokretnih santi leda. Za polarnog medvjeda to znači više plivanja, veći utrošak energije i manju vjerojatnost uspješnog lova. Jaki vjetrovi utječu na raspored morskog leda potiskujući ga dalje od obale ostavljajući polarne medvjede bez pristupa tradicionalnim lovištima. Također, znanstvenici upozoravaju da zagrijavanjem gubitak ljetnog morskog leda mijenja cijeli arktički sustav, a polarni medvjed je samo najvidljiviji simbol tog poremećaja.

    Raspadanje leda na Arktiku. Izvor: Express.co.uk

    U nedostatku uspješnog lova na tuljane polarni medvjed se pokušava prilagoditi. Sve češće dolazi bliže naseljima u Kanadi i na Aljasci. Jede iz očaja ptičja jaja, strvine pa čak i otpad. Tako polarni medvjed postaje nepobitan dokaz klimatskih promjena i pokazatelj da je klima temelj, a vrijeme prostor u kojem život može ili ne može postojati. Polarni medvjedi nose poruku da stabilna klima znači sigurniju budućnost za sve.

    Izgladnjeli polarni medvjed. Izvor: Print Screen Youtube video

    Zaštita polarnih medvjeda nije samo zadatak rezerviran za znanstvenike jer svaki pojedinac itekako može pomoći na mnogo načina kao npr. smanjenjem ugljičnog monoksida (korištenje javnog prijevoza, bicikle, hodanje), smanjenjem potrošnje energije u kućanstvu, pametnim trošenjem energije, regulacijom o prehrane (barem poneki dan bez mesa), odgovornom kupnjom (manje plastike, više održivih proizvoda), informiranjem se o ovom problemu i širenjem svijesti.

    Polarni medved u lovu. Izvor: EPA-EFE/STEPHANIE LECOCQ

    Ivica Grbelja

  • Katastrofalni potres u Nepalu 2015. godine

    Katastrofalni potres u Nepalu 2015. godine

    Nepal je država u južnoj Aziji. Na jugu graniči s Indijom, a na sjeveru je impozantni masiv Himalaje dijeli od Kine. Prije kraljevina, od nedavno republika, Nepal je jedna od najsiromašnijih država Azije. Često uzdrmana unutarnjim nemirima,vjerski raznolika, infrastrukturalno zanimljiva, ipak je najpoznatija kao startna točka svim alpinistima ili entuzijastima koji to misle da jesu, za pohod na Himalaju i osvajanje nekog od njezinih poznatih vrhova.

    U subotu 25.travnja 2015. godine, država i njenih 29 milijuna ljudi živjelo je svoju svakodnevnicu, kao i glavni grad Kathmandu. U baznom logoru (Base Camp) na 5364 mnv, sve je vrvilo od više skupina planinara koji su se pripremali za svoj adrenalinski pohod na Mount Everest. U četiri minute prije podne tj. 11:56h sati po Nepalskom vremenu sve se promijenilo. Potres jačine 7.8 stupnjeva po Richterovoj skali zatresao je središnji Nepal. Epicentar je bio u Barpaku, u pokrajini Gorkha, oko 75 km sjeverozapadno od glavnog grada Kathmandua. Potres je bio i relativno plitak, na svega 15km, što je dodatno povečalo štetu na površini, koju je uzrokovao. Problem je što Nepal leži na sudaru Indijske i Euroazijske ploče. Himalaja se doslovno još uvijek “diže”, a to znači vrlo česte i izrazito plitke potrese na tim područjima. Osim Nepal potres je jako zatresao sjeverne indijske države. Bangladesh i Tibetsku visoravan.

    Simulacija epicentra potresa i stupanj stradanja pojednih gradova i područja.

    Teško je stradao glavni grad Kathmandu. Gradnja objekata i ubrzana urbanizacija bile su uzrok jako nekvalitetnoj gradnji. Kuće i zgrade gradile su se samo od opeka, ili s vrlo malo armature ili vezivnih elemenata i teško da su mogle odoljeti ovakvom udaru. Širenjem grada i povećanjem broja stanovnika, neki katovi su nadograđeni bez ikakvog prethodnog statičkog proračuna. Srušen je i prepoznatljiv simbol grada, Dharahara toranj. U gradu je nastao kaos. Loše organizirane službe spašavanja, mnogo oštećenih i neupotrebljivih bolnica, kasne reakcije odgovornih, ljudi zarobljeni pod ruševinama i betonskim blokovima. Sve ovo rezultiralo je velikim brojem poginulih i ozlijeđenih.

    Razmjeri razaranja u Nepalu. Izvor: Večernji.hr

    Ruševine i dezorijentiranost. Izvor: Dalmacija News

    Katastrofalni potres pokrenuo je mnoge lavine u planinama, prvenstveno u području Himalaje, gdje su neka sela jednostavno nestala pod naletima snijega, a trošne i slabo građene kućice sravnjene su sa zemljom. Langtang Valley je bila poznata destinacija planinara. Dolina je doživjela strašna razaranja, a selo Langtang jednostavno je prestalo postojati, uz mnogo poginulih i nestalih.

    Ostaci sela Langtang. Izvor: DokuTV

    Isto tako, 25.travanj 2015 bio je najcrniji dan za planinare. Everest Base Camp bazni logor je u trenutku potresa bio pun ljudi, na koje se najednom sručila lavina iz pravca Zapadnog grebena. Na žalost, nisu je svi uspjeli izbjeći i 19 planirara je smrtno stradalo, uz potpuno uništene objekte.

    Everest Base Camp 5.364mnv Izvor: Nomad.hr

    U potresu je smrtno stradalo 9000 ljudi, a 22000 je ozlijeđeno. Procijena je da je 600.000 stambenih objekata bilo oštećeno ili uništeno. Nepal su dugo nakon toga pogađali potresi jači od 5 ili 6 stupnjeva Richterove skale. a jedan početkom svibnja te godine iznosio je i 7 stupnjeva, što je samo produbilo oštećenja i rušenja na već načetim objektima.

    Uz pomoć Međunarodne zajednice, UNESCO-a, koji je već pomogao u obnovi velikog dijela povijesnih lokacija, Nepal velikim dijelom sanira štete nastale u ovoj katastrofi. Turizam se polako vraća, a živost na ulicama Kathmandua i ostalih većih gradova opet postaje svakodnevnica. Obnovljen je i simbol grada toranj Toranj Dharahara, te još neki poznati budistički hramovi i svetišta.

    Toranj Dharahara u obnovi. Izvor: Safarway

    Prognoze seizmologa za ovo područje nisu optimistične. Nepal leži na sudaru Indijske ploče i Euroazijske ploče. Indijska ploča se gura prema sjeveru brzinom oko 4–5 cm godišnje. To je razlog zašto Himalaja i dalje “raste”. Ove dvije ploče su konstantno zaglavljene uz prisutnost trenja, napete “kao puška”. Kad popuste, dogodi se upravo katastrofa kakva se desila 2015. godine. Himalaja je zona tzv. megathrust rasjeda — to su najjači tipovi potresa na planeti. Kod potresa iz 2015. došlo je do horizontalnog pomaka 2-3 m, a na nekim se područjima teren podigao za cijeli metar. Rasjed koji je “pukao” bio je dug 150 km. Radi zaštite ljudi i imovine treba se primjeniti “japanski model” kvalitetne gradnje zgrada koje mogu izdržati jake udare i popratne “aftershockove”. Na tome se već uglavnom radi. Prkositi prirodi je jako teško, ali svaki pokušaj je vrijedan… Nepal je jake potrese doživljavao i prije, posebice 1833, 1934 i 1988 godine.

    Ivica Grbelja