Değişen iklimimizdeki bulut kalıplarını anlamak, toplum ve doğa üzerindeki etkileri hakkında doğru tahminler yapmak için çok önemlidir. Avusturya Bilim ve Teknoloji Enstitüsü (ISTA) ve Max-Planck Meteoroloji Enstitüsü'nden bilim insanları, bulutların ve fırtınaların kümelenmesinin tropik bölgelerdeki aşırı yağışları nasıl etkilediğini anlamak için yüksek çözünürlüklü bir küresel iklim modeli kullanan bir çalışmayı Science Advances dergisinde yayınladı. Çalışma, artan sıcaklıklarla birlikte aşırı yağış olaylarının şiddetinin de arttığını gösteriyor.
Aşırı yağışlar, insan hayatına mal olan ve milyarlarca zarara yol açan en zarar verici doğal afetlerden biridir. Isınan iklim nedeniyle son yıllarda sıklıkları artmaktadır.
Bilim insanları, bu olayların arkasındaki mekanizmaları daha iyi anlamak ve gelecekteki eğilimleri tahmin etmek için birkaç on yıldır Dünya ikliminin bilgisayar modellerini kullanıyor.
Yeni Science Advances çalışmasında, Avusturya Bilim ve Teknoloji Enstitüsü (ISTA) ve Max-Planck Meteoroloji Enstitüsü'nden (MPI-M) ISTA postdoc Jiawei Bao liderliğindeki bir araştırma ekibi, bulut ve fırtına kümelenmesinin aşırı yağış olaylarını (özellikle tropik bölgelerde) nasıl etkilediğini daha önce mümkün olandan daha ayrıntılı olarak incelemek için yeni bir son teknoloji iklim modeli kullandı.
MPI-M'deki önceki doktora sonrası pozisyonu sırasında bu projeye başlayan Bao, "Çok daha ince çözünürlüğe sahip bu yeni model türü, daha sıcak bir iklimle birlikte, bulutların daha fazla kümelenmesi nedeniyle tropik bölgelerdeki aşırı yağış olaylarının şiddetinin teoride beklenenden daha fazla arttığını gösterdi" diye açıklıyor.
"Bulutlar daha fazla kümelendiğinde daha uzun süre yağmur yağdığını, dolayısıyla toplam yağış miktarının arttığını görebiliyoruz. Ayrıca, yüksek yağış alan bölgelerde daha fazla aşırı yağmurun, kuru alanların genişlemesi pahasına gerçekleştiğini bulduk – bu da aşırı hava modellerine daha fazla kayma anlamına geliyor. Bu durum, bulutların ve fırtınaların bir araya gelme şeklinden kaynaklanıyor ve artık bu yeni iklim modeliyle bunu simüle edebiliyoruz."
İlk olarak 2019'da önerilen bu yeni model, iklimi öncekilerden çok daha yüksek bir çözünürlükle simüle ediyor. Önceki modeller bulutları ve fırtınaları bu kadar ayrıntılı bir şekilde hesaba katamıyordu, bu nedenle bulutları yaratan ve daha yoğun fırtınalar oluşturmak için bir araya gelmelerini sağlayan karmaşık hava hareketi dinamiklerinin çoğunu kaçırıyordu.
Model aynı anda tüm dünyayı simüle ederken, bilim insanları analizlerini ekvator çevresindeki tropik bölgeye odakladılar. Bunu yapmalarının nedeni, buradaki bulut ve fırtına oluşumunun diğer enlemlere göre daha farklı işlemesi.
ISTA'da Yardımcı Doçent olan Caroline Muller şunları ekliyor: "Önceki modeller bulut kümelenmesinin aşırı yağışlar üzerindeki etkisine işaret etmiş ancak gerekli verileri sağlayamamıştır. Max Planck Meteoroloji Enstitüsü'nden meslektaşlarımız Bjorn Stevens ve Lukas Kluft ile işbirliği içinde elde ettiğimiz bulgular, daha küçük ölçekte bulut oluşumunun iklim değişikliğinin sonuçları üzerinde çok önemli bir etkiye sahip olduğunu gösteren kanıtların artmasına katkıda bulunuyor."
İşbirliğine Dayalı Modeller
Dünyanın dört bir yanındaki araştırmacılar, iklim değişikliğinin etkilerini anlamak için dünya ikliminin daha ayrıntılı ve gerçekçi modellerini oluşturmak üzere işbirliği yapıyor.
İklim modelleri, Dünya atmosferini, her biri sıcaklık, basınç, nem ve daha birçok fiziksel özellik hakkında kendi verilerine sahip üç boyutlu parçalara böler. Daha sonra, gerçek dünyanın bir temsilini oluşturmak için bu parçaların zaman içinde nasıl etkileşime girdiğini ve değiştiğini simüle etmek için fiziksel denklemler kullanırlar. Hesaplama gücü ve depolama alanı sınırsız olmadığından, bu modeller basitleştirmeler yapmak zorundadır ve bilim adamları sürekli olarak onları daha doğru hale getirmek için çalışırlar.
Eski nesil iklim modelleri, yatay uzunlukta yaklaşık 100 kilometrelik parçalar kullanmaktadır ve bu da hala on ila yüz binlerce parçanın tüm dünyayı kaplamasıyla sonuçlanmaktadır. Algoritmalar ve süper bilgisayarlardaki gelişmeler, bilim insanlarının modellerin çözünürlüğünü giderek daha fazla artırmasını sağladı.
Bao, "MPI-M'de geliştirilen bir iklim modeli kullandık ve Hamburg'daki Alman İklim Hesaplama Merkezi'nde barındırılan verileri sadece beş kilometrelik bir çözünürlükle analiz ettik ki bu da hesaplama açısından çok pahalıydı" diye ekliyor. "Tüm iklim araştırmaları, dünyayı ve onun üzerindeki etkimizi anlamamıza katkıda bulunmak isteyen yüzlerce insanın ortaklaşa yürüttüğü muazzam bir çabadır."
İklim araştırmalarına ilk olarak Avustralya'daki New South Wales Üniversitesi'nde doktora yaparken ilgi duyan ve şu anda ISTA'da IST-BRIDGE doktora sonrası araştırmacısı olarak çalışan Bao, ek modeller kullanarak nedenleri ve etkileri hakkında daha fazla kanıt bulmak için aşırı yağış olayları üzerindeki çalışmalarına devam etmek istiyor.
Önce matematik okuyan ve daha sonra gerçek dünyada etkisi daha fazla olan araştırma sorularına olan tutkusunu keşfeden Caroline Muller ve araştırma grubu, nedenlerini ve iklim değişikliğinin toplum ve doğa üzerindeki etkilerini daha iyi anlamak için hava konveksiyonunu ve tropikal siklonlara kadar farklı ölçeklerde bulutların ve fırtınaların oluşumunu incelemek için iklim modellerini kullanıyor.
