Pada tahun 2003, gelombang panas mematikan menghantam Eropa yang akan mengantarkan era baru ilmu iklim. Pada bulan Juli dan Agustus saja, suhu di atas 115 ° F merenggut hampir 70.000 nyawa. Namun, sementara suhu global rata-rata telah meningkat pada klip stabil sejak pertengahan abad ke-20, gelombang panas yang kuat telah didokumentasikan dari waktu ke waktu sebelum itu. Bagi para ilmuwan iklim, itu berarti bahwa menghubungkan gelombang panas dengan pemanasan global tidak akan mungkin terjadi.
Konten terkait
- Pesanan Membuat Kota Mudah Dinavigasi — Itu Juga Dapat Membuat Mereka Lebih Panas
- Bagaimana Kota Pesisir Berevolusi untuk Menghadapi Hujan Ekstrim
- Perubahan Iklim, dan Cod, Menyebabkan Satu Heck of the Lobster Boom di Maine
- Bagaimana Taman Nasional Memainkan Game "Bagaimana Jika" untuk Mempersiapkan Perubahan Iklim
Jadi ketika tim peneliti Inggris menggunakan data lingkungan dan simulasi model untuk membangun hubungan statistik antara perubahan iklim dan gelombang panas, mereka mendapat perhatian.
Meskipun mereka tidak dapat membuktikan bahwa pemanasan global telah "menyebabkan" kehangatan, para ilmuwan menegaskan bahwa pemanasan dari emisi manusia telah menggandakan risiko peristiwa cuaca ekstrem. Diterbitkan di Nature, studi pertama dari jenisnya meluncurkan bidang baru "sains atribusi, " yang menggunakan pengamatan dan model untuk menggoda faktor-faktor yang menyebabkan peristiwa iklim ekstrem.
Sejak itu, model yang lebih baik dan lebih banyak data telah membantu para ilmuwan iklim menjadi lebih baik dalam memprediksi cuaca ekstrem. Tetapi seberapa percaya diri para ilmuwan mengaitkan peristiwa cuaca ekstrem ini dengan perubahan iklim antropogenik? Akankah mereka dapat secara definitif mengatakan bahwa emisi kita menyebabkan kekeringan, angin topan atau gelombang panas tertentu?
Kami mengajukan pertanyaan-pertanyaan ini kepada tiga ahli yang menggunakan data lingkungan dan teknik pemodelan untuk mempelajari cuaca ekstrem dan perubahan iklim global.
Agar lebih jelas, para ilmuwan dapat dan memang menegaskan bahwa perubahan iklim antropogenik memiliki efek global yang luas, mulai dari pencairan lapisan es dan kenaikan permukaan laut hingga peningkatan curah hujan. "Banyak bukti menunjukkan bahwa aktivitas manusia, terutama emisi gas rumah kaca, terutama bertanggung jawab atas perubahan iklim yang diamati baru-baru ini, " demikian bunyi laporan perubahan iklim federal yang diterbitkan dalam bentuk draft pada Januari, dan dipublikasikan oleh New York Times pekan lalu.
Berkat kemajuan superkomputer dan penggabungan ratusan model iklim yang dikembangkan oleh para peneliti di seluruh dunia, mereka juga lebih percaya diri secara statistik daripada sebelumnya dalam mengatakan bahwa badai hebat, kekeringan, dan gelombang panas yang memecahkan rekor terjadi dengan frekuensi yang meningkat karena manusia. "Sepuluh tahun yang lalu kami tidak akan mampu melakukannya, " kata Ken Kunkel, seorang ilmuwan iklim di North Carolina State University yang juga bekerja dengan Administrasi Kelautan dan Atmosfer Nasional.
Tapi mengolok-olok acara cuaca individu lebih sulit. Sejarah planet ini dipenuhi dengan gelombang panas tak terduga yang berkepanjangan dan badai yang merusak mendadak jauh sebelum manusia mulai memompa gas rumah kaca. "Tantangan besar adalah bahwa peristiwa ekstrem seperti ini selalu terjadi, " kata Kunkel, yang karyanya berfokus pada badai besar yang menyebabkan kerusakan besar di AS. Namun, katanya, "Bisakah Anda mengatakan, 'Peristiwa ini disebabkan oleh pemanasan global ? Tidak.'"
Kesulitan mengisolasi pelakunya di balik cuaca ekstrem mirip dengan tantangan diagnostik yang dihadapi dokter, kata Noah Diffenbaugh, seorang ilmuwan sistem bumi di Universitas Stanford. Hanya karena satu pasien sembuh dari kanker setelah menggunakan obat tertentu, misalnya, tidak cukup bukti bagi dokter untuk secara luas meresepkan zat itu sebagai obat kanker. Alih-alih, obat perlu melalui ratusan percobaan yang direplikasi pada banyak populasi sebelum dokter cukup yakin bahwa ia bekerja.
Dalam ilmu kedokteran dan ilmu iklim, "posisi default adalah hipotesis nol: bahwa setiap peristiwa terjadi secara kebetulan, " kata Diffenbaugh. "Kami memiliki beban pembuktian yang sangat tinggi untuk menolak hipotesis nol itu."
Tetapi tidak seperti dalam kedokteran, ketika datang ke Bumi, kita tidak memiliki kemampuan untuk melakukan uji klinis pada ratusan atau ribuan planet serupa untuk membalikkan hipotesis nol itu. Kami hanya memiliki satu planet, dan satu garis waktu. Jadi para ilmuwan harus kreatif dalam menemukan cara untuk mengamati realitas lain yang mungkin.
Untuk melakukan eksperimen planet — yang setara dengan uji klinis dalam kedokteran — mereka menggunakan model komputer yang meniru variabel di Bumi, dan memutar kenop. “Dengan simulasi model, Anda pada dasarnya memiliki populasi besar yang dapat Anda lihat, ” kata Diffenbaugh. "Di situlah model masuk, mereka memungkinkan kita untuk memiliki lebih banyak Bumi untuk dilihat."
Model iklim bekerja dengan membagi atmosfer dan permukaan bumi menjadi sebuah kisi, seperti garis-garis lintang dan bujur di sebuah bola dunia. "Model ini harus memecah ruang menjadi potongan-potongan, " kata Adam Schlosser, seorang ilmuwan peneliti senior di Pusat Ilmu Perubahan Global. Semakin kecil bongkahan, model akan lebih tepat.
Model iklim ini bekerja dengan baik dalam hal menangkap pola skala besar. Mereka "cukup bagus dalam mensimulasikan suhu berskala global, " kata Diffenbaugh. Tetapi peristiwa cuaca ekstrem lebih menantang, karena jarang terjadi, terlokalisasi dan disebabkan oleh campuran faktor lingkungan yang berputar-putar. Saat ini, sebagian besar model iklim beroperasi di skala yang cukup kasar karena keterbatasan daya komputasi super, kata Schlosser.
Ini adalah bagian dari alasan bahwa pemodelan peristiwa ekstrem seperti gelombang panas lebih mudah daripada pemodelan, katakanlah, badai individu atau tornado. Gelombang panas terjadi di wilayah geografis besar yang dapat ditangkap dengan mudah oleh model kasar. “Ketika Anda melihat berita tentang pemburu tornado, mereka melihat peristiwa cuaca yang sebesar kota kecil. Model iklim tidak bisa mencapai resolusi itu, ”kata Schlosser.
Setidaknya belum. Komputer semakin cepat, dan para ilmuwan iklim sedang mencari cara untuk mengumpulkan lebih banyak data untuk memperkuat kemampuan prediksi mereka. "Kami menganalisis setiap variabel yang mungkin bisa kami dapatkan, " kata Schlosser. Namun, tantangan tetap ada ketika membangun bukti yang cukup untuk membuat klaim peningkatan probabilitas. Seperti yang dikatakan Diffenbaugh: "Sains sangat konservatif."
Frekuensi banjir, kekeringan, gelombang panas, dan badai yang mengkhawatirkan yang meningkat dan terkadang mengkhawatirkan mungkin memiliki garis perak: Mereka menyediakan kumpulan data bagi para peneliti untuk dimasukkan ke dalam model mereka. Dengan kata lain, mereka membuat hubungan antara terjadinya peristiwa ekstrem terlokalisasi dan perubahan iklim antropogenik lebih jelas.
Hal-hal yang Anda dengar disebutkan oleh ahli meteorologi tentang berita yang sangat dekat — kecepatan angin, tekanan, suhu, kelembaban, ketidakstabilan di atmosfer — semuanya merupakan bahan dalam buku masak tentang cuaca ekstrem.
"Kita bisa menggunakan tanda-tanda itu sebagai resep — kapan pun Anda melihat bahan-bahan ini bersatu, Anda akan berada di lingkungan untuk badai, " kata Schlosser. "Itu adalah hal-hal yang telah kami gunakan dan mereka telah berhasil membuat lompatan yang bagus dalam kepercayaan kami pada konsensus model di mana semua ini terjadi di masa depan."
Diffenbaugh setuju. Ketika meramalkan peristiwa cuaca tertentu, ”kami bergerak sangat cepat dari mengatakan 'kami tidak melakukan itu' sebagai sikap publik kami, kepada beberapa perintis berani yang mencoba melakukannya, hingga sekarang sejumlah kelompok bekerja keras.”
Seperti yang ditunjukkan oleh laporan iklim baru-baru ini, para peneliti sekarang memiliki kepercayaan diri yang lebih besar ketika mereka membuat pernyataan tentang peran perubahan iklim antropogenik dalam meningkatkan kejadian cuaca ekstrem. "Konsensus semakin kuat dan kuat, " kata Schlosser. "Tidak masalah ke arah mana ia pergi, kami hanya ingin yakin tentang hal itu."
Namun tantangan untuk mencari tahu penyebab sesuatu yang kompleks seperti cuaca juga menggambarkan cara-cara perubahan iklim tidak seperti bidang ilmu pengetahuan lainnya. "Akan menyenangkan memiliki 100 Bumi, sehingga Anda bisa memutar kenop dan menambah ini atau mengurangi itu dan melihat apa yang terjadi, " kata Kunkel. “Kami tidak memilikinya. Kami menjalani percobaan kami. "
Dia berhenti, dan menambahkan: "sayangnya."
