V roce 2003 zasáhla Evropu smrtelná vlna veder, která by zavedla novou éru vědy o klimatu. Jen v červenci a srpnu si teploty stoupající nad 115 ° F vyžádaly téměř 70 000 životů. Přestože se průměrné globální teploty od poloviny 20. století ustáleným tempem zvyšovaly, do té doby byly čas od času zdokumentovány silné vlny veder. Pro vědce v oblasti klimatu to znamenalo, že připsání tepelné vlny globálnímu oteplování by bylo téměř nemožné.
Související obsah
- Objednávka usnadňuje navigaci mezi městy - může je také zvýšit
- Jak se pobřežní města vyvíjejí, aby se vypořádaly s extrémním deštěm
- Změna klimatu a treska způsobují v Maine jeden sako humra
- Jak národní parky hrají hru „Co kdyby“, aby se připravily na změnu klimatu
Takže když tým britských vědců použil environmentální data a modelové simulace k vytvoření statistického spojení mezi změnou klimatu a vlnou veder, dostali pozornost.
Ačkoli nemohli dokázat, že globální oteplování „způsobilo“ střelce, vědci tvrdili, že oteplování způsobené lidskými emisemi zdvojnásobilo riziko extrémních povětrnostních jevů. Jejich první studie publikovaná v časopisu Nature zahájila nový obor „atribuční věda“, který pomocí pozorování a modelů škádlí faktory, které vedou k extrémním klimatickým událostem.
V letech od té doby pomohly vědci v oblasti klimatu lépe předpovídat extrémní počasí lepší modely a více údajů. Jak ale mohou vědci s jistotou připsat tyto extrémní povětrnostní podmínky antropogenní změně klimatu? Budou někdy schopni definitivně říci, že naše emise způsobily specifické sucho, tornádo nebo vlnu veder?
Položili jsme tyto otázky třem odborníkům, kteří používají environmentální data a techniky modelování ke studiu extrémního počasí a globálních klimatických změn.
Vědci mohou a mají tvrdit, že antropogenní změna klimatu má rozsáhlé globální účinky, od tání ledových čepic a stoupání hladiny moře po zvýšené srážky. „Mnoho důkazů prokazuje, že za nedávné pozorované změny klimatu jsou primárně zodpovědné lidské činnosti, zejména emise skleníkových plynů, “ čte federální zpráva o změně klimatu zveřejněná v návrhu formuláře v lednu a zveřejněná minulým týdnem New York Times .
Díky pokroku v superpočítání a sdružování stovek klimatických modelů vyvinutých vědci po celém světě jsou také statisticky sebevědomější než kdy jindy, když říkají, že intenzivní bouře, sucha a rekordní vlny veder se vyskytují se zvýšenou frekvencí kvůli lidem. "Před deseti lety bychom to nebyli schopni, " říká Ken Kunkel, vědec v oblasti klimatu na Státní univerzitě v Severní Karolíně, který také pracuje s Národní správou oceánů a atmosfér.
Ale škádlení jednotlivých povětrnostních událostí je těžší. Historie planety je posetá neočekávanými, dlouhodobými vlnami veder a náhlými škodlivými bouřemi daleko předtím, než lidé začali vyčerpávat skleníkové plyny. "Velkou výzvou je, že k těmto druhům extrémních událostí vždy došlo, " říká Kunkel, jehož práce se zaměřuje na těžké bouře, které v USA způsobují značné škody. Říká však: "Můžete říci:" Tato událost byla způsobena globálním oteplováním ? Ne.'"
Obtížnost izolace viníka za extrémního počasí je podobná diagnostické výzvě, které čelí lékaři, říká Noah Diffenbaugh, vědec pozemského systému na Stanfordské univerzitě. Jen proto, že jeden pacient se zotaví z rakoviny například po užití určitého léku, nestačí, aby doktoři široce předepisovali tuto látku jako léčbu rakoviny. Místo toho musí lék projít stovkami replikovaných experimentů na více populacích, než budou lékaři dostatečně přesvědčeni, že to funguje.
V medicíně i klimatologii je „výchozí pozice nulová hypotéza: že každá událost nastala náhodou, “ říká Diffenbaugh. „Máme velmi vysokou důkazní břemeno, abychom tuto nulovou hypotézu odmítli.“
Ale na rozdíl od medicíny, pokud jde o Zemi, nemáme schopnost provádět klinické zkoušky na stovkách nebo tisících podobných planet, abychom převrátili tuto nulovou hypotézu. Máme pouze jednu planetu a jednu časovou osu. Vědci tedy museli být kreativní při hledání způsobů, jak sledovat další možné skutečnosti.
K provádění planetárních experimentů - ekvivalentu klinických studií v medicíně - používají počítačové modely, které napodobují proměnné na Zemi a otáčejí knoflíky. "Při modelových simulacích máte v podstatě velké populace, na které se můžete podívat, " říká Diffenbaugh. "Tam přicházejí modely a umožňují nám podívat se na více Zemí."
Klimatický model funguje tak, že rozděluje zemskou atmosféru a povrch do mřížky, jako jsou čáry zeměpisné šířky a délky na zeměkouli. „Model musí rozdělit prostor na kousky, “ říká Adam Schlosser, vedoucí výzkumný pracovník v Centru pro globální změnu vědy. Čím menší jsou kousky, tím přesnější bude model.
Tyto klimatické modely fungují dobře, pokud jde o zachycení rozsáhlých vzorů. „Jsou docela dobří v simulaci teploty v globálním měřítku, “ říká Diffenbaugh. Ale extrémní povětrnostní události jsou náročnější, protože jsou vzácné, lokalizované a vyvolané vířící směsí environmentálních faktorů. V současné době většina klimatických modelů funguje na poměrně hrubé měřítko kvůli omezením superpočítačového výkonu, říká Schlosser.
To je součástí toho důvodu, že modelování extrémních událostí, jako jsou vlny veder, je snazší než modelování, řekněme, jednotlivé bouře nebo tornáda. Vlny veder se vyskytují v obrovských geografických oblastech, které hrubé modely snadno zachytí. "Když uvidíte zprávy o lovcích tornáda, dívají se na povětrnostní události, které jsou velikosti malého města." Klimatický model se nemůže dostat k tomuto rozlišení, “říká Schlosser.
Ještě ne. Počítače se zrychlují a vědci v oblasti klimatu hledají způsoby, jak získat více dat, aby posílili své prediktivní schopnosti. "Analyzujeme každou proměnnou, na kterou bychom se mohli dostat, " říká Schlosser. Stále však přetrvávají výzvy, pokud jde o budování dostatečných důkazů, které by vznesly nároky na zvýšenou pravděpodobnost. Jak říká Diffenbaugh: „Věda je velmi konzervativní.“
Rostoucí a někdy alarmující frekvence povodní, sucha, vln veder a silných bouří může mít stříbrnou podšívku: Poskytují výzkumným pracovníkům data, která se mohou připojit k jejich modelům. Jinými slovy, objasňují souvislosti mezi výskytem lokalizovaných extrémních událostí a antropogenní změnou klimatu.
Věci, které slyšíte meteorologovi zmínit ve velkých zprávách - rychlost větru, tlakové fronty, teplota, vlhkost, nestabilita v atmosféře - to vše jsou ingredience kuchařské knihy extrémního počasí.
"Můžeme použít tyto výmluvné nápisy jako recept - kdykoli uvidíte, že se tyto ingredience spojí, budete v prostředí bouře, " říká Schlosser. "To jsou ty druhy věcí, které používáme, a byly úspěšné v tom, že pěkně skočily v naši důvěru v modelový konsenzus, kam se to všechno děje v budoucnosti."
Diffenbaugh souhlasí. Pokud jde o předpovídání konkrétních povětrnostních událostí, „posunuli jsme se opravdu rychle od slova„ neděláme to “, jako je naše veřejné postoje, k některým odvážným průkopníkům, kteří se o to pokoušejí, nyní k řadě skupin, které tvrdě pracují.“
Jak ukazuje nedávná zpráva o klimatu, vědci mají nyní větší důvěru, když činí tvrzení o roli antropogenní změny klimatu při zvyšování extrémních povětrnostních podmínek. "Konsenzus je stále silnější a silnější, " říká Schlosser. "Nezáleží na tom, jakým směrem to jde, chceme si tím být jisti."
Výzvy v oblasti odstraňování příčin něčeho tak složitého, jako je počasí, však ukazují i způsoby, jakými je změna klimatu na rozdíl od jiných vědních oborů. "Bylo by hezké mít 100 Zemí, takže byste mohli otočit knoflíky a zvýšit toto nebo snížit to a vidět, co se stane, " říká Kunkel. "Nemáme to." Žijeme náš experiment. “
Pozastaví se a dodává: „Bohužel.“
