Sztuczna inteligencja ujawnia nowe dowody wskazujące, że sama szybka dekarbonizacja nie zapobiegnie globalnemu ociepleniu przekraczającemu 1,5 stopnia Celsjusz. Najgorętsze lata tego stulecia mają szansę pobić niedawne rekordy temperatur.
Naukowcy ustalili, że globalny cel, jakim jest ograniczenie ocieplenia do 1,5 stopnia Celsjusza w stosunku do poziomu sprzed epoki przemysłowej, jest obecnie praktycznie nieosiągalny.
Badanie opublikowane 10 grudnia w Listy z badań geofizycznych wskazuje, że nadchodzące lata prawdopodobnie ustanowią bezprecedensowe rekordy ciepła. Naukowcy szacują, że prawdopodobieństwo, że globalna temperatura przekroczy 2 stopnie Celsjusza, wynosi 50%, nawet jeśli osiągnięte zostaną obecne cele, jakim jest osiągnięcie zerowej emisji gazów cieplarnianych netto do roku 2050.
Chociaż wcześniejsze badania, w tym kluczowe raporty Międzyrządowego Zespołu ds. Zmian Klimatu (IPCC), sugerowały, że dekarbonizacja w tym tempie może utrzymać ocieplenie poniżej 2 stopni, nowe ustalenia podważają ten optymizm, podkreślając trudności w osiągnięciu celów klimatycznych.
„W ostatnich latach na całym świecie obserwujemy coraz szybsze skutki, takie jak fale upałów, ulewne opady deszczu i inne ekstremalne zjawiska. To badanie sugeruje, że nawet w najlepszym przypadku bardzo prawdopodobne jest, że doświadczymy warunków poważniejszych niż te, z którymi mamy do czynienia ostatnio” – powiedział Noah Diffenbaugh, klimatolog ze Stanford Doerr School of Sustainability, współautor książki badanie przeprowadzone przez badaczkę klimatu z Colorado State University, Elizabeth Barnes.
Ten rok ma pobić rok 2023 i być najcieplejszym w historii na Ziemi, a średnia temperatura na świecie ma przekroczyć 1,5 stopnia Celsjusza, czyli prawie 2,7 stopnia Fahrenheita powyżej poziomu bazowego przedindustrialnego, zanim ludzie zaczęli na szeroką skalę spalać paliwa kopalne na potrzeby energetyki. Według nowego badania istnieje dziewięć do dziesięciu szans, że najcieplejszy rok w tym stuleciu będzie cieplejszy o co najmniej pół stopnia Celsjusza, nawet przy szybkiej dekarbonizacji.
Wykorzystanie sztucznej inteligencji do udoskonalenia prognoz klimatycznych
Na potrzeby nowego badania Diffenbaugh i Barnes przeszkolili system sztucznej inteligencji, aby przewidywał, jak wysoka może wzrosnąć globalna temperatura w zależności od tempa dekarbonizacji.
Podczas szkolenia sztucznej inteligencji naukowcy wykorzystali dane dotyczące temperatury i gazów cieplarnianych z rozległych archiwów symulacji modeli klimatycznych. Aby jednak przewidzieć przyszłe ocieplenie, jako dane wejściowe podali AI rzeczywiste historyczne temperatury wraz z kilkoma szeroko stosowanymi scenariuszami przyszłych emisji gazów cieplarnianych.
„Sztuczna inteligencja staje się niezwykle potężnym narzędziem zmniejszającym niepewność przyszłych prognoz. Uczy się na podstawie wielu istniejących symulacji modeli klimatycznych, ale jego przewidywania są następnie udoskonalane na podstawie obserwacji w świecie rzeczywistym” – powiedział Barnes, profesor nauk o atmosferze w stanie Kolorado.
Badanie stanowi uzupełnienie rosnącej liczby badań wskazujących, że świat prawie na pewno przegapił swoją szansę na osiągnięcie bardziej ambitnego celu, jakim było Porozumienie Klimatyczne z Paryża z 2015 r., w którym prawie 200 krajów zobowiązało się do utrzymania długoterminowego ocieplenia „znacznie poniżej” 2 stopni jednocześnie starając się uniknąć 1,5 stopnia.
Drugi nowy artykuł Barnesa i Diffenbaugha, opublikowany 10 grudnia w Listy z badań środowiskowych wraz ze współautorką Sonią Seneviratne z ETH-Zurich sugerują, że wiele regionów, w tym Azja Południowa, Morze Śródziemne, Europa Środkowa i części Afryki Subsaharyjskiej, ociepli się o ponad 3 stopnie Celsjusza do 2060 r. w scenariuszu zakładającym dalszy wzrost emisji – wcześniej, niż przewidywano we wcześniejszych badaniach.
Skrajności mają znaczenie
Obydwa nowe badania opierają się na tym Badania 2023 w którym Diffenbaugh i Barnes przewidzieli lata pozostałe do przekroczenia celów 1,5 i 2 stopni Celsjusza. Ponieważ jednak progi te opierają się na średnich warunkach panujących przez wiele lat, nie oddają one pełnego obrazu tego, jak ekstremalny może stać się klimat.
„Obserwując rok po roku te poważne skutki, coraz bardziej interesowaliśmy się przewidywaniem, jak ekstremalny może być klimat, nawet jeśli światu w pełni uda się szybko ograniczyć emisje” – powiedział Diffenbaugh, profesor Fundacji Kara J i senior rodziny Kimmelman Stypendysta na Uniwersytecie Stanforda.
W przypadku scenariusza, w którym emisje osiągną zero netto w latach 50. XXI wieku – najbardziej optymistycznego scenariusza powszechnie stosowanego w modelowaniu klimatu – naukowcy ustalili, że ryzyko wynosi dziewięć do dziesięciu, że najcieplejszy rok w tym stuleciu będzie o co najmniej 1,8 stopnia Celsjusza cieplejszy na całym świecie niż do poziomu bazowego z okresu przedindustrialnego, z szansą dwie na trzy na co najmniej 2,1 stopnia Celsjusza.
W przypadku scenariusza, w którym emisje spadają zbyt wolno, aby osiągnąć zero netto do 2100 r., Diffenbaugh i Barnes ustalili, że ryzyko wynosi dziewięć do dziesięciu, że najcieplejszy rok będzie o 3 stopnie Celsjusza cieplejszy na całym świecie niż poziom bazowy przed erą przemysłową. W tym scenariuszu w wielu regionach mogą wystąpić anomalie temperaturowe co najmniej trzykrotnie większe niż w 2023 r.
Inwestycja w adaptację
Nowe prognozy podkreślają znaczenie inwestowania nie tylko w dekarbonizację, ale także w środki zwiększające odporność systemów ludzkich i naturalnych na silne upały, wzmożoną suszę, obfite opady i inne skutki ciągłego ocieplenia. Historycznie rzecz biorąc, wysiłki te zeszły na dalszy plan w stosunku do redukcji emisji gazów cieplarnianych, przy czym inwestycje w dekarbonizację przewyższają wydatki na adaptację w globalnym finansowaniu działań klimatycznych i politykach takich jak ustawa o ograniczaniu inflacji z 2022 r.
„Nasze wyniki sugerują, że nawet jeśli wszystkie wysiłki i inwestycje w dekarbonizację zakończą się jak największym sukcesem, istnieje realne ryzyko, że bez proporcjonalnych inwestycji w adaptację ludzie i ekosystemy będą narażeni na znacznie bardziej ekstremalne warunki klimatyczne niż to, co na które jesteśmy obecnie przygotowani” – powiedział Diffenbaugh.
Bibliografia: „Data-Driven Predictions of Peak Warming Under Rapid Decarbonization” autorstwa Noaha S. Diffenbaugha i Elizabeth A. Barnes, 10 grudnia 2024 r., Listy z badań geofizycznych.
DOI: 10.1029/2024GL111832
„Łączenie modeli klimatycznych i obserwacji w celu przewidywania czasu pozostałego do osiągnięcia progów regionalnego ocieplenia”, Elizabeth A Barnes, Noah S Diffenbaugh i Sonia I Seneviratne, 10 grudnia 2024 r., Listy z badań środowiskowych.
DOI: 10.1088/1748-9326/ad91ca
Badanie Geophysical Research Letters zostało wsparte przez Uniwersytet Stanforda oraz obszar programu Regionalnej i Globalnej Analizy Modelu Biura Badań Biologicznych i Środowiskowych Departamentu Energii Stanów Zjednoczonych w ramach Programu Diagnozy Modelowej i Porównań Międzyporównawczych.
Badanie Environmental Research Letters było wspierane przez Uniwersytet Stanforda, programy Unii Europejskiej „Horyzont 2020” i „Horyzont Europa”, Szwajcarski Sekretariat Stanu ds. Edukacji, Badań Naukowych i Innowacji (SERI) oraz Instytut Środowiska Stanforda Woodsa.
