Naukowcy sprawdzili pogodę w Westeros i Śródziemiu. Wyniki zaskakują fanów

<strong>Co by się stało, gdyby potraktować Westeros i Śródziemie tak poważnie, jak klimat Ziemi?

Naukowcy właśnie to zrobili.

Grupa badaczy sięgnęła po te same zaawansowane modele klimatyczne, których używa się do prognozowania przyszłości naszej planety, i wpuściła do nich… fikcyjne krainy z Władcy Pierścieni oraz Gry o tron. Chcieli sprawdzić, czy klimat opisany przez Tolkiena i George’a R.R. Martina mógłby w ogóle działać zgodnie z prawami fizyki.

Jak klimatolodzy przenieśli Śródziemie do swoich superkomputerów

Śródziemie ma jedną ważną zaletę z punktu widzenia naukowców: Tolkien wymyślał je jako bardzo dawną, mityczną wersję Ziemi. Słońce, rozmiar planety i sposób jej obrotu są więc w przybliżeniu takie jak u nas. To idealny punkt startowy dla modelu klimatycznego.

Badacze wprowadzili do programu szczegółowe mapy autora: ukształtowanie terenu, położenie mórz, linii brzegowej, łańcuchów górskich. Potem pozwolili maszynie „puścić w ruch” atmosferę nad takim kontynentem, tak jak robi się to w standardowych symulacjach klimatu Ziemi.

Naukowcy użyli dokładnie takich samych narzędzi, jak przy badaniu realnego klimatu – zmieniła się tylko mapa, na której liczy komputer.

Śródziemie jak Europa i Afryka Północna

Wyniki okazały się dla fanów Tolkiena bardzo satysfakcjonujące. Klimat Śródziemia w symulacjach przypomina połączenie pogody znanej z Europy Zachodniej i Afryki Północnej. To dobrze pasuje do inspiracji geograficznych pisarza: Shire od dawna porównuje się do angielskiej prowincji, a południowe krainy do rejonów o klimacie śródziemnomorskim.

Najsilniejsze opady w modelu pojawiły się na zachodnich stokach Gór Mglistych i tuż za nimi. Dalej na wschód opady gwałtownie spadają przez tzw. cień opadowy – zjawisko dobrze znane z realnych gór, które „wyłapują” wilgotne masy powietrza z wiatrem dominującym z jednego kierunku.

• po zachodniej stronie Gór Mglistych – częste deszcze, krajobraz zielony
• za głównym grzbietem – sucho, dużo mniej opadów
• na północy – chłodniejszy klimat, długie zimy
• na południu – goręcej, bardziej pustynnie

Nawet Mordor otrzymał bardzo „przyziemne” wyjaśnienie. Symulacje pokazują go jako suchy rejon subtropikalny, trochę jak okolice Sahary, z roślinnością typu twarde krzewy i zimnymi pustyniami na okolicznych szczytach. Zamyka go pierścień gór, który odcina dopływ wilgotnego powietrza – stąd wrażenie spalonej i martwej ziemi.

Jeśli umieścimy rozległą równinę otoczoną górami w klimacie przypominającym basen Morza Śródziemnego, model sam „zbuduje” coś bardzo podobnego do Mordoru.

Dla klimatologów wniosek jest prosty: Tolkien miał bardzo dobry instynkt geograficzny. Jego fantastyczna kraina zachowuje się jak prawdziwy kontynent podporządkowany tym samym prawom fizyki, co Ziemia.

Westeros: klimat, który sprawia kłopot nawet superkomputerom

Dużo więcej problemów przysparza autorom badań Westeros, czyli główna arena wydarzeń w sadze Pieśń lodu i ognia. George R.R. Martin opisuje tam pory roku trwające całe lata, a czasem nawet dekady. Długie, męczące lata i jeszcze dłuższe, brutalne zimy nie układają się w żaden regularny rytm.

To ogromny zgrzyt dla każdego, kto zajmuje się orbitami i klimatem. Na planecie podobnej do naszej, z ustaloną orbitą wokół gwiazdy i w miarę stałym nachyleniem osi obrotu, pory roku są przewidywalne. Da się je policzyć z dokładnością do dni, a nie do losowych dekad.

Astrofizycy kombinują, jak wymyślić „szaloną” planetę

Od kilku lat różne zespoły naukowców bawią się więc w wymyślanie takiej konfiguracji kosmicznej, która pozwoliłaby na w miarę realistyczne wytłumaczenie dziwnych pór roku w Westeros.

Do tej pory padły m.in. takie pomysły:

Nowa praca wprowadza jeszcze inną opcję: niech sama oś obrotu planety zachowuje się chaotycznie. Zamiast spokojnie „trzymać” kąt nachylenia, zaczyna się gwałtownie przechylać, niemal jak rozchwiana bączek tuż przed upadkiem.

Gdy oś się chwieje, zima może trwać pokolenia

Na Ziemi nachylenie osi wynosi około 23,5 stopnia i zmienia się bardzo wolno. Co ważne, stabilizuje je obecność Księżyca, który działa jak kosmiczny „hamulec”. Bez niego nasza planeta mogłaby kiwać się mocniej, a przebieg pór roku stałby się znacznie trudniejszy do przewidzenia.

W scenariuszu zaproponowanym dla Westeros ten hamulec praktycznie nie istnieje. Naukowcy zasymulowali planetę, której oś obrotu potrafi przesuwać się szybko i w dużym zakresie. Gdyby odwracała się zupełnie co każde okrążenie gwiazdy, jeden biegun miałby wieczne lato, drugi niekończącą się zimę. To nie zgadza się z opisami z książek.

Badacze szukali więc ustawień, które dają coś bardziej zbliżonego do opisanego w sadze: „zima nadchodzi”, ale czasem bardzo długo zwleka, a kiedy już przyjdzie, może nie odpuścić całych pokoleń.

Model pokazuje, że jeśli oś przechyla się chaotycznie co kilka lat, niektóre okresy mogą stać się wyjątkowo mroźne i długie, a inne zaskakująco łagodne.

Dlaczego Lannisterowie wyszliby na „północniaków”

Kluczowy parametr, który w symulacjach okazał się obiecujący, to niższe średnie nachylenie osi – w okolicach 10 stopni. Przy takim ustawieniu Westeros wciąż pozostaje nadające się do zamieszkania, ale rozkład temperatur wygląda inaczej niż na Ziemi.

Na północy panuje wówczas trwale zimny klimat, z wiecznym śniegiem i lodem. Na południu wciąż da się żyć wygodnie, choć dłuższe zimy potrafią mocno dać w kość. Badacze zwracają uwagę, że przy takim scenariuszu cały kontynent musiałby leżeć na dość wysokich szerokościach geograficznych. W praktyce oznaczałoby to, że nawet rody kojarzone w sadze z cieplejszymi krainami, jak Lannisterowie, funkcjonowałyby jak mieszkańcy dalekiej północy w naszym rozumieniu.

W tym kontekście nabiera też sensu legenda o drugim księżycu z uniwersum Pieśni lodu i ognia. Według podań miał on kiedyś istnieć, lecz rozpadł się, gdy zbliżył się zbyt mocno do słońca. Naukowcy podchwytują ten motyw i zadają żartobliwe, ale całkiem naukowe pytanie: co by się stało z osią obrotu planety, gdyby taki satelita nagle zniknął lub rozpadł się na mniejsze fragmenty?

W symulacjach nagłe zmiany w układzie księżyców rzeczywiście mogą „rozbujać” oś planety. W długim horyzoncie czasowym daje to nieregularne pory roku, w tym wyjątkowo długie zimy znane czytelnikom książek i widzom serialu.

Fikcyjne krainy jako narzędzie do mówienia o klimacie

Dlaczego klimatolodzy w ogóle zajmują się takimi eksperymentami? To nie tylko zabawa dla fanów fantasy, chociaż ten element oczywiście tu istnieje. Badacze deklarują wprost, że chcą wykorzystać popularne uniwersa, aby wytłumaczyć szerszej publiczności skomplikowane mechanizmy rządzące pogodą i klimatem.

Jeśli da się pokazać, że te same równania opisują i Śródziemie, i Westeros, i naszą planetę, łatwiej przekonać ludzi, że klimat to nie magia, lecz twarda fizyka.

Przy okazji można opowiedzieć o pojęciach, które zwykle przewijają się tylko w raportach naukowych: cyrkulacji atmosferycznej, roli gór w rozkładzie opadów, wpływie nachylenia osi na różnice temperatur między biegunami a równikiem. Gdy przykład pochodzi z mapy, którą miliony osób znają lepiej niż atlas geograficzny, te idee przestają być abstrakcyjne.

Taka metoda ma też drugą zaletę. Uczy krytycznego myślenia: skoro da się policzyć, czy Mordor pasuje do znanej fizyki, można równie dobrze policzyć, jak zmieni się klimat Europy przy określonym wzroście stężenia gazów cieplarnianych. Dla wielu osób ten rodzaj „mostu” między popkulturą a nauką jest łatwiejszy do przyjęcia niż suche dane.

Warto też zwrócić uwagę na rolę nachylenia osi czy obecności księżyca. To elementy, o których rzadko się mówi poza podręcznikiem do fizyki, a mają kolosalne znaczenie dla tego, jak wygląda życie na planecie. Niewielka zmiana kąta, w skali kilku stopni, potrafi zamienić zielone równiny w wieczne tundry, a przyjaźnie ciepłe wybrzeża w krainy wiecznego mroku lub niekończącego się lata.

Dla czytelników Tolkiena i Martina to ciekawostka. Dla naukowców – narzędzie edukacyjne, które pozwala przemycić konkretną wiedzę o klimacie, grawitacji i ruchu planet bez wykresów pełnych równań. A dla wszystkich, którzy zadają sobie pytanie, jak bardzo fantastyczne światy mogą być „prawdziwe”, te symulacje są prostą odpowiedzią: im lepiej trzymają się fizyki, tym bardziej działają na wyobraźnię.