Ketika para diplomat berdebat di Paris mengenai kesepakatan global baru untuk memerangi perubahan iklim, pekerjaan mereka didorong oleh prediksi para ilmuwan tentang bagaimana pemanasan yang tidak terkendali akan mengubah planet kita selama beberapa dekade dan berabad-abad dari sekarang. Bumi besar dan iklimnya rumit. Untuk memahaminya, para ilmuwan beralih ke simulasi iklim besar dan rumit yang dijalankan pada superkomputer seperti yang ada di Pusat Simulasi Iklim NASA di Maryland.

Di sana, di ruangan tanpa jendela yang penuh dengan apa yang tampak seperti monolit hitam raksasa, ribuan komputer yang terhubung berderet dengan angka yang membingungkan untuk menghasilkan prediksi tentang bagaimana berbagai jumlah emisi gas rumah kaca akan mempengaruhi masa depan iklim kita. “Jika Anda membawa semua orang ke muka bumi – semuanya 7,3, 7,4 miliar orang – dan Anda membuat mereka mengalikan dua angka setiap detik selama 145 jam, total, itulah yang dapat dilakukan oleh seluruh pusat komputasi ini dalam satu detik,” kata Dan Duffy , pemimpin komputasi berkinerja tinggi di pusat ini.

Dan ketika pusat menjalankan simulasi iklim, katanya, butuh waktu berbulan-bulan untuk binatang buas yang kuat ini untuk mengeluarkan jawaban. Program komputer yang peneliti gunakan biasanya memiliki 1 juta baris kode atau lebih. Plus, Duffy berkata, “kami menyimpan sejumlah besar data iklim.” Jika Anda memiliki jumlah penyimpanan yang setara untuk daftar putar musik di komputer Anda, ia menjelaskan, “Anda dapat memiliki daftar putar musik yang panjangnya 190.000 tahun sebelum Anda harus mendengarkan lagu yang sama dua kali.”

Salah satu ilmuwan yang mengandalkan superkomputer ini untuk membuat prediksi tentang perubahan iklim adalah Gavin Schmidt , direktur Institut Goddard NASA untuk Studi Luar Angkasa di New York City. Kantornya tepat di atas restoran sudut terkenal dari acara TV Seinfeld. Di dinding di sebelah mejanya adalah papan tulis besar yang ditutupi dengan persamaan. Coretan-coretan ilmiah ini ditinggalkan oleh orang terakhir yang bekerja di sini, seorang peneliti perubahan iklim terkenal bernama Jim Hansen, dan ini adalah bahasa yang digunakan orang-orang ini untuk membicarakan segala sesuatu yang membentuk iklim Bumi. Model iklim, kata Schmidt, paling baik dianggap sebagai enkapsulasi dari segala hal yang dapat diukur dan diukur oleh para ilmuwan.

“Kita bisa pergi dan mengukur seberapa banyak sinar matahari memantulkan es laut,” kata Schmidt. “Kita bisa pergi dan mengukur berapa banyak air yang perlu Anda miliki di udara sebelum Anda membentuk awan. Anda bisa pergi dan mengukur bagaimana angin mempengaruhi arus laut, kan? Itu adalah proses fisik yang telah kami amati selama ratusan tahun.” tahun. Model iklim merangkum setiap proses itu, proses yang kami anggap penting, dan itu menghubungkan mereka semua bersama-sama.” Memprediksi masa depan iklim jauh berbeda dari memprediksi cuaca, kata Schmidt. “Iklim adalah ansambel dari semua kondisi cuaca,” ia menjelaskan. “Itu fakta bahwa itu lebih hangat di musim panas daripada di musim dingin. Itu adalah fakta bahwa Anda memiliki musim hujan dan kemarau di daerah tropis. Hal-hal ini dapat diprediksi dan perubahannya, jika sinyalnya cukup besar, juga dapat diprediksi, meskipun cuaca individu tidak. ”

Para peneliti menciptakan model primitif pertama dari iklim Bumi pada 1960-an, pada komputer yang menggunakan kartu punch. Schmidt mengatakan sekarang ada sekitar 30 kelompok berbeda di seluruh dunia melakukan simulasi iklim pada superkomputer. Dan konsensus dari tim-tim ini adalah bahwa jika emisi gas rumah kaca terus meningkat, dunia akan terlihat berbeda. Pada layar komputer desktop-nya, Schmidt menarik satu grafik globe yang diberi kode warna untuk suhu. Saat tahun-tahun berlalu di masa depan dengan sebuah penghitung, dunia menjadi semakin merah. “Anda melihat situasi di mana hanya ada sedikit es yang tersisa di Kutub Utara; Anda melihat perubahan suhu di daratan yang setara dengan, Anda tahu, bergerak ke selatan sekitar beberapa ribu mil. Iklim New York akan memiliki iklim Miami, “kata Schmidt.

Seberapa yakin dia rasakan tentang prediksi semacam itu? “Itu pertanyaan yang bagus. Ada cara agar Anda bisa membangun kepercayaan pada hal-hal ini,” katanya. Simulasi-simulasi ini pada dasarnya dapat menciptakan kembali iklim Bumi seperti yang kita lihat hari ini. “Apa yang Anda lihat adalah pola dalam model yang mencerminkan apa yang Anda lihat di dunia nyata. Kami tahu kami harus mendapatkan sesuatu yang benar secara fundamental agar hal itu terjadi.” Dia menyebutkan daftar panjang alasan lain untuk merasa percaya diri. Bisakah model ini menciptakan kembali peristiwa iklim masa lalu seperti zaman es terakhir? Iya nih. Apakah model yang dibuat secara independen oleh kelompok yang berbeda menunjukkan pola yang sama? Iya nih. Apakah model membuat prediksi jangka pendek yang cukup baik, bila memungkinkan? “Mereka tidak terlalu buruk,” kata Schmidt. “Yang Anda miliki adalah banyak garis bukti yang membangun kredibilitas dalam simulasi ini.”