Forbedring af klimaobservationer giver et stort investeringsafkast

Et veldesignet klimaobservationssystem kunne hjælpe videnskabsmænd med at besvare knudrede spørgsmål om klima og samtidig levere billioner af dollars i fordele ved at give beslutningstagere information, de har brug for for at beskytte folkesundheden og økonomien i de kommende årtier, ifølge et nyt papir offentliggjort i dag.

Bagsiden er også sand, sagde hovedforfatter Elizabeth Weatherhead, en videnskabsmand med CIRES ved University of Colorado Boulder. Omkostningerne ved at undlade at investere i at forbedre vores evne til at forudsige og planlægge tørke, oversvømmelser, ekstreme varmebegivenheder, hungersnød, havniveaustigning og ændringer i ferskvandstilgængeligheden kan nå op på hundredvis af milliarder af dollars hvert år, skrev hun og hendes kolleger. Deres papir er udgivet i den aktuelle udgave af Jordens Fremtid , et online tidsskrift fra American Geophysical Union.

"At forbedre vores forståelse af klima giver ikke kun store samfundsmæssige fordele, men også betydelige økonomiske afkast, " sagde Weatherhead. "Vi specificerer ikke hvilke måle- (eller observationssystemer) vi skal målrette mod, vi siger simpelthen, at det er en smart investering for at imødekomme de mest presserende samfundsbehov."

Data genereret af den aktuelle samling af observationssystemer, herunder NOAAs satellit- og jordbaserede observationssystemer, har givet betydelig indsigt i vigtige klimaspørgsmål. Imidlertid, koordineret udvikling og udvidelse af klimaobservationssystemer er påkrævet for at fremme vejr- og klimaforudsigelser for at imødegå omfanget af risici, der er sandsynlige i fremtiden.

For eksempel, det nuværende observationssystem kan ikke overvåge ekstreme nedbørsmængder i store dele af verden, og kan ikke forudsige sandsynligheden for ekstreme oversvømmelser godt nok til at vejlede genopbygningsindsatsen tilstrækkeligt. "Det nuværende fald i vores jordobservationssystemer vil sandsynligvis fortsætte i en overskuelig fremtid, " sagde Liz Moyer, en klimaforsker ved University of Chicago, som ikke var involveret i den nye vurdering. "Medmindre der bliver truffet handling - som foreslået i dette papir - vores evne til at planlægge for og reagere på nogle af de vigtigste aspekter af klimaet, inklusive ekstreme begivenheder og vandtilgængelighed, vil være væsentligt begrænset."

Weatherhead og et team, der omfattede fire NOAA-laboratoriedirektører og mange andre fremtrædende klimaforskere, opfordrer til, at investeringer fokuserer på at tackle syv "store udfordringer, "såsom at forudsige ekstremt vejr og klimaændringer, skyernes og cirkulationens rolle i reguleringen af ​​klimaet, de regionale havniveauændringer og kystvirkninger, at forstå konsekvenserne af at smelte is, og feedback-loops, der involverer kulstofcykling. I hver kategori, observationer er nødvendige for at informere om procesundersøgelser, at opbygge langsigtede datasæt til at evaluere skiftende forhold, og i sidste ende at forbedre modellerings- og prognosekapaciteter.

"Vi står på tærsklen til en ny æra i forudsigelse, at trække på vores viden om hele jordsystemet for at styrke samfundets modstandsdygtighed over for potentielle klima- og vejrkatastrofer, " sagde medforfatter Antonio Busalacchi, formand for University Corporation for Atmospheric Research. "Strategiske investeringer i at observere teknologier vil betale sig selv mange gange ved at beskytte liv og ejendom, fremme økonomisk vækst, og give beslutningstagere den nødvendige efterretning."

"Velplanlagte observationer er vigtige for mere end blot at forstå klimaet, " aftalte Deon Terblanche, forskningsdirektør i Verdens Meteorologiske Organisation. "Forudsige vejret og ekstreme begivenheder, og styring af vandtilgængelighed og energiefterspørgsel vil alle gavne, "

"At udvikle observationssystemer fokuseret på de store videnskabelige spørgsmål med en streng evalueringsproces for at sikre, at målekvaliteten er egnet til formålet - som forfatterne foreslår - vil mere end betale sig i det lange løb, " sagde Tom Gardiner, en hovedforsker ved UK's National Physical Laboratory.

Objektive evalueringer af foreslåede observationssystemer, inklusive satellitter, jordbaserede eller in-situ observationer samt nye, i øjeblikket uidentificerede observationstilgange, vil være nødvendige for at prioritere investeringer og maksimere samfundsmæssige fordele, foreslår forfatterne.

"Vi er nødt til at tage et kritisk blik på, hvad der er nødvendigt for at løse de vigtigste klimaspørgsmål, " sagde NASA-forsker og medforfatter Bruce Wielicki.

Ikke alle nye observationsstrategier vil nødvendigvis kræve dyre nye systemer som satellitter, påpegede forfatterne. For eksempel, efter en ødelæggende oversvømmelse ramte Fort Collins, Colorado i 1998, statsklimatologen udviklede et netværk af uddannede frivillige til at supplere officielle National Weather Service nedbørsmålinger ved hjælp af billige måleværktøjer og en dedikeret webportal. Fællesskabets kollaborative regn, Hagl og sne tæller nu tusindvis af frivillige landsdækkende, som leverer dataene direkte til National Weather Service.

At bruge en streng evalueringsproces til at udvikle et robust netværk af observationssystemer fokuseret på de store videnskabelige spørgsmål vil mere end betale sig i det lange løb, konkluderede forfatterne.

"De økonomiske risici fra klimaændringer måles i billioner af dollars, " aftalte Rich Sorkin, CEO for Jupiter, en Silicon Valley-baseret virksomhed, der leverer efterretninger om vejr- og klimarisici over hele kloden. "Så en forbedret, korrekt designet observationssystem, med tilsvarende investeringer i videnskab og forståelse, har potentialet til at være af enorm værdi for samfundet."