Pasaules laimes ritenis

Gadiem ilgi Ronalds Prins, ScD ‘71, bija vērojis, kā politikas veidotāju acis mirdz, kad viņš viņiem sniedza satraucošus pierādījumus par cilvēka izraisītām klimata pārmaiņām. Protams, atmosfēras zinātnes profesors bija patīkami pārsteigts, oktobrī uzzinot, ka Klimata pārmaiņu starpvaldību padome 2007. gada Nobela Miera prēmiju sadalīs ar Alu Goru par globālās sasilšanas dokumentēšanu un izpratnes veicināšanu.

Klimata pārmaiņu atzīšana par būtisku problēmu ir bijusi ilga. Bet beidzot tiek veikti pasākumi, pateicoties daudziem zinātniekiem, kuri ir pavadījuši gadus, vācot un interpretējot datus un publiskojot to nozīmi. Šī darbība ietver jaunu ASV Kongresa locekļu ierosmi pieņemt tiesību aktus, kuru mērķis ir ierobežot siltumnīcefekta gāzu emisijas.

Kā MIT Globālo pārmaiņu zinātnes centra direktors Prinns ir spēlējis galveno lomu, lai pievērstu sabiedrības uzmanību klimata pārmaiņām. Viņa uzlabotais globālais atmosfēras gāzu eksperiments (AGAGE) svin 30. gadu, uzraugot ozona slāni noārdošos savienojumus (tostarp hlorfluorogļūdeņražus, ko kādreiz plaši izmantoja aerosolos) un siltumnīcefekta gāzes, piemēram, metānu. Un programma, ko viņš nodibināja 1991. gadā kopā ar Slounas skolas profesoru Henriju Džeikobiju, ekonomistu, ir radījusi fizisko un sociālo zinātnieku neparasti ciešu, pastāvīgu sadarbību ar vides speciālistiem, lai izveidotu klimata modeļus, kas ņem vērā globālās sasilšanas cēloņus un izmaksas. Viņi arī cenšas izdomāt, kas jādara, lai to mazinātu vai apturētu. Prinns, kurš agrāk iestājās par zinātnes iekļaušanu valsts politikā, ir liecinājis Kongresā un kalpojis kā Nobela prēmijas laureāta klimata komisijas 2007. gada ziņojuma vadošais autors.

Kad viņš un Džeikobijs sāka modelēšanas projektu, Prinn saka, ka viņi saskārās ar pamatjautājumiem: vai mēs varētu ticami prognozēt klimatu? Un kāds bija labākais veids, kā ņemt vērā cilvēka darbību? Daži kolēģi uzskatīja, ka ir neprātīgi risināt tik sarežģītu uzdevumu, atceras Prinns. Pat viņš šo pasākumu uzskatīja par donkihotisku. Bet viņam tas bija morāls pienākums. Ja jūs saņemat finansējumu planētas Zeme izpētei un varat palīdzēt lēmumu pieņemšanā, jums tas ir jādara, viņš uzstāj.

Džeikobijs saka, ka Ronā, salīdzinot ar daudziem citiem zinātniekiem, ir neparasts, ka viņš jau no paša sākuma saprata, ka zinātne, lai tā būtu patiesi noderīga, ir jāintegrē ar sabiedrisko politiku, un viņš bija gatavs to veltīt. laiku un enerģiju šim darba aspektam. Pasaulē ir daudz labu zinātnieku. Bet ne daudzi no viņiem ir labi šāda veida sadarbības darbā.

Prinns ir vērojis, kā viņa kolēģi nonāk pie modelēšanas idejas, kas ietver ieguldījumu no daudzām pētniecības jomām, tostarp sociālajām zinātnēm. Un viņš ir redzējis, ka sabiedrība ir noraizējusies par globālo sasilšanu, ko paredz šie modeļi. Viņš saka, ka ir bijis interesanti redzēt attīstību.

Kad Prinns bija MIT maģistrants 1960. gadu beigās, tikai daži zinātnieki pasaulē pētīja Zemes atmosfēras ķīmiju. Kosmosa programma bija sākuma stadijā, un Prinns ieguva ķīmijas doktora grādu, pētot citu planētu atmosfēru: Jupitera mākoņu sastāvu, Venēras fotoķīmiju. Viņš tika iecelts par meteoroloģijas docentu MIT laikā, kad viņš aizstāvēja savu disertāciju 1971. gadā.

Viņš saka, ka viņa interesi par mūsu planētas atmosfēru pastiprināja viņa darbs 1970. gados, modelējot Boeing ierosinātās virsskaņas lidmašīnas ietekmi uz vidi. Lai pārspētu skaņas ātrumu, Boeing 2707 būtu lidojis cauri ozona slāņa retajam gaisam. Taču dzinēji būtu radījuši slāpekļa oksīdu, kas ķīmiķi zināja, ka tas iznīcina ozonu. Prinn un citi MIT pētnieki izveidoja datorsimulāciju, parādot riskus, ko virsskaņas lidmašīnu flote varētu radīt ozona slānim, kas aizsargā planētu no saules ultravioletā starojuma. Plāni izveidot floti galu galā tika atcelti dažādu iemeslu dēļ, taču darbs palika viņam. Viņš saka, ka es sāku interesēties par atmosfēras ķīmiju uz Zemes.

1974. gadā topošie Nobela prēmijas laureāti Šervuds Roulends un Mario Molina (kurš kļūs par MIT profesoru) publicēja savu pamatdarbu, aprakstot, kā inertie hlorfluorogļūdeņraži (CFC), ko plaši izmanto saldēšanas sistēmās un aerosola baloniņās, var sasniegt ozona slāni, kur ultravioletais starojums var izkustēties. ļoti reaģējošas hlora molekulas, kas varētu katalizēt ozona sadalīšanos. Tomēr tajā laikā Roulendam un Molīnai nebija tiešu pierādījumu, ka tas notiek. Viņu darbs radīja ķīmiķu satraukumu: tik maz bija zināms par atmosfēras ķīmiju un jo īpaši par cilvēka radīto gāzu ietekmi uz to. Neviens nezināja, kāds varētu būt šo gāzu dzīves cikls, vai arī ozona slānis patiešām sadalās. Vai CFC patiešām saglabājās atmosfērā un nonāca ozona slānī? Kā dabā sastopamas, ļoti reaģējošas ķīmiskas vielas, ko sauc par hidroksilradikāļiem, mijiedarbojās ar cilvēka radītajām emisijām?

Šie jautājumi mudināja Prinu 1978. gadā uzsākt liela mēroga projektu, lai izmērītu un modelētu Zemes atmosfēras ķīmiju. AGAGE nepārtraukti uzrauga 45 ozona slāni noārdošo un siltumnīcefekta gāzu, tostarp CFC, hidroksilradikāļu, metāna un slāpekļa oksīda, emisijas līmeni un noturību. Tas arī mēra visu gāzu globālos līmeņus, ko regulē Kioto un Monreālas protokoli (izņemot oglekļa dioksīdu, ko uzrauga ASV valdības aģentūra). Projekta detektoru rezultāti piecās piekrastes vietās visā pasaulē parāda šo gāzu reģionālo izplatību un ļauj pētniekiem un valdībām uzraudzīt, kur tās rodas un kur tās nonāk. Rezultāti tiek publicēti tiešsaistē.

Sešdesmitajos gados reģionālais gaisa piesārņojums bija galvenā atmosfēras monitoringa un zinātnes interese; Globālā uzraudzība patiešām bija tikai dažu zinātnieku darbības joma, atceras Pols Freizers, kurš vada mainīgas atmosfēras pētniecības grupu Austrālijas nacionālajā zinātnes aģentūrā Sadraudzības Zinātniskās un rūpnieciskās pētniecības organizācija. (Viens no tiem nedaudzajiem bija Caltech Čārlzs Kīlings, kurš 1958. gadā bija sācis nepārtrauktu atmosfēras oglekļa dioksīda līmeņa uzraudzību Mauna Loa, HI.)

Rona lielais ieguldījums bija paplašināt ideju, ka mums ir jāskatās uz Zemi globāli, ne tikai CO2, bet arī visi gāzes, kas ir svarīgas klimata pārmaiņām un ozona noārdīšanai, saka Freizers. Tā bija liela uzsvara maiņa, kur tika veikta aizraujošā zinātne. Viņa darbs ir izraisījis ievērojamu pētniecības aģentūru centienu paplašināšanos visā pasaulē, pētot globālo problēmu, kā arī uzturot reģionālos piesārņojuma pētījumus.

Prinn saka, ka ķīmiskā rūpniecība piekrita finansēt AGAGE projektu trīs gadus, jo uzņēmumi vēlējās uzzināt, kā tie ietekmē vidi. Uzņēmumi sniedza informāciju par gāzu ražošanu un pārdošanu, un līdz trīs gadu beigām zinātnieki bija iesnieguši pierādījumus, ka CFC patiešām saglabājās ilgu laiku un varēja izraisīt nopietnu ozona iznīcināšanu. Atklājumi tika dramatiski apstiprināti 1985. gadā, kad ozona slānī virs Antarktīdas tika pamanīts caurums. Mēs zinājām, ka strauji palielinās šo gāzu daudzums un ka cilvēkiem ir milzīga, ja ne ekskluzīva loma ozona noārdīšanā un siltumnīcefekta gāzu emisijās, saka Prinns. Atzīstot gan šo ilgmūžīgo, bīstamo ķīmisko vielu, gan atmosfērā dabiski sastopamo gāzu uzraudzības vērtību, NASA pārņēma galveno projekta finansētāju.

Līdz 1988. gadam, gadu pēc tam, kad Monreālas protokols sāka pakāpeniski pārtraukt CFC izmantošanu rūpnieciskajās valstīs, klimata problēma kļuva arvien lielāka, saka Prinns. Tas kļuva tik liels, ka Prinnam vairs nebija laika turpināt pētīt ārpuszemes ķīmiju: planētas nokrita uz vienu pusi, un es sāku pievērsties globālajam klimatam. Viņš un Tomass Džordans, toreizējais Zemes, atmosfēras un planētu zinātņu nodaļas vadītājs, 1990. gadā izveidoja Globālo pārmaiņu zinātnes centru, lai pētītu, kā okeāni, zeme un atmosfēra mijiedarbojas, lai noteiktu sauszemes klimatu.

Taču centra darbā netika ņemts vērā, kā cilvēka darbība veicina klimata pārmaiņas. Tāpēc 1991. gadā, cerot apvienot klimata zinātnieku darbu ar ekonomistu un citu sociālo zinātnieku darbu, Prinns sadarbojās ar Džeikobiju, lai uzsāktu kopīgo programmu globālo pārmaiņu zinātnes un politikas jomā. Tajā laikā, [ja jūs bijāt] zinātnieks, iesaistīšanās politikā varēja jūs sabojāt, saka Prinns. Viņam ir aizdomas, ka tad, kad viņš sāka kopīgo programmu, daži no maniem kolēģiem domāja, ka esmu aizgājis no dziļā gala.

Patiešām, problēma, ko viņi bija uzņēmušies, bija sarežģīta. Programmas galvenais projekts ir datorsimulācija, ko sauc par MIT integrēto globālo sistēmu modeli, kas cita starpā var paredzēt globālās vidējās temperatūras pieaugumu laika gaitā. Tā balstās uz informāciju par mainīgajiem lielumiem, tostarp pasaules ekonomikas izaugsmi, pasaules iedzīvotāju skaita pieaugumu, tehnoloģiskajām izmaiņām, siltumnīcefekta gāzu emisijām un ģeoloģisko, okeanogrāfisko un atmosfēras dinamiku. Pētnieki ir izmantojuši megamodeli, lai novērtētu Kongresā apspriesto lielāko enerģijas rēķinu iespējamo ietekmi uz planētas temperatūru un noteiktu alternatīvo enerģijas tehnoloģiju ietekmi uz ASV iekšzemes kopproduktu.

Klimata izpēte ir kā orķestris, saka Prinns. Lai radītu lielisku mūziku, visas šīs lietas ir jāspēlē kopā. Bija vajadzīgi pieci mēģinājumi, lai integrētu ekonomikas un klimata modeļus vienotā pētniecības instrumentā. Viņš saka, ka mēs skatījāmies uz visu zemi: klimatu, cilvēku veselību, lauksaimniecību, ekonomiku. Mēs zinājām, ka prognozes būs neskaidras, tāpēc nolēmām sniegt konkrētu iznākumu izredzes, ņemot vērā konkrētas izvēles.

Nenoteiktības risināšana nozīmē simtiem un simtiem modeļa darbību ar dažādiem pieņēmumiem, saka Prinns. Piemēram, modelī ir izdarīti pieņēmumi par tādiem ekonomiskiem faktoriem kā produktivitāte un inovācijas, lai prognozētu siltumnīcefekta gāzu rūpnieciskās emisijas. Pēc tam pētnieki aplūko rezultātus un novērtē, cik iespējams un cik bīstams katrs varētu būt.

Kopš 1999. gada Prinns, Džeikobijs un viņu līdzstrādnieki ir publicējuši daudzus zinātniskus rakstus, kuru pamatā ir modeļa prognozes. Un, lai informētu sabiedrību un likumdevējus, viņi izveidoja spēļu ratus, lai attēlotu temperatūras paaugstināšanās iespējamību nākamo simts gadu laikā. Tāpat kā riteņa vertikālās versijas Laimes rats , katrs no tiem ir rotējoša sektoru diagramma. Viens ritenis paredz, ka politika netiek mainīta, bet otrs pieņem, ka Kioto protokols, kas aicina samazināt oglekļa dioksīda un piecu citu siltumnīcefekta gāzu emisijas, tiks īstenots līdz 2010. gadam visās valstīs, kas sākotnēji tam piekrita. Tas arī paredz pieņemt agresīvāku politiku, kas samazina globālās siltumnīcefekta gāzu emisijas līdz 2100. gadam mazāk nekā divas reizes salīdzinājumā ar pirmsindustriālā laikmeta līmeni. (Skatiet, kuru riteni jūs drīzāk grieztu? pretējā pusē.)

Publiskās runās Prinns demonstrē divus riteņus un jautā, cik daudz auditorija, kurai ir doti 100 000 USD azartspēlēm, maksātu par enerģētikas politiku, kas ļautu viņiem griezt to, kura iznākums ir labvēlīgāks. Viņš saka, ka atbilde parasti ir aptuveni 10 000 USD. Skaidra nauda, ​​protams, ir pilnībā hipotētiska, taču Prinns saka, ka viņa neoficiālās aptaujas atklāj, ka sabiedrība ir gatava ieguldīt naudu īstermiņā, lai samazinātu postošo klimata pārmaiņu risku. Un nepieciešamie ieguldījumi varētu izrādīties pārsteidzoši mazi. Saskaņā ar pagājušajā gadā pabeigto Lielbritānijas pētījumu, klimata pārmaiņu mazināšanas politikas īstenošana izmaksātu tikai 1 procentu no pasaules iekšzemes kopprodukta.

Cilvēki ir pieraduši tikt galā ar nenoteiktību, saka Prinns. Viņi ir pieraduši domāt par savu paradumu maiņu un maksāt par kaut ko pat tad, ja zina, ka vēlamais rezultāts nav garantēts. Piemēram, pacients, kurš informēts par sirdslēkmes risku par 50 procentiem virs vidējā, visticamāk, neatteiksies maksāt par holesterīna zālēm tikai tāpēc, ka nevar apsolīt noteiktu dzīves ilgumu.

Prinn saka, ka šobrīd datori murrā, strādā pilnu slodzi, lai veiktu jaunu aprēķinu kopumu , kas ietver jaunus atklājumus, cita starpā, par okeānu spēju absorbēt siltumu. Viņš saka, ka okeāni palēnina sasilšanu, bet ne tik daudz, kā mēs domājām. Būtu bijis brīnišķīgi, ja zinātne būtu secinājusi, ka situācija nav tik slikta, taču tāda ir mūsu pētījuma būtība. Mēs ļaujam rezultātiem krist, kur tie var. MIT zinātnieki tagad pārveido riteņus, lai attēlotu steidzamāku situāciju.

Prinns ir pārliecināts, ka ASV vairs nevar gaidīt, lai mazinātu klimata pārmaiņas, un viņā ir tikai piesardzīgs optimisms, ka tā rīkosies pietiekami ātri. Viņš saka, ka man ir nogaidoša attieksme pret to, kas [politikas izmaiņas] varētu notikt, lai risinātu šo problēmu. Draud enerģētiskā drošība [lielāka un lielāka]. Tie ir jautājumi, par kuriem rūp liberāļi un konservatīvie. Viņš saka, ka akadēmiskajā vidē studenti virza pārmaiņas. Jaunieši nav klimata skeptiķi.

Kuru riteni jūs labprātāk grieztu?
Jārēķinās, cik karsta planēta kļūs, ja mēs ierobežosim siltumnīcefekta gāzu emisijas vai neierobežosim tās.

MIT kopīgā programma par globālo pārmaiņu zinātni un politiku izveidoja virpuļojošu azartspēļu ratu pāri, lai parādītu globālās sasilšanas mazināšanas politikas iespējamo ietekmi. Programmas pētnieki aplēsa niecīgas, mērenas un dramatiskas globālās vidējās temperatūras pieauguma iespējamību laikā no 1990. līdz 2100. gadam, ja Kioto protokola sākotnējie parakstītāji (tostarp ASV) ieviesīs tā noteikumus līdz 2010. gadam vai agrāk un īstenos vēl stingrāku politiku, samazinot emisijas līdz mazākai. līdz 2100. gadam divkāršot pirmsindustriālo līmeni. Viņi arī aprēķināja varbūtības, pieņemot, ka politika nemainīsies, un izveidoja sektoru diagrammas, kas parāda dažādu globālās temperatūras pieauguma iespējamību abos scenārijos. (Katrs pīrāga gabals atspoguļo temperatūras paaugstināšanās diapazonu; tā izmērs atspoguļo tā iespējamību.)

Ritenim bez vāciņa ir tikai šķemba, kas atspoguļo temperatūras paaugstināšanos, kas ir mazāka par 1 °C; ja ritenis ir pagriezts, pastāv tikai 4,1 procenta iespējamība (1 iespēja no 24), ka tas apstāsies. Izredzes nosēsties uz ķīļa, kas uzrāda pieaugumu, kas pārsniedz 5 ºC, ir aptuveni 1 no 26 jeb 3,8 procenti.

Cepures scenārijā lielāka iespējamība ir maigāka sasilšana; divi lielākie temperatūras paaugstinājumi no riteņa bez vāciņa nav iekļauti. Lielākais pieaugums, kas pārsniedz 3 ºC, ir aptuveni 1 no 29 jeb 3,5 procentiem. Vieglāka pieauguma izredzes ir daudz labākas: 1 pret 6 jeb 15,8 procenti, ja temperatūra ir mazāka par 1 ºC, un 36 procenti, ja temperatūra ir no 1 līdz 1,5 ºC.

Abi riteņi ir jāpārskata, taču, ņemot vērā jaunos atklājumus, ka okeāni nemazina globālo sasilšanu tik ļoti, kā tika uzskatīts iepriekš.

paslēpties