Bulutsuz bir gelecek mi? İklim tahminlerinin kalbindeki gizem

İklim değişikliğinin karayı, denizi ve buzu nasıl değiştireceğine dair çok şey duyuyoruz. Ama bulutları nasıl etkileyecek? Irvine’deki California Üniversitesi’nden bir Dünya sistemi bilimcisi olan Michael Pritchard, “Alçak bulutlar buz tabakaları gibi kuruyabilir ve büzülebilir” dedi. “Ya da kalınlaşabilir ve daha yansıtıcı hale gelebilirler.”
Bu iki senaryo, gelecekte çok farklı iklimlerle sonuçlanacaktır. Pritchard, sorunun bir parçası olduğunu söylüyor. “İki farklı iklim modeline çok daha fazla CO eklediğimizde geleceğin nasıl olacağını sorarsanız2, çok farklı iki cevap alırsınız. Bunun nedeni de bulutların iklim modellerine dahil edilme şeklidir.”
Bulut damlacıklarını oluşturan is ve toz parçacıkları olan bulutlar ve aerosoller, iklim denkleminin önemli bir parçasıdır. Ancak bu olayların, günümüz modellerinin yeniden üretmeye yaklaşamayacağı bir uzunluk ve zaman ölçeğinde meydana geldiğini. Bu nedenle, çeşitli yaklaşımlar yoluyla modellere dahil edilirler.
Küresel iklim modellerinin analizleri, sürekli olarak bulutların en büyük belirsizlik ve istikrarsızlık kaynağını oluşturduğunu göstermektedir.
En gelişmiş ABD küresel iklim modelleri, dört kilometrelik küresel çözünürlüğe yaklaşmak için mücadele ediyor, ancak Pritchard, sığ bulut sistemlerini oluşturan ince ölçekli çalkantılı girdapları yakalamak için modellerin en az 100 metrelik bir çözünürlüğe ihtiyaç duyduğunu tahmin ediyor – her seferinde 40 kat daha fazla çözülmüş yön. Bu ayrıntı düzeyini yakalamak için bilgi işlem gücünün kullanılabilir hale gelmesi 2060 yılına kadar sürebilir.
Pritchard, iklim modelleme problemini iki kısma ayırarak bu boşluğu gidermeye çalışıyor: kaba taneli, 100 km daha düşük çözünürlüklü bir gezegen modeli ve 100 ila 200 metre çözünürlüğe sahip birçok küçük parça. İki simülasyon bağımsız olarak çalışır ve ardından her 30 dakikada bir veri alışverişi yaparak simülasyonun yoldan çıkmamasını veya gerçekçi olmamasını sağlar.
Ekip sonuçları şu adreste bildirdi: Journal of Advances in Modeling Earth Systems. Araştırma tarafından desteklenen ABD Ulusal Bilim Vakfı. NSF’nin Atmosfer ve Geospace Bilimleri Bölümü’nde program direktörü Eric DeWeaver’a göre, bilim adamları seçici olarak yüksek çözünürlüklü modelleme gerçekleştirmenin bir yolunu buldular.
Pritchard, “Model, en zor problem olan tüm gezegen modellemesi etrafında bir son koşusu yapıyor” dedi. “Yalnızca çok yüksek çözünürlükte ortaya çıkan gerçekçi sığ bulut oluşumu gibi şeyleri yakalayan binlerce mikro modele sahip.”
Pritchard’ın araştırması, NSF tarafından finanse edilen Frontera süper bilgisayar de Teksas Gelişmiş Bilgi İşlem Merkezi. Dünyanın en hızlı üniversite süper bilgisayarında Pritchard, modelleri ABD’de yalnızca bir avuç sistemde erişilebilen zaman ve uzunluk ölçeklerinde çalıştırabilir ve bulut modelleme potansiyellerini test edebilir.
NSF’nin Gelişmiş Siber Altyapı Ofisi yöneticisi Manish Parashar, “Hesaplamaya dayalı yöntemlerin kullanılması, iklimi ve etrafımızdaki her şeyi anlamamız için kritik öneme sahip” dedi. “Frontera, iklim bilimcilerine, iklim değişikliğini daha iyi anlamamızı sağlamak için yeni ve orijinal simülasyon yöntemleri tasarlamaları için ilham veriyor.”