از ۲۰۱۶ تا ۲۰۱۹،
هواشناسان رکورد موج گرم را در سراسر زمین را دیدند،
که باعث آتش سوزی شایع در کالیفرنیا و استرالیا شده است،
و رکورد طولانی‌ترین زمان جریان‌های گرمسیری نوع ۵ شده است.
تعداد روزهای با هوای بیش‌ازحد گرم در طول ۴۰ سال درحال افزایش است،
و پیش‌بینی‌های حاضر می‌گویند که این افزایش ادامه خواهد داشت.
اما آیا این بلایای طبیعی به علت آب‌وهوای بد عادی است؟
یا به علت تغییرات آب‌وهوا می‌باشد؟
برای پاسخ به این سوال
ما نیاز داریم تا تفاوت ‌هوا و آب‌وهوا را درک کنیم که
چه هستند، چگونه آن‌ها را پیش‌بینی می‌کنیم، و این پیش‌بینی‌ها به ما چه می‌گویند.
هواشناسان هوا را وضعیتی از اتمسفر
در مکان و زمان مشخص تعریف می‌کنند.
درحال حاضر، محققان می‌توانند با دقت ۸۰ درصد پیش‌بینی کنند
که هوای یک منطقه برای یک هفته آینده چگونه است.
آب‌وهوا به معنای شرایط جوی متوسط یک منطقه
در یک دوره یک ماهه یا بیشتر می‌باشد.
پیش‌بینی آب‌وهوا می‌تواند میانگین دما را برای دهه‌های آینده پیش‌بینی کند،
اما آن‌ها نمی‌توانند به ما بگویند دقیقا باید منتظر چه واقعه آب‌وهوایی باشیم.
این دونوع پیش‌بینی به ما اطلاعات متفاوتی می‌دهد
زیرا هرکدام از آن‌ها براساس داده‌های متفاوتی انجام می‌شوند.
برای پیش‌بینی هوا
هواشناسان نیاز دارند تا وضعیت اولیه اتمسفر را اندازه‌گیری کنند.
منظور از آن، میزان فعلی بارش، فشار هوا، رطوبت،
سرعت باد و جهت باد هستند که هوای یک منطقه را مشخص می‌کنند.
هواشناسان، روزانه دوبار از بیش از ۸۰۰ پایگاه در سراسر زمین
بالون‌هایی را به اتمسفر آزاد می‌کنند.
این بالون‌ها وسایلی به نام رادیوسوند با خود حمل می‌کنند،
که وضعیت اولیه را اندازه‌گیری می‌کند
و یافته‌های خود را به مراکز جهانی هوا منتقل می‌کنند.
هواشناسان سپس داده‌ها را از طریق مدل‌های فیزیکی پیش‌بینی شده اجرا می‌کنند
که پیش‌بینی پایانی هوا را تولید می‌کنند.
متاسفانه، چیزهایی وجود دارند که جلوی داده‌های جهانی را
برای ساخت یک پیش‌بینی بی‌نقص می‌گیرند:
هوا اساسا یک سیستم آشفته است.
این بدان معناست که سیستم بسیار حساس است
درصورت نداشتن اطلاعات کامل از هر عنصر، پیش‌بینی بی‌عیب غیرممکن می‌شود.
در یک دوره ده روزه،
حتی تغییرات فوق‌العاده کوچک تاثیر گسترده‌ای بر وضعیت اتمسفر می‌گذارد
که پیش‌بینی هوای قابل اطمینان را برای بیش از دو هفته غیرممکن می‌کند.
در آن طرف، پیش‌بینی آب‌وهوا بسیار کمتر آشفته است.
بخشی از این بدان علت است که براساس تعریف، آب‌وهوای یک منطقه
میانگین تمام داده‌های هوا است.
همچنین پیش‌بینی‌های آب‌وهوا
چیزی که هم‌اکنون در اتمسفر اتفاق می‌افتد را نادیده می‌گیرد
و برروی بازه چیزهایی که ممکن است اتفاق بیفتد تمرکز می‌کند.
این پارامترها به عنوان شرایط مرزی شناخته می‌شوند،
و همانطور که از اسمشان پیداست، آن‌ها در مرز بین هوا و آب‌وهوا قرار دارند.
یک مثال از شرایط مرزی، تابش خورشیدی است.
با تجزیه و تحلیل فاصله و زاویه دقیق بین یک مکان و خورشید،
ما می‌توانیم مقدار گرمای دریافتیِ آن منطقه را تعیین کنیم.
و از آنجا که می‌دانیم خورشید در طول سال چگونه رفتار می‌کند،
ما می‌توانیم اثرات آن برروی دما را بطور دقیق پیش‌بینی کنیم.
داده‌های متوسط چندین سال،
یک الگوی دوره‌ای را نشان می‌دهد که شامل فصل‌ها می‌شود.
اغلب شرایط مرزی، دارای مقادیر مشخصی هستند که درصورت تغییر بسیار آهسته تغییر می‌کنند.
این به محققان اجازه می‌دهد که تا چند سال آینده آب‌وهوا را پیش‌بینی کنند.
اما نکته همینجاست.
حتی کوچک‌ترین تغییر در شرایط مرزی
تغییرات بسیار بزرگی را در سیستم آشفته ایجاد می‌کند.
برای مثال، دمای سطح زمین حدود ۱ درجه سیلیسیوس
در ۱۵۰ سال گذشته گرم‌تر شده است.
شاید این یک تغییر کوچک به نظر برسد
اما این تغییر 1 درجه‌ای انرژی معادل
تقریبا یک میلیون کلاهک هسته‌ای در اتمسفر آزاد کرده است.
این افزایش عظیم انرژی درحال‌حاضر منجر به افزایش عظیم
امواج گرما، خشکسالی و طوفان شده است.
پس، آیا این افزایش دمای هوا به صورت تصادفی است یا آب‌وهوا تغییر کرده است؟
جواب این سوال --
درحالی که هوا همیشه یک سیستم آشفته خواهد بود --
تغییر در آب‌وهوا احتمال وقوع حوادث شدید آب‌وهوایی را افزایش می‌دهد.
دانشمندان در حال توافق جهانی‌اند که آب‌وهوا درحال تغییر است.
و فعالیت‌های انسانی به این تغییرات سرعت می‌بخشد
اما خوشبختانه،
ما می‌توانیم با ردیابی این که کدام یک از شرایط مرزی درحال تغییر است
تشخیص دهیم کدام یک از فعالیت های انسانی برروی آب‌وهوا بیشتر تاثیر گذارند.
بنابراین، حتی اگر هوای ماه آینده یک معما باشد،
ما می‌توانیم برای محافظت از آب‌وهوا در قرن‌های آینده با هم همکاری کنیم.