Pasaulinės sėkmės ratas

Daugelį metų Ronaldas Prinnas, mokslinis mokslų daktaras „71“, stebėjo, kaip žibėjo politikos formuotojų akys, kai jis pateikė nerimą keliančius žmogaus sukeltos klimato kaitos įrodymus. Natūralu, kad atmosferos mokslų profesorius buvo maloniai nustebintas, kai spalį sužinojo, kad Tarpvyriausybinė klimato kaitos komisija 2007 m. Nobelio taikos premiją skirs Al Gore už dokumentavimą ir informuotumo apie globalinį atšilimą didinimą.





Klimato kaita buvo pripažinta svarbia problema jau seniai. Tačiau pagaliau imamasi veiksmų daugelio mokslininkų, kurie daug metų praleido rinkdami ir aiškindami duomenis ir skelbdami jų reikšmę, dėka. Šis veiksmas apima naują JAV Kongreso narių pastangas priimti teisės aktus, kuriais siekiama sumažinti šiltnamio efektą sukeliančių dujų išmetimą.

Būdamas MIT Pasaulinių pokyčių mokslo centro direktoriumi, Prinn atliko pagrindinį vaidmenį atkreipdamas visuomenės dėmesį į klimato kaitą. Jo pažangus pasaulinis atmosferos dujų eksperimentas (AGAGE) švenčia 30-uosius ozono sluoksnį ardančių junginių (įskaitant chlorfluorangliavandenilius, kadaise plačiai naudojamus aerozoliuose) ir šiltnamio efektą sukeliančių dujų, tokių kaip metanas, stebėjimo metus. O programa, kurią jis įkūrė 1991 m. kartu su Sloano mokyklos profesoriumi Henry Jacoby, ekonomistu, paskatino fizinius ir socialinius mokslininkus neįprastai glaudžiai bendradarbiauti su aplinkosaugininkais, kad būtų sukurti klimato modeliai, kuriuose atsižvelgiama į globalinio atšilimo priežastis ir išlaidas. Jie taip pat bando išsiaiškinti, ką reikia padaryti, kad jį sušvelnintų arba sustabdytų. Ankstyvas mokslo įtraukimo į viešąją politiką šalininkas, Prinn liudijo Kongrese ir buvo pagrindinis Nobelio premijos laureato klimato komisijos 2007 m. ataskaitos autorius.

Kai jis ir Jacoby pradėjo modeliavimo projektą, Prinn sako, kad jiems iškilo pagrindiniai klausimai: ar galėtume kada nors patikimai prognozuoti klimatą? O koks buvo geriausias būdas atsižvelgti į žmogaus veiklą? Kai kurie kolegos manė, kad beprotiška atlikti tokią sudėtingą užduotį, prisimena Prinn. Net jis laikė šį įsipareigojimą donkichotišku. Tačiau jam tai buvo moralinė pareiga. Jis tvirtina, kad jei gaunate finansavimą Žemės planetos tyrinėjimui ir galite padėti priimti sprendimus, turėtumėte tai padaryti.



Pasak Jacoby, Ronis neįprastas, palyginti su daugeliu kitų mokslininkų, nuo pat pradžių jis suprato, kad mokslas, kad jis būtų tikrai naudingas, turi būti integruotas į viešąją politiką, ir jis norėjo atsiduoti. laiko ir energijos tam darbo aspektui. Pasaulyje yra daug gerų mokslininkų. Tačiau nedaugeliui iš jų sekasi tokiam bendram darbui.

Prinn stebėjo, kaip jo kolegos sugalvojo modeliavimą, apimantį daugelio mokslinių tyrimų sričių, įskaitant socialinius mokslus, indėlius. Ir jis matė, kad visuomenė susirūpino dėl šių modelių prognozuojamo visuotinio atšilimo. Buvo įdomu stebėti evoliuciją, sako jis.

Kai Prinn buvo MIT magistrantas septintojo dešimtmečio pabaigoje, tik keli mokslininkai pasaulyje studijavo Žemės atmosferos chemiją. Kosmoso programa buvo tik pradžioje, o Prinn įgijo chemijos daktaro laipsnį tyrinėdamas kitų planetų atmosferas: Jupiterio debesų sudėtį, Veneros fotochemiją. Jis buvo paskirtas meteorologijos docentu MIT tuo metu, kai apgynė disertaciją 1971 m.



Jis sako, kad jo susidomėjimą mūsų planetos atmosfera paaštrino jo darbas aštuntajame dešimtmetyje, modeliuodamas Boeing siūlomo viršgarsinio orlaivio poveikį aplinkai. Norėdamas viršyti garso greitį, „Boeing 2707“ būtų praskridęs per ploną ozono sluoksnio orą. Tačiau varikliai būtų gaminę azoto oksidą, kuris, kaip žinojo chemikai, ardo ozoną. Prinn ir kiti MIT mokslininkai sukūrė kompiuterinį modeliavimą, parodantį pavojų, kurį viršgarsinių orlaivių parkas sukeltų ozono sluoksniui, apsaugančiam planetą nuo saulės ultravioletinės spinduliuotės. Planai sukurti laivyną galiausiai buvo atmesti dėl įvairių priežasčių, tačiau darbas liko jam. Jis sako, kad susidomėjau atmosferos chemija Žemėje.

1974 m. būsimi Nobelio premijos laureatai Sherwoodas Rowlandas ir Mario Molina (tapusis MIT profesoriumi) paskelbė savo pagrindinį darbą, kuriame aprašo, kaip inertiniai chlorfluorangliavandeniliai (CFC), plačiai naudojami šaldymo sistemose ir purškimo balionėliuose, gali pasiekti ozono sluoksnį, kur ultravioletinė spinduliuotė gali pasišalinti. labai reaktyvios chloro molekulės, galinčios katalizuoti ozono skilimą. Tačiau tuo metu Rowlandas ir Molina neturėjo tiesioginių įrodymų, kad tai vyksta. Jų darbas chemikams sukėlė nerimo jausmą: tiek mažai buvo žinoma apie atmosferos chemiją, ypač apie žmogaus sukurtų dujų poveikį jai. Niekas nežinojo, koks gali būti šių dujų gyvavimo ciklas – ar ozono sluoksnis iš tikrųjų suyra. Ar tikrai CFC išliko atmosferoje ir nukeliauja į ozono sluoksnį? Kaip natūraliai atsirandančios, labai reaktyvios cheminės medžiagos, vadinamos hidroksilo radikalais, sąveikavo su žmogaus sukeltais teršalais?

Šie klausimai paskatino Prinną 1978 m. pradėti didelio masto projektą, skirtą Žemės atmosferos chemijai išmatuoti ir modeliuoti. AGAGE nuolat stebi 45 ozono sluoksnį ardančių ir šiltnamio efektą sukeliančių dujų, įskaitant CFC, hidroksilo radikalus, metaną ir azoto oksidą, išmetimo greitį ir patvarumą. Jis taip pat matuoja visų pagal Kioto ir Monrealio protokolus reguliuojamų dujų (išskyrus anglies dioksidą, kurį stebi JAV vyriausybės agentūra) pasaulinį lygį. Išvados iš projekto detektorių penkiose pakrantės vietose visame pasaulyje rodo regioninį šių dujų pasiskirstymą ir leidžia tyrėjams bei vyriausybėms stebėti, kur jos kyla ir kur patenka. Rezultatai skelbiami internete.



Dar septintajame dešimtmetyje regioninė oro tarša buvo pagrindinis atmosferos stebėjimo ir mokslo susidomėjimas; Pasaulinis stebėjimas iš tikrųjų buvo tik kelių mokslininkų sritis, primena Paulas Fraseris, vadovaujantis kintančios atmosferos tyrimų grupei Australijos nacionalinėje mokslo agentūroje, Sandraugos mokslo ir pramonės tyrimų organizacijoje. (Vienas iš tų nedaugelio buvo Caltech Charlesas Keelingas, kuris 1958 m. pradėjo nuolat stebėti atmosferos anglies dioksido lygį Mauna Loa, HI.)

Didelis Rono indėlis buvo išplėsti mintį, kad turime žiūrėti į Žemę globaliai, ne tik CO2, bet ir CO2. visi dujos, svarbios klimato kaitai ir ozono sluoksnio ardymui, sako Fraseris. Tai buvo didelis akcento pokytis ten, kur buvo daromas įdomus mokslas. Jo darbas paskatino labai išplėsti viso pasaulio mokslinių tyrimų agentūrų pastangas tirti pasaulinę problemą, taip pat palaikyti regioninius taršos tyrimus.

Prinn sako, kad chemijos pramonė sutiko finansuoti AGAGE projektą trejus metus, nes įmonės norėjo sužinoti, kaip jie daro poveikį aplinkai. Bendrovės pateikė informaciją apie dujų gamybą ir pardavimą, o pasibaigus trejiems metams mokslininkai pateikė įrodymų, kad CFC iš tikrųjų išliko ilgą laiką ir galėjo sukelti rimtą ozono sluoksnio sunaikinimą. Išvados buvo dramatiškai patvirtintos 1985 m., kai ozono sluoksnyje virš Antarktidos buvo pastebėta skylė. Žinojome, kad šių dujų kiekis sparčiai daugėja ir kad žmonės vaidina didžiulį, jei ne išskirtinį, vaidmenį ozono sluoksnio ardymui ir šiltnamio efektą sukeliančių dujų išmetimui, sako Prinn. Suprasdama šių ilgalaikių pavojingų cheminių medžiagų ir natūraliai atmosferoje susidarančių dujų stebėjimo vertę, NASA perėmė pagrindinio projekto finansuotojo pareigas.



Iki 1988 m., praėjus metams po to, kai Monrealio protokolas pradėjo laipsniškai atsisakyti CFC pramoninėse šalyse, klimato problema išaugo, sako Prinn. Jis tapo toks didelis, kad Prinn nebeturėjo laiko toliau studijuoti nežemiškos chemijos: planetos nukrito į vieną pusę, ir aš pradėjau sutelkti dėmesį į pasaulinį klimatą. Jis ir Thomas Jordanas, tuometinis Žemės, atmosferos ir planetų mokslų skyriaus vadovas, 1990 m. įkūrė Pasaulinių pokyčių mokslo centrą, siekdami ištirti, kaip vandenynai, žemė ir atmosfera sąveikauja nustatant sausumos klimatą.

Tačiau centro darbe nebuvo atsižvelgta į tai, kaip žmogaus veikla prisidėjo prie klimato kaitos. Taigi 1991 m., tikėdamasis suderinti klimato mokslininkų darbą su ekonomistų ir kitų socialinių mokslininkų darbu, Prinn kartu su Jacoby pradėjo Jungtinę globalių pokyčių mokslo ir politikos programą. Tuo metu [jei buvote] mokslininkas, įsitraukimas į politiką galėjo jus sugadinti, sako Prinn. Jis įtaria, kad kai jis pradėjo vykdyti bendrą programą, kai kurie mano kolegos manė, kad aš nuklydau į giluminį tašką.

Iš tiesų, problema, kurios jie ėmėsi, buvo sudėtinga. Pagrindinis programos projektas yra kompiuterinis modeliavimas, vadinamas MIT Integrated Global Systems Model, kuris, be kita ko, gali numatyti vidutinės pasaulinės temperatūros kilimą laikui bėgant. Joje remiamasi informacija apie kintamuosius, įskaitant pasaulio ekonomikos augimą, pasaulio gyventojų skaičiaus augimą, technologinius pokyčius, šiltnamio efektą sukeliančių dujų išmetimą ir geologinę, okeanografinę ir atmosferos dinamiką. Mokslininkai naudojo megamodelį, kad įvertintų galimą Kongrese svarstomų pagrindinių sąskaitų už energiją poveikį planetos temperatūrai ir nustatytų alternatyvių energijos technologijų poveikį JAV bendrajam vidaus produktui.

Klimato tyrimai yra kaip orkestras, sako Prinn. Norint sukurti puikią muziką, visi šie dalykai turi groti kartu. Prireikė penkerių metų repeticijos, kad ekonomikos ir klimato modeliai būtų integruoti į vieningą tyrimo priemonę. Mes žiūrėjome į visą žemę: klimatą, žmonių sveikatą, žemės ūkį, ekonomiką, sako jis. Žinojome, kad prognozės bus neaiškios, todėl nusprendėme pateikti konkrečių rezultatų tikimybę, atsižvelgiant į konkrečius pasirinkimus.

Tvarkyti neapibrėžtumą reiškia atlikti šimtus ir šimtus modelio paleidimų su skirtingomis prielaidomis, sako Prinn. Pavyzdžiui, modelyje daromos prielaidos apie ekonominius veiksnius, tokius kaip našumas ir inovacijos, kad būtų galima prognozuoti pramoninį šiltnamio efektą sukeliančių dujų išmetimą. Tada mokslininkai žiūri į rezultatus ir įvertina, kiek kiekvienas gali būti tikėtinas ir koks pavojingas.

Nuo 1999 m. Prinn, Jacoby ir jų bendradarbiai paskelbė daug mokslinių straipsnių, pagrįstų modelio prognozėmis. Kad žinia visuomenei ir įstatymų leidėjams būtų paskelbta, jie pagamino porą lošimo ratų, atspindinčių tikimybę, kad temperatūra kils per ateinančius šimtą metų. Kaip ir vertikalios rato versijos Laimės ratas , kiekviena yra besisukanti skritulinė diagrama. Viename ratu daroma prielaida, kad politika nesikeičia, o kitame – Kioto protokolas, kuriame raginama sumažinti anglies dvideginio ir penkių kitų šiltnamio efektą sukeliančių dujų išmetimą, iki 2010 m. bus įgyvendintas visose su juo iš pradžių sutikusiose šalyse. Tai taip pat daro prielaidą, kad bus priimta agresyvesnė politika, kuri iki 2100 m. sumažins šiltnamio efektą sukeliančių dujų išmetimą iki mažiau nei dvigubai daugiau nei ikipramoninis lygis. (Žr. Kurį ratą labiau norėtumėte sukti? Priešais.)

Viešose kalbose Prinn demonstruoja du ratus ir klausia, kiek auditorija, gavusi 100 000 USD lošti, sumokėtų už energetikos politiką, kuri leistų pasukti tą, kurios rezultatai būtų palankesni. Atsakymas, pasak jo, yra apie 10 000 USD. Žinoma, grynieji pinigai yra visiškai hipotetiniai, tačiau Prinn sako, kad jo neoficialios apklausos rodo, kad visuomenė nori investuoti pinigus per trumpą laiką, kad sumažintų pražūtingos klimato kaitos riziką. O reikalingos investicijos gali pasirodyti stebėtinai mažos. Praėjusiais metais atlikto britų tyrimo duomenimis, klimato kaitą mažinančios politikos įgyvendinimas kainuotų vos 1 procentą pasaulio bendrojo vidaus produkto.

Žmonės yra įpratę susidoroti su netikrumu, sako Prinn. Jie įpratę galvoti apie savo įpročių keitimą ir už ką nors mokėti net tada, kai žino, kad norimas rezultatas nėra garantuotas. Pavyzdžiui, pacientas, informuotas apie širdies priepuolio riziką, 50 procentų didesnę nei vidutinis, greičiausiai neatsisakys mokėti už vaistus nuo cholesterolio vien dėl to, kad negalima pažadėti tam tikros gyvenimo trukmės.

Šiuo metu, sako Prinn, kompiuteriai murkia ir dirba visą darbo dieną, kad atliktų naujus skaičiavimus , į kuriuos įtrauktos naujos išvados, be kita ko, apie vandenynų gebėjimą sugerti šilumą. Vandenynai sulėtina atšilimą, bet ne taip, kaip manėme, sako jis. Būtų buvę nuostabu, jei mokslas būtų padaręs išvadą, kad padėtis nėra tokia jau bloga, tačiau tokia yra mūsų tyrimo prigimtis. Leidžiame rezultatams kristi ten, kur jie gali. MIT mokslininkai dabar perdaro ratus, kad pavaizduotų neatidėliotiną situaciją.

Prinnas įsitikinęs, kad JAV nebegali laukti, kol sušvelnins klimato kaitą, ir jis puoselėja tik atsargų optimizmą, kad imsis veiksmų pakankamai greitai. Aš turiu laukimo ir vilties ir žiūrėjimo požiūrį į tai, kokie [politikos pakeitimai] gali nutikti sprendžiant šią problemą, sako jis. Artėja energetinis saugumas [didesnis ir didesnis]. Tai klausimai, dėl kurių susirūpinę liberalai ir konservatoriai. Akademinėje bendruomenėje studentai skatina pokyčius, sako jis. Jaunimas nėra klimato skeptikai.

Kurį ratą verčiau sukti?
Lažinkitės, kiek įkais planeta, jei apribosime šiltnamio efektą sukeliančių dujų išmetimą arba ne.

MIT jungtinė pasaulinių pokyčių mokslo ir politikos programa sukūrė besisukančių lošimo ratų porą, kad parodytų galimą politikos, skirtos pasauliniam atšilimui švelninti, poveikį. Programos tyrėjai įvertino nereikšmingo, vidutinio ir dramatiško pasaulio vidutinės temperatūros padidėjimo tikimybę 1990–2100 m., jei Kioto protokolą pasirašiusios šalys (įskaitant JAV) įgyvendins jo nuostatas iki 2010 m. ar anksčiau ir įgyvendins dar griežtesnę politiką, mažinančią išmetamų teršalų kiekį iki mažesnio. Jie taip pat apskaičiavo tikimybes, darydami prielaidą, kad politika nesikeis, ir sukūrė skritulines diagramas, rodančias įvairaus pasaulinės temperatūros kilimo tikimybę pagal abu scenarijus. (Kiekvienas pyrago gabalas parodo temperatūros padidėjimo diapazoną; jo dydis atspindi jo tikimybę.)

Ratukas be dangtelio turi tik skilteles, rodančias temperatūros padidėjimą mažiau nei 1 °C; jei ratas sukasi, yra tik 4,1 procento tikimybė (1 tikimybė iš 24), kad jis sustos. Tikimybė nusileisti ant pleišto, rodančio didesnį nei 5 ºC padidėjimą, yra maždaug 1 iš 26 arba 3,8 proc.

Pagal kepurės scenarijų labiau tikėtinas švelnesnis atšilimas; du didžiausi temperatūros padidėjimai dėl rato be dangtelio neįtraukiami. Didžiausias padidėjimas, didesnis nei 3 ºC, yra maždaug 1 iš 29 arba 3,5 procento. Švelnesnio padidėjimo tikimybė yra daug didesnė: 1 iš 6 arba 15,8 proc., kai temperatūra mažesnė nei 1 °C, ir 36 proc., kai temperatūra yra nuo 1 iki 1,5 °C.

Abu ratai turi būti blaiviai peržiūrėti, tačiau atsižvelgiant į naujus atradimus, kad vandenynai ne taip lėtina visuotinį atšilimą, kaip manyta anksčiau.

paslėpti