कोई समय-यात्रा करने वाले क्लेमाटोलॉजिस्ट नहीं हैं: क्यों हम जलवायु मॉडल का उपयोग करते हैं

कोई समय-यात्रा करने वाले क्लेमाटोलॉजिस्ट नहीं हैं: क्यों हम जलवायु मॉडल का उपयोग करते हैं नए जलवायु मॉडल में सुधार से भविष्य के जलवायु अनुमानों में बड़ी अनिश्चितता आई है। क्या जलवायु मॉडल त्रुटिपूर्ण हैं और खराब हो रहे हैं? नासा गोडार्ड स्पेस फ्लाइट सेंटर

पहले जलवायु मॉडल भौतिकी और रसायन विज्ञान के बुनियादी कानूनों पर बनाए गए थे और अध्ययन करने के लिए डिज़ाइन किया गया जलवायु प्रणाली। अब, जलवायु मॉडल का उपयोग हमारी बदलती जलवायु की सार्वजनिक चर्चा में गर्म है।

जलवायु मॉडल प्रतिनिधित्व भौतिक जगत इन ज्ञात भौतिक नियमों के आधार पर समीकरणों की एक श्रृंखला का उपयोग करता है। ये मॉडल आभासी प्रयोगशालाएं हैं; ये ऐसे उपकरण हैं जो हमें उन प्रयोगों को करने की अनुमति देते हैं जो हम वास्तविक दुनिया में नहीं कर सकते हैं।

किसी भी वैज्ञानिक उपकरण की तरह, जलवायु मॉडल सावधानीपूर्वक विकसित और जाँच किए जाते हैं। हम मौजूदा जलवायु और मनाया परिवर्तनों को पुन: पेश करने की क्षमता पर एक मॉडल में अपने आत्मविश्वास को आधार बनाते हैं और प्रमुख समय अवधि भी अतीत.

सही तरीके से समझना

जलवायु मॉडल मज़बूती से हमारी जलवायु प्रणाली के कई पहलुओं को पकड़ते हैं। मॉडल सहित कई महत्वपूर्ण प्राकृतिक जलवायु प्रक्रियाओं को पुन: पेश करते हैं मौसमी और दैनिक तापमान चक्र जो हम वास्तविक दुनिया में अनुभव करते हैं।

जलवायु मॉडल भी बाहरी रूप से जलवायु प्रणाली के लिए बाहरी रूप से गड़बड़ी का सटीक जवाब देते हैं। 1992 में नासा के वैज्ञानिक उनके मॉडल के परीक्षण के रूप में माउंट पिनातुबो ज्वालामुखी विस्फोट का उपयोग किया। उन्होंने इन ज्वालामुखीय एरोसोल के जवाब में 1990 के दशक की शुरुआत में वास्तविक दुनिया में खेली गई जलवायु के ठंडा होने की सटीक भविष्यवाणी की।

कोई समय-यात्रा करने वाले क्लेमाटोलॉजिस्ट नहीं हैं: क्यों हम जलवायु मॉडल का उपयोग करते हैं माउंट पिनातुबो ज्वालामुखी विस्फोट की अनुमानित जलवायु मॉडल प्रतिक्रिया की तुलना और ठंडा देखा गया। माउंट पिनातुबो विस्फोट से संशोधित: वायुमंडल और जलवायु पर प्रभाव (1996)

ग्रीनहाउस गैसों के बढ़ने के जवाब में मॉडल ने वैश्विक तापमान में 20 वीं शताब्दी के वार्मिंग पर भी कब्जा कर लिया है। वास्तव में, वैज्ञानिकों ने बनाया सही जलवायु मॉडल भविष्यवाणियों वैश्विक स्तर पर वार्मिंग 1975 की शुरुआत में, इससे पहले भी मजबूत वार्मिंग अवलोकन रिकॉर्ड में स्पष्ट हो गई थी।

कोई समय-यात्रा करने वाले क्लेमाटोलॉजिस्ट नहीं हैं: क्यों हम जलवायु मॉडल का उपयोग करते हैं अवलोकन की तुलना में 1975 में किए गए जलवायु मॉडल की भविष्यवाणी। संश्लिष्ट विज्ञान (www.skepticalscience.com/lessons-from-past-climate-predictions-broecker.html) से संशोधित

आभासी दुनिया में प्रयोग करना

ये आभासी प्रयोगशालाएं हमें पृथ्वी के परस्पर घटकों के बीच पारस्परिक क्रियाओं की प्रकृति को समझने में भी मदद करती हैं। हम देख सकते हैं कैसे परिवर्तन वनों की कटाई और कृषि से भूमि की सतह पर जलवायु पर महत्वपूर्ण प्रभाव पड़ता है।

हम जलवायु प्रणाली की बड़ी गड़बड़ी या "forcings" की प्रतिक्रिया की भी जांच कर सकते हैं। पिछला अध्ययन दिखाना उत्तरी अटलांटिक में पिघलती हुई आदर्श बर्फ की चादर के जवाब में बड़े पैमाने पर व्यवधान महासागर की धाराओं और हवा के तापमान में हो सकता है।

मॉडल हमें भविष्य के परिवर्तनों की जांच करने की भी अनुमति देते हैं। मॉडल परियोजना अगली सदी में तापमान में अत्यधिक वृद्धि, जो हमें कमजोर प्रणालियों पर भविष्य के प्रभावों की क्षमता का आकलन करने में मदद करता है।

बड़ी तस्वीर देख रहे हैं

इन मॉडलिंग सफलताओं के बावजूद, हम कर सकते हैं कभी नहीँ पूरी तरह से समीकरणों की एक श्रृंखला के साथ हमारे जटिल, अराजक भौतिक दुनिया का वर्णन करें। छोटे परिवर्तन जलवायु प्रणाली को जटिल तरीकों से प्रभावित कर सकते हैं और हम अभी भी जलवायु प्रणाली के सबसे जटिल पहलुओं के बारे में हमारी सैद्धांतिक समझ विकसित कर रहे हैं।

उदाहरण के लिए, सटीक रूप से मॉडलिंग बादल एक चुनौती बने हुए हैं। हम नहीं जानते ठीक ठीक बादल कैसे बनते हैं, जिसका अर्थ है कि हमें यह नहीं पता है कि जलवायु मॉडल में क्लाउड प्रक्रियाओं का प्रतिनिधित्व करना कितना अच्छा है। जरूरि अनुमान हम मॉडलिंग मेघ निर्माण में मॉडल और वास्तविक दुनिया के बीच अंतर पैदा कर सकते हैं, जैसे कि बहुत ज्यादा मॉडल में लगातार बूंदा बांदी।

मॉडल परिणामों में हमारा विश्वास स्थानिक और लौकिक पैमानों से निकटता से जुड़ा हुआ है। वैश्विक स्तर के मॉडल के लिए, विशेष स्थानों पर, विशेष समय की तुलना में अधिक दीर्घकालिक परिणाम, दीर्घकालिक, व्यापक पैमाने पर परिवर्तनों की जांच कर रहे हैं।

इन सभी अध्ययनों के लिए, एक ही सबसे अच्छा जलवायु मॉडल नहीं है, लेकिन एक साथ उपयोग करने के लिए मॉडल का एक संग्रह है। इस बीच, हमारे पास वास्तविक विश्व जलवायु की उपलब्ध टिप्पणियों का एक सेट है, जिसमें इसकी सभी अंतर्निहित अराजक परिवर्तनशीलता है। इस अराजक तत्व को ध्यान में रखते हुए, हम यह आंकलन करते हैं कि मॉडल के समूह की औसत और श्रेणी, टिप्पणियों की तुलना कैसे करते हैं।

जब हम इस दृष्टिकोण का उपयोग करते हैं और हम दशकों या उससे अधिक बड़े पैमाने पर बदलावों पर विचार करते हैं, तो जलवायु मॉडल शक्तिशाली उपकरण होते हैं जो हमें अतीत, वर्तमान और भविष्य के जलवायु परिवर्तन के बारे में प्रश्नों को संबोधित करने की अनुमति देते हैं।

द स्टेट ऑफ़ आर्ट

पिछली कक्षा का आईपीसीसी की पांचवीं मूल्यांकन रिपोर्ट जल्द ही होने वाला है और इसमें मूल्यांकन शामिल है नवीनतम पीढ़ी जलवायु मॉडल की। यह प्रति-सहज लगता है, लेकिन जल्दी परिणाम सुझाव दें कि भविष्य के जलवायु अनुमानों में छोटे, अनिश्चितताओं के बजाय महत्वपूर्ण मॉडल सुधार व्यापक हो सकते हैं।

अनिश्चितताओं के बने रहने से यह संकेत नहीं मिलता कि मॉडल खराब हो रहे हैं या जलवायु परिवर्तन के बारे में हमारी समझ कम होती जा रही है। वास्तव में, जलवायु मॉडल में बहुत अधिक देखी गई जलवायु का अनुकरण करने में सुधार हुआ है।

ये भविष्य की अनिश्चितता नए मॉडल से आंशिक रूप से महत्वपूर्ण लेकिन जटिल प्रक्रियाओं की एक बड़ी श्रृंखला को शामिल करती है। उदाहरण के लिए, मॉडल में अब जलवायु, वनस्पति और भूमि-सतह के बीच औद्योगिक प्रदूषण और बातचीत के छोटे कण शामिल हो सकते हैं।

हम कर सकते हैं पसंद प्राकृतिक चयन के लिए जलवायु मॉडल का विकास। सफल मॉडल और उनके घटक पनपते हैं, जबकि कम प्रभावी व्यक्ति अंततः बंद हो जाते हैं और विलुप्त हो जाते हैं।

वैज्ञानिक, राजनीतिक नहीं, उपकरण

हाल के सुधारों के बावजूद, जलवायु मॉडल विवाद की बिजली की छड़ी बन गए हैं। मॉडल हैं तेजी से राजनीतिकरण हुआ और मॉडल आधारित अध्ययनों में अक्सर गर्म प्रतिक्रियाएं मिलती हैं जो कि जलवायु मॉडल त्रुटिपूर्ण हैं और उन पर भरोसा नहीं किया जा सकता है।

मॉडल पूर्णता की ये उम्मीदें गलत हैं; जबकि मॉडल निश्चितता कभी प्राप्य नहीं है, हम जलवायु मॉडल के हमारे उपयोग में आश्वस्त हैं।

मौसम विज्ञानी नॉटसन और तुलेया ध्यान दें कि "यदि हमारे पास भविष्य की टिप्पणियां हैं, तो हम स्पष्ट रूप से उन पर मॉडल से अधिक भरोसा करेंगे, लेकिन दुर्भाग्य से भविष्य की टिप्पणियां इस समय उपलब्ध नहीं हैं"।

समय-यात्रा वाले जलवायुविज्ञानियों की अनुपस्थिति में, मॉडल हमारी बदलती जलवायु प्रणाली को समझने के लिए बेजोड़ उपकरण हैं। यानी क्लाइमेट मॉडल वैज्ञानिक उपकरण हैं। हमें उन्हें इस तरह से पहचानना चाहिए और उन्हें कठोर वैज्ञानिक के साथ विचार करना चाहिए, न कि राजनीतिक, संशयवाद पर। वार्तालाप

के बारे में लेखक

सोफी लुईस, पोस्टडॉक्टोरल रिसर्च फैलो, यूनिवर्सिटी ऑफ मेलबॉर्न और सारा पर्किन्स-किर्कपैट्रिक, पोस्ट डॉक्टरल रिसर्च फैलो, UNSW

इस लेख से पुन: प्रकाशित किया गया है वार्तालाप क्रिएटिव कॉमन्स लाइसेंस के तहत। को पढ़िए मूल लेख.

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