Przedmiot badań klimatologii - klimat - nie budzi wątpliwości. Na-tomiast stosowane przez nią metody klasyfikują ją bądź jako jedną z na-uk fizyczno-geograficznych, prowadzącą w tradycyjnym ujęciu jakościo-we badania regionalne o charakterze opisowym lub tez jedną z nauk geo-fizycznych, posługującą się zaawansowanymi metodami matematyczno-Staty styczny mi, zmierzającą do ocen ilościowych oraz badającą mechani-zmy i funkcjonowanie klimatu.
Po II wojnie światowej nastąpił podział tematyki badan, uwarunko-wany kondycją gospodarczą i warunkami politycznymi krajów. Wśród światowych potęg zaczęła dominować problematyka globalna (globalna cyrkulacja atmosfery, procesy w wyższych warstwach atmosfery), stoso-wanie nowych technik pomiarowych i metod numerycznych dla potrzeb fizyki atmosfery, rozwijanie teorii klimatu i prognoz numerycznych. Były to prace bardzo kosztowne. W hermetycznie odizolowanych krajach blo-ku komunistycznego potrzebą chwili stały się oceny i ekspertyzy regio-nalne związane z potrzebami gospodarki, które w wielu przypadkach nie były potem wdrażane.
W Polsce lat 50. i 60. następował (w przeciwieństwie do chwili obec-nej) rozwój sieci pomiarowej, publikowano regularnie wyniki obserwacji,
1 podejmowano tematykę dotyczącą: struktury klimatu, bilansu cieplnego
■ W niniejszym wystąpieniu zostały wykorzystane materiały Ogólnopolskiej Konferencji Metodologicznej nt. „Geografia polska u progu trzeciego tysiącle-cia”, Kraków-Zakopane 1 6-1 9 września 1998.
powierzchni podioża w ujęciu teoretycznym i regionalnym, a także pro-wadzono studia z zakresu warunków meteorologicznych warstwy gra-nicznej, a nieco później - studia zmian klimatu. Osiągnięciem było wy-pracowanie metodologicznych podstaw badania mezo- i topoklimatu i rze-czywiste ich rozeznanie dla wielu obszarów.
Od przełomu lat 60. i 70. pojawiły się nowe techniki numeryczne w tworzonych centrach obliczeniowych. W jednej z ocen prof. Warakom-ski podkreśla renesans klimatologii od lat 70. jako nauki o atmosferze z tym, że - jako nauka młoda - brnie ona ciągle jeszcze przez etap groma-dzenia i porządkowania danych i faktów (czyli tkwi częściowo w para-dygmacie klasycznym), chociaż jednocześnie wkroczyła juz w etap wyja-śniania badanych zjawisk i procesów w oparciu o konstruowane teorie.
Dzięki coraz bardziej wysublimowanym metodom matematyczno-staty-stycznym powstają uogólnienia i prognozy reprezentujące podejście sys-temowe (dedukcyjne).
Klimatologia polska propaguje ilościowe badania sformalizowane, zmierzające do oceny natężenia i dynamiki danego zjawiska atmosferycz-nego w przestrzeni. 1 tak, już w latach 50. i 60. do badań klimatologii górskiej i struktury klimatu Polski, zostały wprowadzone podstawowe miary statystyczne, m.in. współczynniki korelacji oraz wskaźniki oparte na liczebności zbiorów. W latach 80. pojawiły się zastosowania analizy wielowymiarowej (metoda głównych składowych, analiza kanoniczna i analiza skupień), w których uwzględniono relacje geometryczne i czasowe przy wydzielaniu jednostek taksonomicznych klimatu Polski. Zasadność ich stosowania wymaga pogłębiania znajomości ograniczeń formalnych każ-dej z metod numerycznych. Nowością jest tworzenie modeli łączących wiele zmiennych, jak np. Ułożone modele cyfrowe (dyfuzji, turbulencji, cyr-kulacji atmosfery, dyspersji zanieczyszczeń oraz regionalnych i lokalnych wahań klimatu). W tego typu modelach upatruje się znacznego postępu w doskonaleniu prognoz pogody i klimatu. Pozwalają one także na uprosz-czone szacowanie pewnych wielkości fizycznych lub intensywności zja-wisk i procesów. Pojawiają się też adaptacje metod z innych dziedzin, jak sieci neuronowe, atraktory oraz analiza hiperpłaszczyzn regresji, odwzorowują-ca wielofunkcyjny i wieloczynnikowy charakter klimatu. Współpraodwzorowują-ca z in-nymi dyscyplinami w zakresie zmian klimatu wpłynęła na konieczność odtwarzania długotrwałych wahnięć klimatu i fluktuacji niższego rzędu.
Badania klimatu globalne i regionalne skoncentrowały się na zagadnie-niach dynamiki atmosfery, co stymulowało w ostatnich czasach rozwój klimatologii synoptycznej, w której zastosowano obiektywne procedury analizy na różnych etapach badania struktury przestrzennej.
Współczesna klimatologia powinna uwzględniać następujące problemy:
2 - pozyskiwanie jednorodnych danych podstawowych w postaci możliwie
najdłuższych serii obserwacji, właściwy dobór częstości obserwacji na stacjach automatycznych, homogenizację i scalanie danych dotyczą-cych wiekowych serii elementów klimatu zebranych przez różne dyscy-pliny w stosunku do wiarygodnych klimatologicznych obserwacji „ba-zowych”. Te zadania są przedmiotem działań międzynarodowych i obej-mują bogatą informację wyjściową w postaci zmiennych numerycznych i niemianowanych, co wymaga obiektywizacji procedur przy ilościo-wym klasyfikowaniu tych zmiennych;
-wyznaczanie dla opracowywanych elementów błędów pomiarów, wyni-kających z dokładności odczytu i stosowanej metody pomiarowej;
- rozwazny dobór skali opracowania przy diagnozowaniu, wyjaśnianiu i przewidywaniu zmian klimatu, a także wybór właściwych predykto-rów odpowiedzialnych za zmiany klimatu przy zadanej skali oraz kry-tyczną ocenę funkcji trendów przy przewidywanym przebiegu elemen-tów klimatu w przyszłości;
- konieczność ustosunkowania się w skali regionalnej do dokładności pro-gnozy modeli globalnych zmian klimatu.
Tym nowym ilościowym opracowaniom metodycznym sprzyja roz-wój techniki teledetekcji, zdjęć lotniczych, badań satelitarnych, geogra-ficznych systemów informacji, uwarunkowany szybkim postępem w za-kresie sprzętu i oprogramowania komputerowego. Możliwości pozyski-wania i „obróbki” danych są nieograniczone. Inwencja badacza polega na selekcji danych wyjściowych i na decyzji wyboru modelu o określonych możliwościach opisu rzeczywistego.
Zatem współczesne opracowania klimatologiczne cechuje przesunię-cie uwagi z prostych przedmiotów badań na złożone, systemowe, przy czym wyniki badan klimatologicznych są przedmiotem wnikliwej anali-zy, nie tylko nauk przyrodniczych, ale także społecznych, ponieważ eg-zystencja ludzi i zaspokajanie ich potrzeb są zależne od stanu zasobów środowiska, w tym od funkcjonowania klimatu i stopnia jego degradacji.
Na uwagę zasługuje udział polskich klimatologów w interdyscyplinar-nych międzynarodowych programach (MaB, IGBP-Global Change, w mo-nitoringu środowiska, w inicjatywach badawczych MUG) i w działaniach na rzecz Światowego Programu Klimatycznego (WCP); zaskakuje nato-miast ciągły jeszcze brak Narodowego Programu Klimatycznego.
Do rozwoju geografii fizycznej w przyszłości klimatologia wnosi do-świadczenie związane z wykonywaniem opracowań od mikroskali aż po skalę globalną. Skala jest tu pojmowana jako złożona struktura hierar-chiczna, przestrzenna i czasowa, przydatna do opisu procesów i zjawisk.
Uwzględnia ona podział czynników środowiskowych na kategorie we-dług sfery i natężenia ich oddziaływania. Zasady funkcjonowania tej struk-tury winny być uwzględnione przy konstruowaniu modeli, wspartych
rozważnym zastosowaniem procedur matematyczno-statystycznych oraz znajomością związanych z nimi preferencji i ograniczeń.
Priorytetowe kierunki badań w klimatologii na początku XXI wieku:
- obieg energii w geosystemach (włącznie z modelami bilansu cieplnego człowieka) i ocena zasobów energetycznych;
-współczesne i przeszłe wahania i zmiany klimatu pod wpływem czynni-ków naturalnych i antropogenicznych; prognoza klimatu; konstruowa-nie regionalnych scenariuszy zmian i zmienności klimatu opierających się na wynikach modeli globalnych i ich adaptacja do koncepcji zrów-noważonego rozwoju;
- interdyscyplinarne podejście do badań klimatu w celu wyjaśnienia roli jego zmienności i ewentualnych zmian w kształtowaniu całego środo-wiska geograficznego, w tym też działań poszczególnych społeczeństw;
- klimatyczne zjawiska ekstremalne.
Prof, dr hab. Barbara Obrębska-Starklowa Instytut Geografii, Uniwersytet Jagielloński