پیش‌بینی تغییرات جوی با تکیه بر مدل‌های رایانه‌ای صورت می‌گیرد که آنها هم تنها به طور مبهم می‌توانند سیستم‌های پیچیده آب و هوایی زمین را بازتولید کنند. اکنون و با توجه به تغییرات جوی که در سال‌های اخیر پیامدهای آن بیش از هر زمان دیگری احساس می‌شود، این پرسش مطرح می‌شود که آیا با تکیه بر این مدل‌ها می‌توان پیش‌بینی‌های دقیقی ارائه کرد و اگر پاسخ منفی است به چه‌ابزارهایی برای تبدیل آن به یک پاسخ مثبت نیاز است؟

 

هنگامی که صحبت از پیش‌بینی آینده زمین به میان می‌آید تا چه حد می‌توان به میلیون‌ها محاسباتی که در یک ثانیه انجام می‌شوند اعتماد کرد؟ باید قبول کرد سیستم رایانه‌ای که برای پیش‌بینی تغییرات جوی در آینده به کار گرفته می‌شود، ماشین نه چندان قابل اطمینانی است که برای یک فرآیند پیچیده از آن بهره می‌گیرند. اما گویی تحولی در این زمینه روی داده است.

در انگلیس سیستم غول پیکر محاسباتی به کار گرفته شده که احتمالا بخش قابل توجهی از این بی‌اعتمادی را از میان خواهد برد. این سیستم در حقیقت یک ابر رایانه بسیار قدرتمند است که در مرکز تحقیقات و پیش‌بینی اوضاع آب و هوایی‌هادلی به کار گرفته شده است. پیش از پرداختن به این ابررایانه و قابلیت‌های آن 3‌پرسش اساسی مطرح می‌شود که بسیاری از استراتژی‌های جدید برای پیش‌بینی دقیق تغییرات جوی زمین را دگرگون می‌کند: تا چند دهه آینده سیاره مادر تا چه حد داغ خواهد شد؟ از آن گذشته در کدام نواحی از زمین بیشترین تأثیرات مخرب تغییرات جوی زمین و گرمایش آن احساس خواهد شد؟ و در نهایت چه اقداماتی می‌توان انجام داد تا کمترین پیامدهای مخرب آن نصیب انسان‌ها شود؟

ابررایانه مرکز‌هادلی که از حدود یک سال پیش کار خود را آغاز کرده، از پیچیده‌ترین شبیه‌سازی‌هایی استفاده می‌کند که تاکنون درخصوص اوضاع جوی زمین ترسیم شده است. در این ابررایانه از میلیون‌ها خطوط کد رایانه‌ای درباره اتمسفر، توده‌های مختلف زمین، اقیانوس‌ها و صفحات یخی و حتی ترکیبات و بخش‌های بسیار کوچک‌تر نظیر ذرات گرد و غبار معلق در هوا و رسوب کرده روی زمین استفاده می‌شود. این مجموعه عظیم، کدهای رایانه‌ای مدل ریاضی برای این فاکتورها ارائه می‌کند که در مقایسه با آنچه در گذشته انجام شده است قابل قیاس نیست.

این ابررایانه به وسیله داده‌هایی درباره شرایط آب و هوایی فعلی زمین تغذیه می‌شود. در ادامه بررسی‌های زیادی روی این داده‌ها صورت می‌گیرد تا مشخص شود اوضاع جوی امروز زمین تحت اثر فاکتورها و سناریوهای مختلف اقلیمی و بخصوص فاکتورهایی که انسان در آنها تأثیرگذار است یعنی آلاینده‌های کربنی، در روزهای بعد چگونه تغییر می‌کند.

متخصصانی که در زمینه مدل‌سازی‌های جوی تبحر دارند بر این عقیده‌اند که حتی قدرت ابررایانه‌های قدرتمندی نظیر آنچه در مرکز‌هادلی انگلیس یا شبیه‌ساز زمین در ژاپن به کار گرفته شده است نیز توان کافی برای پیش‌بینی تغییرات جوی آینده زمین را ندارند. با این حال چنین ابررایانه‌هایی امیدهای تدریجی را ایجاد می‌کنند مبنی بر این‌که قدرت محاسباتی سیستم‌های پیش‌بینی اوضاع جوی زمین بتدریج دقیق تر شوند. دکتر ویکی پاپ رئیس بخش پیش‌بینی اوضاع جوی مرکز‌ هادلی انگلیس می‌گوید: نسل بعدی مدل‌سازی‌های مربوط به پیش‌بینی‌های جوی دربرگیرنده ترکیبات شیمیایی و فعل و انفعالاتی است که میان خاک، گیاهان و زیست‌شناسی اقیانوسی صورت می‌گیرد. اما برای تحقق چنین چشم‌اندازی به ابزار لازم آن نیازمند است و این ابزار چیزی نیست جز ابررایانه‌های قدرتمند که نیاز محققان برای دستیابی به قدرت لازم و ارائه پیش‌بینی‌های دقیق‌تر را تأمین می‌کند. با این حال این توافق ضمنی میان محققان وجود دارد مبنی بر این‌که هنوز هم مدل‌های فعلی بسیار خام و در مراحل ابتدایی پیشرفت خود قرار دارند.

بیش از 50 سال است بحث داغ مدل‌سازی‌های رایانه‌ای مربوط به پیش‌بینی‌های جوی در رسانه‌های جهان مطرح شده است و هر روز نیز با ابداع تازه‌ای که در این زمینه صورت می‌گیرد بر جذابیت این خبرها افزوده می‌شود

گذشته از تمام این محدودیت‌ها، همواره تفاوت‌های نگران‌کننده‌ای میان پیش‌بینی مدل‌های آب و هوایی و آنچه در واقعیت وجود دارد، است. دکتر فرد سینگر از دانشگاه ویرجینیا با بیان این‌که به مدل‌سازی‌های جدید باید با احتیاط نگاه کرد می‌گوید: جالب این است که مدل‌سازی‌های فعلی با مشاهدات ما اختلافات زیادی دارند.

پس در این میان حق با کیست؟ زمانی که صحبت از زمین و آینده آن به میان می‌آید نمی‌توان به این اختلاف به عنوان یک بحث آکادمیک نگاه کرد. بدون شک زندگی تک‌تک افرادی که ساکن زمین هستند تحت تأثیر نتایج شبیه‌سازی‌های این ابررایانه و احتمالا ابررایانه‌های دیگری از این دست قرار خواهد گرفت.

بیش از 50 سال است بحث داغ مدل‌سازی‌های رایانه‌ای مربوط به پیش‌بینی‌های جوی در رسانه‌های جهان مطرح شده است و هر روز نیز با ابداع تازه‌ای که در این زمینه صورت می‌گیرد بر جذابیت این خبرها افزوده می‌شود.

در حقیقت می‌توان گفت از دهه 50 میلادی که نخستین رایانه‌های تجاری پا به عرصه حیات گذاشتند مدل‌های شبیه‌سازی اوضاع جوی نیز به یک قطب مهم علمی و تحقیقاتی تبدیل شدند. با این حال طی بیش از 50 سال گذشته همواره دو موضوع اصلی موجب بروز نگرانی‌های مزمن میان دانشمندان این عرصه بوده‌اند؛ نبود قدرت محاسباتی قابل توجه و نگرانی‌هایی درباره مواد اولیه مورد نیاز برای چنین مدل‌سازی‌هایی.