دانشمندان ایرانی در آستانه‌ی پیش‌بینی فاجعه‌های جوی!

یک قدم تازه در فهم علم تغییرات جوی

امروزه، یک پیشرفت چشمگیر در تئوریِ تغییرات آب و هوا، این امکان رو به پژوهشگران داده تا بتونن دگرگونی‌های جویِ قابل مشاهده رو به بهترین شکل ممکن به عوامل انسانی و طبیعی مرتبط کنن و همچنین علائم هشداردهندهٔ زودهنگام برای بلایای احتمالی اقلیمی رو تشخیص بدن. این موفقیت ثمرهٔ همکاری بین‌المللیِ والریو لوکارینی، ریاضی‌دان دانشگاه لستر، و میکائیل چکرون، محقق، بوده که به کارگیریِ اصول مکانیک آماری در علم اقلیم منجر شده. این همکاری به ما کمک می‌کنه تا سیگنالِ تغییرات اقلیمی رو از “همهمهٔ زمینه”ٔ تغییرات طبیعی آب و هوا جدا کنیم و به‌وقوع پیوستنِ نقاطِ عطف، مثل فاجعه‌یِ فروپاشیِ جریان اقیانوس اطلس یا نابودیِ جنگل آمازون، رو پیش‌بینی کنیم.

این جهشِ نظری، راه رو برای توسعه‌ی روش‌های نوینی در مطالعه‌ی تغییرات جوی و ریسک‌های مرتبط با اون هموار می‌کنه. این اتفاق، به‌دلیل درکِ عمیق‌تری که از سازوکارهای بنیادینی که تغییرات اقلیمی رو به‌وجود می‌آورند، میسر شده. این پژوهش که در مجله‌ی معتبر Physical Review Letters به چاپ رسیده، به دانشمندان اعتماد به نفس می‌ده تا نسبتِ تغییرات جوی رو به‌طور دقیق تعیین کنن و بفهمن که آیا در مسیر رسیدن به یک نقطه عطفِ اقلیمی هستیم یا نه، تا بتونن اقدامات احتیاطی رو برای کم کردنِ خطرات انجام بدن. این نتایج به سیاست‌گذاران، اطمینان لازم رو درباره‌ی متدهای ارزیابیِ تغییرات آب و هوا می‌ده.

نقاط عطفِ اقلیمی و پیامدهای اونها

نقاط عطف، آستانه‌هایی در سیستم اقلیمی ما هستند که می‌تونن باعث تغییرات گسترده و آسیب رسوندن به محیط‌زیست بشن. رویدادهایی مثل فروپاشیِ جریان اقیانوس اطلس که با کند شدن‌ِش، دمای این منطقه رو نسبتاً پایین می‌آورد، یا نابودیِ اکولوژیکیِ جنگل بارانیِ آمازون، می‌تونن پیامدهای فاجعه‌باری برای حیات در کره‌ی زمین داشته باشن. با این حال، پیش‌بینیِ زمانِ رسیدن به یک نقطه‌ی عطفِ احتمالی با استفاده از داده‌های اقلیمی، کارِ دشواریه. چالشِ اصلی، جداسازیِ شواهدِ تغییرات اقلیمی و مخصوصاً یک نقطه‌ی عطفِ قریب‌الوقوع، از تغییرات طبیعیِ اقلیمیِ موجود هست.

سیگنالِ تغییرات جویِ ناشی از فعالیت‌های انسانی در “سر و صدای” تغییرات طبیعی محیط پنهان شده. تیمِ تحت رهبری لوکارینی دریافت که رویکردِ فعلی، که بر اساس یک روش آماریِ صرف هست، اطلاعات محدودی درباره‌ی فرآیندهای دینامیکی که بر اقلیمِ ما اثر می‌گذارن ارائه می‌ده.

دگرگونی در درکِ مقوله‌ی تغییرات جوی

این تحقیق، تصویری از وضعیتِ اقلیمیِ ما ارائه میده، بدون این‌که به چگونگی شکل‌گیریِ اون بپردازه. با استفاده از اصول مکانیک آماری — فیزیکِ نهفته در پسِ فرآیندهای دینامیکیِ تصادفی — این پژوهش به ما این امکان رو می‌ده که به عقب برگردیم و بفهمیم این تصویر چطوری شکل گرفته. اونها یک مدل ریاضی ایجاد کردن که می‌تونه فرآیندهای در حال وقوع رو به‌صورت دینامیکی بازسازی کنه و علل تغییرات رو شناسایی کنه. از این طریق، اونها تونستن “اثرِ انگشت”ِ سیگنالِ تغییرات جویِ ناشی از فعالیت‌های انسانی رو تشخیص بدن و تأثیرِ اون رو مشخص کنن، که این، پیشرفتِ چشمگیری در تواناییِ شناساییِ هشدارهای اولیه درباره‌ی نقاط عطفِ اقلیمی به وجود میاره.

پروفسور والریو لوکارینی، نویسنده‌ی اصلیِ این مقاله از دانشگاه لستر و عضو دانشکده‌ی علوم کامپیوتر و ریاضی، گفت: “این مسأله که چطور می‌تونیم نیروی انسانی رو به داده‌های اقلیمی نسبت بدیم، پیامدهای عمیقی داره. شکاکانِ تغییرات اقلیمی این سوال رو مطرح کردن که چطور می‌شه یک نیرو رو در سیستمی که نوسانات زیادی داره، به یک علتِ مشخص نسبت داد. آب ‌و هوا همیشه تغییر کرده و همیشه هم تغییر خواهد کرد. چطور می‌تونیم این استدلال رو رد کنیم و نشون بدیم که اونچه الان می‌بینیم، نتیجه‌ی دخالت انسانی هست؟ البته، جامعه‌ی علمی به استدلال‌های قوی‌تری دست پیدا کرده، اما تا به امروز، این استدلال‌ها منحصراً براساس آمار بوده و نه دینامیک.”

اون ادامه داد: “دستاوردی که ما بهش رسیدیم، اینه که فیزیکِ سیستم و قوانینِ تعیین‌کننده‌یِ تحولِ سیستم رو به چیزی که می‌تونیم مشاهده کنیم، ربط دادیم. از این موضوع به‌وضوح این‌طور برمی‌آد که بهترین راه برای بررسی تغییرات، وارسیِ قوانینِ تحولی هست که بر اونچه می‌بینیم اثر می‌ذاره و این تغییر، دقیقاً همون نیروی جویِ هست که به‌دنبالش بودیم.”

دکتر میکائیل چکرون از دانشگاه کالیفرنیا، لس آنجلس و مؤسسه‌ی وایزمن نیز اضافه کرد: “این یک گامِ بزرگ هست، چون به ما می‌گه که متُدهای شناسایی و نسبت‌دهی که سال‌ها برای اثباتِ وجودِ تغییرات جوی از اونها استفاده کردیم، ریشه‌های محکمی دارن. ما نشون می‌دیم که چطور می‌شه این روش‌شناسی رو بهبود بخشید و نقاط ضعف‌ش رو شناسایی کرد. ما به‌طور قابل توجهی، نظریه‌ی دینامیکِ اقلیم و رابطه‌ی بینِ دگرگونیِ اقلیم و تغییرات جوی رو جلو بردیم.”

“`