science >> Wetenschap >  >> Natuur

Boeren en klimaatwetenschappers hebben meer gemeen dan je misschien denkt

Zonder nauwkeurige sub-seizoens- of seizoensvoorspellingen, boeren hebben weinig tot geen mogelijkheden om zich aan te passen aan veranderende klimaatomstandigheden. Krediet:Cayobo/Wikimedia Commons

Naarmate de wereldbevolking toeneemt, het zal meer druk uitoefenen op de voedselbronnen. Dat maakt het belangrijker dan ooit om nauwkeurige weersvoorspellingen te hebben die de productiviteit kunnen helpen verhogen. Als gevolg van een dergelijke vraag, de markt reageert door de financiering die universiteiten en onderzoeksinstituten ontvangen te verhogen, in de hoop dit probleem aan te pakken. Daarbij, het heeft ons bewust gemaakt van het feit dat, tot dit punt, we hebben nooit echt nauwkeurige voorspellingen gehad die variëren van enkele weken tot maanden, tijdschema's die wetenschappers sub-seizoensgebonden tot seizoensgebonden noemen.

Een groep belanghebbenden die aantoonbaar het meest wordt getroffen door dit gebrek aan prognoses, zijn boeren wier gewassen direct worden beïnvloed door het weer. Zonder nauwkeurige sub-seizoens- of seizoensvoorspellingen, boeren hebben weinig tot geen aanpassingsvermogen. In plaats daarvan, ze moeten hun zaden aan het begin van elk seizoen planten en hopen dat ze hun gewassen kunnen onderhouden ondanks het weer dat op hun pad komt.

Als boer van de achtste generatie in Canada, Ik vond het zowel verhelderend als motiverend toen ik de kans kreeg om de andere kant van de voorspelde medaille te zien door samen te werken met een klimaatonderzoeksteam van het Zwitserse Federale Instituut voor Technologie. De blootstelling aan de technieken en uitdagingen van het produceren van nauwkeurige weersvoorspellingen deze zomer stond in schril contrast met de leringen die op de boerderij werden doorgegeven.

Als boer, je hebt een gevoel voor hoe de weerpatronen over een lange periode veranderen, aangezien je meestal samenwerkt met je vader en grootvader. In deze familiedynamiek je ouderen zouden informatie doorgeven via verhalen die je in staat stellen om de evolutie van het land waar je aan werkt beter te begrijpen. Toen ik een kind was, mijn grootvader beschreef altijd de hoogte van sneeuwbanken toen hij jonger was door het te vergelijken met de palen van het hek, en legde uit hoe het was afgenomen sinds hij een kind was.

Dit was uiteindelijk mijn eerste interactie met het idee dat het klimaat zou kunnen veranderen. In vergelijking, klimaatwetenschappers vermijden vaak menselijke getuigenissen omdat ze bevooroordeeld kunnen zijn, en vertrouw in plaats daarvan op gegevens die zijn verzameld bij nabijgelegen weerstations of satellieten die schattingen geven van ons weer op de grond. In deze betekenis, door over te schakelen van een boerenmindset naar een wetenschappelijke mindset verandert de interpretatie van kwalitatieve beschrijvingen (op woorden gebaseerd) naar kwantitatieve beschrijvingen (gebaseerd op getallen).

De meest fundamentele verschuiving in mijn begrip tijdens dit proces was om echt te begrijpen wat het klimaatsysteem is en hoe voorspellingen tot stand kwamen. Als boer, het gaat je eigenlijk alleen om de temperatuur en de hoeveelheid regen, omdat dit je gewassen beïnvloedt, maar je zou nooit veel nadenken over de mechanismen die het beheersen. Dit leidt ertoe dat veel nadruk wordt gelegd op het begrijpen van klimatologie, dat is gewoon het gemiddelde weer voor een bepaalde locatie en tijd van het jaar. Naast dit, boeren proberen vast te stellen of de temperatuur of neerslag in een bepaalde richting verandert door te putten uit persoonlijke accounts, zoals de sneeuwhoogte.

Een van de grootste problemen voor een boer die deze techniek gebruikt, is om te begrijpen wanneer een trend precies stopt, aangezien de trend onafhankelijk is van de jaarlijkse variabiliteit. Variabiliteit verwijst eenvoudigweg naar het feit dat sommige jaren bijzonder warm kunnen zijn, gevolgd door bijzonder koude jaren, terwijl het algehele klimaat warmer wordt. Dus, om een ​​trend te begrijpen door ervaring uit de eerste hand, je moet enkele jaren wachten voordat je conclusies trekt om er zeker van te zijn dat het een trend was en niet zomaar een willekeurige gebeurtenis. Dit werd me duidelijk nadat ik mijn ouderen had zien klagen over hoe de variabiliteit tussen de seizoenen door de jaren heen is toegenomen, waardoor het voor hen veel moeilijker wordt om trends te voorspellen.

In tegenstelling tot dit, klimaatwetenschappers richten zich op de mechanismen van het weer, dat zijn de zeer fundamentele manieren waarop het weer tot stand komt. Dit kunnen eenvoudige dingen zijn, zoals hoe zonlicht ervoor zorgt dat water in de atmosfeer verdampt of hoe wind wolken beïnvloedt. Vanaf hier, ze bepalen vervolgens welk effect deze mechanismen hebben op temperatuur en neerslag en zoeken naar speciale gebeurtenissen of langetermijnpatronen die deze mechanismen zouden kunnen veranderen, wat ze voorspelbaarder zou kunnen maken. Ze kijken ook vooral naar de atmosfeer (zoals wolken, en wind), evenals de oceanen (zoals de temperatuur van het zeeoppervlak) voor hints over wat er gaat gebeuren.

De meeste mensen hebben intuïtief de relatie gevoeld tussen deze twee systemen voor weer, zoals een warme zomerdag, die de grond kan verwarmen en vaak wordt gevolgd door een sterke onweersbui. Dit kan eenvoudig worden verklaard door hoe warme lucht opstijgt, zodat wolken kunnen groeien, en uiteindelijk regen produceren. Het wordt enorm complex als je kijkt naar de interactie tussen verschillende systemen en hoe ze elkaar beïnvloeden om verschillende resultaten te creëren. Dit is momenteel mijn belangrijkste studiegebied.

Uiteindelijk, kunnen zien wat er nodig is om nauwkeurigere voorspellingen te maken, die weken of maanden in de toekomst reiken, en het is verhelderend om dit proces te vergelijken met hoe boeren het weer bepalen. Het illustreert echt hoe de belangrijkste belanghebbenden voor weersinvloeden al millennia niet zijn veranderd - alleen dat naarmate het systeem complexer wordt, specialisten lopen nu voorop om de voorspellingen te verbeteren en ervoor te zorgen dat boeren een voorsprong hebben op het weer.

Dit verhaal is opnieuw gepubliceerd met dank aan Earth Institute, Columbia University http://blogs.ei.columbia.edu.