پیش‌بینی اوج گرمای زمین توسط هوش مصنوعی

تحقیقات جدید: هدف محدود کردن گرمایش به ۱.۵ درجه سلسیوس غیرقابل دسترس است

محققان دریافته‌اند که هدف جهانی محدود کردن گرمایش به ۱.۵ درجه سلسیوس بالای سطح پیش از صنعتی تقریباً به‌طور قطع غیرقابل دسترس است. نتایج این تحقیق که در تاریخ ۱۰ دسامبر در نشریه Geophysical Research Letters منتشر شده، نشان می‌دهد که سال‌های آینده احتمالاً رکوردهای دما را به‌طرز چشمگیری خواهد شکست. نویسندگان این مقاله گزارش دادند که احتمال ۵۰ درصد وجود دارد که گرمایش جهانی از ۲ درجه سلسیوس فراتر رود، حتی اگر بشریت به اهداف کنونی خود برای کاهش سریع انتشار گازهای گلخانه‌ای به صفر خالص تا دهه ۲۰۵۰ دست یابد.

چندین مطالعه قبلی، از جمله ارزیابی‌های معتبر هیئت بین‌دولتی تغییرات اقلیمی، به این نتیجه رسیده‌اند که کاهش کربن با این سرعت احتمالاً گرمایش جهانی را زیر ۲ درجه نگه می‌دارد. نوح دیفنباخ، دانشمند اقلیم از مدرسه پایداری استنفورد و یکی از نویسندگان این مطالعه، گفت: “ما در سال‌های اخیر شاهد تأثیرات شتابان در سراسر جهان بوده‌ایم، از جمله موج‌های گرما، بارش‌های سنگین و دیگر شرایط شدید. این مطالعه نشان می‌دهد که حتی در بهترین سناریو، احتمالاً با شرایطی مواجه خواهیم شد که از آنچه اخیراً تجربه کرده‌ایم، شدیدتر خواهد بود.”

به‌نظر می‌رسد که سال جاری رکورد داغ‌ترین سال زمین را که در سال ۲۰۲۳ ثبت شده است، خواهد شکست. دماهای میانگین جهانی انتظار می‌رود که از ۱.۵ درجه سلسیوس یا تقریباً ۲.۷ درجه فارنهایت بالاتر از سطح پیش از صنعتی فراتر رود، زمانی که مردم به‌طور گسترده‌ای سوخت‌های فسیلی را برای تأمین انرژی صنایع سوزاندند. طبق این مطالعه جدید، احتمال ۹۰ درصد وجود دارد که داغ‌ترین سال این قرن حداقل نیم درجه سلسیوس گرم‌تر باشد، حتی در شرایط کاهش سریع کربن.

استفاده از هوش مصنوعی برای بهبود پیش‌بینی‌های اقلیمی

برای این مطالعه جدید، دیفنباخ و بارنز یک سیستم هوش مصنوعی را آموزش دادند تا پیش‌بینی کند که دماهای جهانی چه میزان می‌تواند افزایش یابد، بسته به سرعت کاهش کربن. در هنگام آموزش هوش مصنوعی، محققان از داده‌های دما و گازهای گلخانه‌ای از آرشیوهای وسیع شبیه‌سازی‌های مدل اقلیمی استفاده کردند. اما برای پیش‌بینی گرمایش آینده، آن‌ها دماهای تاریخی واقعی را به‌عنوان ورودی به هوش مصنوعی دادند، به همراه چندین سناریوی پرکاربرد برای انتشار گازهای گلخانه‌ای در آینده.

بارنز، که استاد علوم جوی در دانشگاه ایالت کلرادو است، گفت: “هوش مصنوعی به‌عنوان ابزاری فوق‌العاده قدرتمند برای کاهش عدم قطعیت در پیش‌بینی‌های آینده در حال ظهور است. این سیستم از بسیاری از شبیه‌سازی‌های مدل اقلیمی که قبلاً وجود داشته است، یاد می‌گیرد، اما پیش‌بینی‌های آن سپس با مشاهدات دنیای واقعی بیشتر اصلاح می‌شود.”

تحقیقات جدید و چالش‌های تغییرات اقلیمی

این مطالعه به مجموعه‌ای رو به رشد از تحقیقات اشاره دارد که نشان می‌دهد جهان تقریباً به طور قطع فرصت دستیابی به هدف‌های بلندپروازانه توافق‌نامه اقلیمی پاریس در سال ۲۰۱۵ را از دست داده است. در این توافق‌نامه، نزدیک به ۲۰۰ کشور متعهد شدند که گرمایش بلندمدت را به طور قابل توجهی کمتر از ۲ درجه نگه دارند و در تلاش برای جلوگیری از افزایش دما به ۱.۵ درجه باشند.

مقاله جدیدی از بارنز و دیفنباخ که در تاریخ ۱۰ دسامبر در Environmental Research Letters منتشر شده و با همکاری سونیا سنویراتنه از دانشگاه ETH زوریخ نوشته شده است، پیشنهاد می‌کند که بسیاری از مناطق از جمله جنوب آسیا، مدیترانه، اروپا مرکزی و بخش‌هایی از آفریقا زیرصحرایی تا سال ۲۰۶۰ در شرایطی که انتشار گازها همچنان افزایش یابد، دما را به بیش از ۳ درجه سلسیوس خواهند رساند. این پیش‌بینی زودتر از آنچه در مطالعات قبلی انتظار می‌رفت، صورت می‌گیرد.

اهمیت شرایط شدید

هر دو مطالعه جدید بر اساس تحقیقات سال ۲۰۲۳ است که در آن دیفنباخ و بارنز پیش‌بینی کردند که چند سال باقی‌مانده تا دستیابی به اهداف ۱.۵ و ۲ درجه سلسیوس چقدر است. اما از آنجا که این آستانه‌ها بر اساس شرایط میانگین در طول سال‌ها تعیین شده‌اند، تمام داستان درباره شدت تغییرات اقلیمی را بیان نمی‌کنند. دیفنباخ، استاد بنیاد کارا جی و پژوهشگر ارشد خانواده کیملمن در دانشگاه استنفورد، گفت: “با مشاهده این تأثیرات شدید سال به سال، علاقه ما به پیش‌بینی اینکه تغییرات اقلیمی چقدر می‌تواند شدید شود، بیشتر شد، حتی اگر جهان در کاهش سریع انتشار گازها موفق باشد.”

در سناریویی که انتشار گازها در دهه ۲۰۵۰ به صفر برسد – خوش‌بینانه‌ترین سناریو که به طور گسترده در مدل‌سازی اقلیمی استفاده می‌شود – محققان دریافته‌اند که احتمال ۹۰ درصد وجود دارد که داغ‌ترین سال این قرن حداقل ۱.۸ درجه سلسیوس گرم‌تر از سطح پایه پیش‌صنعتی باشد، با احتمال دو به یک برای حداقل ۲.۱ درجه سلسیوس. در سناریویی که انتشار گازها به اندازه کافی سریع کاهش نیابد تا به سال ۲۱۰۰ به صفر برسد، دیفنباخ و بارنز احتمال ۹۰ درصدی را برای داغ‌ترین سال پیش‌بینی کردند که ۳ درجه سلسیوس گرم‌تر از سطح پایه پیش‌صنعتی خواهد بود. در این سناریو، بسیاری از مناطق ممکن است با ناهنجاری‌های دمایی مواجه شوند که حداقل سه برابر آنچه در سال ۲۰۲۳ رخ داده، باشد.

سرمایه‌گذاری در سازگاری

پیش‌بینی‌های جدید بر اهمیت سرمایه‌گذاری نه تنها در کاهش کربن بلکه همچنین در اقداماتی برای افزایش تاب‌آوری سیستم‌های انسانی و طبیعی در برابر گرمای شدید، خشکسالی‌های شدید، بارش‌های سنگین و سایر پیامدهای گرمایش مداوم تأکید می‌کند. به طور تاریخی، این تلاش‌ها در مقایسه با کاهش انتشار کربن در اولویت کمتری قرار داشته‌اند و سرمایه‌گذاری‌های کاهش کربن از هزینه‌های سازگاری در تأمین مالی اقلیمی جهانی و سیاست‌هایی مانند قانون کاهش تورم ۲۰۲۲ پیشی گرفته است.

دیفنباخ گفت: “نتایج ما نشان می‌دهد که حتی اگر تمام تلاش‌ها و سرمایه‌گذاری‌ها در کاهش کربن به موفقیت برسد، خطر واقعی وجود دارد که بدون سرمایه‌گذاری‌های متناسب در سازگاری، مردم و اکوسیستم‌ها در معرض شرایط اقلیمی بسیار شدیدتری قرار گیرند که برای آن‌ها آماده نیستند.”