Sådan forudsiger du klimaændringer fra dit hjems komfort

Årsagerne til klimaændringer kan påvises ved hjælp af en billig hjemme- eller skolecomputer, takket være et Python-program udviklet af et team på University of Bath.

Programmet, den eneste af sin slags, vil blive demonstreret for første gang på lørdag på British Science Festival - en gratis, ugelang begivenhed, der hylder de mennesker og ideer, der er kernen i videnskaben. Arrangementet henvender sig både til skolebørn og den brede offentlighed, og dette års festival afholdes i Chelmsford, Essex.

Climate Predictor blev designet til at køre på en Raspberry Pi - en lille computer, der kan købes (sammen med et tastatur og en mus) for omkring 50 £, og koden kan downloades gratis på enhver hjemme- eller skolecomputer. Selvom det er meget mindre sofistikeret end de klimamodeller, der bruges af det mellemstatslige panel om klimaændringer (IPCC) til at forudsige klimaændringer, og som kræver en supercomputer for at køre, Python-programmet (et højt niveau, generel programmeringssprog) kan stadig give nyttige forudsigelser og kan udløse indsigt i klimakriserne.

Chris Budd OBE, Matematikprofessor ved University of Bath og medskaber af den Python-baserede klimasimulator, sagde, at udfordringen var at udvikle et program, der ville give unge mennesker mulighed for på en enkel måde at udforske, hvad der sker med klimaet, når, for eksempel, Kuldioxid frigives til atmosfæren gennem menneskelig aktivitet. Brugere af programmet kan ændre mængden af ​​kuldioxid, der frigives over en given periode og derefter se, hvad der sker med atmosfæriske temperaturer som et resultat.

Professor Budd siger, at han håber, at programmet vil blive downloadet til klasseværelsescomputere over hele landet, og at det vil hjælpe eleverne til at forstå mere om, hvorfor vores klima ændrer sig.

"At forstå, hvorfor ændringer i kuldioxid vil føre til klimaændringer, vil forhåbentlig hjælpe mange mennesker til at se grundene til, hvorfor vi bør ændre vores adfærd for at reducere vores kulstoffodaftryk, " sagde han. "Disse computerkoder tydeliggør forholdet mellem stigende kuldioxidniveauer og derefter stigende temperatur, og vis, hvordan vi kan forudsige, hvad ændringen i temperatur vil være, hvis kuldioxidniveauerne fortsætter med at stige."

På festivalen, Professor Budd og hans team vil også demonstrere to andre programmer, der kan downloades. Den ene er en matematisk model, der simulerer mulige vendepunkter i klimaet - dvs. punkter, hvor små ændringer kan føre til accelererede og irreversible påvirkninger.

Den anden fokuserer på årsagerne til de istider, der har fundet sted i løbet af de sidste millioner år, og vil demonstrere, hvordan ændringerne i klimaet under disse begivenheder kan forudsiges matematisk. Årsagerne til klimaændringer i tidligere tider, og især istider, er interesseområder for professor Budd og hans team.

"Ved at forstå, hvad der fik vores klima til at ændre sig i fortiden, vi er meget bedre placeret til at se, hvordan det vil ændre sig i fremtiden, " sagde professor Budd.

Yang Zhou og Tosin Babasola præsenterer også programmerne på videnskabsfestivalen, Matematik Ph.D. studerende på Bath. Begge hjalp med at udvikle Climate Predictor.

"At kende og forstå klimaændringer er vigtigt for mig og for min generation, " sagde fru Zhou. "Det er spændende at vise folk, hvordan matematik kan bruges til at løse vigtige virkelige problemer. Sommetider, selv simpel matematik – som dette Python-program – kan forklare en meget kompliceret situation."

hr. Babasola, hvis forskning fokuserer på virkningerne af klimavariationer på landbrugsudbyttet i hans hjemland Nigeria, tilføjet:"Dette program er et eksempel på, hvordan en matematisk model kan hjælpe os med at forstå virkningerne af kuldioxid på verden. Jeg elsker, hvordan matematik kan øge vores forståelse af virkelige begivenheder og løse de problemer, der opstår fra vores daglige aktiviteter. "