From 2016 to 2019, meteorologists saw record-breaking heat waves around the globe, rampant wildfires in California and Australia, and the longest run of category 5 tropical cyclones on record. The number of extreme weather events has been increasing for the last 40 years, and current predictions suggest that trend will continue. But are these natural disasters simply bad weather? Or are they due to our changing climate? To answer this question we need to understand the differences between weather and climate— what they are, how we predict them, and what those predictions can tell us.
2016'dan 2019'a kadar meteorolojistler dünya genelinde rekor kıran sıcak hava dalgalarına, Kaliforniya ve Avustralya'da kontrol edilemeyen yangınlara ve kaydedilmiş, en uzun süren 5.kategori tropik hortuma şahitlik etti. Ekstrem hava olaylarının sayısı son 40 yıldır artmakta ve güncel tahminler bu akımın devam edeceği yönünde. Peki bu doğal afetler sadece kötü hava durumu mu, yoksa bizlerin iklimi değiştirmesinden ötürü mü? Bu soruyu cevaplamak için iklim ve hava durumu farklılıklarını, ne olduklarını,nasıl öngördüğümüzü ve bu öngörülerin bizlere ne söyleyebileceğini anlamamız gerekiyor.
Meteorologists define weather as the conditions of the atmosphere at a particular time and place. Currently, researchers can predict a region’s weather for the next week with roughly 80% accuracy. Climate describes a region’s average atmospheric conditions over periods of a month or more. Climate predictions can forecast average temperatures for decades to come, but they can’t tell us what specific weather events to expect.
Meteorolojistler hava durumunu belli bir zamanda ve yerdeki atmosfer koşulları olarak tanımlıyor. Günümüzde, araştırmacılar bir bölgenin gelecek haftaki hava durumunu %80 doğruluk payı ile öngörebilirler. İklim bir bölgenin bir aylık veya daha uzun süreli atmosfer koşullarını tanımlar. İklimsel öngörüler on yıllar sonraki ortalama sıcaklıkları kestirebilir, ancak bizi kesin olarak hangi hava olaylarının beklediğini söyleyemez.
These two types of predictions give us such different information because they’re based on different data.
Bu iki tip öngörü farklı verilere dayandığından dolayı böylesine farklı bilgiler veriyor.
To forecast weather, meteorologists need to measure the atmosphere’s initial conditions. These are the current levels of precipitation, air pressure, humidity, wind speed and wind direction that determine a region’s weather. Twice every day, meteorologists from over 800 stations around the globe release balloons into the atmosphere. These balloons carry instruments called radiosondes, which measure initial conditions and transmit their findings to international weather centers. Meteorologists then run the data through predictive physics models that generate the final weather forecast.
Hava durumu tahmini yapmak için meteorolojistlerin atmosferin başlangıç koşullarını ölçmesi gerekiyor. Bunlar bir bölgenin hava durumunu belirleyen yağışın güncel seviyeleri, hava basıncı, nem oranı rüzgar hızı ve rüzgar yönüdür. Günde iki kez, dünya genelinde 800'ün üzerinde istasyondan, meteorolojistler atmosfere balonlar bırakır. Bu balonlar radyosonda denilen aletler taşır. Bu aletler başlangıç koşullarını ölçer ve sonuçları uluslararası hava merkezlerine iletir. Daha sonra meteorolojistler verileri nihai hava durumu tahminlerini veren fizik modelleri aracılığıyla işlemden geçirir.
Unfortunately, there’s something stopping this global web of data from producing a perfect prediction: weather is a fundamentally chaotic system. This means it’s incredibly sensitive and impossible to perfectly forecast without absolute knowledge of all the system’s elements. In a period of just ten days, even incredibly small disturbances can massively impact atmospheric conditions— making it impossible to reliably predict weather beyond two weeks.
Maalesef bu küresel veri ağının mükemmel öngörüler vermesini engelleyen bir şey var: hava durumu esas olarak kaotik bir sistemdir. Bu onun inanılmaz derecede hassas olduğu ve sistemin bütün elementlerini bilmeden mükemmel derecede hava durumu tahmini vermenin imkansız olduğu anlamına geliyor. Sadece on günlük periyotta çok küçük bozukluklar bile atmosfer koşullarını ağır şekilde etkileyebilir. Bu da iki haftadan öte hava durumunu güvenilir öngörmemizi imkansız kılıyor.
Climate prediction, on the other hand, is far less turbulent. This is partly because a region’s climate is, by definition, the average of all its weather data. But also because climate forecasts ignore what’s currently happening in the atmosphere, and focus on the range of what could happen. These parameters are known as boundary conditions, and as their name suggests, they act as constraints on climate and weather.
İklimsel öngörüler, diğer yandan, daha az değişken. Bu kısmen bir bölgenin ikliminin tanımsal olarak, tüm hava durumu verilerinin ortalaması olmasından ötürüdür. Bununla birlikte iklim tahminlerinin güncel olarak atmosferde ne olduğunu görmezden gelmesi ve yaşanabileceklere odaklanmasından dolayıdır. Bu parametreler sınır koşulları olarak biliniyor ve isminden anlaşıldığı üzere iklim ve hava durumu üzerinde kısıtlayıcıdırlar.
One example of a boundary condition is solar radiation. By analyzing the precise distance and angle between a location and the sun, we can determine the amount of heat that area will receive. And since we know how the sun behaves throughout the year, we can accurately predict its effects on temperature. Averaged across years of data, this reveals periodic patterns, including seasons.
Sınır koşulunun bir örneği solar radyasyondur. Bir konum ile güneş arasındaki kesin mesafenin ve açının analiz edilmesiyle, o alanın alacağı ısı miktarını belirleyebiliriz. Ayrıca güneşin yıl boyunca nasıl davrandığını bilmemizden ötürü, sıcaklık üzerindeki etkisini doğru bir şekilde öngörebiliriz. Yıllar boyunca alınan veri ortalaması mevsimleri de içeren periyodik düzenleri ortaya çıkarır.
Most boundary conditions have well-defined values that change slowly, if at all. This allows researchers to reliably predict climate years into the future. But here’s where it gets tricky. Even the slightest change in these boundary conditions represents a much larger shift for the chaotic weather system. For example, Earth’s surface temperature has warmed by almost 1 degree Celsius over the last 150 years. This might seem like a minor shift, but this 1-degree change has added the energy equivalent of roughly one million nuclear warheads into the atmosphere. This massive surge of energy has already led to a dramatic increase in the number of heatwaves, droughts, and storm surges.
Birçok sınır koşulları yavaşca değişen, mevcutsa, sınırları belli değerlere sahip. Bu araştırmacıların gelecekteki iklimi güvenilirce öngörmesine imkan sağlar. Şimdi hangi noktada yanıltıcı olduğunu görelim. Bu sınır koşullarındaki ufak değişimler bile kaotik hava durumu sistemi için çok daha büyük bir kayma anlamına gelir. Örneğin, Dünya'nın yüzey sıcaklığı geçtiğimiz 150 yılda neredeyse 1 santigrat derece arttı. Bu küçük bir değişim gibi görünebilir fakat bu 1 derecelik değişim kabaca 1 milyon nükleer başlığa denk enerjiyi atmosfere kattı. Bu muazzam enerji artışı sıcak hava dalgası, kuraklık ve fırtına dalgası sayılarında belirgin artışa sebep oldu.
So, is the increase in extreme weather due to random chance, or changing climate? The answer is that— while weather will always be a chaotic system— shifts in our climate do increase the likelihood of extreme weather events.
Ekstrem hava durumundaki artış rastlantı mı yoksa iklimi değiştirmekten mi? Bunun cevabı şu: Hava durumu her zaman kaotik bir sistem olacak iken iklimimizdeki değişimler ektrem hava olaylarının olasılığını arttırır.
Scientists are in near universal agreement that our climate is changing and that human activity is accelerating those changes. But fortunately, we can identify what human behaviors are impacting the climate most by tracking which boundary conditions are shifting. So even though next month’s weather might always be a mystery, we can work together to protect the climate for centuries to come.
Bilim insanları iklimin değiştiği ve insan aktivitelerinin bu değişimleri hızlandırdığı konusunda evrensel olarak nerdeyse hemfikir. Ancak neyse ki hangi sınır koşullarının değiştiğinin takibiyle, hangi insan davranışlarının iklimi en çok etkilediğini ortaya çıkarabiliyoruz. Yani bir ay sonraki hava durumu her zaman bir gizem olabilecekken iklimimizi gelecek yüzyıllar boyunca korumak için birlikte çalışabiliriz.