Pariisin ilmastosopimus hyväksyttiin vuonna 2015, tässä sitouduttiin pitämään maapallon keskilämpötila alle kahden asteen suhteessa esiteolliseen aikaan. Tutkijana on mielenkiintoista pohtia, miten tämä vaikuttaa siihen, miten ilmastotutkimusta ilmastomalleilla pitäisi tämän jälkeen tehdä. Ilmastomallit ovat melko raskasta ja on aikaa vievää pyörittää niitä supertietokoneella, eivätkä ne sovi joustavaan ja nopeaan tutkimukseen jossa esimerkiksi ilmastokokouksissa pitäisi laskea mikä on jonkin tietyn päästövähennystavoitteen vaikutus ilmastoon.
Ilmastomallit ovat tähän asti olleet työkalu, jolla ennakoidaan, miten ilmasto tulee kehittymään erilaisissa päästöjen kehitystä kuvaavien skenaarioissa.
Millä voidaan mitata yksittäisten ilmastotekojen vaikutusta? Esimerkiksi viimeisimmässä COP 26 kokouksessa sitouduttiin rajoittamaan metaanipäästöjä, mutta mikä vaikutus tällä on planeetan keskilämpötilaan ja miten sitä voidaan arvioida. Yksi keino on tutkia tätä ilmastomalleilla, mutta näillä vastauksen saamiseen menee mahdollisesti viikkoja tai kuukausia.
Tutkijayhteisö kuitenkin onnistui noin 24 tunnin sisällä antamaan arvion siitä, mikä on näiden metaanipäästöjen leikkaamisen vaikutus planeetan keskilämpötilaan. Tämä saavuteettiin käyttämällä niin kutsuttuja emulaattoreita ja yksinkertaisia ilmastomalleja. Nämä ovat huomattavasti yksinkertaisempia ja nopeampia malleja, joilla voidaan arvioida päästöjen vaikutuksia. Yksinkertaiset ilmastomallit koostuvat kourallisesta yhtälöitä, jotka laskevat päästöjen vaikutuksen säteily tasapainoon (ns. säteilypakoteen) ja tämän vaikutuksen lämpötilaan. Tällä hetkellä nämä tarjoavat vain globaalin lämpötilan muutoksen päästöjen seurauksena ja esimerkiksi sateen muutos jää huomiotta, samoin alueelliset muutokset jäävät huomioimatta.
Ylen jälkikaronkka, 23.2.2022, esitteli, miten koneälyalgoritmeilla voidaan luoda realistisen oloisia ihmiskasvokuvia. Samaa menetelmää voidaan soveltaa myös ilmastotutkimuksessa, jossa samanlainen neuroverkkoalgoritmi oppii esimerkiksi lämpötila- tai tuulikarttakuvia ison monimutkaisen mallin pohjalta. Alueellisiin muutoksin vastauksia antavat emulaattorit, jotka matkivat ison globaalin mallin reagointia päästöjen kehitykseen erilaisilla tilastollisilla malleilla.
Usein kuulee, että sää ja ilmasto ovat eri asioita. Kuitenkin päivittäinen sää on se, joka vaikuttaa ihmisten jokapäiväiseen elämään ja ilmasto on vain näiden säätilojen keskiarvo. Ilmastotutkimuksen yksi keskeinen kysymys on se, miten ilmastonmuutos ja päästövähennykset tulevat vaikuttamaan päivittäiseen säähän. Tätä varten yhtä ilmastomallia pitäisi ajaa samoilla päästöskenaarioilla monta kertaa hieman eri alkutilanteesta. Näin saadaan riittävästi informaatiota, joka kuvaa ilmaston kaoottista vaihtelua (vuodet eivät ole veljeksiä). Edelleen tarvitaan monimutkaisia fysikaalisia ilmastomalleja, mutta pitäisikö jatkossa niitä ohjaavat päästö skenaariot suunnitella niin, että nämä tukisivat emulaattorien kehitystyötä.
Ylen jälkikaronkka
https://areena.yle.fi/1-61843977
Metaanipäästöjen vähentämisen lämpötila vaikutus
Ilmastomallin emulointia neuroverkoilla
https://npg.copernicus.org/articles/28/347/2021/
Vastaa