Simuleringer forudsiger en landsdækkende stigning i menneskelig eksponering for ekstreme klimabegivenheder

I 2050, USA vil sandsynligvis blive udsat for et større antal ekstreme klimabegivenheder, herunder hyppigere hedebølger, længere tørke og mere intense oversvømmelser, som kan føre til større risici for menneskers sundhed, økosystemstabilitet og regionale økonomier.

Denne potentielle fremtid var konklusionen, at et hold forskere fra Department of Energy's Oak Ridge National Laboratory, Istanbul Tekniske Universitet, Stanford University og National Center for Atmospheric Research nåede ved at bruge ORNLs nu nedlagte Titan-supercomputer til at beregne banerne for ni typer ekstreme klimabegivenheder. Holdet baserede disse beregninger på National Oceanic and Atmospheric Administration's National Centers for Environmental Information Climate Extremes Index, eller CEI.

Tidligere undersøgelser har vist virkningen af, at en enkelt type ekstrem, temperatur eller nedbør, kunne have på brede klimazoner i hele USA. dette hold estimerede de kombinerede konsekvenser af mange forskellige typer ekstremer samtidigt og udførte deres analyse på amtsniveau, en unik tilgang, der gav hidtil usete regionale og nationale klimafremskrivninger, der identificerede de områder og befolkningsgrupper, der med størst sandsynlighed vil stå over for sådanne vanskeligheder. Resultater fra denne forskning er publiceret i Jordens Fremtid .

"Vi beregnede befolkningseksponering på en 1-kilometers skala, som aldrig var blevet gjort før, for at give mere præcise skøn, " sagde Moetasim Ashfaq, en klimaberegningsforsker ved ORNL.

Holdet kombinerede et klimamodelensemble i høj opløsning, CEI-estimater for forskellige ekstreme klimakategorier, og fremtidige befolkningsfremskrivninger for at simulere flere scenarier leveret af det mellemstatslige panel om klimaændringer, eller IPCC. Holdet baserede en sådan simulering på et scenario kaldet Representation Concentration Pathway 8.5, som overvejer, hvordan klimaforholdene sandsynligvis vil udvikle sig, hvis udledningen af ​​drivhusgasser fortsætter med at stige uden indgreb.

Ifølge forskernes skøn, gennemsnitlig, mere end 47 millioner mennesker i hele landet udsættes for ekstreme klimaforhold årligt, og denne befolkningseksponering har været stigende i de seneste årtier. De forventer, at den fremherskende tendens vil fortsætte og forudser, at antallet af eksponerede mennesker kan fordobles i 2050, hvilket betyder, at en ud af tre personer ville blive direkte berørt. Den forventede befolkningstilvækst kan øge eksponeringen endnu mere.

Uden at justere for ændringer i befolkningens vaner, denne øgede eksponering kan forårsage eller forværre helbredsproblemer. For eksempel, høje temperaturer kan forværre kardiovaskulær, respiratoriske og andre medicinske tilstande. Tørke kan øge risikoen for udbrud af smitsomme sygdomme ved at reducere luftkvaliteten og forurene vand og fødekilder.

Ekstrem varme kan også reducere afgrødeudbyttet, forstyrre økonomier, der er afhængige af landbrug. Derudover dyre og farlige naturkatastrofer som naturbrande og oversvømmelser kan efterlade træer forsvarsløse mod sygdomme og insektangreb, der kan ødelægge hele økosystemer.

Forskerne analyserede deres resultater i sammenligning med en "referenceperiode" indeholdende historiske simuleringsdata fra 1980 til 2005, og de designede deres simuleringer til at studere menneskelige bidrag til klimafremskrivninger. Som resultat, de årlige drivhusgaskoncentrationer blev tilpasset i de historiske simuleringer og i observationerne, men forekomsten af ​​observerede naturlige tilstande af klimavariationer var det ikke.

Manglen på tilpasning i naturlige former for ændringer i klimaet, kombineret med ligheden mellem simulerede og observerede tendenser i eksponering for ekstreme klimaer, hjalp holdet med at konkludere, at menneskelig adfærd kunne være ansvarlig for den observerede stigning i befolkningens eksponering for ekstreme klimaer i USA. disse resultater forbedrede tilliden til den forventede fordobling af befolkningseksponeringen, som teamet forventer vil ske i de næste 30 år, medmindre drivhusgasniveauerne reduceres.

"At se den samme opadgående tendens i antallet af klimaekstremer i vores historiske simuleringer og observationer tyder stærkt på, at disse ændringer er drevet af menneskelig aktivitet, " sagde Ashfaq.

Forskerne forbereder sig på at køre endnu et sæt simuleringer baseret på nye scenarier til den næste IPCC-rapport, og deres eksisterende data er allerede blevet indarbejdet i andre undersøgelser.

"Disse samarbejdsbestræbelser kunne afdække, hvordan forskellige klimaekstremiteter påvirker visse områder og hjælpe med at bestemme de typer politikker og afbødningsstrategier, der kan være nødvendige for at forhindre eller reducere skaden, " sagde Ashfaq.