Bagaimana para ilmuwan melacak peran umat manusia dalam peristiwa cuaca ekstrem

Untuk melakukan hal ini, para peneliti menjalankan program komputer yang dikenal sebagai model iklim yang mensimulasikan pola cuaca dari waktu ke waktu, tidak seperti yang digunakan untuk prakiraan cuaca lokal selama tujuh hari. Tapi mereka menciptakan kembali cuaca selama beberapa dekade atau abad, bukan jam atau hari.

“Hal yang paling keren tentang model iklim adalah Anda memiliki ilmuwan di komputer, dan Anda dapat menjalankan eksperimen pada komputer tersebut,” katanya. Andrew Pershingwakil presiden sains di organisasi penelitian nirlaba Iklim tengah. “Dan Anda benar-benar dapat melakukan eksperimen tentang bagaimana jadinya dunia ini jika pemanasan global tidak pernah terjadi.”

Menghubungkan perubahan iklim dengan aktivitas manusia adalah tugas dua orang Pemenang Hadiah Nobel FisikaSoyokuro Manabe dan Klaus Hasselmann yang memelopori pengembangan model iklim mulai tahun 1960an. Model iklim Bantu kami memahami bagaimana iklim telah berubah di masa lalu dan mungkin berubah di masa depan. Mereka memecahkan persamaan matematika yang menggambarkan bagaimana energi dan materi berinteraksi di berbagai belahan lautan, atmosfer, dan daratan.

Ilmuwan atribusi menggunakan model iklim untuk merekonstruksi kehidupan Bumi selama beberapa ratus tahun terakhir, menghilangkan semua emisi gas rumah kaca dari manusia. Dengan membandingkan dunia khayalan ini dengan dunia kita, mereka dapat melihat apakah kejadian ekstrem seperti banjir, kekeringan, atau cuaca dingin terlihat berbeda dan apa dampak emisi tersebut terhadap cuaca kita.

Misalnya, A Studi atribusi Pada bulan Juli, ditemukan bahwa gelombang panas di Amerika Utara dan Eropa “hampir mustahil” terjadi di dunia tanpa perubahan iklim.

Jika manusia tidak menghangatkan bumi dengan membakar bahan bakar fosil, gelombang panas seperti ini akan jarang terjadi. Namun pada kenyataannya, kita memperkirakan hal ini akan terjadi setiap 15 tahun di Amerika Utara dan setiap 10 tahun di Eropa, menurut para ilmuwan atribusi.

Mereka juga memperingatkan bahwa jika manusia terus menghasilkan emisi seperti saat ini, emisi tersebut akan meningkat setiap dua hingga lima tahun mulai pertengahan tahun 2030an.

“Ini adalah informasi yang sangat penting bagi pengelola sumber daya air, perencana kota, dan pembuat kebijakan dalam hal adaptasi dan ketahanan iklim,” katanya. kevin a. buluhprofesor ilmu kelautan dan atmosfer di Stony Brook University.

Sampai saat ini, para ilmuwan menghindari menghubungkan peristiwa apa pun dengan perubahan iklim, dengan gagasan bahwa cuaca pada dasarnya tidak dapat diprediksi dan tidak memiliki penyebab tunggal. Namun pada tahun 2004, apa yang dianggap sebagai peristiwa ekstrem pertama terjadi diam Studi tersebut menemukan bahwa perubahan iklim “setidaknya meningkatkan risiko dua kali lipat” gelombang panas di Eropa tahun lalu, yang menewaskan lebih dari 70.000 orang.

Hampir semua fenomena iklim bisa terjadi secara kebetulan, namun penulis berpendapat bahwa model iklim dapat digunakan untuk mengungkap peran umat manusia dalam meningkatkan kemungkinan terjadinya panas ekstrem tersebut. Mereka melakukan simulasi iklim dengan dan tanpa emisi manusia ribuan kali, menghitung berapa kali gelombang panas ekstrem yang terjadi pada tahun 2003. Meskipun peristiwa ini jarang terjadi pada kedua kasus tersebut, peristiwa ini telah terjadi dua kali di dunia karena ulah manusia. emisi.

Sejak studi penting pertama tersebut, para ilmuwan telah menyelidiki masalah ini Lebih dari 500 Bencana-bencana yang berhubungan dengan cuaca di seluruh dunia, dengan 71 persen di antaranya diketahui menjadi lebih besar kemungkinannya atau lebih parahnya karena perubahan iklim yang disebabkan oleh manusia. Dengan bantuan komputer yang lebih cepat dan model iklim yang lebih akurat, para peneliti kini dapat melakukan analisis ini dalam hitungan hari, bukan hitungan bulan.

itu Atribusi Cuaca Dunia (WWA) Inisiatif ini, yang dibentuk pada tahun 2015 oleh tim ilmuwan iklim internasional, telah melakukan lebih dari 50 studi atribusi, sebagian besar dilakukan setelah atau selama peristiwa. WWA bertanggung jawab untuk menganalisis suhu ekstrem bulan Juli di seluruh dunia, dan kompilasinya hanya memerlukan waktu lima hari.

Banyak peneliti melihat atribusi peristiwa ekstrem sebagai alat komunikasi yang berpotensi menghubungkan perubahan iklim dengan pengalaman masyarakat sehari-hari. “Melakukan atribusi secara real-time akan sangat berguna bagi masyarakat untuk mendapatkan informasi, sekaligus fokus pada kejadian ekstrem,” kata anggota tim WWA tersebut. Robert FawterDirektur Institut Pierre-Simon Laplace.

WWA menyebut pemanasan global sebagai penyebab utama perubahan iklim Kekeringan di Afrika Timur Dari tahun 2020 hingga 2022 Gelombang panas di Amerika Selatan Dan tahun 2022 Banjir di Pakistan.

Namun dalam kasus A Kekeringan di Madagaskar 2019WWA menemukan bahwa penurunan curah hujan sebagian besar disebabkan oleh perubahan iklim alami, meskipun PBB menyatakan sebaliknya.

Climate Central telah mengadaptasi metode yang dikembangkan oleh WWA untuk menciptakan Indeks Pergeseran Iklim (CSI), ukuran yang mengungkapkan seberapa besar perubahan kondisi cuaca harian akibat perubahan iklim. Pershing dan rekan-rekannya menghitung rata-rata hasil dari 22 model iklim dan menghitung kemungkinan suhu lokal harian dengan dan tanpa riwayat emisi gas rumah kaca.

Terakhir analisis Perubahan iklim membuat bulan Juli lebih panas bagi lebih dari 6,5 miliar orang, atau 81 persen populasi bumi, dan mereka melihat data dari 4.700 kota dan 200 negara. “Hampir tidak ada tempat di bumi yang luput dari dampak perubahan iklim” pada bulan Juli, kata Pershing.

Reed Lab berspesialisasi dalam studi atribusi peristiwa yang secara khusus mengamati dampak badai. Dalam setiap penelitian, ia menjalankan 40 simulasi selama 150 tahun terakhir, dengan permukaan laut, suhu atmosfer, dan kelembapan atmosfer sedikit berbeda untuk menambah unsur peluang dalam mempengaruhi kondisi cuaca. Ini juga mencakup “jalur kendali pra-industri” yang menggambarkan iklim tahun 1850, atau masa sebelum emisi manusia meningkat.

Setelah memperbesar waktu dan area tertentu untuk menangkap target tornado, Reid menjalankan ramalan cuaca tujuh hari. Untuk mengetahui jejak kaki manusia, mereka membandingkan karakteristik badai selama minggu tersebut, seperti tingkat curah hujan, jumlah akumulasi, intensitas dan ukuran.

untuk dia diam Musim badai Atlantik Utara tahun 2020, salah satu musim badai paling aktif dalam sejarah, menunjukkan bahwa perubahan iklim meningkatkan tingkat curah hujan sebesar 11 persen dan jumlah curah hujan sebesar 8 persen.