Modül 3 - İklim Biliminde İstatistik

Doğanın uçsuz bucaksızlığında, sayısız şekilde bizimle konuşan ham gözlem buluruz. Bu gözlemler, izole edilmiş veri parçaları, istatistik biliminin yol gösterici ışığı olmadan genellikle anlaşılmaz kalır ve tercüme edilmeyi beklerler. Çünkü iklim değişikliği ve bunun sıcaklık ve CO2 seviyeleriyle olan karmaşık ilişkisi gibi acil sorunlarla boğuşurken, ham gözlemler derin gerçekleri ortaya çıkarmada tek başına yeterli değildir. Bu sebeple istatistikten yararlanarak görünüşte kaotik bilgi akışlarından anlam çıkarırız ve kolektif geleceğimizin gidişatını şekillendirilecek değerli içgörüler elde ederiz.

İklim değişikliğini anlamak için sorulması gereken sorular

• Sıcaklıklar gerçekten artıyor mu?
• Sıcaklıklardaki bu değişim sera gazı seviyelerindeki değişimlere nasıl bağlı?
• Sıcaklıkların gelecekte de artmaya devam etme olasılığı nedir ve iddialardan ne kadar emin olabiliriz?
• Orman yangını faaliyetlerindeki artışın iklim değişikliğinden kaynaklanma olasılığı nedir ve bu etkiyi ölçebilir miyiz?

Bu önemli soruların cevaplarını ham gözlemler ve istatistiksel metodolojilerin uyumlu entegrasyonun sayesinde öğreniriz. Bu simbiyotik yaklaşım bize, gezegenimizin hassas dengesini daha iyi anlama ve bilinçli kararlar alarak iklim krizinin önüne geçme fırsatı sunar.

İklim sisteminin incelenmesi büyük ölçüde istatistiksel akıl yürütme, analiz ve modelleme içerir. İstatistiksel analiz gözlemlerin, ölçümlerin ve iklim değişkenliğini yöneten süreçlerin anlaşılması gibi belirsizliğin etkilerini ölçebilmeye yardımcı olur. Aynı zamanda iklim sistemi gözlemlerinden elde edilen birçok bilgi parçasından hangilerinin sentez ve yorumlamaya değer olduğunu belirlememize de yardımcı olur.

İstatistiksel yöntemlerin iklim bilimlerindeki önemi

İklim bilimlerinde istatistiksel yöntemlere yalnızca verilerin çıkarılması ve kalite kontrolü için değil, aynı zamanda bu verilerden bilgi sentezlenmesi ve analizinin yapılmasına kadar iklim bilimine katkıda bulunan bir dizi faaliyet için ihtiyaç vardır. Örneğin:

• Uzaktan algılanan gözlemlerden (örneğin uydu ve radar) veri alma,
• Vekil kayıtlardan (örneğin ağaç halkaları, mercan kayıtları, buz ve tortu çekirdekleri) veri alma,
• Kalite kontrolü (öncelikle gözlemsel verilerin homojenliğini sağlamak için),
• Verilerin temsil edilebilirliğinin belirlenmesi (örneğin kentsel ısınma etkileri),
• Veri asimilasyonu,
• Belirli bir durumdaki öngörücü bilgilerin tanımlanması (tahminler)
• Ve iklim değişikliğinin tespiti istatistiksel prosedürler arasındadır ve gözlemlenen iklim değişkenliğinin fiziksel olarak anlamlı yorumlarını arayan çabaların büyük çoğunluğunu oluştururlar.

Bu istatistiksel prosedürler aynı zamanda, belirli durumlarda öngörücü bilgilerin tanımlanmasında da etkilidir ve iklim değişikliğinin tespit edilmesini sağlayabilecek değerli tahminlere yol açar. Tüm bu kavramlar, aslında gezegenimizin iklim dinamiklerinin inceliklerini kavramamızı sağlayan iklim modellemelerinde çok önemli bir role sahiptir.

İklim modelleri, bilim insanlarının çeşitli iklim senaryolarını keşfetmelerini ve simüle etmelerini sağlayan sanal laboratuvarlar gibi düşünülebilir. Bu modeller, gelecekteki iklim koşullarını doğru bir şekilde tahmin etmek için büyük miktarda veriyi, temel fiziksel yasaları ve istatistiksel metodolojileri bir araya getirir. İklim modelleri, istatistik biliminden yararlanarak belirsizlikleri, sera gazı emisyonlarının etkisini değerlendirebilir, volkanik patlamalar gibi doğal faktörlerin rolünü analiz edebilir ve iklim sisteminin genel davranışını ölçebilir.

İstatistik ve modelleme arasındaki derin işbirliğini anlatan "İklim modelleri nasıl çalışır?" başlıklı bir sonraki makalemizde, bu güçlü araçların temelini oluşturan yapı, bileşenler ve metodolojileri açıklayarak, bilim insanlarına iklim eğilimlerini tahmin etmede ve politika kararlarını bilgilendirmede nasıl yardımcı olduklarına ışık tutacağız.

Kaynaklar:

• Terra.do Climate Change: Learning for Action Lecture Notes
• https://www.carbonbrief.org/qa-how-do-climate-models-work/
• https://www.geospatialworld.net/blogs/satellites-for-monitoring-climate-change/
• https://www.youtube.com/watch?v=SjGOmU8VnEk
• https://climate.nasa.gov/explore/ask-nasa-climate/3071/the-raw-truth-on-global-temperature-records/