Hoe test de wetenschap of mensen verantwoordelijk zijn voor klimaatextremen?

Ervan uitgaande dat er geen menselijke invloed op het klimaat is, zullen er dan ook weergerelateerde rampen plaatsvinden? Dit is wat de klimaatwetenschap bestudeert.

Een opkomend gebied van de klimaatwetenschap dat extreme weersomstandigheden analyseert, ligt achter de bewering dat de ongekende hittegolven die de aarde overspoelen het resultaat zijn van door de mens veroorzaakte klimaatverandering. Extreme event attributie bestudeert de menselijke voetafdruk bij weergerelateerde rampen door onze huidige wereld – met zijn toenemende aantal weersafwijkingen – te vergelijken met een ideale wereld waarin er geen menselijke invloed op het klimaat is.

Om dit te doen, gebruiken onderzoekers computerprogramma’s, klimaatmodellen genaamd, die weerpatronen in de loop van de tijd simuleren, vergelijkbaar met modellen die worden gebruikt voor lokale zevendaagse voorspellingen. Het weer in deze modellen is echter gemodelleerd over decennia of eeuwen en niet alleen over uren of dagen.

Hoe zou de wereld er uitzien zonder de opwarming van de aarde?

“Het mooie van klimaatmodellen is dat je een computerwetenschapper hebt op wie je experimenten kunt uitvoeren”, zegt Andrew Pershing, vice-president wetenschap bij de non-profit onderzoeksorganisatie Climate Central. “En je kunt letterlijk een experiment doen over hoe deze wereld eruit zou zien als er geen opwarming van de aarde zou zijn.

De relatie tussen klimaatverandering en menselijke activiteiten gaat terug op het werk van Nobelprijswinnaars in de natuurkunde Seyokuro Manabe en Klaus Hasselmann, die sinds de jaren zestig pionierden in de ontwikkeling van klimaatmodellen. Klimaatmodellen helpen ons te begrijpen hoe het klimaat in het verleden is veranderd en hoe het in de toekomst kan veranderen. Ze lossen wiskundige vergelijkingen op die beschrijven hoe energie en materie op elkaar inwerken in verschillende delen van de oceaan, de atmosfeer en het land.

Met behulp van klimaatmodellen bootsen wetenschappers de afgelopen paar honderd jaar van de aarde na, terwijl ze alle door de mens veroorzaakte uitstoot van broeikasgassen verwijderen. Door deze denkbeeldige wereld met de onze te vergelijken, kunnen ze bepalen of extreme gebeurtenissen zoals overstromingen, droogtes of koude periodes er anders uitzien en welke impact deze emissies hebben op ons weer.

Zonder klimaatverandering zouden hittegolven “bijna onmogelijk” zijn.

Uit een onderzoek uit juli bleek dat hittegolven in Noord-Amerika en Europa “bijna onmogelijk” waren in een wereld zonder klimaatverandering.

Als mensen de planeet niet hadden opgewarmd door fossiele brandstoffen te verbranden, zouden dergelijke hittegolven nog steeds zeldzaam zijn. Maar in werkelijkheid kunnen we verwachten dat ze elke vijftien jaar in Noord-Amerika en elke tien jaar in Europa zullen voorkomen, zeggen wetenschappers.

Ze waarschuwen ook dat de hittegolven vanaf midden 2030 elke twee tot vijf jaar zullen versnellen als de mens net zoveel uitstoot blijft produceren als nu.

Kevin A. zei: “Dit is echt belangrijke informatie voor waterbeheerders, stadsplanners en beleidsmakers op het gebied van klimaatadaptatie en veerkracht”, zegt Dr. Reid, hoogleraar mariene en atmosferische wetenschappen aan de Stony Brook University.

Individuele gebeurtenissen koppelen aan klimaatverandering

Tot voor kort hebben wetenschappers het verband tussen individuele gebeurtenissen en klimaatverandering grotendeels vermeden, omdat ze geloofden dat het weer inherent onvoorspelbaar is en niet één enkele oorzaak heeft. Maar in 2004 bleek uit het eerste onderzoek naar extreme gebeurtenissen dat de klimaatverandering het risico op de hittegolf die Europa het jaar ervoor had ervaren, waarbij meer dan 70.000 mensen waren omgekomen, op zijn minst had verdubbeld.

Bijna elke weersgebeurtenis kan toevallig gebeuren, maar de auteurs zeggen dat klimaatmodellen kunnen worden gebruikt om de rol van mensen in de waarschijnlijkheid van dergelijke extreme hitte te achterhalen. Ze simuleerden duizenden keren het klimaat met en zonder menselijke uitstoot, en telden het aantal keren dat een extreme hittegolf plaatsvond, zoals die in 2003. Hoewel de gebeurtenis in beide gevallen zeldzaam was, is het in de wereld twee keer gebeurd als gevolg van menselijke uitstoot.

Sinds dat baanbrekende eerste onderzoek hebben wetenschappers meer dan 500 weergerelateerde rampen over de hele wereld bestudeerd. 71% daarvan wordt waarschijnlijker of gevaarlijker als gevolg van door de mens veroorzaakte klimaatverandering. Met behulp van snellere computers en nauwkeurigere klimaatmodellen kunnen onderzoekers deze analyses nu in dagen in plaats van maanden uitvoeren.

Het World Weather Attribution (WWA) Initiative, opgericht door een internationaal team van klimaatwetenschappers in 2015, heeft meer dan 50 attributieonderzoeken uitgevoerd, de meeste na een evenement of tijdens een evenement. WWA was verantwoordelijk voor het analyseren van de extreme temperaturen die in juli over de hele wereld werden waargenomen, een analyse die in slechts vijf dagen werd voltooid.

De opwarming van de aarde als belangrijkste oorzaak van droogtes, hittegolven en overstromingen

Veel onderzoekers zien de toeschrijving van extreme gebeurtenissen als een communicatiemiddel dat klimaatverandering kan koppelen aan de dagelijkse ervaringen van mensen. “Real-time mapping is erg handig voor mensen om op de hoogte te blijven terwijl ze zich concentreren op een extreme gebeurtenis”, zegt Robert Vautar, directeur van het Pierre-Simon Laplace Instituut en lid van het WWA-team.

WWA heeft de opwarming van de aarde geïdentificeerd als de belangrijkste oorzaak van droogte in Oost-Afrika sinds 2020, een hittegolf in Zuid-Amerika in 2022 en overstromingen in Pakistan in 2022.

In het geval van de droogte in Madagaskar in 2019 ontdekte de World Water Association echter dat de verminderde regenval voornamelijk te wijten was aan natuurlijke klimaatschommelingen, ondanks dat de Verenigde Naties anders beweerden.

Climate Central Methoden ontwikkeld door WWA om de Climate Shift Index (CSI) te creëren, een maatstaf voor hoe dagelijkse weerpatronen zijn veranderd als gevolg van klimaatverandering. Pershing en zijn collega’s gemiddelden de resultaten van 22 klimaatmodellen en berekenden de waarschijnlijkheid van lokale en dagelijkse temperaturen met en zonder historische broeikasgasemissies.

Hun laatste analyse dat de klimaatverandering juli heter heeft gemaakt voor meer dan 6,5 miljard mensen, oftewel 81 procent van de wereldbevolking, bestudeerde gegevens uit 4.700 steden en 200 landen. “Bijna geen enkele plek op aarde ontsnapte in juli aan de gevolgen van de klimaatverandering”, zei Pershing.

Wat is de impact van de mens op extreme weersomstandigheden?

Het Reed Lab is gespecialiseerd in onderzoeken naar de attributie van gebeurtenissen die specifiek de effecten van orkanen onderzoeken. In elk onderzoek voerde hij de afgelopen 150 jaar veertig simulaties uit, elk met een iets ander zeeoppervlak, atmosferische temperatuur en vochtigheid om een ​​element van toeval toe te voegen aan de beïnvloeding van de weersomstandigheden. Hij voert ook een ‘pre-industriële observatiereis’ uit die het klimaat van 1850 weerspiegelt, een tijd voordat de menselijke uitstoot steeg.

Nadat hij heeft ingezoomd op een specifiek tijdstip en gebied om een ​​specifieke tornado vast te leggen, geeft Reed een zevendaagse weersvoorspelling af. Om meer te weten te komen over de menselijke voetafdruk, vergeleken ze de kenmerken van de orkanen van deze week, zoals regenval, hoeveelheid regen, intensiteit en omvang.

Uit zijn onderzoek naar het Noord-Atlantische orkaanseizoen 2020, een van de meest actieve ooit, bleek dat de klimaatverandering de neerslagsnelheid met 11 procent deed toenemen en de hoeveelheid neerslag met 8 procent.

We testen momenteel machinevertalingen. Dit artikel is automatisch vertaald van Engels naar Duits.

Dit artikel werd voor het eerst in het Engels gepubliceerd op 11 september 2023 op “washingtonpost.com” werd gepubliceerd als onderdeel van de samenwerking en is nu ook in vertaling beschikbaar voor lezers van de IPPEN.MEDIA-portals.