Το 2003, ένα θανατηφόρο κύμα καύσωνα έπληξε την Ευρώπη που θα οδηγούσε σε μια νέα εποχή της επιστήμης του κλίματος. Μόνο τον Ιούλιο και τον Αύγουστο, οι θερμοκρασίες άνω των 115 ° F ζήτησαν σχεδόν 70.000 ζωές. Ωστόσο, ενώ οι μέσες παγκόσμιες θερμοκρασίες έχουν αυξηθεί σε ένα σταθερό κλιπ από τα μέσα του 20ου αιώνα, τα ισχυρά κύματα καύσωνα είχαν τεκμηριωθεί από καιρό σε καιρό πριν. Για τους επιστήμονες του κλίματος, αυτό σήμαινε ότι η αποδυνάμωση του θερμικού κύματος στην υπερθέρμανση του πλανήτη θα ήταν σχεδόν αδύνατο.
σχετικό περιεχόμενο
- Η παραγγελία καθιστά τις πόλεις εύκολες στην πλοήγηση - μπορεί επίσης να τους κάνει πιο ζεστές
- Πώς εξελίσσονται οι παράκτιες πόλεις για να αντιμετωπίσουν την έντονη βροχή
- Η αλλαγή του κλίματος και ο μπακαλιάρος, προκαλούν ένα λαιμό μιας ριπής αστακών στο Μέιν
- Πώς τα εθνικά πάρκα παίζουν το παιχνίδι του "Τι εάν" για την προετοιμασία για την αλλαγή του κλίματος
Έτσι, όταν μια ομάδα Βρετανών ερευνητών χρησιμοποίησε περιβαλλοντικά δεδομένα και προσομοιώσεις μοντέλων για να δημιουργήσει μια στατιστική σχέση μεταξύ της κλιματικής αλλαγής και του κυματισμού της θερμοκρασίας, πήρε την προσοχή.
Αν και δεν μπόρεσαν να αποδείξουν ότι η υπερθέρμανση του πλανήτη «προκάλεσε» τον καταιγιστή, οι επιστήμονες ισχυρίστηκαν ότι η αύξηση της θερμοκρασίας από τις ανθρώπινες εκπομπές είχε διπλασιάσει τον κίνδυνο ακραίων καιρικών φαινομένων. Δημοσιεύθηκε στη Φύση, η πρώτη έρευνα που ξεκίνησε από τη φύση τους ξεκίνησε το νέο πεδίο της "επιστημολογίας κατανομής", το οποίο χρησιμοποιεί παρατηρήσεις και μοντέλα για να διασκεδάσει τους παράγοντες που οδηγούν σε ακραία καιρικά φαινόμενα.
Τα επόμενα χρόνια, τα καλύτερα μοντέλα και περισσότερα δεδομένα βοήθησαν τους επιστήμονες του κλίματος να πάρουν πολύ καλύτερα στην πρόβλεψη των ακραίων καιρικών συνθηκών. Αλλά πόσο σίγουρα οι επιστήμονες μπορούν να αποδώσουν αυτά τα ακραία καιρικά φαινόμενα στην ανθρωπογενή κλιματική αλλαγή; Θα μπορέσουν ποτέ να δηλώσουν οριστικά ότι οι εκπομπές μας προκάλεσαν μια συγκεκριμένη ξηρασία, ανεμοστρόβιλο ή καύσωνα;
Τα ερωτήματα αυτά τέθηκαν σε τρεις εμπειρογνώμονες που χρησιμοποιούν περιβαλλοντικά δεδομένα και τεχνικές μοντελοποίησης για τη μελέτη ακραίων καιρικών συνθηκών και παγκόσμιας αλλαγής του κλίματος.
Για να είμαστε σαφείς, οι επιστήμονες μπορούν και ισχυρίζονται ότι η ανθρωπογενής αλλαγή του κλίματος έχει ευρείες παγκόσμιες επιδράσεις, από την τήξη των πάγων και την αύξηση της στάθμης της θάλασσας σε αυξημένες βροχοπτώσεις. "Πολλές σειρές αποδεικτικών στοιχείων καταδεικνύουν ότι οι ανθρώπινες δραστηριότητες, ειδικά οι εκπομπές αερίων του θερμοκηπίου, ευθύνονται κυρίως για τις πρόσφατες παρατηρούμενες κλιματικές αλλαγές", αναφέρει μια ομοσπονδιακή έκθεση για τις κλιματικές αλλαγές που δημοσιεύθηκε υπό μορφή σχεδίου τον Ιανουάριο και δημοσιοποιήθηκε από τους New York Times την περασμένη εβδομάδα.
Χάρη στις προόδους στον τομέα της υπερυπολογιστικής λειτουργίας και της συγκέντρωσης εκατοντάδων κλιματικών μοντέλων που αναπτύσσονται από ερευνητές σε όλο τον κόσμο, είναι επίσης περισσότερο σίγουροι από ποτέ ότι οι έντονες καταιγίδες, ξηρασίες και θετικά κύματα παρουσιάζουν αυξημένη συχνότητα εξαιτίας των ανθρώπων. "Δέκα χρόνια πριν δεν θα είχαμε τη δυνατότητα να το κάνουμε", λέει ο Ken Kunkel, κλινικός επιστήμονας στο κρατικό πανεπιστήμιο της Βόρειας Καρολίνας, ο οποίος συνεργάζεται επίσης με την Εθνική Ωκεανική και Ατμοσφαιρική Διοίκηση.
Όμως, ο πειραματισμός ανάμεσα στα μεμονωμένα καιρικά φαινόμενα είναι πιο δύσκολο. Η ιστορία του πλανήτη είναι διάστικτη με απροσδόκητα, παρατεταμένα κύματα καύσωνα και ξαφνικές καταστροφικές καταιγίδες πολύ πριν οι άνθρωποι αρχίσουν να αντλούν αέρια θερμοκηπίου. "Η μεγάλη πρόκληση είναι ότι αυτά τα ακραία γεγονότα έχουν συμβεί πάντα", λέει ο Kunkel, του οποίου η εργασία επικεντρώνεται σε βαριές καταιγίδες που προκαλούν σημαντικές ζημιές στις ΗΠΑ. Αλλά, λέει, "Μπορείτε να πείτε" Το γεγονός αυτό προκλήθηκε από την υπερθέρμανση του πλανήτη ; Οχι.'"
Η δυσκολία να απομονωθεί ένας ένοχος πίσω από ακραίες καιρικές συνθήκες είναι παρόμοια με τη διαγνωστική πρόκληση που αντιμετωπίζουν οι ιατροί, λέει ο Noah Diffenbaugh, ένας επιστήμονας γήινων συστημάτων στο Πανεπιστήμιο του Στάνφορντ. Ακριβώς επειδή ένας ασθενής αναρρώνει από τον καρκίνο μετά τη λήψη ενός συγκεκριμένου φαρμάκου, για παράδειγμα, δεν είναι αρκετή απόδειξη για τους ιατρούς να συνταγογραφούν ευρέως αυτή την ουσία ως θεραπεία του καρκίνου. Αντ 'αυτού, το φάρμακο πρέπει να περάσει από εκατοντάδες επαναλαμβανόμενα πειράματα σε πολλαπλούς πληθυσμούς πριν οι γιατροί είναι αρκετά πεπεισμένοι ότι λειτουργεί.
Και στην επιστήμη της ιατρικής και της κλιματολογίας, "η προεπιλεγμένη θέση είναι η μηδενική υπόθεση: ότι κάθε συμβάν συνέβη τυχαία", λέει ο Diffenbaugh. "Έχουμε ένα πολύ μεγάλο βάρος απόδειξης για να απορρίψουμε την υπόθεση αυτή".
Αλλά σε αντίθεση με την ιατρική, όταν πρόκειται για τη Γη, δεν έχουμε την ικανότητα να κάνουμε κλινικές δοκιμές σε εκατοντάδες ή χιλιάδες παρόμοιους πλανήτες για να ανατρέψουμε αυτή την μηδενική υπόθεση. Έχουμε μόνο έναν πλανήτη και ένα χρονοδιάγραμμα. Έτσι, οι επιστήμονες έπρεπε να γίνουν δημιουργικοί για να βρουν τρόπους να παρατηρήσουν άλλες πιθανές πραγματικότητες.
Για να διεξάγουν πειράματα στον πλανήτη - το ισοδύναμο των κλινικών δοκιμών στην ιατρική - χρησιμοποιούν μοντέλα υπολογιστών που μιμούνται τις μεταβλητές στη Γη και γυρίζουν τα κουμπιά. «Με προσομοιώσεις μοντέλων, έχετε ουσιαστικά μεγάλους πληθυσμούς που μπορείτε να δείτε», λέει ο Diffenbaugh. "Αυτό είναι όπου τα μοντέλα έρχονται, μας επιτρέπουν να έχουμε περισσότερες Γη για να εξετάσουμε."
Ένα μοντέλο κλίματος λειτουργεί διαιρώντας την ατμόσφαιρα και την επιφάνεια της γης σε ένα πλέγμα, όπως και τις γραμμές γεωγραφικού πλάτους και γεωγραφικού μήκους σε έναν πλανήτη. "Το μοντέλο πρέπει να σπάσει το διάστημα σε κομμάτια", λέει ο Adam Schlosser, ανώτερος ερευνητής στο Κέντρο για την Επιστήμη της Παγκόσμιας Αλλαγής. Όσο μικρότερα είναι τα κομμάτια, τόσο ακριβέστερο θα είναι το μοντέλο.
Αυτά τα μοντέλα κλιματισμού λειτουργούν σωστά όταν πρόκειται για τη σύλληψη μοντέλων μεγάλης κλίμακας. «Είναι αρκετά καλοί στην προσομοίωση της θερμοκρασίας σε παγκόσμια κλίμακα», λέει ο Diffenbaugh, αλλά τα ακραία καιρικά φαινόμενα είναι πιο δύσκολα, επειδή είναι σπάνια, εντοπισμένα και προκαλούνται από ένα στροβιλισμένο μίγμα περιβαλλοντικών παραγόντων. μια αρκετά χονδροειδής κλίμακα λόγω των περιορισμών της σούπερ υπολογιστικής ισχύος, λέει ο Schlosser.
Αυτό είναι μέρος του λόγου ότι η μοντελοποίηση ακραίων γεγονότων όπως τα κύματα θερμότητας είναι ευκολότερη από τη μοντελοποίηση, ας πούμε, ατομικές καταιγίδες ή ανεμοστρόβιλοι. Τα κύματα θερμότητας συμβαίνουν σε τεράστιες γεωγραφικές περιοχές, που τα χοντρά μοντέλα μπορούν εύκολα να συλλάβουν. "Όταν βλέπετε ειδήσεις για κυνηγοί ανεμοστρόβιλων, εξετάζουν καιρικά φαινόμενα που είναι το μέγεθος μιας μικρής πόλης. Ένα μοντέλο κλίματος δεν μπορεί να φτάσει σε αυτό το ψήφισμα ", λέει ο Schlosser.
Όχι ακόμα, τουλάχιστον. Οι υπολογιστές γίνονται ταχύτεροι και οι επιστήμονες του κλίματος κατανοούν τρόπους για να χτυπήσουν περισσότερα δεδομένα για να ενισχύσουν τις προγνωστικές ικανότητές τους. «Αναλύουμε κάθε μεταβλητή που θα μπορούσαμε να πάρουμε τα χέρια μας», λέει ο Schlosser. Παρ 'όλα αυτά, οι προκλήσεις παραμένουν όταν πρόκειται να δημιουργηθούν αρκετά στοιχεία για να διεκδικήσουν αυξημένες πιθανότητες. Όπως λέει ο Diffenbaugh: "Η επιστήμη είναι εξαιρετικά συντηρητική".
Η αυξανόμενη και ενίοτε ανησυχητική συχνότητα πλημμυρών, ξηρασιών, καυσαερίων και βαριών καταιγίδων μπορεί να έχει μια ασημένια επένδυση: Παρέχουν άφθονα δεδομένα για τους ερευνητές να συνδέονται με τα μοντέλα τους. Με άλλα λόγια, κάνουν πιο ξεκάθαρες τις συνδέσεις μεταξύ της εμφάνισης εντοπισμένων ακραίων γεγονότων και της ανθρωπογενούς κλιματικής αλλαγής.
Τα πράγματα που ακούτε ο μετεωρολόγος αναφέρουν σχετικά με την ταχύτητα του ανέμου των ειδήσεων, τα μέτωπα πίεσης, τη θερμοκρασία, την υγρασία, την αστάθεια στην ατμόσφαιρα - είναι όλα τα συστατικά στο βιβλίο μαγειρικής των ακραίων καιρικών συνθηκών.
"Μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε αυτές τις προειδοποιητικές ενδείξεις ως συνταγή - όποτε βλέπετε αυτά τα συστατικά να έρχονται μαζί, θα είστε σε ένα περιβάλλον για μια καταιγίδα", λέει ο Schlosser. "Αυτά είναι τα πράγματα που έχουμε χρησιμοποιήσει και έχουν πετύχει να κάνουν ένα ωραίο άλμα στην εμπιστοσύνη μας στο μοντέλο συναίνεση για το πού όλα αυτά θα πηγαίνουν στο μέλλον."
Ο Diffenbaugh συμφωνεί. Όταν πρόκειται για την πρόβλεψη ειδικών καιρικών φαινομένων, "έχουμε μετακινηθεί πολύ γρήγορα από το να λέμε" δεν το κάνουμε αυτό ", όπως η δημόσια στάση μας, σε μερικούς τολμηρούς πρωτοπόρους που προσπαθούν να το κάνουν, τώρα αρκετές ομάδες εργάζονται σκληρά".
Όπως δείχνει η πρόσφατη έκθεση για το κλίμα, οι ερευνητές έχουν πλέον μεγαλύτερη εμπιστοσύνη όταν διατυπώνουν ισχυρισμούς σχετικά με το ρόλο της ανθρωπογενούς κλιματικής αλλαγής στην αύξηση των ακραίων καιρικών φαινομένων. "Η συναίνεση γίνεται ισχυρότερη και ισχυρότερη", λέει ο Schlosser. «Δεν έχει σημασία τι κατεύθυνση πηγαίνει, απλά θέλουμε να είμαστε σίγουροι γι 'αυτό».
Ωστόσο, οι προκλήσεις της εξάσκησης των αιτιών για κάτι τόσο σύνθετο όσο ο καιρός δείχνει επίσης τους τρόπους με τους οποίους η κλιματική αλλαγή είναι διαφορετική από οποιοδήποτε άλλο πεδίο της επιστήμης. "Θα ήταν ωραίο να έχουμε 100 Γη, ώστε να μπορείτε να γυρίσετε τα κουμπιά και να αυξήσετε αυτό ή να μειώσετε αυτό και να δείτε τι συμβαίνει", λέει ο Kunkel. «Δεν το έχουμε. Ζούμε το πείραμά μας. "
Παύει και προσθέτει: "δυστυχώς."
