Καύσωνες και Μαθηματικά Μοντέλα Κλίματος

 

 

"Ο καύσωνας που έπληξε τις δυτικές ΗΠΑ και τον Καναδά στα τέλη Ιουνίου θα ήταν σχεδόν αδύνατον να έχει εμφανιστεί αν δεν υπήρχαν οι κλιματικές αλλαγές που έχει προκαλέσει ο άνθρωπος". 

Σε αυτό το πόρισμα κατέληξε μια ομάδα επιστημόνων και ερευνητών από όλο τον κόσμο συμπληρώνοντας πως αυτό το καιρικό φαινόμενο είναι πλέον 150 φορές πιο πιθανό να συμβεί.

Οι ερευνητές διευκρίνισαν επίσης ότι οι θερμοκρασίες που καταγράφηκαν ήταν κατά περίπου 2 βαθμούς Κελσίου πιο υψηλές από αυτές που θα ήταν αν το κύμα ακραίας ζέστης είχε προκληθεί στις αρχές της βιομηχανικής επανάστασης.

Για την έρευνα τους οι επιστήμονες μελέτησαν τις μετρήσεις των θερμοκρασιών της πιο πυκνοκατοικημένης πληγείσας ζώνης, γύρω από τις αμερικανικές πόλεις Σιάτλ και Πόρτλαντ και το Βανκούβερ στον Καναδά, αρκετές δεκαετίες πριν. 

 

Έπειτα, χρησιμοποίησαν μαθηματικά μοντέλα για να συγκρίνουν το σημερινό κλίμα με αυτό του παρελθόντος, καταλήγοντας στο συμπέρασμα πως μια σειρά παραγόντων κατέστησε δυνατό το φαινόμενο αυτό, υπογραμμίζοντας όμως τον ρόλο της ξηρασίας που υπήρχε στην περιοχή τη φετινή άνοιξη, με το ξηρό έδαφος να έχει ως αποτέλεσμα την ελάχιστη εξάτμιση νερού που θα επέτρεπε στο να περιοριστεί η ζέστη.

Για το μέλλον δύο σενάρια είναι πιθανά, σύμφωνα με την έρευνα. Το πρώτο είναι πως ενώ η κλιματική κρίση έχει ενισχυθεί και καταστήσει πολύ πιο πιθανό ένα τέτοιο γεγονός, αυτό παραμένει ακόμα πολύ σπάνιο. Η δεύτερη υπόθεση είναι πιο ανησυχητική, αφού η γενική αύξηση των θερμοκρασιών θα μπορούσε να οδηγήσει στο να ξεπεραστεί ένα όριο, προκαλώντας μια εκθετική υπερθέρμανση περισσότερο σημαντική από αυτή που προβλεπόταν μέχρι σήμερα και την οποία τα σημερινά μαθηματικά μοντέλα δεν μπορούν να προβλέψουν.

 

Στον παραπάνω χάρτη βλέπουμε επίσης τις θερμοκρασίες αέρα στην ευρύτερη περιοχή της Μέσης Ανατολής στις 6 Ιουνίου 2021. Ο χάρτης προέρχεται από το μοντέλο GEOS της NASA (Goddard Earth Observing System) και απεικονίζει τις θερμοκρασίες αέρα στα 2 μέτρα πάνω από το έδαφος. Στις περιοχές με έντονο κόκκινο χρώμα, το μοντέλο εμφανίζει θερμοκρασίες περίπου 50 βαθμούς Κελσίου.

Το μοντέλο GEOS, όπως όλα τα μοντέλα καιρού και κλίματος, χρησιμοποιεί μαθηματικές εξισώσεις που αντιπροσωπεύουν φυσικές διεργασίες (όπως διαδικασίες καθίζησης και σχηματισμού νεφών) για τον υπολογισμό του τι θα προκύψει στην ατμόσφαιρα. Οι πραγματικές μετρήσεις των φυσικών ιδιοτήτων, όπως η θερμοκρασία, η υγρασία και οι άνεμοι, εισάγονται συστηματικά στο μοντέλο για να διατηρηθεί η προσομοίωση όσο το δυνατόν πιο κοντά στην παρατηρούμενη πραγματικότητα.

Ας δούμε όμως πως λειτουργεί ένα τέτοιο μοντέλο.

 

 

Ο σκοπός του είναι να δημιουργήσει ένα δυναμικό πορτρέτο της Γης μέσω αριθμητικών πειραμάτων που προσομοιώνουν τις τρέχουσες γνώσεις μας για τις δυναμικές και φυσικές διαδικασίες που διέπουν τις καιρικές και κλιματικές μεταβολές. 

 

Η προσομοίωση που απεικονίζεται στο παραπάνω βίντεο καταγράφει πώς οι άνεμοι ανεβάζουν αερολύματα από την επιφάνεια της Γης και τα μεταφέρουν σε όλο τον κόσμο κατά την περίοδο από 1ης Σεπτεμβρίου 2006 έως 17 Μαρτίου 2007. Τέτοιες προσομοιώσεις επιτρέπουν στους επιστήμονες να εντοπίσουν τις πηγές και τις οδούς αυτών των μικροσκοπικών σωματιδίων που επηρεάζουν τον καιρό και το κλίμα.

Η προσομοίωση αυτή αντιπροσωπεύει μια ποικιλία χαρακτηριστικών παγκοσμίως, όπως:  

Η σκόνη (κόκκινη) φυσάει πάνω από την έρημο της Σαχάρας και αλληλεπιδρά με δύο τροπικούς κυκλώνες του Ατλαντικού. 

Το θαλασσινό αλάτι (μπλε) που αναδεύεται από τον ωκεανό από επιφανειακούς ανέμους είναι το πιο διαδεδομένο κατά μήκος των διαδρομών καταιγίδας στον Νότιο Ωκεανό και εντός τροπικών κυκλώνων. 

Ο οργανικός και μαύρος άνθρακας (πράσινος) εκρήγνυται από εκτεταμένη καύση βιομάζας στη Νότια Αμερική και την Αφρική. 

Το θειικό (λευκό) προέρχεται από τρεις κύριες πηγές: εκπομπές ορυκτών καυσίμων στην Ασία, την Ευρώπη και τις Ηνωμένες Πολιτείες, ένα ενεργό ηφαίστειο στη Μοζαμβίκη της Αφρικής και μια μεγάλη έκρηξη από το ηφαίστειο Karthala στο νησί Grande Comore τον Ιανουάριο του 2007.

(Η προσομοίωση χρησιμοποίησε το μοντέλο συστήματος παρατήρησης Goddard Earth, έκδοση 5 (GEOS-5) και το μοντέλο Goddard Chemistry Aerosol Radiation and Transport (GOCART). Λειτουργούσε με 3.750 επεξεργαστές του υπερυπολογιστή Discover στο Κέντρο Προσομοίωσης Κλίματος της NASA. Η ανάπτυξη του GEOS-5 χρηματοδοτείται από το Πρόγραμμα Μοντελοποίησης, Ανάλυσης και Πρόβλεψης της NASA.)

Την ώρα λοιπόν που η θερμοκρασία σε όλο τον κόσμο έχει ήδη αυξηθεί κατά τουλάχιστον 1,1 βαθμό Κελσίου σε σχέση με τα προβιομηχανικά επίπεδα, η Συμφωνία του Παρισιού για το κλίμα έχει ως στόχο να περιοριστεί αυτή η υπερθέρμανση του πλανήτη κάτω των +2 βαθμών Κελσίου.

Καθώς το φαινόμενο ενός ισχυρού και παρατεταμένου καύσωνα θα έχει πιθανότητα να επαναλαμβάνεται κάθε 5 με 10 χρόνια θα πρέπει να ληφθούν μέτρα προσαρμογής στις νέες συνθήκες, κυρίως συστήματα προειδοποίησης για κύματα καύσωνα για τους πληθυσμούς και η κατασκευή κατάλληλων κτιρίων.

Κυρίως όμως, οι επιστήμονες κάνουν έκκληση για μακροπρόθεσμη μείωση στις εκπομπές των αερίων που προκαλούν το φαινόμενο του θερμοκηπίου, με κάθε τίμημα.

Πηγή: Meteo, NASA.