Этот процесс позволяет количественно оценить изменяющуюся статистику эволюции температуры до глобального потепления в начале 20-го века и недавних явлений сильной жары, чтобы служить в качестве сигналов раннего предупреждения о потенциальных катастрофических изменениях. Кроме того, исследование демонстрирует контраст между сигналами раннего предупреждения в городских и сельских районах об экстремальной жаре.
Отслеживание признаков, предшествующих событию, или переломных моментов увеличения частоты и интенсивности экстремальной жары, будет способствовать разработке контрмер для восстановления устойчивости климатической системы.
«Многие исследования выявили такие изменения в климатических системах, такие как внезапное окончание ледникового периода», – сказал Ченхао Ван, бывший научный сотрудник АГУ, ныне работающий на факультете наук о Земле Стэнфордского университета. "Эти качественные изменения обычно имеют сигналы раннего предупреждения за несколько тысяч лет до них."
«Мы обнаружили аналогичные сигналы в событиях, которые были намного короче, чем в предыдущих исследованиях», – сказал Ченхао Ван. «Мы обнаружили, что сигналы раннего предупреждения также существуют до глобального потепления и волн тепла на временной шкале в годы и дни."
В дополнение к глобальным историческим данным о температуре, команда отслеживает текущие отклонения температуры от метеостанций в аэропортах.
Если аномально жарко, по сравнению с 30-летним рекордом, по крайней мере три дня подряд, это считается волной тепла.
«Этот метод применим не только для прогнозирования экстремальных погодных явлений в ближайшие несколько дней или недель, – сказал Чжихуа Ван, доцент кафедры инженерных исследований окружающей среды и водных ресурсов АГУ. "Он наблюдает за изменчивостью, вызванной деятельностью человека, и будет поддерживать прогнозы в течение следующих десятилетий или даже столетия.Чжихуа Ван также является содиректором отдела исследований климатических систем в Национальном центре передового опыта в области интеллектуальных материалов для городского климата и энергетики.
Появление сигналов раннего предупреждения до наступления аномальной жары позволяет по-новому взглянуть на лежащие в основе механизмы (e.грамм., возможная обратная связь через взаимодействие суши и атмосферы). В частности, учитывая возрастающую частоту и интенсивность экстремальной жары, результаты будут способствовать разработке контрмер, чтобы предотвратить опрокидывание и восстановить устойчивость климатических систем.
По словам Чжихуа Ванга, этот метод создает «совершенно новый рубеж» для оценки того, как такие вещи, как глобальное потребление энергии и, наоборот, внедрение городской зеленой инфраструктуры, влияют на изменение климата. «Мы не заменяем существующие инструменты оценки», – сказал он. "Данные уже есть. Это позволяет нам оценить, какие действия оказывают влияние."
Основываясь на результатах исследования, исследователи предполагают, что озеленение городов или использование общественных ландшафтных и лесных проектов, наряду с адекватным орошением, могут способствовать обратному опрокидыванию.
Помимо Чэнхао Ванга и Чжихуа Ванга, в команду входили восходящие ученицы средней школы Линда Сун из средней школы Горация Грили в Чаппакуа, штат Нью-Йорк.