science >> Wetenschap >  >> Fysica

Vingerafdrukken van extreem weer onthuld door nieuwe statistische benadering

Russische hittegolf van 2010. (a) Samenstelling van neerslagafwijkingsvelden geconstrueerd zoals in Fig. 3. (b) Gemiddelde augustus 2010 waargenomen anomalievelden (CRU TS4-dataset). Krediet:DOI:10.1103/PhysRevLett.127.058701

Het bepalen of bepaalde extreme warme of koude perioden werden veroorzaakt door klimaatverandering zou gemakkelijker kunnen worden gemaakt door een nieuwe wiskundige methode.

De statistische methode, ontwikkeld door natuurkundigen aan de Universiteit van Reading en de Universiteit van Uppsala in Zweden, kijkt naar de kenmerken, of "vingerafdrukken, " van een specifieke extreme weersgebeurtenis van belang, als een hittegolf, om vast te stellen of het kan worden toegeschreven aan natuurlijke klimaatvariabiliteit van het klimaat of een uniek product is van de opwarming van de aarde.

Met de methode kunnen ook voorspellingen worden gedaan over hoe waarschijnlijk extreme klimaatgebeurtenissen in de toekomst zullen zijn.

Professor Valerio Lucarini, Hoogleraar statistische mechanica en co-auteur van het onderzoek gepubliceerd in het tijdschrift Fysieke beoordelingsbrieven , zei:"De impact van klimaatverandering op de staarten van de verdeling van de klimaatvariabelen kan zeer ernstig zijn, aangezien de kans op het optreden van extreme gebeurtenissen zoals hittegolven dramatisch kan toenemen, en nieuwe records kunnen de een na de ander worden gebroken. We hebben nu meer dan ooit internationale coördinatie nodig om met dergelijke extremen om te gaan.

"Het is van cruciaal belang om de dynamische oorzaken van dergelijke extreme gebeurtenissen vast te stellen, omdat dit leidt tot een verbeterd vermogen om te anticiperen op de volgende hittegolf en de grootte van het gebied dat ze beïnvloeden. Inderdaad, aanhoudende extreme gebeurtenissen hebben de neiging om grotere regio's te beïnvloeden en we beschikken nu over wiskundige methoden die ons in staat stellen de ruggengraat achter de individuele gebeurtenissen te begrijpen en deze te associëren, waar mogelijk, aan de natuurlijke variabiliteit van het klimaat.

"Klimaatverandering kan zich zowel openbaren als een verandering in de waarschijnlijkheid van het optreden van specifieke extreme gebeurtenissen - wat extreem was, wordt het nieuwe normaal - en als het optreden van nieuwe, ongekende gebeurtenissen, die ik gevaarlijke klimatologische verrassingen zou noemen."

In de studie, de twee onderzoekers simuleerden het klimaat op aarde zonder invloed van klimaatverandering gedurende een periode van duizend jaar, gebruikmakend van gegevens die zijn gegenereerd door een ultramodern model van het aardsysteem, wiens output het huidige IPCC-rapport heeft geïnformeerd.

Vervolgens vergeleken ze alle extreme gebeurtenissen die in de simulaties plaatsvonden met gebeurtenissen uit het echte leven, om te zien of ze te verwachten waren als onderdeel van natuurlijke klimaatafwijking of onverwacht waren, en daarom mogelijk veroorzaakt zijn door klimaatverandering.

De methode werd getest op twee echte gebeurtenissen in 2010:een zomerse hittegolf van een maand in Rusland, waar de temperatuur tot 11 °C boven het gemiddelde steeg, en een koude periode in Mongolië die in januari zware sneeuwval en temperaturen van -50 °C met zich meebracht.

Ze ontdekten dat beide gebeurtenissen te verwachten waren als onderdeel van natuurlijke klimaatafwijking, maar dat klimaatverandering toekomstige hittegolven in deze regio's waarschijnlijk extremer zal maken.