2003. aastal tabas Euroopat surmav kuumalaine, mis tooks kaasa uue kliimateaduse ajastu. Ainuüksi juulis ja augustis nõudis temperatuur 115 ° F ülespoole peaaegu 70 000 inimelu. Ehkki keskmised globaalsed temperatuurid on alates 20. sajandi keskpaigast püsivalt tõusnud, olid enne seda olnud aeg-ajalt tugevad kuumalained. Kliimateadlaste jaoks tähendas see, et kuumalaine omistamine globaalsele soojenemisele on peaaegu võimatu.
Seotud sisu
- Tellimus muudab linnades hõlpsasti navigeeritavaks - see võib muuta nad ka kuumemaks
- Kuidas rannikuäärsed linnad tohutu vihmaga hakkama saavad
- Kliimamuutused ja tursk põhjustavad Maine'is homaaride buumi ühte kuradit
- Kuidas rahvuspargid kliimamuutuseks valmistumisel mängu "Mis siis saab"?
Nii et kui Briti teadlaste meeskond kasutas keskkonnaandmeid ja mudelisimulatsioone, et luua statistiline seos kliimamuutuste ja kuumalaine vahel, said nad tähelepanu.
Ehkki nad ei suutnud tõestada, et globaalne soojenemine oli süütaja põhjustatud, kinnitasid teadlased, et inimeste heitmetest põhjustatud soojenemine on äärmuslike ilmastikunähtuste riski kahekordistunud. Ajakirjas Nature avaldatud nende esimene omamoodi uurimus käivitas uue atribuuditeaduse valdkonna, mis kasutab vaatlusi ja mudeleid, et eristada äärmuslikke kliimasündmusi põhjustavaid tegureid.
Aastate jooksul on paremad mudelid ja rohkem andmeid aidanud kliimateadlastel ekstreemsete ilmateadete ennustamisel palju paremini hakkama saada. Kuid kui kindlalt saavad teadlased seostada neid äärmuslikke ilmastikuolusid inimtekkeliste kliimamuutustega? Kas nad saavad kunagi lõplikult öelda, et meie heitkogused põhjustasid konkreetse põua, tornaado või kuumalaine?
Esitasime need küsimused kolmele eksperdile, kes kasutavad keskkonnaandmeid ja modelleerimise tehnikaid äärmuslike ilmastikuolude ja globaalsete kliimamuutuste uurimiseks.
On selge, et teadlased saavad ja väidavad, et inimtekkelistel kliimamuutustel on laiaulatuslik globaalne mõju alates jäämütside sulamisest ja merepinna tõusust kuni sademete suurenemiseni. "Paljud tõendid näitavad, et inimtegevus, eriti kasvuhoonegaaside heitkogused, on peamiselt põhjustatud hiljuti täheldatud kliimamuutustest, " loetakse jaanuaris eelnõus avaldatud föderaalset kliimamuutuste aruannet, mille New York Times avaldas eelmisel nädalal.
Tänu edusammudele superarvutites ja sadade kliimamudelite koondamisel, mille teadlased on kogu maailmas välja töötanud, on nad ka statistiliselt kindlamad kui kunagi varem, öeldes, et inimeste tõttu esinevad sagedamini tugevad tormid, põuad ja rekordilised kuumalained. "Kümme aastat tagasi poleks me seda suutnud teha, " ütleb Põhja-Carolina osariigi ülikooli kliimateadlane Ken Kunkel, kes teeb koostööd ka riikliku ookeani- ja atmosfääri administratsiooniga.
Kuid üksikute ilmaolude lahtivõtmine on raskem. Planeedi ajalugu on täis ootamatuid, pikaajalisi kuumalaineid ja ootamatuid kahjulikke torme, enne kui inimesed hakkasid kasvuhoonegaase välja pumpama. "Suur väljakutse on see, et selliseid ekstreemseid sündmusi on alati juhtunud, " ütleb Kunkel, kelle töö keskendub tugevatele tormidele, mis põhjustavad USA-s märkimisväärset kahju, kuid tema sõnul võib öelda: "Selle sündmuse põhjustas globaalne soojenemine ? Ei. ”
Äärmuslike ilmastikuolude tõttu süüdlase isoleerimise keerukus on sarnane diagnostilise väljakutsega, millega arstid silmitsi seisavad, ütles Stanfordi ülikooli maasüsteemi teadlane Noah Diffenbaugh. Ainult seetõttu, et üks patsient taastub vähist pärast teatud ravimi kasutamist, näiteks ei ole arstide jaoks piisavalt tõendusmaterjali selle aine laialdaseks väljakirjutamiseks vähktõve raviks. Selle asemel peab ravim läbima sadu korduvaid katseid mitme populatsiooniga, enne kui arstid on piisavalt kindlad, et see töötab.
Nii meditsiinis kui ka kliimateaduses on vaikimisi seisukoht nullhüpotees: "et iga sündmus leidis aset juhuslikult, " ütleb Diffenbaugh. "Meil on selle nullhüpoteesi tagasilükkamiseks väga suur tõendamiskoormus."
Kuid erinevalt meditsiinist pole meil Maa jaoks võime teha kliinilisi uuringuid sadade või tuhandete sarnaste planeetidega, et tühistada see nullhüpotees. Meil on ainult üks planeet ja üks ajatelg. Nii et teadlased on pidanud leidma võimalusi, kuidas leida võimalusi muude võimalike reaalsuste vaatlemiseks.
Planeedikatsete - mis on samaväärne kliiniliste uuringutega meditsiinis - läbiviimiseks kasutatakse arvutimudeleid, mis jäljendavad Maa muutujaid ja keeravad nuppe. "Mudelisimulatsioonide abil on teil põhimõtteliselt suured populatsioonid, mida saate vaadata, " ütleb Diffenbaugh. "Seal tulevad mudelid, need võimaldavad meil rohkem Maad vaadata."
Kliimamudel toimib, jagades Maa atmosfääri ja pinna võreks, nagu näiteks maakera laius- ja pikkusjooned. „Mudel peab jagama ruumi tükkideks, ” ütleb globaalsete muutuste teaduse keskuse vanemteadur Adam Schlosser. Mida väiksemad tükid, seda täpsem mudel saab.
Need kliimamudelid toimivad hästi suuremahuliste mustrite jäädvustamiseks. Need "on üsna head globaalse temperatuuri simuleerimiseks, " ütleb Diffenbaugh. Kuid ekstreemsed ilmastikuolud on keerukamad, kuna need on haruldased, lokaliseeritud ja põhjustatud keskkonnategurite keerisevast segust. Praegu töötab enamik kliimamudeleid ülitäpse arvutuse võimsuse piirangute tõttu üsna jäme skaala, väidab Schlosser.
See on osa põhjusest, et ekstreemsete sündmuste, näiteks kuumalainete modelleerimine on lihtsam kui näiteks individuaalsete tormide või tornaadode modelleerimine. Kuumalained juhtuvad tohututes geograafilistes piirkondades, mida jämedad mudelid hõlpsalt tabavad. “Kui näete tornaado jahimeeste kohta uudiseid, vaatavad nad aleviku suurusi ilmaolusid. Kliimamudel ei suuda selle resolutsioonini jõuda, ”sõnab Schlosser.
Vähemalt mitte veel. Arvutid muutuvad kiiremaks ja kliimateadlased otsivad võimalusi, kuidas oma ennustamisvõime tugevdamiseks rohkem andmeid krõbistada. "Analüüsime kõiki muutujaid, millele võiksime oma käed külge panna, " sõnab Schlosser. Siiski on endiselt probleeme, kui on vaja koguda piisavalt tõendeid suurenenud tõenäosusega väidete esitamiseks. Nagu Diffenbaugh ütleb: "Teadus on väga konservatiivne."
Üleujutuste, põudade, kuumalainete ja tugevate tormide üha suureneval ja mõnikord murettekitaval sagedusel võib olla hõbedane vooder: need pakuvad uurijatele andmeid, et nad saaksid oma mudeleid ühendada. Teisisõnu, nad muudavad seose lokaliseeritud ekstreemsete sündmuste ja inimtekkelise kliimamuutuse vahel selgemaks.
Asjad, mida te kuulete meteoroloogi mainimas peaaegu uudistes - tuule kiirus, õhurõhk, temperatuur, niiskus, atmosfääri ebastabiilsus -, on kõik koostisosad ekstreemsete ilmadega kokaraamatus.
"Neid retseptimärke võime kasutada retseptina - kui näete, et need koostisosad kokku satuvad, viibite tormi keskkonnas, " räägib Schlosser. "Need on asjad, mida me oleme kasutanud ja nad on olnud edukad, tehes kena hüppe meie usalduse vastu modellikontsessioonile, kus see kõik tulevikus toimub."
Diffenbaugh nõustub. Konkreetsete ilmastikunähtuste ennustamisel on „liikunud tõesti kiiresti avalikkuse seisukoht öeldes:„ me ei tee seda “, mõne julgustava teerajaja juurde, kes seda üritavad teha, nüüd paljudele rühmitustele, kes teevad kõvasti tööd.“
Nagu hiljutine kliimaaruanne näitab, on teadlastel nüüd suurem usaldus, kui nad väidavad inimtekkeliste kliimamuutuste rolli kohta ekstreemsete ilmastikunähtuste ilmnemisel. "Konsensus muutub üha tugevamaks, " ütleb Schlosser. "Pole tegelikult tähtis, mis suunas see läheb, tahame selles olla kindlad."
Kuid nii keerukate ilmastiku põhjuste väljatõrjumise väljakutsed illustreerivad ka viise, kuidas kliimamuutused erinevad teistest teadusvaldkondadest. "Tore oleks, kui meil oleks 100 maad, nii et saaksite nuppe keerata ja seda suurendada või vähendada ja näha, mis juhtub, " ütleb Kunkel. “Meil pole seda. Elame oma eksperimenti. ”
Ta teeb pausi ja lisab: “kahjuks”.
