İklime duyarlılık ve iklim değişikliği
advertisement
İklime duyarlılık ve iklim değişikliği Geçmişte iklimin nasıl değişmiş olduğunu anlamamız ve bu bilgiyi gelecekteki olası iklim değişikliklerini öngörmek için kullanmamız gereklidir. İklim sistemi çeşitli geri beslemeler içerdiği için bu konuda fikir yürütmek bile gayet zordur. Gene de değişikliklere sebep olabilecek birkaç ana başlık sayılabilir: (1) Dünyanın güneş etrafındaki yörüngesindeki değişiklikler, (2) Güneşin enerji çıktısındaki değişiklikler, (3) Dünyanın aklığındaki olası değişiklikler, (4) Sera gazları da dahil olmak üzere dünyanın atmosferindeki değişiklikler ve (5) Enerjinin dünya üzerindeki hareketini kolaylaştıran okyanus akıntılarındaki değişiklikler. Bunlar dışında da bazı felaket senaryolarıyla iklim değişikliği açıklanabilir. Bunların başında orta büyüklükteki bir göktaşının dünyaya çarpması, gezegen boyutunda bir nükleer savaş ve birkaç yanardağın birbirleriyle etkileşerek patlaması gelebilir. Dünyanın yörüngesiyle ilgili değişiklikler: Dünyanın güneş ve kendi etrafındaki hareketi güneş, ay ve diğer gezegenler tarafından sürekli etkilenir. Bu etkileşimin sonucu olarak dünyanın yörüngesinde periyodik değişiklikler gözlenir. Bu değişiklikler ilk olarak Milankovich tarafından matematiksel olarak gösterilmiştir. (1) Dünyanın yörüngesinin daireden farklılığı zaman içerisinde değişir. Daireden farklılık 0.00005 ile 0.05 arasında değişebilir. 0.00005 neredeyse mükemmel daire demektir. 0.05 ise dünyanın güneşe yakın olduğu zamanla uzak olduğu zaman arasında dünyaya ulaşan enerji miktarı arasında %10 fark olabilir demektir. Şu andaki daireden farklılık 0.017'dir, bu da yakın-uzak arasındaki farkın %3 olmasına neden olmaktadır. Daireden farklılık 100,000 ve 400,000 senelik periyotlarla değişmektedir. (2) Dünyanın eksen eğikliği 22o ile 24.5o arasında değişir. Bu değişimin periyodu 40,000 senedir. Şu andaki eksen eğikliği 23.5o'dir. (3) Dünyanın devinimi vardır, yani dünyanın ekseninin uzayda baktığı nokta 19,000 ve 23,000 senelik periyotlarla değişir. Bunun şu andaki etkisi dünyanın güneşe en yakın olduğu günün kuzey yarım kürede kış aylarına, en uzak olduğu günün de yaz aylarına denk gelmesidir. Böylece kuzey yarım kürede kışlar ve yazlar daha ılıman geçer. Geçtiğimiz çağlarda buzulların dünyanın çoğunu kapladığı ve sonra geri çekildikleri dönemler olmuştur. 800 ve 600 milyon yıl önce, 460 ve 430 milyon yıl önce, 350 ve 250 milyon yıl önce ve geçtiğimiz son üç milyon yıl dünyanın buzlarla kaplı olduğu dönemlerdir. Son iki milyon senede bu gidip gelmelerden 20 tane olduğu gözlemlenmiştir. Son 11,000 senedir nispeten daha ılık bir dönem yaşıyoruz. Ancak buradaki ılık bir buzul çağına göre ılık demektir. Aslında dünya buzul çağları dışında tamamının buzsuz olduğu sıcak dönemler geçirmiştir. Bu eski buzul çağlarının gözlemlemek kolay değildir, çünkü yüzmilyonlarca yıllık sürelerden bahsettiğimiz zaman bu süre içerisinde kıtaların yer değiştirmelerini de hesaba katmak zorundayız. Son yarım milyon yıl içerisindeki buzul çağlarını incelemek için kutuplardaki buzların içinde hapsolmuş olan gaz paketlerini kullanabiliriz. Bu paketlerin içindeki gazdaki başta oksijen olmak üzere çeşitli izotopların oranları bize o buzu oluşturan karlar yağarken havanın ne kadar sıcak olduğu konusunda net bir ölçüm verirler. Soğuk havada daha ağır izotoplu atomlardan oluşan su daha çabuk yoğunlaşır ve donar. Bu mantık kullanılarak buzun içindeki 16O/18O oranını ölçmek ve hava sıcaklıklarını hesaplamak mümkündür. Son beş yüz bin yılın sıcaklık verileri 100,000 senelik bir periyodiklik göstermektedir. Daha detaylı bir tayf analizi 43,000, 24,000 ve 19,000 senelik süreklilikler de vermektedir ki bunlar Milankovich tahminleri ile uyumludur. Gene de Milankovich iki ana noktada zayıftır: (1) Dünyaya gelen net enerji miktarı değişmezken nasıl oluyor da böylesi büyük bir sonuç doğabiliyor? (2) Milankovich asimetrik bir soğuma öneriyor, oysa buzul çağlarında tüm dünyada bir soğuma gözleniyor. Bu noktaların ışığında Milankovich teorisinin konunun modellenmesinde sadece bir başlangıç olduğu ve lineer olmayan yaklaşımlarla geri beslemelerin probleme eklenmesi gerektiği görülmektedir. Güneşin enerji çıktısındaki değişiklikler: Daha önce gördüğümüz gibi dünyanın gerek yüzey gerekse de stratosfer sıcaklığı dünyaya ulaşan ışımanın 1/4 üsteli gibi artar. Güneşin yaydığı ışıma günlerden milyonlarca yıla varan değişik zaman birimlerinde farklılıklar göstermiştir. Ancak kesin ölçümler ancak son otuz senede yapılabildiğinden o zaman kadarki bilgilerimiz ışıma bilgileri yerine geçebilecek ölçümlerle yapılmıştır, biz bunlara proksi diyoruz. Bu proksilerin başında güneş lekeleri gelmektedir. İlk olarak 1609'da Galile tarafından ölçülen güneş lekeleri zaman içinde 11 senelik periyotla değişmektedir. En yüksek ile en düşük güneş lekeli durum arasında dünyadaki sıcaklık farkı sadece 0.05K olmalıdır. Buradan da görülebildiği gibi, güneşin yaydığı ışıma, iklim değişikliği bağlamında bakıldığında sadece %0.1 fark yaratabilecek boyuttadır. Daha uzun zaman aralıklarına bakıldığında, güneşin ışınımının son 300 milyon yılda %2.5 oranında değiştiği görülür, ancak bu da iklim değişikliğini ilgilendiren zaman aralıklarından çok daha uzun bir zamandır. Atmosferin bileşimindeki değişiklikler: Atmosferdeki sera gazları olmayacak olsa atmosferin sıcaklığı şu andakinden 33K daha düşük olacaktı. Herhangi bir anda atmosferdeki su buharı dışındaki sera gazları yok olacak olsalar, su buharı da donar ve dünya bir kartopuna dönüşür. Ancak bu senaryo her an artmakta olan sera gazlarıyla pek mümkün görünmemektedir. Son 50 senede CO2 miktarı %20, metan miktarı da %100 artmış durumdadır. Bu artış havadaki su buharı oranını da arttıracağından bu da sera etkisini daha da kötüye götürecektir. Artışın ne kadar olacağı su buharının bir yandan bulut oluşturarak aklığı azaltması, diğer yandan da sera gazı olması nedeniyle sıcaklığı arttırması örneğinde olduğu gibi pekçok faktörün birlikte çalışmasına bağlıdır. Genelde bu tür etkiler sera gazlarının etkilerini azaltma yönünde hareket ederler. Bu etkilerden bir tanesi havadaki aerosollerdir. Her ne kadar CO2 gibi atmosferde her yere aynı miktarda dağılmış olmasalarda aerosoller dünyanın aklığını arttırarak dünyaya ulaşan net güneş enerjisini azaltırlar. Bulut miktarındaki en ufak farklılıklar bile dünyanın sıcaklığını değiştirmeye yeterlidir. Mesela dünyanın aklığındaki 0.01'lik bir değişiklik dünya sıcaklığını 1K değiştirebilir. Ancak gerek bulutların günden güne ve yerden yere olan farklılıkları gerekse de kalınlık, atmosferdeki yükseklik ve mikroyapıları bulutların sebep olduğu aklıkta uzun süreli bir değişikliğin keşfedilebilmesini zorlaştırmaktadır. Dünyanın aklığını uzaydan ölçmenin yanı sıra astronomik yollar da denenmektedir. Mesela ay sadece dünyadan aydınlanırken ay yüzeyinin parlaklığı ne olarak ölçüldüğünde dünyanın aklığı konusunda bir sonuç verebilir. Bu ölçümler dünyanın aklığının 18 aylık bir süre içerisinde %20'den fazla değişebildiğini ortaya koymaktadır. Okyanus akıntılarındaki değişiklikler: Dünyadaki okyanus akıntıları iki ana sebepten dolayı değişebilirler: (1) Kıtaların hareketi: Uzun zaman aralıklarına bakıldığı zaman kıtalar hareket etmektedirler. Okyanus akıntıları da kendilerini kıtaların bu hareketlerine bağlı olarak değiştireceklerinden bu bağlamda bir iklim değişikliği söz konusudur. Geçmişteki büyük iklim değişikliklerinin de temel sebeplerinden bir tanesi budur. Ancak bu değişiklikler milyonlarca yıllık zaman süresince meydana gelirler. (2) Akıntıları oluşturan denizdeki tuzluluk/sıcaklık dengesi olduğu için bu dengedeki bozulmalar akıntıların da etkilenmesine sebep olacaktır. Bu bozulmaya en son örnek günümüzden 12,800 yıl önce yaşanmıştır. Son buzul çağının sonunda buzulların hızlı erimesi sonucu Atlantik okyanusunun kuzeyindeki akıntı durmuş ve bunun sonucu olarak dünya tekrar 1,300 yıl süren bir mini buzul çağına girmişti. Bu mini buzul çağına genç dryas olayı denir. Bu buzul çağının başlaması yaklaşık 50 sene sürmüştür; bu ve benzeri hızlı değişikliklerin varlığı günümüzde de benzer değişikliklerin olabileceğinin bir göstergesi olarak alınmalıdır. Genç dryas olayının sonu da başı gibi hızlı olmuştur. Okyanus akıntısındaki dengenin yeniden kurulması ile buzlar hızla erimiş ve deniz seviyesi 1000 yıldan kısa bir sürede 50m kadar yükselmiştir. Burada da görüldüğü gibi genç dryas olayı Milankovich döngülerine göre Grönland'ın en fazla yaz güneşi aldığı zamanda olmuştur. En muhtemel senaryoya göre, bu hızlı ısınma kuzey Amerika'nın yüzeyini kaplayan buzları hızla eritmiş, buradan gelen tuzsuz su da Atlantik'deki deniz suyunun tuzluluk oranını değiştirerek akıntının durmasına sebep olmuştur. Her ne kadar iklimi uzun vadelerde tahmin edebileceğimizi düşünsek de hava durumu tahminimiz üç haftadan ileriye başarılı sonuçlar veremez. Ancak iklim modellemeleri hava durumunun baz aldığı bazı doğa olaylarını başarı ile tahmin edebilecek olursa hava durumu modellerini ilerletmenin bir yolunu bulabiliriz. El Nino - Güney Salınımı (ENSO) iklim modellerinin tahmin etmeye çok yaklaştıkları bir olgudur. Başarılı bir ENSO tahmini bu salınımdan etkilenmesi muhtemel olan kitleler için bir uyarı niteliği taşıyacaktır. El Nino Peru kıyısındaki okyanus sularının 2-7 yıllık periyotlarla ısınmasıdır. Normalde Pasifik okyanusunun sıcak suları batı yakasındadır. Bu sebepten de rüzgarlar doğudan batıya eserek akıntıyı da beraberlerinde sürüklerler. Sıcak yüzey sular ı Peru'dan batıya doğru gidince okyanusun dibinden soğuk ve besin yüklü sular yüzeye çıkarak deniz canlılarını besler. Ama El Nino senelerinde batıdaki sıcak sular doğuya doğru yayıldıklarından rüzgarlar ve buna bağlı deniz akıntıları durur. El Nino binlerce yıldır süregelen bir olgudur, ancak iklim değişikliği ile son senelerde şiddetini arttırmıştır. Bu olgunun etkileri dünyanın her tarafında görüldüğü için önceden tahmin edilebilmesi son derece önem taşır. Doğal sıcaklık salınımları: İnsan yapısı bir iklim değişikliğinden emin olabilmemiz için birincil şart doğal sıcaklık salınımları hakkında kesin bilgilere sahip olmamızdır. Bu bilgilere sahip olmanın görünürde iki yolu vardır. (1) Nümerik modeller kullanarak bu modellerin verdiği en geniş sonuçlara bakabiliriz. Bu modelleri birbirinden az farklı başlangıç koşulları ile çalıştırıp sonuçlardaki farklılıkları ölçmek mümkündür. (2) Geçmişteki doğal sıcaklık salınımlarına bakabiliriz. Ancak burada iki sorunla karşı karşıya kalıyoruz. Her ne kadar ilk termometrenin icadı İbn-i Sina'ya kadar uzansa da ilk termometre kalibrasyonu 1638'de yapılmıştır (Robert Fludd), dolayısıyla 17. yüzyıl öncesine dayanan bir sıcaklık ölçümümüz yoktur. En eski günlük sıcaklık ölçümleri 1814 yılına uzanmaktadır, ancak bu da endüstri devriminin başlangıcından sonraya denk gelmektedir. Endüstri devriminin başı 1780'lerde buhar makinasının icadı kabul edilmektedir, ancak buhar makinasını ilk tasarlayan 1551 yılında Takiyüddin Efendi'dir. Sıcaklık ölçümlerini almanın diğer yolu da proksiler kullanmaktır, burada da proksilerin ne derece detaylı sonuç verdikleri önemlidir, yani son otuz yıldaki insan yapısı sıcaklık artışının 0.6oC olduğunu düşünüyorsak, proksilerden aldığımız verilerin bundan çok daha iyi çözünürlükte olması gerekir. Sıcaklık ölçümünde bir üçüncü yöntem de kişilerin tuttukları sıcaklığa bağlanabilir anılardır. Özellikle din adamları ve öğretmenler senenin ilk karı ne zaman yağdı, çiçekler ne zaman açtı türü bilgileri not etmişlerdir. Bu bilgilere dayanarak en azından Avrupa kıtası için son sekiz yüz senenin ortalama sıcaklıklarını çıkartabiliriz: Buradan, kısa süreli de olsa, geçmişte ortalamadan 0.6oC farklı sıcaklıkların görülmüş olduğunu anlayabiliriz. Bu da şu anda görülmekte olan sıcaklık artışları kesinlikle insan yapısıdır dememize engeldir. İklim modellemesi ve iklim tahminleri Diğer pek çok kompleks sistem gibi iklim çalışmak istediğimizde modellere güvenmek zorundayız. Basit modeller bize sistemin nasıl çalıştığına dair anafikirler verebilirler, ancak detaylara inebilmek için daha kompleks modellere ihtiyaç duyarız. Bu kompleks modeller gerçeğe daha yakındır, ancak hem hesaplanması için gerekli bilgisayar donanımı fazladır, hem de uzun süre çalışmaları gerekir. Bu çalışmaların sonunda bile elde ettiğimiz cevabın doğruluğundan emin olamayız. Bunun çeşitli sebepleri vardır: (1) Modelin kısıtları vardır, bunlar yeterince küçük zaman ve mekan aralıkları alamamak, yeterince detaylı sayılar kullanamamak veya başlangıç değerlerinin yeterince kesin olmaması olabilir. (2) Modelin kendisi hatalı olabilir, her modelin içine o noktadaki fizik bilgisi konur, bu bilgi hatalı veya eksikse bu hata ve eksiklik sonuçlara da yansayacaktır. (3) Doğa kaotik olduğundan modellenebilir olmayabilir. İklim modellerine tüm bu noktaları aklımızda tutarak yaklaşmalıyız. Ancak her geçen gün gerek bilgisayar gerekse de fizik alanında yeni bir ilerlemeye yol açtığından yarattığımız modeller de benzer şekilde gerçeğe yaklaşmaktadır. Bu modelleri gelecek için kurgulamaya başlamadan önce mutlaka geçmişi test etmemiz gerekir: Kurduğumuz bir model ancak geçmişi başarı ile açıklayabiliyorsa gelecek için anlamlı bir sonuç verebilir. Bu modellerin içinde gerek doğal değişkenler, gerekse de insan yapısı etkenler bulunmalıdır, bunların ikisi de kendi başlarına şu anda yaşamakta olduğumuz iklim değişikliğini açıklayamazlar, her ikisini bir arada alarak çalışan modellerin başarı şansı vardır. Modeller ve tahminleri: Bağlantılı atmosferik ve okyanussal genel dolaşım modelleri temelde üç denkleme dayanır: (1) Momentum denklemi: Newton'un ikinci kanunudur, içinde yerçekimini, basınç farklarını, Coriolis kuvvetini ve sürtünmeyi barındırır. Temel haliyle bir hidrostatik denge denklemidir. (2) Süreklilik denklemi: Kütlenin korunumunu verir. (3) Termodinamik denklem: Termodinamiğin birinci kanunudur, enerjinin korunumunu verir, adiyabatik ısınmaya bağlı iç enerjideki değişikliği, ışıma ile gelene benzer dış ısı girişlerini ve sınır ısısı değişimlerini barındırır. Bu üç denklem temelde momentumun, enerjinin ve kütlenin korunumu ile birlikte hidrostatik dengeyi verirler. Bunlara ışınımsal transfer, bulut oluşumu ve yüzey etkileşimleri gibi etkiler de eklenir. Bunlar gene de basitleştirilmiş modellerdir ve her zaman geliştirilmeye açıktırlar. Ancak bu modeller bugüne kadarki iklim değişikliğini doğru modelleyebildikleri için gelecekteki değişimleri de tahmine edebilecek fiziği içinde barındırmaktadır. Ancak gelecekte sistemin parametrelerinin nasıl değişeceğini bilmediğimiz için girdilerimiz ancak tahmin seviyesinde kalmaktadır. Burada söz konusu olan şu andaki verilerden çok bu parametrelerin gelecekte nasıl değişeceğinin bilinmesi gerekir. IPCC bu konuda çeşitli senaryolar hazırlamaktadır. Tüm modeller de bu senaryoları temel alarak tahminlerde bulunmaktadır. Bu senaryolar temelde çeşitli sera gazlarının atmosferdeki oranlarının zaman içerisinde ne şekilde değişeceği üzerinedir. Bu tahminleri girdi olarak kullandığımızda aynı şeyi modelleyen değişik programlar değişik sonuçlara ulaşabilirler. Bu sebeple çıkan sonuçları topladığımızda iki belirsizlik oluşur, biri program farklılıklarından, diğeri de değişik senaryolardan meydana gelen. Tüm bu belirsizlikleri gözönüne alacak olursak, 2100 yılında en iyi ihtimalle 1K en kötü ihtimalle 6K sıcaklık artışı öngörüyor modeller. Ancak bu modellere her ekleme yapıldığında ve her geçen gün yeni verilerle bu programlar koşturulduğunda sonuçlar sıcaklığın daha da fazla artacağı yönünde çıkıyor. Bu verilerden yola çıkarak değişik parametreleri hesaplamak mümkündür. Mesela okyanusun ortalama derinliğini 5km olarak alsak ve atmosferin sıcaklığının bu yüzyılın sonuna kadar tüm okyanusla eşitleneceğini varsaysak, suyun termal genişleme katsayısıyla her derece ısınma için deniz seviyesinin 1m artacağı bulunabilir. Her ne kadar bu çok basitleştirilmiş bir bakış açısı olsa da gelecekte bizi nelerin beklediğinin bir habercisidir. Eğer buna Grönland ve Antarktika üzerindeki buzullarında erimesini katacak olursak deniz seviyesindeki artış çok daha fazla olur. Antarktika'nın üzeri 2km kalınlığında buzla kaplıdır, yüzey alanı da 13.6 milyon m2'dir. Bu buzun tamamının erimesi deniz seviyesini tüm dünyada 60m yükseltir. Ancak Antarktika'nın şimdiki sıcaklığı olan -37oC'den suyun erime noktasına yükselmesi normal modeller içerisinde öngörülmemektedir. Benzer bir hesabı Grönland için yaparsak, tüm buzların erimesi deniz seviyesini 7m yükseltir. Grönland'ın tüm buzlarının erimesi için sadece 3oC'lik bir sıcaklık artışı yeterlidir. Bunun sebebi de Grönland'ın kubbe şeklinden dolayı az bir sıcaklık artışında bile üzerindeki buzulların hızla denize kayacak olmasıdır. İklim sistemi pekçok geri besleme mekanizması içerdiği için problemleri bu şekilde tek tek ele almak mümkün değildir. Böyle geri besleme mekanizmalarını hesaba katarak IPCC 2100 yılında deniz seviyesinde 15 ila 95cm arasında bir yükselme olacağını öngörmüştür. Son otuz senede deniz seviyesindeki yükselme 10-20cm arasında olduğu için 15cm'lik öngörü çok iyimser kalmaktadır. Şu andaki modellerin tümü bir tek kararlı durum olduğu ve bu kararlı durumdan küçük sapmalar olacağı anafikri üzerinde çalışmaktadır. Eğer sistemin birden fazla kararlı durumu varsa, ki var, o zaman bu kararlı durumlar arasındaki geçişler yavaş değil hızlı olacaktır. Dünyayı bekleyen esas sorun da budur. Değişik iklim dengeleri ve ani iklim değişiklikleri: Yeni iklim modelleri değişik iklim dengeleri olduğu fikri üzerine kuruluyorlar. Bunun sebebi genç dryas olayı gibi çok yeni olmuş bir büyük ve hızlı değişiklik örneğinin önümüzde olmasının yanı sıra kompleks sistemlerin modellemesinde birden çok kararlı sisteme rastlanabilmesi olmuştur. Kararlı bir durumdaki sistemin bir süre ufak değişikliklerle hareket etmesi, ama daha sonra kararlı durumun sınırına geldiğinde çok hızlı olarak bir sonraki kararlı duruma atlaması mümkündür. Basit ışıma modelinde eğer dünyanın sıcaklığı değişmiyorsa dünyaya gelen ışıma miktarı dünyanın yaydığı ışımaya eşit olmalıdır. Ancak bildiğimiz gibi dünyanın sıcaklığı değişmektedir, bu sebeple dünyanın sıcaklığındaki değişimi de bu denkleme katmak gereklidir: Aklık sıcaklığın bir fonksiyonu olduğu için bu denklemin üç ana çözümü vardır: Bu çözümlerin ilki tamamen buzla kaplı bir dünya, diğer buzdan tamamen arınmış bir dünya, üçüncüsü de bizi şu anda içinde yaşamakta olduğumuz bir dünya modeli vermektedir. İki çizgi üç noktada kesişmektedir, bunlar sistemin denge noktalarıdır. Bu denge noktalarından şu anda olduğumuz denge noktasına bakacak olursak: Eğer sıcaklık biraz artacak olursa T4<S(1-A) ve dT/dt>0 olur, yani sıcaklık daha da artar. Tam tersi eğer sıcaklık biraz azalacak olursa T4>S(1-A) ve dT/dt<0 olur, yani sıcaklık daha da azalır. Bu şu anda bulunduğumuz denge noktası kararsız bir denge noktasıdır anlamına gelir. Bu basit bir modeldir ve gerçeği ancak çok uzaktan yansıtır, gene de birden çok denge noktasının varlığını ve aralarındaki geçişlerin doğasını göstermesi bakımından önemlidir. Algılama, dayandırma ve tahmin etme problemleri: İklim sisteminin tepkisi ne tamamen dış etkenlere ne de tamamen iç etkenlere bağlıdır. Modeller de benzer davranış gösterirler. Ayrıca artık bu etkenlerin her birini tek tek izole edip değerlendirecek analiz metotları mevcuttur. Böylelikle ölçtüğümüz değişikliğin ve bu değişikliğin parametrelerle bağlantısının istatistiksel önem taşıyıp taşımadığı kolayca belirlenebilir. Bu analiz yöntemleri güneşteki değişiklikler ve volkanizma gibi dış etkenlerin bugünkü iklimi belirlemede önemli olduklarını ortaya koymuştur. Ancak öncelikle bu etki gözlenen değişiklikleri açıklayabilecek seviyede değildir, belki daha da önemlisi bu değişiklikler aslında iklimi soğutma yönünde çalışmaktadır. Bunun yanında mesela Arktik buz kütlelerindeki azalma sadece doğal katkılarla açıklanamayacak boyuttadır: Bu şekildeki model çıktılarının eldeki verilerle kıyaslanması güçlü bir analiz tekniğidir. Bunun yanında bir değil birkaç değişkende de benzer uyuşma gözlenecek olursa modelin tahmin yeteneği daha güvenilir hale gelir. Mesela, iklim değişikliği troposferde bir sıcaklık artışına ve stratosferde bir sıcaklık azalmasına neden olacaktır. Bir modelin bu iki davranış biçimini birden sergilemesi sadece birini sergilemesine oranla o modeli çok daha güvenilir kılar. Öncelikle mesela geçmişteki herhangi bir yirmi yıllık dönem için stratosferik ve troposferik ortalama sıcaklık farkları ölçülür. Bu bize doğal sürecin hangi limitler içerisinde çalıştığını gösterir. Daha sonra başka bir yirmi yıllık dönem için model koşturulur ve bu da bize modelin hangi limitler içerisinde çalıştığını verir. Daha sonra yapılan ölçüm eğer A noktasına geliyorsa model başarılı çalışıyor demektir. Tersine eğer B noktasına geliyorsak bir değişiklik vardır ama bu doğaldır deriz. Eğer C noktasına geliyorsa, bir değişiklik vardır, bu değişiklik doğal değildir, ama bizim modele kattığımız değişkenlerle de açıklanamayan yeni bir olgu var demektir. Dolayısıyla modelin içerisinde ne kadar birbirinden bağımsız değişkene bakıyorsak ve bunlar ne kadar doğru sonuç veriyorsa modelin algılama gücü o kadar kuvvetli demektir. Burada bir problem üzerinde durmak gerekiyor, öncelikle doğanın verdiği limitlerle modelden aldığımız limitler örtüşebilir. Bu iklim modellerinin ilk yıllarında görünen bir davranıştı, ancak son senelerde iklim değişikliğinin hızlanmasıyla doğal bölge ile modelleme bölgesi birbirinden iyice ayrıldığı için artık modellerin ve dolayısıyla iklim değişikliğinin varlığı ve gerçekliği daha net ortaya konabiliyor. Daha detaylı modellerde sadece ortalamalara değil ölçülen değerlerin yerlerine de bakılarak daha sağlıklı değerlendirmeler yapılabilir: Burada ilk şekil ölçülen verileri, ikinci şekil sadece sera gazlarının etkilerini, üçüncü şekil ise sera gazlarına ek olarak stratosferik ozon miktarındaki değişimle sülfat aerosollerdeki değişimi de hesaba katarsak sıcaklığın yükseklikle nasıl değişeceğini göstermektedir. Burada son modelin gerçek verilere daha yakın olduğunu görebiliriz. Ama daha da önemlisi bu bize modelimizi nasıl geliştirmemiz gerektiği konusunda daha ayrıntılı bilgi vermektedir. REC.19 Biraz iklim konusuna girelim.Bunun için geçmiş iklim değişikliklerini inceleyelim.Şuanda 0.6lık bir sıcaklık artışı var ve bu ne derece doğru olabilir Ya da nasıl doğruluğu anlatılabilir çünkü herkezin bu konuda kendince bir doğrusu var.Bu yüzden geçmiş yılları gözlemleyerek ölçümler modellemeler yaparak genel kabul görecek varsayımlarda bulunabiliriz.Tatmin edici olmak Ya da karşıt bir görüşü ikna etmek için sayısal verilerle konuşmak,geçmiş iklim değişikliklerinin nasıl yaşandığına,etkilerine hakim olmak lazım. 65 milyon yıl önce ciddi büyük bir meteor çarpıp dinazozların hayatını sona erdirmiştir.Odöneme ait dünya katmanlarında dünyaya ait olmayan maddeler yani meteorla gelen maddeler bulunmaktadır,ayrıca bulunan en son dinazor fosili 65 milyon sene öncesine dayanıyor.Bu bilgiler olasılığı artırıyor.Yada bu ölüme sebeb olan değil,tetikleyen bir durumdu mesela meteor yanardağ patlamasına neden oldu gibi ihtimallerde söz konusudur. Maya takvimi 21.12.2012 de bitiyor çünkü bir sayı kuralı var. Yani buna bir felaket yüklemeye gerek yok. Yıldızların ne kadar uzak oduğunu ilk kepler buldu. Dünyanın daireyle elips arasında değişen eliptik bir yörüngesi vardır.Bu değişim yaklaşık yüz bin senelik periottur. Buzul çağlarının geliş periyoduda bu yüz bin senelik periyottadır. Aslında ciddi iklim değişikliğine giriş sebebi bu bin senelik periyottur. Dünyaya gelen senelik net enerji değişmiyor ama bazen yakınlaşıyor bazen uzaklaşıyor.Kuzey yarım kürenin %43ü,güney yarım kürenin %17 si karadır.Kusey yarım kürede kış olduğu zaman güneşe en yakın olduğu zamandır,kuzey yarım kürede kış en uzak zamanında olsaydı bu buzul çağına girmek için bir sebeb olabilirdi. Eksen eğikliği 22 ve 24,5 derece arası değişir,daha az dik olsaydı mevsimler arası fark azalırdı.bir diğer hareketse eksenin tur atması hareketidir. 23000 senelik periyotlarda mevsimler değişiyor.12000 sene sonra kuzey yarım kürede igüneşe en uzak olduğu zamanda kış olacak.Bunlar eliplikle değişiyor ve hiç biri kendi başına buzul çağına sokacak bir şey değil ancak kuzey yarım küre kötü bir kış yaşarve bir kez karla kaplanırsa bir sezonda bile olsa,ondan sonra ne kadar güneşe yaklaşırsa yaklaşsın beyaz olduğu için ışığı yansıtır ve bununla ısınamaz yani buzul çağları hızlı gelir ama çıkmak zaman alır..iklim değişikliğinin asıl araştırılma amacı bu periyodik buzul çağlarının geliş ve çıkış sebebleri. Dünyanın tamamının buz olduğu durumda sıcaklık 215 kelvindir ve bu çok dengede bir durumdur çıkmak için dışarıdan sisteme bir etki şarttır ya çok büyük yanardağ patlamaları ya meteor düşmesi gerekir. Eger sibiryanın sıcaklığı 0derecenın üstüne çıkarsa altınındaki sıvı metan dışarı çıkar,hepsinin çıkması önümüzdeki 5 yılda sıcaklığın 15 derece artması demektir. Buzulların temel oluşum sebebi kıtaların yer değiştirmesinden kaynaklanır.Eger kutuplara giden sıcak su akıntısı engellenirse buralar donacaktır. Şuan kıta hareketleri buzul çağını başlatacak etkiler yaparken biz tam tersi etkide bulunuyoruz. Sıcaklıkla ilgili geçmiş hakkında bu kadar rahat konuşuluyor olma sebebi, yapılan araştırmalarda bunun kanıtlanabilmesidir.Her hangi noktadan buz örneği alarak onları parçalıyorlar, kutuplarda yağan kar erimiyor 2 3 km kalınlıkta bir tabaka oluyor.Oksijen ve su buharından oluşan karda ne kadar ağır izotoplu su molekülü ya da oksijen varsa tesbit ediliyor,yüksek sıcaklıkta sadece ağır izotoplar düşüyor sıcaklık tahmini buna göre yapıyor.Ayrıca buzda adsorbe edilen karbondioksit miktarı ile o zaman havadaki karbondiyoksit tahmini yapılabiliyor. Bu çalışamalarla son 1 milyona kadar tahmin edilebiliyor veo yerin daha önceki durumuyla ilgili tahminler;jeologların burlarda bulduğu daha önce ki yaşayan hayvan fosillerinden veya kaya yapısından yapılabiliyor. REC.20 Yükselmelere ve alçalmalara bakıldığında 100 bin sene gibi bir sürede olduğu gözleniyor. Ne olursa olsun bnercjokovic 2 temel noktada zayıf,net enerji miktarı sabitken nasıl oluyorda sıcaklıkta bu kadar değişim olabiliyor? ve önce kutuplardan biri donup ,birine az ışık gelip,digeri tam tersi durum sergilemeliyken yani kuzey kutbu kış oldumu güney kutbu çok sıcak olmalı.. yani bi taraf yanıp digeri donmalı iken nasıl oluyorda buzul çağına giriliyor? Temel nokta ,soğuk kış daha kötü.. Ana fikir karalar daha çabuk donduğu için kuzey yarım küre donuyor ve albidosu yükseliyor bu yüzden gelen enerji düşüyor sonra dünyanın kalanıda soğuyor.Mesela kuzey yarım kürede 15 düşerse güneyde bir 5 düşüyor,kuzey zaten buzla kaplı bu süreçte güneyde başlıyor buzlanmaya yani bir geri besleme var. Ulaşan ışımanın 1/4ü sıcaklık artar. Milyonlarca yıllık zamanlarda güneşin yaptığı ışıması degişir bundan 3000milyar yıl önce farklıydı şimdi farklı 7000milyon yıl sonra bitecek.50 milyon yıl sonra dünya yaşanmayacak bir yer olacak. Güneşteki ışıma miktarı degişimisıcaklığı etkiler ancak gösterildiği gibi milyon yıllık zamanlarda gözüken etki yani son 30 senedir 0.6 derece arttırabilecek gibi bir etki değil,bir tarafta milyon yıl bi tarafta 30 yıl.. Foksi dolaylı ölçmedir.Mesela ağaç kesilince halkalardan;mevsimin ne kadar sıcak olduğu, nasıl kurak, nasıl soğukmuydu gibi bilgilere renk ve genişlik değişimleri incelenerek ulaşılabilir.bu konuyla ilgili foksilerin en başında güneş lekeleri vardır.En yüksek güneş lekesi ile en azı karşılaştırıldığında arada 0.5kelvin fark bulunur .Yani iklim değiştirecek durum değildir. 1600 1700 araları çok soğuk günler yaşanmış,1650lerde istanbul boğazı donmuş ve 1650 1720 arası güneş lekesi gözlenmemiş.Çok uzun bir periotta hiç güneş lekesi olmayabilir ,bir periyot olmasa pek sorun değil ama bi kaç periyotta yukarıda örnekte olduğu gibi sıcaklık değişiklikleri yaşanabiliyor. nenden kaynaklandığı bilinmior güneşteki manyetik değişiklikler güneş lekeleri 1630den itibaren ölçülüyor sadece göslenmiyor,foksiylede ölçüle biliyor.Güneş lekelerinin güneşteki manyetik alanlarla alakalı olduğu dışında asıl buna neden ne henüz bilinmiyor. 2000e doğru güneş lekeleri artıyor,0.6 lık artış bundan kaynaklanıyor olabilirmi? Leke arttıkça sıcaklık artıyor iklim değişikliği vardır ve buda sebebi denebilir ama bilimsel birşey ortaya koymak için bu destekleyen,ispatlayan argümanların sunulması lazım.Ancak bilim adamı deney,ölçüm yapıp olmadığını ispatlamadığı birşeyede yok diyemez... Atmosferdeki sıcaklık artışı %90 oranlı insan kaynaklıdır ve bu düşünceyi destekliyecek bir çok data geçtiğimiz 15 sene içerisinde elde edilmiştir. İklim değişikliği olsun olmasın yapılması gerekenler;her durumda,her zaman bizim karımıza olacaktır.Mesela duvarları izole ,vs.. Yani başımıza kötü birşey gelmeden yapılması gereken zaten bilinçlenilmesi gereken konular.Durum ne olursa olsun güneş enerjisi çalışılmalı,işin ciddi olduğu anlaşılıp,konsantre olunup çalışılmalı.Şu yapıla bilir bu yapılabilirle zaman kaybetmemeli küçük çözümlerle durumu oyalamak daha büyük sorunu güçlendiren bir süreçtir. Güneş lekelerinin son 300 milyon yıldaki durumuna bakarsak ışıma degişimi %2,5dir. Bu etken düşünülebilir mi evet ama bu 300milyondaki bir değişim bizim yaşadığımız 0,6lık fark son 30 yılda. Atmosfer degişiyor co2 son 50 senede %20,metan%100 arttı. Aslında ölçülenle modellenen birbirine oturuyor hatta model ölçülerin altında kalıyor.Çünkü bu kadarda kötü olmaz diye düşünen insan faktörü var arada.Ancak o kadar kötü... Tam ay karanlıkken aydan yansıyan ışık ölçümü bise dünyanın ne kadar parlak olduğunu gösterir.Her ay 1 kere yapılan ölçümlerde %20 farklılıklar çıkıyor. Bulutların oluşması önemli etken,aeroseller eşit dağılmıyor net enerjiyi azaltıyor bu önemli bir faktör.Okyanus hareketlerinde değişiklikler etkili,kıtaların hareketi akıntıları etkiliyor. 650 milyon yıl önce son buzul çağının en sonu,sular yükselmiş kara miktarı çok a ve günümüze kadargelen diger degişimler gösterilior.(slaytta) Bu en son buzul çağının sonu daha net bir harita.Atlantis denen yer neresi?Cebeli tarık açılıyor sonra su dolduyor;marmara açılıyor karadeniz doluyor bunlar çok ciddi hareketler. Yani şuan akıntıların kurulması için özel bir durum ama farklı şartlarda o akıntıları kurmak zor.Bu konudaki en son bozulma 12800 yıl önce ..Atlantiğin,Kanadanın kuzey amerikanın üstü kısmı buz kaplı ve buzul çağından çıktığımız için eriyorlar Amerikanın üstünde büyük bir göl var,erime etkisiyle o göl patlar,atlantik'e dökülürse,50 senede tuzsuz soğuk deniz suyuna karışması döngüyü 0lar buda akıntıyı 0lar.Tam şimdiki duruma geçmeye çalışırken birdaha geriye gider ama bir basit şeyle 1300 sene geri gideriz,girmek hızlı 50 sene gibi bişiyle ama geri gelmek 1300 seneyi alır..Buzul çiceğinin hiç beklenmedik yerlerde gözleniyor olması da bize bu döngünün başladığını gösterir. Bu seneryoları neden düşündük? Isınıyor ve sıcak devam ediyor ama buna karşı güneş max. grönlandın üstünde hava ısınırkenbuzul erirken ne olduda nasıl olduda birden düştü sıcaklık,arka plandaki teori okyanus akıntısı yüsünden geri döndügüdür. 12000 sene öncesini nasıl biliriz? Teori,meteor çarptı eriyen buzlar giderek buna sebeb oldu vs. atlantiğe tuzlu su karışması ve akıntının bozulması.grönlandı dondurmak için bir çok sebeb olabilir ama ısıtmak için bu olmalı.. elminyo nasıl değişior? Bilindiğinde hava tahminleri yapmak kolaylaşıyor. nerden çıkıo?kıyıdan dışarı rüzgar zaman zamna bu sıcak su bölgesi batıya kayıo buda rüzgarı değiştirior bu iklim değişiklilğinden olan bişi deil binlerce yıldır var.. bilinen şeyler şu bölgenin ısınmasına bağlı olan bişi Avrupadaki yazılı kayıtlarda bile benzer şeyler bunu kanıtlar durumda. 1638de ilk termometre bulundu ,günlük ölçümler 1814den bu yana yapılıyor.Şuan sıcaklık 0,6 artış gösterdi,tüm ölçümler grafiksel incelendiğinde 1800lerde sıcaklık artışının 0.8e kadar çıktığı görünür. Bizim degerlendirdiğimiz artış ilk başladığında 0.1 0.2 idi ve öenmsenmedi tekrar 90larda gündeme geldi 0.3 0.4 ile.Devamlı bir artış ve budoğada yok.Bu artış birşey yapılması gerektiğini anlatan bir artış ve bunu idrak etmek için 0,8 leride arkada bırakmakmı gerekiyor?Her geçen zaman müdaleyi zorlaştıracak oysa ki dünyanın gayri safi milli hasılasının yıllık %1.5luk kısmı bu işi önlemek için ye REC.21 iklim kompleksinin temelinde oturup modelleme çalışılmalı.Modelleme yapılırken aldığımız cevapların doğruluğundan emin olmalıyız. Aynı zamanda probleme yüklenen verilerinde doğruluğu çok önemli mesela,zaman ve mekan tercih hataları olmamalı,formül uygun olmalı,uygun aralıklar seçilmeli.Mesela çok küçük aralık tercihi zaman kaybı yada çok büyük aralıklar seçildiğinde çıkan sonuçlar yanıltıcıdır.En önemlisi modeller değişebilir biz en uygun en doğru programı kullanmalıyız. Bir model çalıştırdın bunun kontrol için geçmiş verilerle muhakkak çalıştırıp kontrolunü yapmalısın.Mesela 1960daki verileri girip,doğru 2000 verileri alıyorsan,o zaman bu modellemeyi gelecek tahmini için kullana bilirisin,o zaman alacağın 2060 verileri güvenilir olur mesela. Sadece doğal etkenleri degerlendiren bir modelleme yada sadece insan etkisi olan bir modelleme gerçeği yansıtmaz.Hem doğa hem insan etkisi olan bir model kullanınca,gerçek degerlerle oluşturulan grafikle örtüşmek nerdeyse mümkün olur. Modelleme yapmak için temelde 3 denklem vardır. Momentum denklemi(newtonun 2. kanunu f:ma ),süreklilik denklemi maddenin korunumu,termodinamiğin birinci kanunu 3 denklemi topladığımız zaman;enerji,momentum,kütle korunacaktır. Modellemede programa ışınsal transfer ,bulut oluşumu,buzların erimesi gibi verilerde koyuyoruz ama bunlar basit denklemlerdir.Bide bizim bunun içine atmosferdeki değişkenleri katmamız gerekiyor.Mesela metrekareye düşen güçün çeşitli maddelerin iklimi ne kadar etkiledi gibi.Bu durumda toplamda %2.5 artışımız var sadece sera gazlarından.Albido değişikliğide gelecek için bu problemin içine konulması gereken unsurlardan. Ayrıca bu programların içerisine gelecek 100yıl için 40 tane senaryo ve bunlarında alt gruplarını konuyor. Bu modeller gittikce içine konulan değişkenler girdiler arttırılarak gelişiyor. Dördüncü raporun birinci çalışma grubunun 3 konusu var.1.iklim değişikliğinin bilimi 2.etkileri 3.etkilerinden nasıl korunur. Ipcc yayınlanan tüm bilimsel çalışmaları toparlayıp raporluyor.. Türkiyenin kış ve yaz sıcaklıklarının olası en kötü tahmini,grafikten anlatılıyor. A2 senaryosuna göre 2050'de;doguda sıcaklık 4 5 derece,batıda sıcaklık 3 4 derece,türkiyede ortalama sıcaklık 3 5 derece artacaktır.Bu senaryo hiçbir önlem alınmadan bu şekilde devam edildiğinde olası karşılanacak durumdur. B2 senaryosuna göre 2050'de;doğuda sıcaklık 3 4 derece,batıda sıcaklık 2 3 derece,türkiyede ortalama sıcaklık 2 4 derece artacaktır.Bu senaryo uygulanabilirdir,herkesin kendi çapında önlemler aldığında olası karşılanacak durumdur. Yağmur A2 senaryosuna göre 2050'de;yaz yağışları çok ciddi azalacak,kıs yağışlarında önemli bir değişim yok. Dolayısyla yaptığımız modellemelerde,senaryolarda yorumlar var,1.5 ve 6 derece arasında dağılım gözüküyor.Bu;yorum ve model farklılığından kaynaklanıyor. slayttan 4farklı rapor inceleniyor.iyileşme gösteriyor:P Bu senaryoların arasında en kötü ihtimal 6 derece sıcaklık artışı ama son ölçümler bununda üstüne çıkalacağını ,7'ye 8'e olacağını söylüyor. Buzul erimese bu sıcaklıkta zaten sadece deniz genleşerek bir metre yükselir bunun üstüne birde antartikayı koyarsak deniz seviyesi 60 metre yükselecektir. Grönlanda bakıldığında biraz eridiğinde zaten buzların kayıp parçalandığını ve bu durumun erimeyi hızlandırdığını görürüz.Grönland eridiğinde deniz seviyesini 7 metre arttıracaktır.Bu durumda ingilterenin ciddi bir kısmı, birleşmiş milletlerdeki 40 50 devlet tamamiyle,bengadeşin verimli topraklarının çoğu su altında kalacak,bangadesin 120 milyonluk nüfusunun 100 milyonu ölecek demektir. Bu olaydaki sosyal ve politik etkileri de düşünmek lazım.. Hastalık,açlık,susuzluk hesabı yapmadan yani iyi ihtimalle 2060ı degerlendirirsek 2.5 3 milyar insanın bu durumdan etkilenmesi bekleniyor.Türkiye için çukur ova ve istanbulun epey bir kısmı yok oluyor. ıpcc raporları genel kabul görmüştür. Daha komplike bakarsak,albidoyu sıcaklığın bir fonksiyonu olarak alalım,ne olur? Hesaplara göre önümüsdeki 200 yılda sıcaklık 15 derece artacak.. Bir model yapıyorsak bizim açımızdan önemli olan ne kadar farklı değişkenle doğru sonuç verdiğidir.Mesela;tiroposferik sıcaklık artarsa,sitorosferik sıcaklık azalmalıdır.Eger modelimizde her ikiside doğru sonuçlanıyorsa tek alana göre daha sağlıklı bir modeliniz var demektir. slayttan eski modellerde neden bu kadar net konuşulamıyordu neden artık %90 denilebiliyor bu anlatılıyor. REC.22 Su seviyeleri yükselecek bu kesin beklenen durum ve bu durumdan etkilenecek bir çok ülke var ki türkiyede bu riskli ülkelerden.Sadece toprak su altında kalmıyor ayrıca kullanabilir tatlı suda bundan olumsuz etkileniyor. 50 60 santim yüksekliği görebiliriz. 20 metrede............. oluyor.istanbulda .. 70 metre.............Antartikada ................. adapazarı boğazı:)suların yükselmesiyle istanbulun nasıl etkileneceği anlatılıyor ancak kayıt cihazından uzaklaşarak anlatılıyor,duyulmuyor. 1mde ne oluyor...Cukurova bölgesi..antalya......türkiyeye etkileri.... 20m türkiye etkileri 600 defa zar atarsan bir sayı yaklaşık 100 er kez gelebilir ve standart oynamalarıda 10ar olabilir.Yani kimi sayı 90 kimi sayı 110 kes gelebilir gibi.Buna beyaz gürültü denir.Ama dünyada beyaz gürültü yoktur.Pembe gürültü.Bu durum insan beyninide nasıl olurdu........rastgelelikten bahsediliyor..Komplex sistemlerin çogu canlılardır.Formül ve grafik kullanılarak sunum yapılıyor .. Yıldızların büyüklüğüne bakarsak küçük yıldız sayısı büyük yıldızlardan fazladır.Denizde küçük taşların sayısı büyük taşlardan fazladır,beyine bakınca aktivitede 1/p çıkıyor.Canlı neslide bu mantıkla tükenir,küçük hayvanların sayısı daha fazla kalır. Ekonomi,borsa,meteroloji buna örnek.. daha önce hiç bilinmeyen bir dil ilk duyduğunda bunun uydurma bişeymi yoksa gerçek bir dilmi olduğu hemen hissedilebilir çünkü dilin istatistikliği 1/p dir. Kainattaki herşey 1/p dir,agaçlar,ırmaklar.. iki tane 0 ile 1 arası sayı alalım.....Beyaz gürültü ve pembe gürültü hesaplarını karşılaştıralım.. İklim değişikliğine etki eden şeylerde bu örneklerdeki gibidir büyük etkenler azdır.. Mesela insan depremden korkmaz, Bunun matematik modellemesi nasıl?ayrı matematik modeller var Dünyada temel 2 merkez var,ıpss raporunda, Savaş zamanı adam kaba hesaplarla hava tahmini yapabilmek istior.birde hayali var 50lerde 60 larda o entresan bilgisayarlarla bomba similasyonları yapılıordu ama şuan o süper bilgisayarları cep telefonlarımız bile geçti.Her 18 ayda bir bişey yeniliyorlar. Bu Makine .... linux,açık kaynak... bilgisayardan bahsedior. Şu makinanın şuan beni kaydedip,yollamadığını nerden bileyim.. 1972de ilk f16 uçakları askeri ordu için yapılmış.Bunun içinde ne olduğunu bilmiyoruz.IPQ,yani kapalı kaynaklı aletlerin gerçek içini asla tamamiyle bilemeyiz.windowsda da böle bir kapalı kod var..Bunun alternatifi açık kaynak kodlar var. internetten adres tavsiye edildi..Dağınık kurallama;birlikten kuvvet doğar mantığıyla bilsisayarları birbirine bağlarsam ... Küresel modeller benim işimi görmüyor,küresel modelin noktalarını daha hasas noktalara bölerek......yapacağım şey şu....
