Mathematikexperten haben neue Methoden entwickelt, um weitere Beweise für die vom Menschen verursachte globale Erwärmung zu liefern und vorherzusagen, wie nah die Erde an gefährlichen Klimakipppunkten ist.
Kipppunkte treten auf, wenn sich viele kleine Klimaveränderungen zu einer plötzlichen, großen Veränderung zusammenballen. Das Überschreiten dieser Schwellenwerte führt zu einer beschleunigten Erwärmung und extremen Wetterereignissen.
Beispielsweise besteht in den kommenden Jahren die Gefahr eines Zusammenbruchs der Atlantic Meridional Overturning Circulation (AMOC). Das AMOC ist ein Meeresströmungstransportsystem, das warmes Wasser in den Nordatlantik transportiert und dabei hilft, die Temperaturen in Europa und Nordamerika zu regulieren. Wenn es zusammenbricht, könnte das regionale und globale Klima unberechenbarer werden.
Im Juli 2023 deutete eine Studie darauf hin, dass die AMOC jederzeit zwischen 2025 und 2095 zusammenbrechen könnte. Eine weitere aktuelle Studie vom Oktober 2023 deutet darauf hin, dass wir uns in gefährlicher Nähe des Zusammenbruchs des grönländischen Eisschildes befinden, es besteht jedoch die Hoffnung, ihn zu vermeiden Es werden die richtigen Maßnahmen ergriffen.
Jetzt, eine Studie veröffentlicht im Tagebuch Nature Reviews Physik kombiniert Mathematik und Physik, um den Klimawandel über Zeitskalen hinweg zu untersuchen. Es wird Wissenschaftlern helfen, ihre Vorhersagen für den Zusammenbruch von AMOC zu verfeinern und ihnen dabei zu helfen, die Nähe zu verschiedenen anderen Klimakipppunkten zu verstehen.
Der Hauptautor Professor Valerio Lucarini, Professor für Statistische Mechanik an der University of Reading, sagte: „Unsere Studie stellt Akademikern und politischen Entscheidungsträgern die strengen mathematischen Werkzeuge zur Verfügung, die sie benötigen, um den Klimawandel zu verstehen und vorherzusagen, und insbesondere um durch den Menschen verursachte Klimakipppunkte zu erkennen und zu vermeiden.“ Aktivitäten. Es gibt uns eine einheitliche Perspektive, die Klimavariabilität und Klimawandel miteinander verknüpft. Unser Ansatz ermöglicht es, allmähliche Klimaveränderungen und Kipppunkte nahtlos zu untersuchen.
„Wir verfügen jetzt über einen robusten Rahmen, um die Vielfalt der Klimadynamik über Zeitskalen hinweg zu erfassen. Die Ergebnisse liefern Werkzeuge für den Aufbau weiterer Beweise für die vom Menschen verursachte globale Erwärmung.“
Innovationen und Kooperationen
Die Arbeit wird die Entwicklung von Klimamodellen und -theorien erheblich vorantreiben, um genauere Vorhersagen des Klimawandels und die Bewertung der Nähe von Wendepunkten zu erstellen und so dazu beizutragen, Abhilfemaßnahmen und Klimaanpassungsstrategien zu unterstützen.
Die Forschung untersuchte kritisch den stochastischen Modellierungsansatz des Nobelpreisträgers für Physik 2021 Klaus Hasselmann, der die Analyse des Klimawandels revolutionierte. Die neue Studie verfeinerte Hasselmanns Techniken mithilfe neuer Werkzeuge, die in der mathematisch-physikalischen Fachliteratur entwickelt wurden.
Die Wissenschaftler stellten fest, dass ihre Methodik es ermöglicht, den bevorstehenden Zusammenbruch des AMOC besser zu verstehen. Beobachtungen zeigen, dass die AMOC schwächer wird. Zusätzlich zu AMOC könnte die neue Methode zur Erkennung der Nähe von Kipppunkten verwendet werden für:
Mehr Informationen:
Valerio Lucarini et al., Theoretische Werkzeuge zum Verständnis der Klimakrise aus Hasselmanns Programm und darüber hinaus, Nature Reviews Physik (2023). DOI: 10.1038/s42254-023-00650-8