Attributionsvidenskab siger, at klimaændringerne er skyld i nogle ekstreme vejrbegivenheder

Ekstrem nedbør og oversvømmelser efterlod ødelæggelsesstier gennem samfund rundt om i verden denne sommer. Den seneste var i Tennessee, hvor foreløbige data viser, at der faldt rekordstort 17 tommer regn på 24 timer, at forvandle åer til floder, der oversvømmede hundredvis af hjem og dræbte mindst 18 mennesker.

Mange mennesker spørger:Var det klimaændringer? At besvare det spørgsmål er ikke så enkelt.

Der har altid været ekstremt vejr, men menneskeskabt global opvarmning kan øge ekstremt vejrs hyppighed og sværhedsgrad. For eksempel, forskning viser, at menneskelige aktiviteter såsom afbrænding af fossile brændstoffer utvetydigt opvarmer planeten, og vi ved fra grundlæggende fysik, at varm luft kan holde på mere fugt.

For et årti siden, videnskabsmænd var ikke i stand til sikkert at forbinde nogen individuel vejrbegivenhed med klimaændringer, selvom de bredere klimaændringstendenser var klare. I dag, Tilskrivningsundersøgelser kan vise, om ekstreme begivenheder blev påvirket af klimaændringer, og om de alene kan forklares med naturlig variabilitet. Med hurtige fremskridt fra forskning og stigende computerkraft, Tilskrivning af ekstreme begivenheder er blevet en spirende ny gren af ​​klimavidenskaben.

Den seneste tilskrivningsundersøgelse, udgivet 23. august, 2021, så på nedbøren fra den europæiske storm, der dræbte mere end 220 mennesker, da oversvømmelser fejede gennem Tyskland, Belgien, Luxembourg og Holland i juli 2021.

Et hold af klimaforskere med gruppen World Weather Attribution analyserede den rekordstore storm, døbt Bernd, med fokus på to af de hårdest ramte områder. Deres analyse viste, at menneskeskabte klimaændringer gjorde en storm af den sværhedsgrad mellem 1,2 og 9 gange mere sandsynlig, end den ville have været i en verden 1,2 grader Celsius (2,1 F) køligere. Planeten er blevet varmet lidt over 1 C siden den industrielle æra begyndte.

Lignende undersøgelser er endnu ikke blevet udført på Tennessee-stormen, men det bliver de sandsynligvis.

Så, hvordan finder forskerne ud af det? Som en atmosfærisk videnskabsmand, Jeg har været involveret i tilskrivningsundersøgelser. Sådan fungerer processen:

Hvordan fungerer tilskrivningsundersøgelser?

Attributionsundersøgelser involverer normalt fire trin.

Det første trin er at definere hændelsens størrelse og frekvens baseret på observationsdata. For eksempel, juli nedbøren i Tyskland og Belgien slog rekorder med store marginer. Forskerne fastslog, at i dagens klima, en sådan storm ville i gennemsnit forekomme hvert 400. år i den bredere region.

Det andet trin er at bruge computere til at køre klimamodeller og sammenligne disse modellers resultater med observationsdata. At have tillid til en klimamodels resultater, modellen skal være i stand til realistisk at simulere sådanne ekstreme hændelser i fortiden og nøjagtigt repræsentere de fysiske faktorer, der hjælper disse hændelser til at forekomme.

Det tredje trin er at definere basismiljøet uden klimaændringer - i det væsentlige skabe en virtuel verden af ​​Jorden, som den ville være, hvis ingen menneskelige aktiviteter havde opvarmet planeten. Kør derefter de samme klimamodeller igen.

Forskellene mellem andet og tredje trin repræsenterer virkningen af ​​menneskeskabte klimaændringer. Det sidste trin er at kvantificere disse forskelle i størrelsen og hyppigheden af ​​den ekstreme begivenhed, ved hjælp af statistiske metoder.

For eksempel, vi analyserede, hvordan orkanen Harvey i august 2017 og et unikt vejrmønster interagerede med hinanden for at producere den rekordstore regnstorm i Texas. To tilskrivningsundersøgelser viste, at menneskeskabte klimaændringer øgede sandsynligheden for en sådan begivenhed med omtrent en faktor tre, og øgede Harveys nedbør med 15%.

En anden undersøgelse fastslog, at den vestlige nordamerikanske ekstreme varme i slutningen af ​​juni 2021 ville have været praktisk talt umulig uden menneskeskabte klimaændringer.

Hvor gode er tilskrivningsundersøgelser?

Nøjagtigheden af ​​tilskrivningsundersøgelser påvirkes af usikkerheder forbundet med hvert af de ovennævnte fire trin.

Nogle typer begivenheder egner sig bedre til tilskrivningsundersøgelser end andre. For eksempel, blandt langtidsmålinger, temperaturdata er mest pålidelige. Vi forstår, hvordan menneskeskabte klimaændringer påvirker hedebølger bedre end andre ekstreme begivenheder. Klimamodeller er normalt også dygtige til at simulere hedebølger.

Selv for hedebølger, indvirkningen af ​​menneskeskabte klimaændringer på omfanget og hyppigheden kan være helt anderledes, f.eks. tilfældet med den ekstraordinære hedebølge over det vestlige Rusland i 2010. Klimaændringer viste sig at have haft minimal indvirkning på omfanget, men væsentlig indflydelse på frekvensen.

Der kan også være legitime forskelle i de metoder, der ligger til grund for forskellige tilskrivningsundersøgelser.

Imidlertid, mennesker kan træffe beslutninger for fremtiden uden at vide alt med sikkerhed. Selv når du planlægger en grill i baghaven, man behøver ikke at have al vejrinformationen.

Denne artikel er genudgivet fra The Conversation under en Creative Commons-licens. Læs den originale artikel.