Dal 1880, la temperatura della Terra è aumentata di 1,9 gradi Fahrenheit e si prevede che continuerà a salire, secondo il sito web della NASA Global Climate Change. Gli scienziati stanno attivamente cercando di comprendere questo cambiamento e il suo effetto sugli ecosistemi e sui residenti della Terra.

In Caos , scienziati Yayun Zheng, Fang Yang, Jinqiao Duan, Xu Sole, Ling Fu e Jürgen Kurths presentano una ricerca dettagliata sui cambiamenti climatici, descrivendo i meccanismi alla base delle transizioni improvvise nel clima globale. Prevedere una transizione importante, come il cambiamento climatico, è estremamente difficile, ma il quadro probabilistico sviluppato dagli autori è il primo passo per identificare il percorso tra uno spostamento in due stati ambientali.

I ricercatori sviluppano un modello di cambiamento climatico basato su un quadro probabilistico per esplorare la massima probabilità di cambiamento climatico per un sistema di bilancio energetico sotto l'influenza dell'effetto serra e delle fluttuazioni di Lévy. Queste fluttuazioni, che possono presentarsi come eruzioni vulcaniche o enormi esplosioni solari, Per esempio, sono suggeriti come uno dei fattori che possono innescare una brusca transizione climatica.

Alcuni risultati di queste fluttuazioni di rumore sono i rapidi cambiamenti climatici che si sono verificati 25 volte durante l'ultimo periodo glaciale, una serie di pause nella turbolenza geofisica, e la produzione di proteine ​​nella regolazione genica, che avviene a raffiche.

"Sebbene i cambiamenti climatici non possano essere facilmente previsti con precisione, offriamo approfondimenti sulla tendenza più probabile in tali cambiamenti per la temperatura superficiale, " disse Duan. "Nel presente giornale, abbiamo scoperto che il cammino di massima verosimiglianza, sotto un effetto serra potenziato, è un processo di crescita graduale quando si passa dallo stato di temperatura attuale a quello ad alta temperatura."

Comprendendo il processo di crescita graduale dell'effetto serra, gli autori possono tracciare il percorso che i cambiamenti climatici possono prendere. I ricercatori hanno scoperto che maggiori influenze delle fluttuazioni del rumore possono comportare cambiamenti improvvisi da uno stato climatico freddo a uno più caldo.

"Ci si aspetta che il percorso di massima verosimiglianza sia uno strumento di ricerca efficiente, al fine di comprendere meglio i cambiamenti climatici sotto l'effetto serra combinati con le fluttuazioni non gaussiane nell'ambiente, " disse Duan.