Nieuw onderzoek van de Arizona State en Stanford Universities vormt een aanvulling op meteorologische studies die trends in de opwarming van de aarde en hittegolven voorspellen, door de mens veroorzaakte factoren aan de vergelijking toe te voegen.

Het proces kwantificeert de veranderende statistieken van temperatuurevolutie vóór de opwarming van de aarde in het begin van de 20e eeuw en recente hittegolfgebeurtenissen om te dienen als vroege waarschuwingssignalen voor mogelijke catastrofale veranderingen. In aanvulling, de studie illustreert het contrast tussen vroegtijdige waarschuwingssignalen in de stad en op het platteland voor extreme hittegolven.

Het volgen van de handtekeningen vóór het evenement, of kantelpunten, van de toenemende frequentie en intensiteit van extreme hitte zal de ontwikkeling van tegenmaatregelen ondersteunen om de veerkracht van het klimaatsysteem te herstellen.

"Veel studies hebben dergelijke veranderingen in klimaatsystemen geïdentificeerd, zoals het plotselinge einde van de ijstijd, " zei Chenghao Wang, een voormalig ASU-onderzoekswetenschapper nu bij de afdeling Earth System Science aan de Stanford University. "Deze kwalitatieve veranderingen hebben meestal enkele duizenden jaren eerder waarschuwingssignalen."

"We hebben vergelijkbare signalen gedetecteerd in gebeurtenissen die veel korter zijn dan eerdere studies, " zei Chenghao Wang. "We ontdekten dat er ook vroege waarschuwingssignalen zijn vóór de opwarming van de aarde en hittegolven op de tijdschaal van jaren en dagen."

Naast wereldwijde historische temperatuurgegevens, het team volgt de huidige temperatuurverschillen van weerstations op de luchthaven. Als het abnormaal heet is, vergeleken met 30 jaar record, gedurende ten minste drie opeenvolgende dagen, het wordt beschouwd als een hittegolf.

"Deze methode is niet alleen toepasbaar voor het voorspellen van extreme weersomstandigheden in de komende dagen of weken, zei Zhihua Wang, een ASU milieu- en wateronderzoek engineering universitair hoofddocent. "Het neemt door de mens veroorzaakte variabiliteit waar en zal de voorspelling in de komende decennia of zelfs eeuw ondersteunen." Zhihua Wang is ook co-directeur van onderzoek naar klimaatsystemen bij ASU's National Center of Excellence on Smart Materials for Urban Climate and Energy.

De opkomst van vroegtijdige waarschuwingssignalen vóór hittegolven biedt nieuwe inzichten in de onderliggende mechanismen (bijv. mogelijke feedback via land-atmosfeer interacties). Vooral, gezien de toenemende frequentie en intensiteit van extreme hitte, de resultaten zullen het ontwerpen van tegenmaatregelen vergemakkelijken om het kantelen te behouden en de veerkracht van klimaatsystemen te herstellen.

Volgens Zhihua Wang, deze methode creëert een "compleet nieuwe grens" om te evalueren hoe zaken als het wereldwijde energieverbruik en, omgekeerd, de introductie van stedelijke groene infrastructuur, klimaatverandering beïnvloeden. "We vervangen geen bestaande evaluatietools, " zei hij. "De gegevens zijn er al. Het stelt ons in staat om te meten welke acties impact hebben."

Op basis van de onderzoeksresultaten, onderzoekers vermoeden dat stedelijke vergroening, of het gebruik van openbare landschaps- en bosbouwprojecten, samen met voldoende irrigatie, kan omgekeerd fooien bevorderen.

Naast Chenghao Wang en Zhihua Wang, het team omvatte opkomende middelbare school junior Linda Sun van Horace Greely High School in Chappaqua, NY.