مدل اقلیمی جدید با احتساب عدم تعادل انرژی زمین، گرمایش جهانی را ۲۵ درصد بیشتر پیش‌بینی می‌کند

گرگانا گیولوا، پژوهشگر دکتری در موسسه فناوری فدرال زوریخ، همزمان با انتشار چارچوب اصلاح‌شده مدل‌سازی اقلیمی در سپتامبر ۲۰۲۶ گفت: «برای هر مسیر انتشار گازهای گلخانه‌ای که فاقد کاهش فوری و شدید باشد، انتظار داریم گرمایش ۲۵ درصد بیشتر شود.» این روش‌شناسی جدید که به‌طور مشترک توسط دانشمندان زوریخ و دانشگاه لایپزیگ توسعه یافته است، با ادغام اندازه‌گیری‌های ماهواره‌ای از گرمای محبوس در جو زمین، نحوه محاسبه افزایش دمای آینده را اساساً تغییر می‌دهد.

پژوهشگران با تغییر مبنای ریاضی مورد استفاده برای ارزیابی شبیه‌سازی‌های اقلیمی، نشان دادند که پیش‌بینی‌های قبلی به‌طور سیستماتیک حساسیت سیاره به گازهای گلخانه‌ای را دست‌کم گرفته بودند. این یافته‌ها نشان می‌دهد که شدیدترین سناریوهای گرمایشی اکنون محتمل‌ترین پیامدهای آماری تحت سیاست‌های جهانی فعلی هستند.[1][2]

این بازنگری یک نقطه کور تاریخی در پیش‌بینی‌های استاندارد اقلیمی را هدف قرار می‌دهد. مدل‌های سنتی اغلب برآوردهای خود از «پاسخ اقلیمی گذرا» - معیاری که برای کمّی کردن گرمایش آینده استفاده می‌شود - را با مقایسه شبیه‌سازی‌ها در برابر روندهای تاریخی دمای سطح زمین محدود می‌کردند. با این حال، تیم گیولوا نشان داد که این محدودیت‌های مبتنی بر سطح، به دلیل تغییرپذیری طبیعی و درونی اقلیم دچار سوگیری کاهشی بوده‌اند.

به‌طور خاص، چرخه‌های اقیانوسی مانند تأثیر خنک‌کننده فازهای لانینا بین سال‌های ۱۹۸۱ تا ۲۰۱۴، نرخ واقعی جذب انرژی حرارتی توسط سیستم اقلیمی را به‌طور موقت پنهان کرده بودند. اتکای صرف به دماسنج‌های سطحی باعث شد مدل‌سازان شبیه‌سازی‌هایی را ترجیح دهند که گرمایش آینده را ملایم‌تر پیش‌بینی می‌کردند و در عین حال مدل‌های با دمای بالاتر را به‌عنوان داده‌های پرت و نادرست کنار بگذارند.[5]

برای اصلاح این سوگیری ساختاری، پژوهشگران عدم تعادل انرژی زمین را در چارچوب ارزیابی خود گنجاندند. این معیار نشان‌دهنده تفاوت دقیق بین تشعشعات خورشیدی موج‌کوتاه ورودی و گرمای موج‌بلند خروجی است که به فضا بازتاب می‌شود. داده‌های ماهواره‌ای که از سال ۲۰۰۱ به‌طور پیوسته جمع‌آوری شده‌اند نشان می‌دهند که این عدم تعادل جوی در حال شتاب گرفتن است؛ به این معنی که سیاره ما به‌طور فزاینده‌ای گرمای بیشتری نسبت به آنچه آزاد می‌کند، در خود نگه می‌دارد.

هنگامی که تیم پژوهشی مدل‌های اقلیمی موجود را بر اساس توانایی آن‌ها در بازتولید عدم تعادل انرژی مشاهده‌شده - و نه فقط دمای سطح - ارزیابی کردند، نتایج معکوس شد. مدل‌هایی که گرمایش آینده را بیشتر پیش‌بینی می‌کردند، در تطابق با داده‌های ماهواره‌ای دقیق‌ترین عملکرد را داشتند و همین امر حذف مدل‌های با حساسیت بالا از محدوده سناریوهای محتمل آینده را به‌طور فزاینده‌ای دشوار می‌سازد.[1][5]

پیامد ریاضی این تعدیل روش‌شناختی برای برنامه‌ریزی‌های بلندمدت اقلیمی بسیار چشمگیر است. تحت سیاست‌های جهانی و مسیرهای انتشار فعلی، مدل‌های قدیمی‌تر افزایش دمایی در حدود ۲٫۶ درجه سانتی‌گراد را تا سال ۲۱۰۰ پیش‌بینی می‌کردند. چارچوب به‌روزشده این مسیر را به‌طور قابل‌توجهی بالاتر می‌برد و برای همان حجم دقیق از انتشار، گرمایشی معادل ۳٫۲۵ درجه سانتی‌گراد بالاتر از سطح پیش از انقلاب صنعتی را پیش‌بینی می‌کند.

این تغییر عملاً حاشیه امنی را که سیاست‌گذاران تصور می‌کردند برای اجرای استراتژی‌های تدریجی کربن‌زدایی در اختیار دارند از بین می‌برد و جدول زمانی اثرات شدید اقلیمی را دهه‌ها به جلو می‌اندازد. گیولوا در مورد واقعیت‌های فیزیکی داده‌های اصلاح‌شده خاطرنشان کرد: «آنچه در یک دنیای ۳ درجه‌ای رخ می‌دهد با نتایج ما تغییر نمی‌کند؛ نتایج ما تنها نشان می‌دهد که این دنیای ۳ درجه‌ای چقدر زودتر یا با چه احتمالی به وقوع می‌پیوندد.»[1][2]

این جدول زمانی شتاب‌یافته مستقیماً پنجره ریاضی برای کاهش اثرات صنعتی را فشرده می‌کند. این مطالعه محاسبه می‌کند که بودجه کربن باقی‌مانده جهانی - یعنی حجم مطلق گازهای گلخانه‌ای که بشر هنوز می‌تواند پیش از قطعی شدن اهداف دمایی خاص منتشر کند - تقریباً ۲۰ درصد کمتر از ارزیابی‌های قبلی است.

برای نهادهای بین‌المللی که در تلاشند گرمایش جهانی را زیر آستانه‌های ۱٫۵ یا ۲ درجه‌ای تعیین‌شده در توافق پاریس نگه دارند، بودجه کربنی که یک‌پنجم کوچک‌تر شده است، برنامه‌های گذار بلندمدت را به بحران‌های لجستیکی فوری تبدیل می‌کند. این بودجه محدودتر نیازمند کاهش شدیدتر و سریع‌تر مصرف سوخت‌های فسیلی است تا به همان اهداف تثبیتی دست یابیم که با استفاده از مدل‌های قدیمی‌تر و سهل‌گیرانه‌تر درباره آن‌ها مذاکره شده بود.[3][4]

این تغییر روش‌شناختی پیامدهای شدیدی برای مناطقی دارد که هم‌اکنون در حال تجربه روندهای گرمایشی فراتر از حد معمول هستند. سوئیس که به دلیل جغرافیای کوهستانی و محصور در خشکی بودن سریع‌تر از میانگین جهانی گرم می‌شود، به‌عنوان یک نمونه اصلی در داده‌های پژوهشگران عمل می‌کند.

این تیم محاسبه می‌کند که افزایش ۳ درجه‌ای دمای جهانی معادل تقریباً ۴٫۹ درجه گرمایش در داخل مرزهای سوئیس است. در مدل‌های قبلی، این سناریوی افراطی به‌عنوان حد نهایی احتمالات در نظر گرفته می‌شد؛ اما تحت چارچوب عدم تعادل انرژی، در صورتی که نرخ انتشار جهانی فعلی بدون تغییر باقی بماند، این رقم اکنون خط پایه مورد انتظار است.[1][4]

رکوردهای هواشناسی اخیر این کشور تطابق نزدیکی با منحنی‌های تندتر گرمایش در این مدل‌ها دارد و پیش‌نمایشی از پیش‌بینی‌های اصلاح‌شده ارائه می‌دهد. در طول تابستان ۲۰۲۶، شهر بازل ۵۸ روز با دمای بیش از ۳۰ درجه سانتی‌گراد را ثبت کرد که افزایش شدیدی نسبت به ۴۱ روز ثبت‌شده در طول موج گرمای تاریخی اروپا در سال ۲۰۰۳ نشان می‌دهد.

سایر شهرهای بزرگ سوئیس نیز جهش‌های مشابهی را شاهد بودند؛ به‌طوری که برن ۴۶ روز بالای آستانه ۳۰ درجه را در مقایسه با ۲۹ روز در سال ۲۰۰۳ ثبت کرد و زوریخ ۳۸ روز را در مقایسه با ۲۷ روز به ثبت رساند. سناریوهای منتشرشده توسط اداره هواشناسی سوئیس (MeteoSwiss) پیش‌تر پیش‌بینی کرده بودند که زوریخ در یک مسیر گرمایش ۳ درجه‌ای، حدود ۳۰ روز از این دست را در یک تابستان معمولی تجربه خواهد کرد؛ رقمی که این شهر از همین حالا در حال عبور از آن است.[2][4]

ادغام عدم تعادل انرژی زمین در مدل‌سازی استاندارد اقلیمی، خط پایه جدید و سخت‌گیرانه‌تری را برای نحوه ارزیابی سناریوهای انتشار توسط پژوهشگران در آینده ایجاد می‌کند. از آنجا که داده‌های ماهواره‌ای در بالای جو معیار بنیادی‌تری از گرمای محبوس‌شده نسبت به دماسنج‌های سطحی ارائه می‌دهند، مدل‌های با حساسیت بالاتر دیگر نمی‌توانند در بحث‌های سیاستی به حاشیه رانده شوند.

تمرکز فوری جامعه علمی اکنون به این سمت معطوف شده است که نهادهای بین‌المللی، از جمله هیئت بین‌دولتی تغییر اقلیم (IPCC)، چگونه این بودجه‌های کربن محدودتر و پیش‌بینی‌های دمایی بالاتر را در چرخه‌های ارزیابی و چارچوب‌های مذاکراتی آینده خود لحاظ خواهند کرد.[3][5]