Een paper dat deze week werd gepubliceerd tijdens de herfstbijeenkomst van de American Geophysical Union (AGU) in San Francisco, wijst op nieuw bewijs van menselijke invloed op extreme weersomstandigheden.

Drie onderzoekers van het Lawrence Berkeley National Laboratory (Berkeley Lab) behoren tot de co-auteurs van het artikel, die is opgenomen in "Extreme gebeurtenissen van 2015 verklaren vanuit een klimaatperspectief, " een speciale editie van het Bulletin van de American Meteorological Society (BAMS) uitgebracht op 15 december tijdens de AGU-bijeenkomst.

De krant, "De dodelijke combinatie van hitte en vochtigheid in India en Pakistan in de zomer van 2015, " onderzochte observationele en gesimuleerde temperatuur- en hitte-indexen, concluderen dat de hittegolven in de twee landen "werden verergerd door antropogene klimaatverandering." Hoewel deze landen in de zomer doorgaans te maken hebben met extreme hitte, de hittegolven van 2015 – die eind mei/begin juni in India en eind juni/begin juli in Pakistan plaatsvonden – zijn in verband gebracht met de dood van bijna 2, 500 mensen in India en 2, 000 in Pakistan.

"Ik was diep ontroerd door de televisieverslaggeving van de menselijke tragedie, vooral ouders die jonge kinderen verloren, " zei Michael Wehner, een klimaatonderzoeker bij Berkeley Lab en hoofdauteur van het artikel, die extreme weersomstandigheden en antropogene klimaatverandering uitgebreid heeft bestudeerd. Dit bracht hem en medewerkers van Berkeley Lab ertoe, het Indian Institute of Technology Delhi en UC Berkeley om de oorzaak van de hittegolven van 2015 te onderzoeken en te bepalen of de twee afzonderlijke meteorologische gebeurtenissen op de een of andere manier met elkaar verband hielden.

Ze gebruikten simulaties van het Community Atmospheric Model versie 5 (CAM5), de atmosferische component van het Community Earth System Model van het National Center for Atmospheric Research, uitgevoerd door Berkeley Lab voor het C20C+ Detection and Attribution Project. Huidige op klimaatmodellen gebaseerde producten zijn niet geoptimaliseerd voor onderzoek naar de toerekening van menselijke invloed op extreem weer in de context van langdurige klimaatverandering; het C20C+ detectie- en attributieproject vult deze leemte door grote verzamelingen simulatiegegevens van klimaatmodellen te leveren, draaien met een relatief hoge ruimtelijke resolutie.

Het experimentele ontwerp beschreven in de BAMS-paper maakte gebruik van "feitelijke" simulaties van de wereld en vergeleek ze met "contrafeitelijke" simulaties van de wereld die hadden kunnen zijn als mensen de samenstelling van de atmosfeer niet hadden veranderd door grote hoeveelheden koolstofdioxide uit te stoten, verklaarde Dáithí Stone, een onderzoekswetenschapper in de Computational Research Division van Berkeley Lab en tweede auteur van de BAMS-paper.

"Het is relatief gebruikelijk om een ​​of enkele simulaties van een klimaatmodel uit te voeren binnen een bepaalde reeks voorwaarden, waarbij elke simulatie alleen verschilt in het precieze weer op de eerste dag van de simulatie; dit verschil in de eerste dag plant zich voort in de tijd, het verstrekken van verschillende realisaties van wat het weer 'had kunnen zijn, '" zei Stone. "Het bijzondere aan de simulaties die hier worden gebruikt, is dat we er een vrij groot aantal hebben uitgevoerd. Dit was belangrijk voor het bestuderen van een zeldzame gebeurtenis; als het zeldzaam is, dan heb je een grote hoeveelheid gegevens nodig om het vaak genoeg te laten voorkomen dat je het kunt begrijpen."

De onderzoekers onderzochten alleen de waarnemings- en gesimuleerde temperatuur, evenals de hitte-index, een maatregel die zowel temperatuur- als vochtigheidseffecten omvat. Uit een op kwaliteit gecontroleerde waarnemingsdataset van het weerstation, ze vonden het potentieel voor een zeer grote, door de mens veroorzaakte toename van de waarschijnlijkheid van de grootte van de twee hittegolven. Vervolgens onderzochten ze de feitelijke en contrafeitelijke simulaties om de aanwezigheid van een menselijke invloed verder te onderzoeken.

"Waarnemingen suggereerden de menselijke invloed; simulaties bevestigden het, ' zei Wehner.

Het onderzoeksteam ontdekte ook dat, ondanks dat ze dichtbij zijn qua locatie en tijd, de twee hittegolven waren "meteorologisch onafhankelijk". Toch, Wehner benadrukte, "het India/Pakistan-document bevestigt dat de kans op dodelijke hittegolven aanzienlijk is vergroot door door de mens veroorzaakte klimaatverandering, en deze kansen zullen zeker toenemen naarmate de planeet verder opwarmt."

Gegevens van de simulaties van Berkeley Lab werden ook geanalyseerd als onderdeel van een ander onderzoek dat is opgenomen in de speciale editie van BAMS die tijdens de AGU-bijeenkomst is vrijgegeven. die studie, "Het late begin van het natte seizoen van 2015 in Nigeria, " die werd geleid door het Nigeriaanse Meteorologisch Agentschap, onderzoekt de rol van de uitstoot van broeikasgassen bij het veranderen van de kans op een laat nat seizoen, zoals gebeurde boven Nigeria in 2015.

"Het C20C+ D&A-project blijft zijn verzameling klimaatmodelgegevens opbouwen met de bedoeling om onderzoek zoals dit over de hele wereld te ondersteunen, ' zei Steen.

Het C20C+ D&A-portaal wordt gehost en ondersteund door Berkeley Lab's National Energy Research Scientific Computing Center (NERSC), een DOE Office of Science gebruikersfaciliteit, en de simulaties voor de twee papers werden uitgevoerd op de Hopper-supercomputer van NERSC, terwijl de gegevensanalyse werd uitgevoerd op de Edison- en Cori-systemen van NERSC. De simulaties zijn uitgevoerd als onderdeel van een programma dat is gericht op het verbeteren van ons begrip van klimaatextremen en het verbeteren van ons vermogen om veranderingen in hun risico als gevolg van antropogene klimaatverandering toe te schrijven en te projecteren. Het onderzoek werd ondersteund door het DOE Office of Science en de National Science Foundation.