Miksi ilmastomallintajat ansaitsivat fysiikan palkinnon 2021 – heidän on todistettu olevan oikeassa yhä uudelleen ja uudelleen

Faktan tarkistusta

Fysiikan Nobel-palkinto jaettiin viime vuonna 2021 Syukuro Manaben, Klaus Hasselmannin ja Giorgio Parisin kesken. Parisi on teoreettinen fyysikko, kun taas kaksi muuta ovat ilmastomallintekijöitä, joiden työ loi perustan ymmärryksellemme siitä, kuinka hiilidioksidi muokkaa ilmastoa.

Tämä palkinto ei voisi olla ajankohtaisempi, sillä IPCC:n viimeisin raportti, joka perustuu huippuluokan ilmastomalleihin, toteaa yksiselitteisesti, että ihmiset vaikuttavat jo nyt moniin sää- ja ilmastoäärimmäisyyksiin kaikilla alueilla ympäri maailmaa.

Miksi Euroopassa ja maailmalla rikotaan lämpöennätyksiä?

Jollei lukijoille ole vielä tullut tutuksi, ilmastomalli on tietokoneohjelma, joka on suunniteltu simuloimaan maapallon ilmastoa sen käyttäytymisen ymmärtämiseksi ja ennustamiseksi.

Ilmastomallit perustuvat suurelta osin joukkoon matemaattisia yhtälöitä, jotka kuvaavat fysikaalisia lakeja, jotka säätelevät ilmakehän ja valtamerten käyttäytymistä ja niiden vuorovaikutusta maapallon ilmastojärjestelmän muiden osien, kuten maan pinnan tai jäätiköiden välillä.

1960-luvulla Manabe teki joitakin varhaisimmista ilmastomallinnuskokeista ymmärtääkseen, kuinka hiilidioksidi voi aiheuttaa kasvihuoneilmiön. Tärkeässä vuoden 1967 paperissa hän yhdessä kollegansa Richard Wetheraldin kanssa osoitti, kuinka hiilidioksiditason nousu johtaisi lämpötilojen nousuun Maan pinnalla.

Kirjoittajat käsittelivät maapallon ilmakehää yksinkertaisena yksiulotteisena pylväänä ja osoittivat, että jos hiilidioksiditasot kaksinkertaistuisivat, maapallon lämpötilat nousisivat noin 2.3 ℃ – löydös, joka on huomattavan samanlainen kuin viisi vuosikymmentä myöhemmin suuritehoisten tietokonemallien vastaukset, joita käytetään IPCC:n raporteissa. Ei ihme, että eräässä tutkijoiden tutkimuksessa se oli kaikkien aikojen vaikutusvaltaisin ilmastonmuutospaperi.

Hasselmannin 1980-luvulla tekemä tutkimus osoitti, kuinka sään lyhytaikaisesta vaihtelusta huolimatta, ilmastomalleja voidaan käyttää ennustamaan trendejä vuosikymmenien päähän. Vielä 80-luvulla tiedettiin vähän näistä pitkän aikavälin trendeistä, mutta Hasselmannin ja Manaben työn ansiosta voidaan esimerkiksi todeta, että 2030-luvulla on todennäköisesti enemmän helleaaltoja, tulvia ja muita ilmaston äärimmäisyyksiä. Emme voi enää sanoa, ettemme tienneet – ilmastomallit ovat yksiselitteisiä ja todistettu oikeiksi kerta toisensa jälkeen.

Lämpeneekö maapallo (kyllä)? Onko syynä lisääntyneet kasvihuonekaasujen määrät ilmakehässä (kyllä)? Voiko tämän selittää pelkästään luonnollisilla tekijöillä (ei)? Ovatko ihmiskunnan päästöt syynä lämpötilan nousuun (kyllä)? Kaikkiin näihin ja muihin kysymyksiin on vastattu näillä huippuluokan ilmastomalleilla.

Nämä mallit ovat auttaneet valtavasti tutkijoiden pyrkiessä ymmärtämään ilmastonmuutosta ja ennakoimaan sen riskejä. Ne tarjosivat pohjan vaikutusten ennustamiselle, sopeutumispäätösten ohjaamiselle ja lieventämistavoitteiden asettamiselle. Viimeisimmät kehityssuunnat sisältävät yhä enemmän yksityiskohtia maajärjestelmästämme ja tarjoavat tarkat tiedot, jotka mahdollistavat vankan päätöksenteon nopeasti voimistuvan ilmastonmuutoksen edessä.

Lopuksi

Olen kuitenkin kohtuullisen varma, että näistä kysymyksistä nousee jälleen keskustelua joko puolesta tai vastaan. Mutta on kai sanomattakin selvää, että näillä kontribuutioilla (Manabe, Hasselmann ja Parisi) voidaan osoittaa, että ihmisen ja luonnollisten vaikutusten keskimääräisten muutosnopeuksien suhde on oikea.

ΔyA / ΔxA >> ΔyL / ΔxL

Missä:

ΔyA / ΔxA = keskimääräinen antropogeeninen muutosnopeus

ΔyL / ΔxL = keskimääräinen luonnollinen  muutosnopeus

Kuvaliitteet (Manabe, Hasselmann)

+4
HannuSinivirta
Sitoutumaton Helsinki

(el. vanh. tut. / FMI)

Ilmoita asiaton viesti

Kiitos!

Ilmoitus asiattomasta sisällöstä on vastaanotettu