İklime Duyarlılık

Alan Buis, NASA

Yeni Çalışma, Gelecekteki İklim Öngörülerindeki Belirsizlik Aralığını Daraltıyor.

Kısa bir süre önce, uluslararası bir araştırma ekibi, ” Reviews of Geophysics ” dergisinde, sera gazı emisyonları arttıkça iklimimizin ne kadar değişeceğinin önemli bir ölçüsü olan Dünya’nın “iklim duyarlılığı” konusundaki anlayışımız hakkında kapsamlı bir inceleme yayınladı.

Esasen, tahminlerin aralığını daraltarak, araştırmacılar iklim duyarlılığının göz ardı edilmesi gereken kadar düşük olmadığını, ancak gezegenin iyileşmesi için umut olmayacak kadar da yüksek olmadığını keşfettiler.

Çalışmayı iki NASA yazarına sorduk – New York’taki Columbia Üniversitesi’nden Kate Marvel ve New York’taki NASA’nın Goddard Uzay Araştırmaları Enstitüsü (GISS); ve GISS Direktörü Gavin Schmidt – çalışmadaki rollerini ve ısınma dünyamızın iklim üzerindeki etkilerini anlamak için önemini tartışacaklar.

Sorumuz: İklim hassasiyeti tam olarak nedir ve gerçek değerini bilmek neden önemlidir?

Schmidt Yanıt: “Geçmişte yapılan çalışmalardan Dünya’nın ikliminin çarpıcı biçimde değişebileceğini biliyoruz. Kanıtlar, atmosferdeki sera gazı miktarının zamanla değişebileceğini ve iklimde büyük bir fark yaratabileceğini gösteriyor.

Bilim adamları, tipik ancak spesifik bir sera gazı olan karbondioksit miktarını iki katına çıkarırsak, tüm dünya genelinde ortalama yüzey hava sıcaklığının ne kadar değişeceğini tahmin ederek bunu ölçmeye çalışıyorlar.

İklim duyarlılığı olarak adlandırılan bu sayı, oldukça geniş bir belirsizlik aralığına sahip ve bunun, insan yapımı iklim değişikliğinin ne kadar ciddi olacağı konusunda büyük etkileri var. “

Sorumuz: Ekibiniz, Dünya’nın iklim duyarlılığına ilişkin tahmin aralığını, ilk olarak 1979’da belirlenen önceden kabul edilen 1,5 ila 4,5 Kelvin aralığından (yaklaşık 3 ila 9 derece Fahrenheit) daha dar bir aralığa kadar yüzde 43’ten fazla daraltmayı başardı. 2,6 ila 3,9 Kelvin (kabaca 4,5 ila 7 Fahrenheit). Bilim adamları için bu belirsizlik aralığını daraltmak neden önemlidir? İklim duyarlılığının ölçülmesindeki belirsizlikleri azaltabilmek pratik açıdan ne anlama geliyor?

Schmidt: “Bilim adamları bu belirsizliği azaltmak istiyorlar, böylece gelecekteki değişiklikleri nasıl hafifletebileceğimize ve bunlara nasıl uyum sağlamamız gerektiğine dair daha çok bilgi edinebiliriz. Örneğin, deniz seviyesinin ne kadar yükselebileceği veya sıcak hava dalgalarının nasıl daha etkisini arttıracağını veya yağış modellerinin değişmesi, atmosferi değiştirme eylemlerimizle birlikte iklim duyarlılığına bağlıdır.

Daha yüksek bir iklim hassasiyeti, büyük değişikliklerden kaçınmak için daha fazlasını yapmamız gerektiği anlamına gelirken, daha düşük bir değer, uyum sağlamak için daha fazla zamanımız olacağı anlamına gelir. Bu yüzyılın sonlarında iki kat karbondioksit seviyesine ulaşmayı beklediğimizi ve birkaç derecenin fazla görünmese de, bunun gezegen için büyük bir sorun olduğunu belirtmekte fayda var.

Kuzey Kutup Dairesi dışındaki ormanlar ile New York City’ye kadar uzanan buzullar arasındaki fark, deniz seviyesini 150 metre (400 fitten fazla) değiştirirken, küresel ortalamada sadece yaklaşık 8 K (yaklaşık 14 derece Fahrenheit) aralığındadır! “

Sorumuz. İklim duyarlılığına ilişkin daha iyi tahminler politika kararlarını nasıl etkileyebilir?

Marvel: “İklim duyarlılığıyla ilgili en önemli nokta” sıfır ” olmamasıdır. Atmosferde karbondioksit miktarını artırmak, atmosferi kesinlikle daha sıcak hale getirir ve kuraklık, sağanak yağış ve sıcak hava dalgaları gibi aşırı hava olayları riskini artırır.

Ancak daha iyi iklim duyarlılığı tahminleri eylemimizi motive etmek için önemlidir. Elde ettiğimiz sonuçlar, bizim iklim değişikliğinden kurtulmak için doğaya güvenmenin aptalca bir davranış olacağını gösteriyor. Duyarlılığın düşük olduğunu düşünmüyoruz. Ancak tersine, iklim duyarlılığının eylemi anlamsız hale getirecek kadar yüksek olması pek olası değil. “

Schmidt: “İklimin artan sera gazlarına gerçekten duyarlı olduğunu bilmek dışında, politik kararlarımızın iklim duyarlılığı bilimine çok iyi ayarlanmış olduğundan emin değilim. Pek çok iklim politikası bu belirsizliklere karşı sağlamdır, ancak uyum kararlarının çoğu işlerin ne kadar kötüye gideceğini bilmeye bağlı olacaktır. “

Sorumuz. Son 40 yılda bu aralığı daraltmak neden bu kadar zor oldu? Bu yeni tahmini mümkün kılan nedir?

Schmidt: “Bunun zor olmasının üç ana nedeni var. Birincisi, geçmiş iklim değişikliği bilgisinin küresel olarak tutarlı yollarla ölçülmesi zor olmuştur. Elbette, buzul çağlarını bir asır veya daha uzun süredir biliyoruz, ancak sıcaklık, sera gazları ve buz tabakalarındaki küresel değişikliklerin doğru tahminlerini almak çok zaman aldı ve sorunun farklı yönleri üzerinde çalışan birçok bilim insanına bir araya gelmesine ihtiyaç duydu.

İkincisi, iklim değişikliği sinyalinin normal değişkenliğin ‘gürültüsünden’ çıkması zaman aldı. 1980’lerde ve 1990’larda 20 yıllık peryotta rekor kıran sıcaklıklar görülmesine rağmen , insanlar hala 20. yüzyıldaki ısınmanın önemli olup olmadığını tartışıyorlardı,

Üçüncüsü, iklimde duyarlılığı etkileyen süreçlere ilişkin anlayışımız – bulutlar, su buharı, aerosoller, vb. – uydudan uzaktan algılamanın gelişmesiyle büyük ölçüde gelişti ve her on yılda daha iyi ve daha yararlı bilgiler üretebilir hale geldik.

Ancak bu kanıtlar olgunlaştıkça, hepsini tutarlı bir şekilde birbirine bağlamak için yeni yöntemler bulma ihtiyacı acil hale geldi ve bu, kabaca 4 yıllık bu çabanın itici gücü oldu. “

Sorumuz: Ekip, sonuca varırken ne tür kanıtları değerlendirdi? Kanıtlar için hemfikir olan ve olunmayan konular nedir?

Schmidt: “Üç ana bilgi kaynağı var:

19. yüzyılın sonlarından bu yana gerçek zamanlı olarak ölçülen değişiklikler, fiziksel süreçleri (özellikle bulutlar) anlayışımız ve paleoiklim kaydındaki dönemlerden yeni ve daha eksiksiz bilgiler (jeolojik geçmiş) gezegenin bugün olduğundan önemli ölçüde daha soğuk veya daha sıcak olduğu yerler.

Tüm kanıtlar çoğunlukla birbiriyle uyumludur. Ancak belirli sorunlar, son zamanlardaki rekorların, aerosollerin kesin olmayan rolü nedeniyle üst düzey değerleri kısıtlamada iyi olmadığı ve paleoiklim değişikliğinin alt ucu sınırlayamadığı anlamına gelmektedir. Bu verilerin belirsiz doğası. Bununla birlikte, birlikte, çoğunlukla… bunun gibi kelimeleri sıralayabiliriz.

Sorumuz. İncelenen üç kanıt dizisinin her biri için en önemli bulgulardan birkaçı nelerdir (geri bildirim süreçleri, tarihsel ısınma kaydı ve paleoiklim kayıtları)?

Marvel: “Pek çok insan uzun zaman, paleoiklimden – uzak geçmişten – türetilen hassasiyet tahminlerinin daha yeni gözlemlerden elde edilen tahminlerle uyumsuz olduğunu düşündü.

Ancak gezegenin dengeye ulaştığı geçmiş iklim durumu ile “yeni normal” in büyük ölçüde ilişki halinde olduğu ve değişmeye devam ettiği mevcut iklimimiz arasında bir fark var.

Geleceğin şu anda deneyimlediklerimizden ne kadar farklı görüneceğine dair bazı belirsizlikler var – yakın zamanda benzerine sahip olmadığımız yeni bir dünyaya geçmemiz mümkün. Ve bu belirsizliği titizlikle hesaba kattığımızda, uzak geçmişin ve yakın geleceğin bize sonuçta bu kadar farklı şeyler söylemediğini göreceğiz. “

Schmidt: “İlginç olan, insanların daha önce kullandıklarından biraz daha sofistike bir iklim duyarlılığı görüşüyle ​​yola çıkarak, farklı kanıtlar arasında diğerlerinin bulduğundan daha fazla tutarlılık olduğunu gördük. Kullandığımız bilgiler gerçekten çok bağımsız, bu da belirsizliği daraltmamızı sağladı. “

Sorumuz: Ekibiniz, tahmini iklim duyarlılığı aralığını hesaplamak için “Bayesci bir yaklaşım” kullandı. Layman’ın terimleriyle, bu nedir?

Schmidt: “Bayesci bir yaklaşım aslında genel olarak bilimi nasıl yaptığımızın matematiksel bir ifadesidir. Öncelikle bir ilk hipotezimiz var, onu destekleyebilecek veya desteklemeyecek bazı kanıtlar elde ediyoruz ve ardından bu kanıta dayanarak anlayışımızı güncelliyoruz.

Ve sonra tekrar yaparız (ve tekrar, tekrar, vb.). Zamanla ve daha fazla kanıt toplandıkça, umarız en doğru cevaba odaklanırız. Bayes yöntemlerini kullanmak, farklı kanıt dizilerini tutarlı bir şekilde bir araya getirmemizi sağladı – her bir kanıt farklı güven derecelerine izin verdi. Harika olan, gelecekte daha fazla kanıt ortaya çıktığı sürece devam edebilir ve anlayışımızı yeniden güncelleyebiliriz. “

Sorumuz: Ekibin bulgularında küresel iklim modelleri nasıl bir rol oynadı?

Marvel: “Karmaşık iklim modelleri faydalı araçlardır. Ancak bu makalede, büyük ölçüde gözlemlere dayandık: son trendlerin uydu ve yer tabanlı ölçümleri, paleoiklim veri kümeleri ve temel fiziksel ilkeler gibi. “

Schmidt: “İklim modelleri, sorduğumuz soruların çerçevesini oluşturmaya yardımcı oluyor. Yer ve zamandaki iklim modellerinin doğrudan gözlemleyebileceğimiz şeylerle nasıl bağlantılı olduğunu görmek için incelenebilir. Ancak iklim modellerinin (örneğin) bulut süreçleriyle ilgili pek çok belirsizliği olduğunu biliyoruz ve bu nedenle hassasiyeti tahmin etmek için bunları doğrudan kullanmadık. Bununla birlikte, bir iklim modelinin bağımsız olarak sınırlandırılmış aralığımız dahilinde bir hassasiyete sahip olup olmadığını değerlendirmek için sonuçlarımızı kullanabilirsiniz. “

Sorumuz: Dünyanın iklim duyarlılığının yeni tahmini aralığınız, değerin alt veya üst uçtan ziyade önceki tahmin aralığının orta noktası civarında olduğunu tespit ediyor. Bu, bu yüzyılda Dünya’nın küresel sıcaklıklarının ve Dünya ikliminin projeksiyonları açısından pratik olarak ne anlama geliyor?

Schmidt: “Bu, iklime duyarlılığın onu görmezden gelebileceğimiz kadar düşük olmadığı ve umutsuzluğa kapılmamız için de çok yüksek olmadığı anlamına geliyor. Nihayetinde, insan yapımı iklim değişikliğinin bir sorun olduğu (ve olmaya devam edeceği) halde, toplum olarak eylemlerimizin bu yörüngeyi değiştirebileceğini söylüyor. “

Sorumuz: Dünya’nın iklim duyarlılığının 3,9 Kelvin’den daha yüksek olma olasılığı nedir? 2.6 Kelvin’den düşük mü?

Schmidt: “Yaptığımız analizin öznel unsurları var ve diğer insanlar olayları biraz farklı şekilde yorumlamaya karar verebilir. Bu alternatif seçeneklerden bazılarını araştırdık. Bu durum belirsizliği biraz genişletiyor, ancak temelde, alt uçtan daha düşük olma ihtimalinin altıda bir ve altıda birden daha yüksek olduğunu tahmin ediyoruz.

Sorumuz: Dünya atmosferindeki karbondioksit konsantrasyonu şu anda yaklaşık 414 ppm. Mevcut emisyon senaryoları kapsamında daha iyi bir iklim duyarlılığı tahminine sahip olmak için gelecekteki karbondioksit artışları için tahminler nelerdir ? Bu iklimimizin gelecekte nasıl değişebileceğine dair anlayışımızı nasıl geliştirir?

Schmidt: “Karbondioksitin gelecekteki yörüngesi, toplum olarak bulabildiğimiz tüm fosil yakıtları yakmaya karar verirsek gibi ne yaptığımıza bağlı olacak.

Yüzyılın sonuna kadar 900 ppm’ye ulaşabiliriz, ancak emisyonları agresif bir şekilde azaltırsak 500 ppm’nin altında kalabiliriz, belki daha düşük.

İklim hassasiyeti bize sıcaklık açısından ne bekleyebileceğimizi söyler. Düşük senaryo için başka bir 1 veya 2 santigrat derece (1,8 veya 3,6 derece Fahrenheit) arasında, ki bu çok ciddi olabilir. Felaket olacak son senaryo için, 4 ila 7 santigrat derece arasında (7,2 ve 12,6 Fahrenheit derece. )

Sorumuz: Çalışmadaki rolünüz neydi?

Marvel: “Duyarlılıkla ilgili tarihsel kısıtlamalara bakan, 20. yüzyılda işlerin nasıl değiştiği ve ileride işlerin nasıl değişeceği konusundaki farklılıkları hesaba kattığımızdan ve tarihsel iklim kayıtlarındaki belirsizliklerin uygun şekilde çalışmlara dahil edildiğinden emin olmak için bölümün önde gelen bilim adamlarından biriydim. . “

Schmidt: “Esas olarak paleoiklim bölümünde çalıştım ve yaklaşık 3 milyon Yıl önce gezegenin tarihindeki önemli dönemlerden en uygun verileri kullandığımızdan emin oldum (son buzul çağı veya karbondioksitin şu anki kadar yüksek olduğu son zaman gibi – ).”

TMMOB

METEOROLOJİ MÜHENDİSLERİ ODASI

KAYNAK: NASA GLOBAL CLIMATE CHANGE