Leta 2003 je smrtonosni vročinski val prizadel Evropo, ki bo začela novo obdobje podnebne znanosti. Samo julija in avgusta so temperature, višje od 115 ° F, zahtevale skoraj 70.000 življenj. Medtem ko se povprečne svetovne temperature od sredine 20. stoletja stalno povečujejo, so bili občasno dokumentirani močni vročinski valovi. Za podnebne znanstvenike je to pomenilo, da bi bilo dodeljevanje vročinskega vala globalnemu segrevanju skoraj nemogoče.
Sorodne vsebine
- Naročilo omogoča lažjo navigacijo po mestih - lahko tudi postane bolj vroča
- Kako se obmorska mesta razvijajo, da bi se spopadla z ekstremnim dežjem
- Podnebne spremembe in trska vzbujajo en sam pepel jastoga v Maineu
- Kako se nacionalni parki igrajo igre "Kaj če", da bi se pripravili na podnebne spremembe
Ko je skupina britanskih raziskovalcev uporabila okoljske podatke in simulacije modelov, da so vzpostavili statistično povezavo med podnebnimi spremembami in vročinskim valom, so dobili pozornost.
Čeprav niso mogli dokazati, da je globalno segrevanje "povzročilo" norca, so znanstveniki trdili, da je segrevanje zaradi človeških emisij podvojilo tveganje za ekstremne vremenske pojave. Objavljena v Nature, njihova prva tovrstna študija je začela novo področje "znanosti o atribuciji", ki uporablja opazovanja in modele, da razblini dejavnike, ki vodijo do ekstremnih podnebnih dogodkov.
V letih odtlej so boljši modeli in več podatkov pripomogli, da so podnebni znanstveniki postali veliko boljši pri napovedovanju ekstremnega vremena. Toda kako samozavestno lahko znanstveniki pripisujejo te ekstremne vremenske pojave antropogenim podnebnim spremembam? Ali bodo kdaj lahko dokončno rekli, da so naše emisije povzročile posebno sušo, tornado ali vročinski val?
Ta vprašanja postavljamo trem strokovnjakom, ki uporabljajo okoljske podatke in tehnike modeliranja za preučevanje ekstremnih vremenskih razmer in globalnih podnebnih sprememb.
Jasno je, da lahko znanstveniki trdijo, da imajo antropogene podnebne spremembe široke globalne učinke, od taljenja ledenih kape in dviga morske gladine do povečanih padavin. "Številni dokazi kažejo, da so človeške dejavnosti, zlasti emisije toplogrednih plinov, v prvi vrsti odgovorne za nedavne opažene podnebne spremembe, " je zapisano zvezno poročilo o podnebnih spremembah, objavljeno v osnutku v januarju in objavljeno v New York Timesu prejšnji teden.
Zahvaljujoč napredku pri superračunalništvu in združevanju na stotine podnebnih modelov, ki so jih razvili raziskovalci po vsem svetu, so tudi bolj statistično samozavestni kot kdajkoli prej, ko pravijo, da se intenzivne nevihte, suše in rekordni vročinski valovi pojavljajo s povečano frekvenco zaradi ljudi. "Pred desetimi leti tega ne bi mogli storiti, " pravi Ken Kunkel, klimatolog na Državni univerzi Severna Karolina, ki sodeluje tudi z Nacionalno upravo za oceano in ozračje.
Toda draženje posameznih vremenskih dogodkov je težje. Zgodovina planeta je prepojena z nepričakovanimi, dolgotrajnimi vročinskimi valovi in nenadnimi škodljivimi nevihtami, še preden so ljudje začeli črpati toplogredne pline. "Velik izziv je, da so se tovrstni ekstremni dogodki vedno dogajali, " pravi Kunkel, čigar delo se osredotoča na močne nevihte, ki v ZDA povzročajo veliko škode. Toda, pravi, "Ali lahko rečete, " je ta dogodek povzročil globalno segrevanje ? Št. ""
Težavnost izolacije krivca za ekstremno vreme je podobna diagnostičnemu izzivu, s katerim se soočajo zdravniki, pravi Noah Diffenbaugh, znanstvenik z zemeljskega sistema na univerzi Stanford. Samo zato, ker en bolnik ozdravi po raku, na primer, ni dovolj dokazov, da bi zdravniki to zdravilo na široko predpisali kot zdravilo. Namesto tega mora zdravilo skozi stotine ponovljenih poskusov na več populacijah, preden so zdravniki dovolj prepričani, da deluje.
Tako v medicini kot o podnebnih znanostih je "privzeto stališče nična hipoteza: da se je vsak dogodek zgodil po naključju, " pravi Diffenbaugh. "Imamo zelo veliko dokazno breme, ki zavrne to nično hipotezo."
Toda za razliko od medicine, ko gre za Zemljo, nimamo možnosti, da bi opravili klinične preskuse na stotine ali tisoče podobnih planetov, da bi prevrnili to nično hipotezo. Imamo samo en planet in eno časovnico. Tako so morali znanstveniki biti ustvarjalni pri iskanju drugih možnih resničnosti.
Za izvajanje planetarnih poskusov - kar ustreza kliničnim preskušanjem v medicini - uporabljajo računalniške modele, ki posnemajo spremenljivke na Zemlji in obračajo gumbe. "S simulacijami modelov imate v bistvu velike populacije, ki jih lahko pogledate, " pravi Diffenbaugh. "Tu prihajajo modeli, ki nam omogočajo, da si ogledamo več Zemlj."
Klimatski model deluje tako, da Zemljino ozračje in površino razdeli v mrežo, kot črte zemljepisne širine in dolžine na globusu. "Model mora razdeliti prostor na koščke, " pravi Adam Schlosser, višji raziskovalni znanstvenik Centra za globalno znanost sprememb. Manjši koščki, bolj natančen bo model.
Ti klimatski modeli delujejo dobro, ko gre za zajemanje obsežnih vzorcev. Diffenbaugh pravi, da "zelo dobro simulirajo temperaturo v svetovnem merilu. Toda ekstremni vremenski dogodki so bolj zahtevni, saj so redki, lokalizirani in nastajajo zaradi vrtinčenja mešanice okoljskih dejavnikov. Trenutno večina klimatskih modelov deluje na Schlosser pravi, da je zaradi omejitev super računalniške moči precej groba skala.
To je del razloga, da je modeliranje ekstremnih dogodkov, kot so vročinski valovi, lažje kot modeliranje, recimo, posameznih neviht ali tornadov. Vročinski valovi se dogajajo v ogromnih geografskih regijah, ki jih grobi modeli zlahka zajamejo. »Ko vidite novice o lovcih na tornado, si ogledujejo vremenske dogodke, ki so velikosti majhnega mesta. Podnebni model ne more doseči te resolucije, "pravi Schlosser.
Vsaj še ne. Računalniki postajajo hitrejši, podnebni znanstveniki pa si prizadevajo, da bi združili več podatkov, da bi okrepili svoje napovedne sposobnosti. "Analiziramo vsako spremenljivko, ki bi jo morda lahko prijeli, " pravi Schlosser. Kljub temu pa ostajajo izzivi, ko gre za pripravo dovolj dokazov, da se lahko trditve povečajo. Kot pravi Diffenbaugh: "Znanost je zelo konzervativna."
Naraščajoča in včasih zaskrbljujoča pogostost poplav, suš, vročinskih valov in močnih neviht ima lahko srebrno oblogo: raziskovalcem zagotavljajo številne podatke, da se lahko vključijo v svoje modele. Z drugimi besedami, povečujejo povezavo med pojavom lokaliziranih skrajnih dogodkov in antropogenimi podnebnimi spremembami.
Stvari, ki jih slišite, da meteorolog omenja ob skorajda novicah - hitrost vetra, tlačne fronte, temperatura, vlaga, nestabilnost v ozračju - so vse sestavine v kuharski knjigi ekstremnih vremenskih razmer.
"Te recepte lahko uporabimo kot recept - kadar koli vidite, da se te sestavine združijo, boste v okolju zaradi nevihte, " pravi Schlosser. "To so vrste stvari, ki jih uporabljamo in so bili uspešni, da so lepo skočili v svoje zaupanje v modelni koncenzus, kam gre vse to v prihodnosti."
Diffenbaugh se strinja. Ko gre za napovedovanje določenih vremenskih dogodkov, "smo se zelo hitro premaknili iz besed" ne delamo tega ", kot je naše javno stališče, do nekaterih drznih pionirjev, ki se trudijo, da zdaj številne skupine trdo delajo."
Kot kaže zadnje poročilo o podnebju, imajo raziskovalci več zaupanja, ko trdijo o vlogi antropogenih podnebnih sprememb pri naraščanju ekstremnih vremenskih pojavov. "Soglasje je vse močnejše in močnejše, " pravi Schlosser. "V resnici ni pomembno, v katero smer gre, samo želimo biti prepričani v to."
Kljub temu pa izzivi, kako ublažiti vzroke nekaj tako zapletenega, kot je vreme, ponazarjajo tudi načine, kako podnebne spremembe niso podobne nobenemu drugemu znanstvenemu področju. "Lepo bi bilo imeti 100 Zemlj, da bi lahko obrnili gumbe in to povečali ali zmanjšali in videli, kaj se zgodi, " pravi Kunkel. "Tega nimamo. Živimo svoj eksperiment. "
Zastane in doda: "na žalost."
