Τιμ Πάλμερ λέει ότι πρέπει να συγκεντρώσουμε τους πόρους μας για να δημιουργήσουμε κλιματικά μοντέλα υψηλής ανάλυσης που μπορούν να χρησιμοποιήσουν οι κοινωνίες, πριν να είναι πολύ αργά
Πέρυσι ήταν πολύ καυτερό. Οι θερμοκρασίες της ξηράς και της θάλασσας ήταν έως και 0.2 °C υψηλότερες κάθε μήνα το δεύτερο εξάμηνο του 2023, με αυτές τις θερμές ανωμαλίες να συνεχίζονται μέχρι το 2024. Γνωρίζουμε ότι ο κόσμος θερμαίνεται, αλλά η ξαφνική έκρηξη θερμότητας δεν είχε προβλεφθεί. Όπως έγραψε ο κλιματικός επιστήμονας της NASA Gavin Schmidt in Φύση πρόσφατα: «Είναι ταπεινό και λίγο ανησυχητικό να παραδεχόμαστε ότι κανένα έτος δεν έχει μπερδέψει τις προγνωστικές ικανότητες των επιστημόνων για το κλίμα περισσότερο από το 2023».
Όπως εξήγησε ο Schmidt, ένα ξόρκι ζέστης που έσπασε ρεκόρ είχε κριθεί «απίθανο» παρά το γεγονός ότι το 2023 ήταν έτος Ελ Νίνιο, όπου τα σχετικά δροσερά νερά στον κεντρικό και ανατολικό ισημερινό Ειρηνικό Ωκεανό αντικαθίστανται από θερμότερα νερά. Το πρόβλημα είναι ότι οι πολύπλοκες αλληλεπιδράσεις μεταξύ της ατμοσφαιρικής μεταφοράς σε βάθος και των ισημερινών τρόπων μεταβλητότητας των ωκεανών, που βρίσκονται πίσω από το Ελ Νίνιο, δεν επιλύονται ελάχιστα στα συμβατικά κλιματικά μοντέλα.
Η αδυναμία μας να προσομοιώσουμε σωστά το Ελ Νίνιο με τα τρέχοντα κλιματικά μοντέλα (J. Climate 10.1175/JCLI-D-21-0648.1) είναι σύμπτωμα ενός πολύ μεγαλύτερου προβλήματος. Το 2011 υποστήριξα ότι τα σύγχρονα κλιματικά μοντέλα δεν ήταν αρκετά καλά για να προσομοιώσουν τη μεταβαλλόμενη φύση των ακραίων καιρικών συνθηκών, όπως η ξηρασία, τα κύματα καύσωνα και οι πλημμύρες (βλ.Ένα CERN για την κλιματική αλλαγή” Μάρτιος 2011 σελ. 13). Με αποστάσεις σημείων δικτύου συνήθως περίπου 100 km, αυτά τα μοντέλα παρέχουν μια θολή, παραμορφωμένη όραση του μελλοντικού κλίματος. Για μεταβλητές όπως η βροχόπτωση, τα συστηματικά σφάλματα συνδέονται με τόσο χαμηλή χωρική ανάλυση μεγαλύτερο από τα σήματα της κλιματικής αλλαγής που προσπαθούν να προβλέψουν τα μοντέλα.
Απαιτούνται ζωτικής σημασίας αξιόπιστα κλιματικά μοντέλα, ώστε οι κοινωνίες να μπορούν να προσαρμοστούν στην κλιματική αλλαγή, να αξιολογήσουν τον επείγοντα χαρακτήρα της επίτευξης του καθαρού μηδενός ή να εφαρμόσουν λύσεις γεωμηχανικής εάν τα πράγματα πάνε πολύ άσχημα. Ωστόσο, πώς είναι δυνατόν να προσαρμοστούμε εάν δεν γνωρίζουμε εάν η ξηρασία, τα κύματα καύσωνα, οι καταιγίδες ή οι πλημμύρες προκαλούν τη μεγαλύτερη απειλή; Πώς αξιολογούμε τον επείγοντα χαρακτήρα του καθαρού μηδενισμού εάν τα μοντέλα δεν μπορούν να προσομοιώσουν τα σημεία «καμπής»; Πώς είναι δυνατόν να συμφωνήσουμε για πιθανές λύσεις γεωμηχανικής εάν δεν είναι δυνατό να εκτιμηθεί αξιόπιστα εάν ο ψεκασμός αερολυμάτων στη στρατόσφαιρα θα αποδυναμώσει τους μουσώνες ή θα μειώσει την παροχή υγρασίας στα τροπικά δάση; Οι σχεδιαστές κλιματικών μοντέλων πρέπει να λάβουν πολύ πιο σοβαρά υπόψη το ζήτημα της ανεπάρκειας των μοντέλων εάν επιθυμούν να παράσχουν στην κοινωνία αξιόπιστες πληροφορίες σχετικά με την κλιματική αλλαγή.
Το 2011 κατέληξα στο συμπέρασμα ότι έπρεπε να αναπτύξουμε παγκόσμια κλιματικά μοντέλα με χωρική ανάλυση περίπου 1 km (με συμβατή χρονική ανάλυση) και ο μόνος τρόπος για να το πετύχουμε αυτό είναι να συγκεντρώσουμε ανθρώπινους πόρους και υπολογιστές για να δημιουργήσουμε ένα ή περισσότερα διεθνώς ομόσπονδα ινστιτούτα. Με άλλα λόγια, χρειαζόμαστε ένα «CERN για την κλιματική αλλαγή» – μια προσπάθεια εμπνευσμένη από την εγκατάσταση σωματιδιακής φυσικής κοντά στη Γενεύη, η οποία έχει γίνει έμβλημα για διεθνή συνεργασία και πρόοδο.
Ήταν πριν από 13 χρόνια και από τότε η φύση μίλησε με εκδίκηση. Έχουμε δει πρωτόγνωρους καύσωνες, καταιγίδες και πλημμύρες, τόσο πολύ το Παγκόσμιο Οικονομικό Φόρουμ χαρακτήρισε τα «ακραία καιρικά φαινόμενα» ως το πιο πιθανό παγκόσμιο γεγονός να πυροδοτήσει οικονομική κρίση τα επόμενα χρόνια. Ως εξέχων επιστήμονας του κλίματος Michael Mann Σημειώνεται το 2021 μετά από μια καταστροφική πλημμύρα στη Βόρεια Ευρώπη: «Το σήμα της κλιματικής αλλαγής αναδύεται από τον θόρυβο πιο γρήγορα από ό,τι προέβλεπαν τα μοντέλα». Αυτή η άποψη υποστηρίχθηκε από έναν ενημερωτικό σημείωμα από τη Βασιλική Εταιρεία για τη συνάντηση COP26 για την κλιματική αλλαγή που πραγματοποιήθηκε στη Γλασκώβη το 2021, η οποία δήλωσε ότι η αδυναμία προσομοίωσης φυσικών διεργασιών με λεπτομέρεια ευθύνεται για «τις πιο σημαντικές αβεβαιότητες στο μελλοντικό κλίμα, ειδικά σε περιφερειακό και τοπικό επίπεδο».
Ωστόσο, οι βελτιώσεις στη μοντελοποίηση δεν έχουν συμβαδίσει με τη μεταβαλλόμενη φύση αυτών των ακραίων πραγματικών φαινομένων. Ενώ πολλά εθνικά κέντρα μοντελοποίησης κλίματος άρχισαν επιτέλους να εργάζονται για μοντέλα υψηλής ανάλυσης, στις τρέχουσες τάσεις θα χρειαστεί μέχρι το δεύτερο μισό του αιώνα για να επιτευχθεί ανάλυση χιλιομετρικής κλίμακας. Θα είναι πολύ αργά για να είναι χρήσιμο να αντιμετωπιστεί η κλιματική αλλαγή (βλ. εικόνα παρακάτω) και η επείγουσα ανάγκη χρειάζεται περισσότερο από ποτέ.
Μια κλιματική παραμονή
Η συγκέντρωση ανθρώπινων και υπολογιστικών πόρων διεθνώς είναι μια λύση που φαίνεται προφανής. Σε μια ανασκόπηση της βρετανικής επιστήμης το 2023, ο βραβευμένος με Νόμπελ Paul Nurse σχολίασε ότι «υπάρχουν ερευνητικοί τομείς παγκόσμιας στρατηγικής σημασίας όπου θα μπορούσαν να εξεταστούν νέα πολυεθνικά χρηματοδοτούμενα ινστιτούτα ή διεθνείς ερευνητικές υποδομές, ένα προφανές παράδειγμα είναι ένα ινστιτούτο κλιματικής αλλαγής που βασίζεται στο μοντέλο EMBL [Ευρωπαϊκό Εργαστήριο Μοριακής Βιολογίας]». Πρόσθεσε ότι «τέτοια ιδρύματα είναι ισχυρά εργαλεία πολυεθνικής συνεργασίας και αποφέρουν μεγάλα οφέλη όχι μόνο διεθνώς αλλά και για το κράτος υποδοχής».
Λοιπόν, γιατί δεν έχει συμβεί; Κάποιοι λένε ότι δεν χρειαζόμαστε περισσότερη επιστήμη και αντ' αυτού πρέπει να ξοδέψουμε χρήματα για να βοηθήσουμε όσους υποφέρουν ήδη από την κλιματική αλλαγή. Αυτό είναι αλήθεια, αλλά τα μοντέλα υπολογιστών έχουν βοηθήσει μαζικά τις ευάλωτες κοινωνίες όλα αυτά τα χρόνια. Πριν από τη δεκαετία του 1980, οι κακώς προβλεπόμενοι τροπικοί κυκλώνες θα μπορούσαν να σκοτώσουν εκατοντάδες χιλιάδες ανθρώπους σε ευάλωτες κοινωνίες. Τώρα, με βελτιωμένη ανάλυση μοντέλου, μπορούν να γίνουν εξαιρετικές προβλέψεις για την επόμενη εβδομάδα (και η δυνατότητα επικοινωνίας των προβλέψεων) και είναι σπάνιο να σκοτωθούν περισσότεροι από μερικές δεκάδες άνθρωποι από ακραία καιρικά φαινόμενα.
Τα κλιματικά μοντέλα υψηλής ανάλυσης θα βοηθήσουν στο στόχευση δισεκατομμυρίων δολαρίων επενδύσεων για να επιτρέψουν στις ευάλωτες κοινωνίες να γίνουν ανθεκτικές σε συγκεκριμένους περιφερειακούς τύπους μελλοντικών ακραίων καιρικών συνθηκών. Χωρίς αυτές τις πληροφορίες, οι κυβερνήσεις θα μπορούσαν να σπαταλήσουν τεράστια χρηματικά ποσά για κακή προσαρμογή. Πράγματι, επιστήμονες από τον παγκόσμιο νότο ήδη παραπονούνται ότι δεν έχουν αξιόπιστες πληροφορίες από τα σύγχρονα μοντέλα για να λαμβάνουν τεκμηριωμένες αποφάσεις.
Άλλοι λένε ότι είναι απαραίτητα διαφορετικά μοντέλα, ώστε όταν συμφωνούν όλοι, να είμαστε σίγουροι για τις προβλέψεις τους. Ωστόσο, η τρέχουσα γενιά κλιματικών μοντέλων δεν είναι καθόλου διαφορετική. Όλοι υποθέτουν ότι οι κρίσιμα σημαντικές κλιματικές διεργασίες του υποπλέγματος, όπως η βαθιά μεταφορά, η ροή πάνω από την ορογραφία και η ανάμειξη ωκεανών από δίνες μέσης κλίμακας, μπορούν να παραμετροποιηθούν με απλούς τύπους. Αυτή η υπόθεση είναι ψευδής και είναι η πηγή κοινών συστηματικών λαθών στα σύγχρονα μοντέλα. Είναι καλύτερα να αντιπροσωπεύουμε την αβεβαιότητα του μοντέλου με περισσότερα επιστημονικά έγκυρες μεθοδολογίες.
Μια αλλαγή, ωστόσο, θα μπορούσε να είναι στον ορίζοντα. Πέρυσι πραγματοποιήθηκε στο Βερολίνο μια σύνοδος κορυφής για τη μοντελοποίηση του κλίματος για την έναρξη του διεθνούς έργου Μηχανές Οπτικοποίησης Γης (ΠΑΡΑΜΟΝΗ). Στοχεύει όχι μόνο στη δημιουργία μοντέλων υψηλής ανάλυσης, αλλά και στην ενίσχυση της συνεργασίας μεταξύ επιστημόνων από τον παγκόσμιο βορρά και τον νότο για να συνεργαστούν για τη λήψη ακριβών, αξιόπιστων και εφαρμόσιμων κλιματικών πληροφοριών.
Όπως και το EMBL, σχεδιάζεται ότι το EVE θα περιλαμβάνει μια σειρά από εξαιρετικά διασυνδεδεμένους κόμβους, ο καθένας με αποκλειστική υπολογιστική ικανότητα κλίμακας exascale, που θα εξυπηρετεί όλη την παγκόσμια κοινωνία. Η χρηματοδότηση για κάθε κόμβο – περίπου 300 εκατομμύρια δολάρια ετησίως – είναι μικρή σε σύγκριση με τα τρισεκατομμύρια δολάρια απώλειας και ζημίας που θα προκαλέσει η κλιματική αλλαγή.
Ας ελπίσουμε ότι σε άλλα 13 χρόνια το EVE ή κάτι παρόμοιο θα παράγει τις αξιόπιστες κλιματικές προβλέψεις που χρειάζονται πλέον απεγνωσμένα οι κοινωνίες σε όλο τον κόσμο. Αν όχι, τότε φοβάμαι ότι θα είναι πολύ αργά.
- SEO Powered Content & PR Distribution. Ενισχύστε σήμερα.
- PlatoData.Network Vertical Generative Ai. Ενδυναμώστε τον εαυτό σας. Πρόσβαση εδώ.
- PlatoAiStream. Web3 Intelligence. Ενισχύθηκε η γνώση. Πρόσβαση εδώ.
- PlatoESG. Ανθρακας, Cleantech, Ενέργεια, Περιβάλλον, Ηλιακός, Διαχείριση των αποβλήτων. Πρόσβαση εδώ.
- PlatoHealth. Ευφυΐα βιοτεχνολογίας και κλινικών δοκιμών. Πρόσβαση εδώ.
- πηγή: https://physicsworld.com/a/why-we-still-need-a-cern-for-climate-change/
