پیش‌بینی اوج گرمایش زمین با هوش مصنوعی

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

تحقیقات نشان می‌دهد که هدف جهانی محدود کردن گرمایش به ۱.۵ درجه سلسیوس بالاتر از سطوح پیش از صنعتی تقریباً به‌طور قطع از دسترس خارج شده است. نتایج این تحقیقات که در تاریخ ۱۰ دسامبر در نشریه Geophysical Research Letters منتشر شد، نشان می‌دهد که سال‌های آینده احتمالاً رکوردهای گرما را به‌طرز قابل توجهی خواهد شکست. طبق گزارش نویسندگان، احتمال اینکه گرمایش جهانی به بیش از ۲ درجه سلسیوس برسد، حتی اگر بشریت به اهداف کنونی برای کاهش سریع گازهای گلخانه‌ای به صفر خالص تا دهه ۲۰۵۰ برسد، ۵۰ درصد است.

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

به‌نظر می‌رسد که سال جاری، سال ۲۰۲۳، رکورد داغ‌ترین سال زمین را خواهد شکست، با دماهای متوسط جهانی که انتظار می‌رود بیش از ۱.۵ درجه سلسیوس یا تقریباً ۲.۷ درجه فارنهایت بالاتر از سطح پایه پیش از صنعتی باشد، زمانی که مردم به‌طور گسترده‌ای سوخت‌های فسیلی را برای تأمین انرژی صنایع سوزاندند. طبق این مطالعه جدید، احتمال اینکه داغ‌ترین سال این قرن حداقل نیم درجه سلسیوس گرم‌تر باشد، حتی در شرایط کاهش سریع کربن، 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 ممکن است به چه میزان افزایش یابند، بسته به سرعت کاهش کربن. 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 به‌عنوان ورودی دادند، همراه با چندین سناریوی رایج برای گازهای گلخانه‌ای آینده.

بارنز، که استاد علم 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، یاد می‌گیرد، اما پیش‌بینی‌های آن سپس با مشاهدات دنیای واقعی بیشتر بهبود می‌یابد.”

تحقیقات جدید: از دست رفتن فرصت برای دستیابی به اهداف توافقنامه اقلیمی پاریس

این مطالعه به مجموعه‌ای 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. طبق این توافق، نزدیک به ۲۰۰ کشور متعهد شدند که دما‌ی گرمایش بلندمدت را “به‌طور قابل توجهی زیر” ۲ درجه نگه‌دارند و همچنین تلاش‌هایی برای جلوگیری از افزایش دما تا ۱.۵ درجه انجام دهند. مقاله جدیدی از بارنز و دیفنباخ که در تاریخ ۱۰ دسامبر در نشریه Environmental Research Letters منتشر شده و با همکاری سونیا سنویراتنه از ETH زوریخ 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 دمایی بالای ۳ درجه سانتی‌گراد را تجربه خواهند کرد، در حالی که انتشار گازها همچنان افزایش می‌یابد. این پیش‌بینی، زودتر از آنچه در مطالعات قبلی انتظار می‌رفت، به وقوع خواهد پیوست.

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 سانتی‌گراد چه زمانی خواهد بود. 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 شدت تغییرات اقلیمی حتی در صورتی که جهان در کاهش سریع انتشار گازها موفق باشد، افزایش یافته است.”

در سناریویی که انتشار گازها در دهه ۲۰۵۰ به صفر برسد – که خوشبینانه‌ترین سناریو در مدل‌سازی اقلیمی است – محققان دریافته‌اند که احتمال وقوع داغ‌ترین سال این قرن حداقل ۱.۸ درجه سانتی‌گراد بالاتر از سطح پیش از صنعتی شدن خواهد بود و احتمال وقوع ۲.۱ درجه سانتی‌گراد نیز دو به سه است. در سناریویی که انتشار گازها به‌قدر کافی سریع کاهش نیابد تا سال ۲۱۰۰ به صفر برسد، دیفنباخ و بارنز احتمال ۹ به ۱۰ را برای داغ‌ترین سال پیش‌بینی کردند که ۳ درجه سانتی‌گراد بالاتر از سطح پیش از صنعتی شدن خواهد بود. در این سناریو، بسیاری از مناطق ممکن است دماهایی را تجربه کنند که حداقل سه برابر آنچه در سال ۲۰۲۳ رخ داده است، 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 فزاینده، بارش‌های سنگین و دیگر پیامدهای گرمایش مداوم تأکید می‌کند. به‌طور تاریخی، این تلاش‌ها در مقایسه با کاهش انتشار کربن در اولویت کمتری قرار داشته‌اند و سرمایه‌گذاری‌های مربوط به کاهش کربن از هزینه‌های سازگاری در تأمین مالی اقلیمی جهانی و سیاست‌هایی مانند قانون کاهش تورم ۲۰۲۲ پیشی گرفته است. دیفنباخ افزود: “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 آمادگی لازم را ندارند.”