Hành trình Khoa học, Không gian và Thời gian!
Sử dụng siêu máy tính Titan đã ngừng hoạt động, một nhóm các nhà nghiên cứu đã ước tính hậu quả kết hợp của nhiều sự kiện khí hậu khắc nghiệt khác nhau ở cấp hạt, một cách tiếp cận độc đáo cung cấp các dự báo khí hậu khu vực và quốc gia chưa từng có để xác định các khu vực có khả năng đối mặt với các thách thức liên quan đến khí hậu .
Đến năm 2050, Hoa Kỳ có thể sẽ phải hứng chịu nhiều sự kiện khí hậu cực đoan hơn, bao gồm các đợt nắng nóng thường xuyên hơn, hạn hán kéo dài hơn và lũ lụt dữ dội hơn, có thể dẫn đến rủi ro lớn hơn cho sức khỏe con người, bất ổn định hệ sinh thái và nền kinh tế khu vực.
Tương lai tiềm năng này là kết luận mà một nhóm các nhà nghiên cứu từ Phòng thí nghiệm quốc gia Oak Ridge của Bộ Năng lượng, Đại học Kỹ thuật Istanbul, Đại học Stanford và Trung tâm Nghiên cứu Khí quyển Quốc gia đã đạt được bằng cách sử dụng siêu máy tính Titan đã ngừng hoạt động của ORNL để tính toán quỹ đạo của 9 loại các sự kiện khí hậu khắc nghiệt. Nhóm nghiên cứu dựa trên những tính toán này dựa trên Trung tâm quốc gia về khí hậu thông tin môi trường quốc gia của Cục quản lý đại dương và khí quyển quốc gia, hay CEI.
Các nghiên cứu trước đây đã chứng minh tác động mà một loại cực trị, chẳng hạn như nhiệt độ hoặc lượng mưa có thể gây ra đối với các vùng khí hậu rộng khắp Hoa Kỳ. Tuy nhiên, nhóm nghiên cứu này đã ước tính hậu quả kết hợp của nhiều loại cực trị khác nhau và tiến hành phân tích tại hạt mức độ, một cách tiếp cận độc đáo cung cấp các dự báo khí hậu khu vực và quốc gia chưa từng có, xác định các khu vực và các nhóm dân cư có khả năng phải đối mặt với những khó khăn như vậy. Kết quả từ nghiên cứu này được công bố trong Tương lai của Trái đất (Earth’s Future).
Moetasim Ashfaq, một nhà khoa học tính toán khí hậu tại ORNL cho biết: “Chúng tôi đã tính toán phơi nhiễm dân số ở quy mô 1 km, điều chưa từng được thực hiện trước đây để đưa ra ước tính chính xác hơn”.
Nhóm nghiên cứu đã kết hợp một mô hình khí hậu có độ phân giải cao, ước tính CEI cho các loại khí hậu cực đoan khác nhau và dự báo dân số trong tương lai để mô phỏng nhiều kịch bản do Hội đồng liên chính phủ về biến đổi khí hậu hoặc IPCC cung cấp. Nhóm nghiên cứu đã dựa trên một mô phỏng như vậy trên một kịch bản gọi là Con đường tập trung đại diện 8.5, xem xét điều kiện khí hậu có khả năng phát triển như thế nào nếu khí thải nhà kính tiếp tục tăng mà không cần can thiệp.
Theo ước tính của các nhà nghiên cứu, trung bình hơn 47 triệu người trên cả nước phải đối mặt với điều kiện khí hậu khắc nghiệt hàng năm và sự tiếp xúc dân số này đã gia tăng trong những thập kỷ gần đây. Họ hy vọng xu hướng thịnh hành sẽ tiếp tục và dự đoán rằng số người tiếp xúc có thể tăng gấp đôi vào năm 2050, nghĩa là cứ ba người thì sẽ có một người bị ảnh hưởng trực tiếp. Tăng trưởng dân số dự kiến có thể tăng tiếp xúc nhiều hơn nữa.
Nếu không điều chỉnh bất kỳ thay đổi nào trong thói quen dân số, việc tăng phơi nhiễm này có thể gây ra hoặc làm trầm trọng thêm các vấn đề sức khỏe. Ví dụ, nhiệt độ cao có thể làm xấu đi các bệnh về tim mạch, hô hấp và các tình trạng y tế khác. Hạn hán có thể làm tăng nguy cơ bùng phát bệnh truyền nhiễm bằng cách giảm chất lượng không khí và làm ô nhiễm nguồn nước và thực phẩm.
Nhiệt độ cực cao cũng có thể làm giảm năng suất cây trồng, làm gián đoạn các nền kinh tế phụ thuộc vào nông nghiệp. Ngoài ra, các thảm họa thiên nhiên tốn kém và nguy hiểm như cháy rừng và lũ quét có thể khiến cây cối không thể chống lại được dịch bệnh và côn trùng phá hoại có thể phá hủy toàn bộ hệ sinh thái.
Các nhà nghiên cứu đã phân tích kết quả của họ so với “giai đoạn tham chiếu” chứa dữ liệu mô phỏng lịch sử từ 1980 đến 2005, và họ đã thiết kế mô phỏng của họ để nghiên cứu những đóng góp của con người vào các dự báo khí hậu. Kết quả là, nồng độ khí nhà kính hàng năm được căn chỉnh trong các mô phỏng lịch sử và trong các quan sát nhưng sự xuất hiện của các chế độ tự nhiên quan sát được của biến đổi khí hậu là không.
Việc thiếu sự liên kết trong các chế độ tự nhiên của sự thay đổi khí hậu, kết hợp với sự tương đồng giữa các xu hướng mô phỏng và quan sát khi tiếp xúc với các thái cực khí hậu, đã giúp nhóm nghiên cứu kết luận rằng hành vi của con người có thể chịu trách nhiệm cho sự gia tăng dân số đối với sự khắc nghiệt của khí hậu ở Mỹ. Ngoài ra, những kết quả này đã cải thiện niềm tin vào việc tăng gấp đôi dự báo dân số mà nhóm dự đoán sẽ xảy ra trong 30 năm tới trừ khi mức khí nhà kính giảm.
Ashfaq chia sẻ: “Nhìn thấy xu hướng tăng tương tự về số lượng cực đoan khí hậu trong các mô phỏng và quan sát lịch sử của chúng tôi cho thấy mạnh mẽ rằng những thay đổi này được thúc đẩy bởi hoạt động của con người”.
Các nhà nghiên cứu đang chuẩn bị chạy một bộ mô phỏng khác dựa trên các kịch bản mới cho báo cáo IPCC tiếp theo và dữ liệu hiện tại của họ đã được đưa vào các nghiên cứu khác.
Những nỗ lực hợp tác này có thể phát hiện ra các thái cực khí hậu khác nhau ảnh hưởng đến các khu vực nhất định như thế nào và giúp xác định các loại chính sách và chiến lược giảm thiểu có thể được yêu cầu để ngăn chặn hoặc giảm thiệt hạ i.
Nguồn truyện:
Tài liệu được cung cấp bởi Phòng thí nghiệm quốc gia DOE / Oak Ridge . Lưu ý: Nội dung có thể được chỉnh sửa cho kiểu dáng và độ dài.
Tạp chí tham khảo :