Pada tahun 2003, gelombang panas yang mematikan melanda Eropah yang akan mengantar era baru sains iklim. Pada bulan Julai dan Ogos sahaja, suhu ke atas 115 ° F mendakwa hampir 70, 000 nyawa. Walau bagaimanapun, sementara suhu global purata telah meningkat pada klip stabil sejak pertengahan abad ke-20, gelombang panas yang kuat telah didokumenkan dari semasa ke semasa sebelum itu. Untuk saintis iklim, ini bermakna bahawa mengaitkan gelombang panas kepada pemanasan global adalah tidak mungkin.
Kandungan Terkait
- Pesanan Membuat Bandar Mudah Menuju-Ia Juga Boleh Buat Mereka Panas
- Bagaimana Pantai Pesisir Berkembang Berurusan Dengan Hujan yang Melampau
- Perubahan Iklim, dan Cod, Menyebabkan Satu Kebiasaan Lobster Boom di Maine
- Bagaimana Taman Negara Memainkan Permainan "Bagaimana Jika" untuk Sediakan Perubahan Iklim
Oleh itu, apabila pasukan penyelidik British menggunakan simulasi data dan model persekitaran untuk mewujudkan hubungan statistik antara perubahan iklim dengan gelombang panas, mereka mendapat perhatian.
Walaupun mereka tidak dapat membuktikan bahawa pemanasan global telah "menyebabkan" pemecah, saintis menegaskan bahawa pemanasan daripada pelepasan manusia telah menggandakan risiko kejadian cuaca yang melampau. Diterbitkan dalam Alam, kajian pertama mereka-jenisnya melancarkan bidang baru "sains atribusi, " yang menggunakan pemerhatian dan model untuk menggoda selain faktor-faktor yang mengakibatkan peristiwa iklim yang melampau.
Sejak bertahun-tahun, model yang lebih baik dan lebih banyak data telah membantu para saintis iklim menjadi lebih baik dalam meramalkan cuaca yang melampau. Tetapi betapa yakin para saintis boleh mengaitkan peristiwa cuaca yang melampau ini kepada perubahan iklim antropogenik? Adakah mereka akan dapat mengatakan bahawa pelepasan kami menyebabkan kemarau, angin puting beli atau gelombang haba yang spesifik?
Kami mengemukakan soalan-soalan ini kepada tiga pakar yang menggunakan data persekitaran dan teknik pemodelan untuk mengkaji cuaca ekstrem dan perubahan iklim global.
Untuk menjadi jelas, para saintis boleh dan menegaskan bahawa perubahan iklim antropogenik mempunyai kesan global yang meluas, dari pencairan ais dan kenaikan paras laut ke peningkatan hujan. "Banyak bukti menunjukkan bahawa aktiviti manusia, terutamanya pelepasan gas rumah hijau, bertanggungjawab terhadap perubahan iklim baru-baru ini, " membaca laporan perubahan iklim persekutuan yang diterbitkan dalam bentuk draf pada bulan Januari, dan dipublikasikan oleh New York Times minggu lepas.
Terima kasih kepada kemajuan dalam superkomputeran dan menggabungkan beratus-ratus model iklim yang dibangunkan oleh para penyelidik di seluruh dunia, mereka juga lebih yakin dari segi statistik berbanding dengan mengatakan bahawa ribut-ribut hebat, kemarau dan gelombang haba pemecah rekod yang berlaku dengan peningkatan frekuensi kerana manusia. "Sepuluh tahun yang lalu kami tidak akan mampu melakukannya, " kata Ken Kunkel, ahli sains iklim di North Carolina State University yang juga bekerja dengan Pentadbiran Lautan dan Atmosfera Negara.
Tetapi mengusikkan peristiwa cuaca individu lebih sukar. Sejarah planet ini dipenuhi dengan gelombang haba yang tidak dijangka dan berpanjangan yang meresap jauh sebelum manusia mula memompa gas rumah hijau. "Cabaran besar adalah peristiwa-peristiwa ekstrem seperti ini selalu terjadi, " kata Kunkel, yang tugasnya menumpukan kepada ribut berat yang menyebabkan kerosakan di Amerika Syarikat. Tetapi, dia berkata, "Bolehkah anda mengatakan, 'Acara ini disebabkan oleh pemanasan global ? Tidak. '"
Kesukaran mengasingkan pesalah di sebalik cuaca ekstrim adalah sama dengan cabaran diagnostik yang dihadapi oleh doktor perubatan, kata Noah Diffenbaugh, seorang saintis sistem bumi di Universiti Stanford. Hanya kerana satu pesakit pulih dari kanser selepas mengambil ubat tertentu, misalnya, tidak cukup bukti bagi doktor untuk melarang penggunaan bahan itu sebagai ubat kanser. Sebaliknya, ubat perlu menjalani beratus-ratus eksperimen yang direplikasi pada pelbagai populasi sebelum doktor yakin cukup bahawa ia berfungsi.
Dalam kedua-dua bidang sains dan sains iklim, "kedudukan lalai ialah hipotesis nol: bahawa setiap peristiwa berlaku secara kebetulan, " kata Diffenbaugh. "Kami mempunyai bukti yang sangat tinggi untuk menolak hipotesis nol itu."
Tetapi tidak seperti dalam bidang perubatan, ketika datang ke Bumi, kita tidak mempunyai keupayaan untuk melakukan percobaan klinikal pada ratusan atau ribuan planet yang sama untuk membatalkan hipotesis nol tersebut. Kami hanya mempunyai satu planet, dan satu garis masa. Oleh itu para saintis perlu kreatif mencari jalan untuk memerhatikan realiti lain yang mungkin.
Untuk menjalankan eksperimen planet-sama dengan ujian klinikal dalam perubatan-mereka menggunakan model komputer yang meniru pemboleh ubah di Bumi, dan memutar tombol. "Dengan simulasi model, anda mempunyai populasi besar yang boleh anda lihat, " kata Diffenbaugh. "Di sinilah model masuk, mereka membenarkan kami mempunyai lebih banyak Bumi untuk dilihat."
Model iklim berfungsi dengan membahagikan atmosfera bumi dan permukaan menjadi grid, seperti garis lintang dan garis bujur di dunia. "Model ini harus memecah ruang ke dalam ketulan, " kata Adam Schlosser, seorang saintis penyelidikan kanan di Pusat Sains Perubahan Global. Lebih kecil potongan, lebih tepat model itu akan menjadi.
Model-model iklim ini berfungsi dengan baik apabila menangkap corak skala besar. Mereka "cukup baik untuk meniru suhu berskala global, " kata Diffenbaugh.Tetapi peristiwa cuaca yang melampau lebih mencabar, kerana ia jarang berlaku, diselaraskan dan dibawa oleh campuran faktor persekitaran yang berputar. skala yang agak kasar disebabkan oleh kekangan kuasa pengkomputeran super, kata Schlosser.
Ini adalah sebahagian daripada sebab pemodelan peristiwa melampau seperti gelombang haba adalah lebih mudah daripada model, katakan, badai individu atau tornado. Gelombang panas berlaku di kawasan geografi yang besar yang model kasar boleh ditangkap dengan mudah. "Apabila anda melihat berita tentang pemburu angin puting beliung, mereka melihat peristiwa cuaca yang bersaiz kecil bandar kecil. Model iklim tidak boleh turun ke resolusi itu, "kata Schlosser.
Belum lagi, sekurang-kurangnya. Komputer semakin pantas, dan saintis iklim memikirkan cara untuk mengatasi lebih banyak data untuk menguatkan kebolehan mereka. "Kami menganalisa setiap pemboleh ubah yang mungkin kami dapat tangan kami, " kata Schlosser. Namun, cabaran kekal apabila membina bukti yang mencukupi untuk membuat tuntutan kebarangkalian meningkat. Sebagai Diffenbaugh meletakkannya: "Sains sangat konservatif."
Kekerapan banjir yang semakin meningkat dan kadang kala membimbangkan, kemarau, gelombang haba dan ribut berat mungkin mempunyai lapisan perak: Mereka menyediakan trofi data untuk penyelidik untuk memasuki model mereka. Dalam erti kata lain, mereka membuat hubungan antara berlakunya peristiwa melampau tempatan dan perubahan iklim antropogenik yang lebih jelas.
Perkara yang anda dengar ahli meteorologi menyebut mengenai kelajuan berita angin, tekanan, suhu, kelembapan, ketidakstabilan di atmosfera-semua bahan dalam buku masakan cuaca yang melampau.
"Kami boleh menggunakan tanda-tanda seperti resipi-bila-bila masa anda melihat bahan-bahan ini datang bersama-sama, anda akan berada dalam persekitaran untuk ribut, " kata Schlosser. "Ini adalah perkara-perkara yang kami gunakan dan mereka telah berjaya dalam melonjakkan keyakinan kami terhadap konsep model di mana semua ini akan berlaku pada masa akan datang."
Diffenbaugh bersetuju. Apabila meramalkan peristiwa cuaca yang spesifik, "kami telah bergerak dengan pantas dari berkata 'kita tidak melakukan itu' sebagai pendirian awam kita, kepada beberapa perintis yang berani cuba melakukannya, sehingga kini beberapa kumpulan bekerja keras."
Seperti yang ditunjukkan dalam laporan iklim baru-baru ini, penyelidik kini mempunyai keyakinan yang lebih tinggi apabila mereka membuat pernyataan tentang peranan perubahan iklim antropogenik dalam meningkatkan peristiwa cuaca yang melampau. "Konsensus semakin kuat dan lebih kuat, " kata Schlosser. "Tidak semestinya perkara itu berlaku, kami hanya ingin yakin mengenainya."
Namun, cabaran-cabaran menggugurkan sebab-sebab sesuatu yang rumit seperti cuaca juga menggambarkan cara-cara perubahan iklim tidak seperti bidang sains yang lain. "Adalah baik untuk mempunyai 100 Bumi, jadi anda boleh menghidupkan tombol dan menambah atau menurunkannya dan melihat apa yang berlaku, " kata Kunkel. "Kami tidak ada. Kami menjalani percubaan kami. "
Dia berhenti, dan menambah: "sayangnya."
