Godine 2003, smrtonosni toplinski val pogodio je Europu koja će pokrenuti novu eru klimatskih znanosti. Samo u srpnju i kolovozu, temperature veće od 115 ° F odnijele su gotovo 70 000 života. Međutim, dok su se prosječne globalne temperature neprestano povećavale od sredine 20. stoljeća, snažni toplinski valovi bili su dokumentirani s vremena na vrijeme prije. Za klimatske znanstvenike to je značilo da bi pripisivanje toplinskog vala globalnom zatopljenju bilo gotovo nemoguće.
Povezani sadržaj
- Naručivanje čini gradove jednostavnim za navigaciju - može ih učiniti i vrućim
- Kako se obalni gradovi razvijaju kako bi se nosili sa ekstremnom kišom
- Klimatske promjene i bakalar uzrokuju jedan pljusak jastoga u Maineu
- Kako se nacionalni parkovi igraju „Što ako“ kako bi se pripremili za klimatske promjene
Kada su tim britanskih istraživača upotrijebili podatke o okolišu i simulacije modela kako bi uspostavili statističku vezu između klimatskih promjena i toplinskog vala, privukli su pozornost.
Iako nisu mogli dokazati da je globalno zagrijavanje "prouzrokovalo" nestašluke, znanstvenici su tvrdili da je zagrijavanje uslijed ljudske emisije udvostručilo rizik od ekstremnih vremenskih prilika. Objavljeno u Natureu, njihova prva vrsta takve vrste pokrenula je novo polje „znanosti o atribuciji“, koja koristi promatranja i modele kako bi razdvojila čimbenike koji dovode do ekstremnih klimatskih događaja.
U godinama od kada su bolji modeli i više podataka pomogli klimatskim znanstvenicima da postanu mnogo bolji u predviđanju ekstremnih vremenskih prilika. Ali kako pouzdano znanstvenici mogu pripisati te ekstremne vremenske događaje antropogenim klimatskim promjenama? Hoće li ikada moći definitivno reći da su naše emisije uzrokovale specifičnu sušu, tornado ili toplotni val?
Pitanja postavljamo tri stručnjaka koji koriste podatke o okolišu i tehnike modeliranja za proučavanje ekstremnih vremenskih prilika i globalnih klimatskih promjena.
Da budu jasni, znanstvenici mogu i mogu ustvrditi da antropogene klimatske promjene imaju široke globalne učinke, od topljenja ledenih kapa i porasta razine mora do povećanih količina oborina. "Mnogo dokaza dokazuje da su ljudske aktivnosti, posebno emisija stakleničkih plinova, prvenstveno odgovorne za nedavne primijećene klimatske promjene", piše u saveznom izvješću o klimatskim promjenama objavljenom u nacrtu u siječnju, a u javnost ga je objavio New York Times prošlog tjedna.
Zahvaljujući napretku u superračunavanju i udruživanju stotina klimatskih modela koje su razvili istraživači diljem svijeta, oni su i statistički sigurniji nego ikad prije, rekavši da se intenzivne oluje, suše i rekordni toplinski valovi događaju s povećanom učestalošću zbog ljudi. "Prije deset godina to nismo mogli učiniti", kaže Ken Kunkel, klimatolog sa Državnog sveučilišta Sjeverna Karolina, koji također surađuje s Nacionalnom upravom za oceane i atmosferu.
Ali razdirkivanje pojedinih vremenskih događaja je teže. Povijest planete prošarana je neočekivanim, dugotrajnim toplinskim valovima i iznenadnim štetnim olujama daleko prije nego što su ljudi počeli crpiti stakleničke plinove. „Veliki je izazov što su se ovakvi ekstremni događaji uvijek događali, “ kaže Kunkel, čiji se rad fokusira na jake oluje koje u SAD-u uzrokuju znatnu štetu, ali on kaže, „Možete li reći:„ Ovaj je događaj uzrokovao globalno zagrijavanje ? Ne.'"
Teškoća u izoliranju krivca iza ekstremnih vremenskih prilika slična je dijagnostičkom izazovu s kojim se suočavaju liječnici, kaže Noah Diffenbaugh, znanstvenik sa zemaljskog sustava na Sveučilištu Stanford. Samo zbog toga što se jedan pacijent oporavlja od raka, primjerice, nakon što je uzeo određeni lijek, nije dovoljno dokaza da liječnici široko prepisuju tu tvar kao lijek protiv raka. Umjesto toga, lijek treba proći kroz stotine ponovljenih pokusa na više populacija prije nego što su liječnici dovoljno uvjereni da djeluje.
I u medicini i u klimatskim znanostima "zadani stav je nulta hipoteza: da se svaki događaj dogodio slučajno", kaže Diffenbaugh. "Imamo vrlo visok teret dokaza da odbacimo tu ništavnu hipotezu."
Ali za razliku od medicine, kada je riječ o Zemlji, mi nemamo mogućnost da radimo klinička ispitivanja na stotinama ili tisućama sličnih planeta kako bismo poništili tu nultu hipotezu. Imamo samo jedan planet i jednu vremensku traku. Znači znanstvenici su morali biti kreativni u pronalaženju načina da promatraju druge moguće stvarnosti.
Za provođenje planetarnih eksperimenata - ekvivalent kliničkim ispitivanjima u medicini - koriste računalne modele koji oponašaju varijable na Zemlji i okreću gumbe. "Pomoću simulacija modela u osnovi imate veliku populaciju koju možete pogledati", kaže Diffenbaugh. "Eto gdje modeli dolaze, omogućuju nam da imamo više Zemlja za pogledati."
Klimatski model djeluje tako što dijeli Zemljinu atmosferu i površinu u mrežu, poput linija zemljopisne širine i dužine na globusu. "Model mora razbiti prostor na komade", kaže Adam Schlosser, viši znanstvenik u Centru za globalnu znanost o promjenama. Manji komadi će biti precizniji.
Ovi klimatski modeli djeluju dobro kada je riječ o snimanju uzoraka velikih razmjera. "Oni su prilično dobri u simulaciji globalne temperature", kaže Diffenbaugh, ali ekstremni vremenski događaji su izazovniji, jer su rijetki, lokalizirani i uzrokovani vrtložnim mješavinom okolišnih čimbenika. Trenutno većina klimatskih modela djeluje na prilično gruba razmjera zbog ograničenja super računalne snage, kaže Schlosser.
To je dio razloga što je modeliranje ekstremnih događaja poput toplinskih valova lakše nego modeliranje, recimo, pojedinačnih oluja ili tornada. Toplinski valovi se događaju u ogromnim geografskim regijama koje grubi modeli lako mogu uhvatiti. "Kad vidite vijesti o lovcima na tornade, oni gledaju vremenske događaje veličine malog grada. Klimatski model se ne može spustiti na tu rezoluciju “, kaže Schlosser.
Barem još ne. Računala su sve brža, a klimatolozi pronalaze načine kako smanjiti više podataka kako bi ojačali svoje prediktivne sposobnosti. "Analiziramo sve varijable koje bi nam se mogle dogoditi", kaže Schlosser. Ipak, i dalje ostaju izazovi kada je u pitanju prikupljanje dovoljno dokaza za podnošenje tvrdnji o povećanoj vjerojatnosti. Kako Diffenbaugh kaže: "Znanost je vrlo konzervativna."
Rastuća i ponekad zabrinjavajuća učestalost poplava, suša, toplinskih valova i jakih oluja mogu imati srebrnu oblogu: Oni pružaju mnoštvo podataka za istraživače da se uključe u svoje modele. Drugim riječima, oni čine pojavu veze između pojave lokaliziranih ekstremnih događaja i antropogenih klimatskih promjena.
Sve što čujete da meteorolog spominje u najnovijem vijesti - brzina vjetra, tlačne fronte, temperatura, vlaga, nestabilnost u atmosferi - svi su sastojci u kuharskoj knjizi ekstremnih vremenskih prilika.
"Možemo koristiti te natpisne znakove kao recept. Kad god vidite da se ovi sastojci sastaju, bit ćete u okruženju za oluju", kaže Schlosser. "To su vrste stvari koje koristimo i uspješno su napravili lijepi skok u našem povjerenju u koncenzus modela gdje će se sve to odvijati u budućnosti."
Diffenbaugh se slaže. Kad je riječ o predviđanju određenih vremenskih prilika, „premjestili smo se vrlo brzo iz riječi„ mi to ne radimo “kao svoje javno stajalište, do nekih odvažnih pionira koji to pokušavaju, pa sada niz grupa koje naporno rade.“
Kao što pokazuje nedavno klimatsko izvješće, istraživači sada imaju veće povjerenje kada iznose tvrdnje o ulozi antropogenih klimatskih promjena u sve većim ekstremnim vremenskim događajima. "Konsenzus je sve jači i jači", kaže Schlosser. "Nije zapravo važno u kojem smjeru ide, samo želimo biti sigurni u to."
Ipak, izazovi izazivanja uzroka nečega tako složenog kao što je vrijeme također ilustriraju načine na koje je klimatska promjena za razliku od bilo koje druge znanosti. "Bilo bi lijepo imati 100 Zemlji, tako da možete okrenuti gumbe i povećati ili smanjiti i vidjeti što se događa", kaže Kunkel. "Mi to nemamo. Mi živimo svoj eksperiment. "
Zastaje i dodaje: "nažalost."
