پیش‌بینی اوج گرمایش زمین توسط هوش مصنوعی

تحقیقات جدید: هدف محدود کردن گرمایش به ۱.۵ درجه سلسیوس تقریباً غیرممکن است

محققان دریافته‌اند که هدف جهانی محدود کردن گرمایش به ۱.۵ درجه سلسیوس بالاتر از سطح پیش از صنعتی شدن تقریباً به طور قطع خارج از دسترس است. نتایج این تحقیق که در تاریخ ۱۰ دسامبر در نشریه Geophysical Research Letters منتشر شده، نشان می‌دهد که سال‌های گرم‌تر پیش رو به احتمال زیاد رکوردهای دمایی موجود را خواهد شکست. طبق گزارش نویسندگان، احتمال این که گرمایش جهانی به ۲ درجه سلسیوس برسد، حتی اگر بشریت به اهداف کنونی خود برای کاهش سریع انتشار گازهای گلخانه‌ای به صفر خالص تا دهه ۲۰۵۰ دست یابد، ۵۰ درصد است. تعدادی از مطالعات قبلی، از جمله ارزیابی‌های معتبر هیئت بین‌دولتی تغییرات اقلیمی، به این نتیجه رسیده‌اند که کربن‌زدایی با این سرعت احتمالاً گرمایش جهانی را زیر ۲ درجه نگه خواهد داشت.

نوح دیفنباخ، دانشمند اقلیم از مدرسه پایداری استنفورد و یکی از نویسندگان این مطالعه، گفت: “در سال‌های اخیر، ما شاهد تأثیرات شتابان در سراسر جهان بوده‌ایم، از جمله موج‌های گرما و باران‌های شدید و دیگر پدیده‌های شدید. این مطالعه نشان می‌دهد که حتی در بهترین حالت، ما به احتمال زیاد با شرایطی مواجه خواهیم شد که از آنچه اخیراً تجربه کرده‌ایم، شدیدتر خواهد بود.”

به نظر می‌رسد که امسال رکورد داغ‌ترین سال زمین را که در سال ۲۰۲۳ ثبت شده، بشکند، با دماهای میانگین جهانی که انتظار می‌رود از ۱.۵ درجه سلسیوس یا تقریباً ۲.۷ درجه فارنهایت بالاتر از سطح پیش از صنعتی شدن فراتر برود، قبل از آنکه انسان‌ها به طور گسترده‌ای سوخت‌های فسیلی را برای تأمین انرژی صنایع به کار گیرند. طبق مطالعه جدید، احتمال این که داغ‌ترین سال این قرن حداقل نیم درجه سلسیوس گرم‌تر باشد، حتی با کربن‌زدایی سریع، ۹۰ درصد است.

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 چقدر می‌تواند افزایش یابد، بسته به سرعت کربن‌زدایی. در حین آموزش هوش مصنوعی، محققان از داده‌های دما و گازهای گلخانه‌ای از آرشیوهای وسیع شبیه‌سازی‌های مدل اقلیمی استفاده کردند. با این حال، برای پیش‌بینی گرمایش آینده، آن‌ها به هوش مصنوعی دماهای تاریخی واقعی را به عنوان ورودی دادند، به همراه چند سناریوی رایج برای انتشار گازهای گلخانه‌ای در آینده.

بارنز، که استاد علم جوی در دانشگاه ایالت کلرادو است، گفت: “هوش مصنوعی به عنوان 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 دارد، یاد می‌گیرد، اما پیش‌بینی‌های آن سپس با مشاهدات واقعی بیشتر بهبود می‌یابد.”

تحقیقات جدید درباره تغییرات اقلیمی و چالش‌های پیش‌رو

این مطالعه به یک مجموعه رو به رشد از تحقیقات اشاره دارد که نشان می‌دهد جهان تقریباً به‌طور 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 دمای گرمایش بلندمدت را به‌طور قابل توجهی زیر ۲ درجه نگه دارند و در عین حال تلاش‌هایی برای جلوگیری از افزایش دما به ۱.۵ درجه انجام دهند. یک مقاله جدید از بارنز و دیفنباخ که در تاریخ ۱۰ دسامبر در نشریه Environmental Research Letters منتشر شده و با همکاری سونیا سنویراتنه از ETH-Zurich نوشته شده است، پیشنهاد می‌کند که بسیاری از مناطق از جمله جنوب آسیا، مدیترانه، اروپای مرکزی و بخش‌هایی از آفریقا زیر صحرایی تا سال ۲۰۶۰ دما را بیش از ۳ درجه سانتی‌گراد افزایش خواهند داد، در شرایطی که انتشار گازها همچنان افزایش یابد – زودتر از آنچه در مطالعات قبلی پیش‌بینی شده بود.

اهمیت شرایط شدید

هر دو مطالعه جدید بر اساس تحقیقات ۲۰۲۳ ساخته شده‌اند که در آن دیفنباخ و بارنز پیش‌بینی کردند که چقدر زمان باقی مانده تا اهداف ۱.۵ و ۲ درجه سانتی‌گراد نقض شود. اما از آنجا که این آستانه‌ها بر اساس شرایط میانگین در طول سال‌ها تعیین شده‌اند، تمام داستان را درباره اینکه تغییرات اقلیمی چقدر می‌تواند شدید شود، بیان نمی‌کنند. دیفنباخ، استاد بنیاد کارا و پژوهشگر ارشد خانواده کیملمن در دانشگاه استنفورد، گفت: “با مشاهده این تأثیرات شدید سال به سال، علاقه‌مندتر شدیم که پیش‌بینی کنیم تغییرات اقلیمی حتی اگر جهان در کاهش سریع انتشار گازها کاملاً موفق باشد، چقدر می‌تواند شدید شود.”

در سناریویی که انتشار گازها در دهه ۲۰۵۰ به صفر برسد – خوش‌بینانه‌ترین سناریو که به‌طور گسترده در مدل‌سازی اقلیمی استفاده می‌شود – محققان دریافته‌اند که احتمال وقوع گرم‌ترین سال این قرن حداقل ۱.۸ درجه سانتی‌گراد بالاتر از سطح پایه پیش‌صنعتی است و احتمال ۲.۱ درجه سانتی‌گراد نیز وجود دارد. در سناریویی که انتشار گازها به‌قدری کند کاهش یابد که نتوان به صفر تا سال ۲۱۰۰ رسید، دیفنباخ و بارنز احتمال ۹۰ درصدی را برای گرم‌ترین سال پیش‌بینی کردند که ۳ درجه سانتی‌گراد بالاتر از سطح پایه پیش‌صنعتی خواهد بود. در این سناریو، بسیاری از مناطق ممکن است افزایش دماهایی را تجربه کنند که حداقل سه برابر آنچه در سال ۲۰۲۳ رخ داده باشد، 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 ادامه‌دار گرمایش تأکید می‌کند. به‌طور تاریخی، این تلاش‌ها در مقایسه با کاهش انتشار کربن در اولویت کمتری قرار داشته‌اند و سرمایه‌گذاری‌های کاهش کربن از هزینه‌های سازگاری در تامین 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 بهترین شکل ممکن موفق باشد، خطر واقعی وجود دارد که بدون سرمایه‌گذاری‌های متناسب در سازگاری، مردم و اکوسیستم‌ها در معرض شرایط اقلیمی بسیار شدیدتری قرار بگیرند که برای آن آماده نیستند.”