Geçmiş ve Gelecekteki İklim Geçişlerini Aktarmak için Üretici Sanatı Kullanmak
Summary
Burada, iklim verilerini üretken sanat olarak görselleştirmek için bir protokol sunulmaktadır.
Abstract
Modern iklimi anlama yeteneği, geçmiş iklim değişkenliğinin temel bir anlayışına ve gezegenin birbirine bağlı geri bildirimlerle stabilize edilme yollarına dayanır. Bu makale, derin deniz çökeltilerinde korunan geçmiş iklim geçişlerinin kayıtlarını sürükleyici bir görselleştirme yoluyla geniş kitlelere çevirmek için benzersiz bir yöntem sunmaktadır. Bu görselleştirme, izleyiciler için sürükleyici bir deneyim yaratmak için buzul ve buzullar arası geçişlerin jeokimyasal kayıtlarını ve gelecekteki antropojenik ısınma için model tahminlerini içeren, onları Dünya tarihinin alt kümeleri arasındaki ince, nüanslı farklılıklarla etkileşime girmeye ve yansıtmaya davet eden bir multimedya enstalasyonudur. Bu çalışma, modern buzul-buzullararası döngüselliğin (~ bir milyon yıl önce) başlangıcından başlayarak, geçmiş iklimi öngörülen gelecekteki antropojenik ısınma için model sonuçlarla karşılaştırarak (2099’a kadar) beş zaman aralığını sergilemektedir. Enstalasyon, bir odadaki farklı yüzeylerde gösterilen, zamanın her bir alt kümesi için bir tane olmak üzere birkaç deneysel projeksiyondan oluşur. İzleyiciler uzayda hareket ettikçe, projeksiyonlar hız, renk, katmanlama ve tekrarlama gibi animasyon yöntemlerini kullanarak farklı iklim geçişleri boyunca yavaşça döner ve bunların tümü gezegenin küresel iklimle ilgili benzersiz davranışını iletmek için bölgeye özgü verilerle üretilir. Bu çalışma, kurulumun merkezinde bir Perlin Gürültüsü algoritması kullanılarak oluşturulan üretken animasyonlarla benzersiz bilimsel veri görselleştirmesi için bir çerçeve sağlar. Deniz yüzeyi sıcaklığı, besin dinamikleri ve iklim değişikliği oranı gibi araştırma değişkenleri, renk, ölçek ve animasyon hızı gibi resmi sonuçları etkiler ve bunların hepsinin manipüle edilmesi ve belirli verilere bağlanması kolaydır. Bu yaklaşım aynı zamanda verileri çevrimiçi yayımlama olanağına olanak tanır ve görsel parametreleri çok çeşitli nicel ve nitel verilere ölçeklendirmek için bir mekanizma sağlar.
Introduction
Üretici sanat ve burada kullanılan yöntemler, verilerin bütünlüğünü korurken nicel verilerin animasyonlara doğrudan çevrilmesine izin verir. Sanatçılar uzay ve zaman algılarını keşfetmek için üretken sanatı kullanırlar1,2, ancak üretken sanat henüz mekansal veya zamansal bilimsel verilerle yaygın olarak kullanılmamaktadır. Burada sunulan çalışma, iklim verilerini sergilemek için üretken görsel ürünler kullanmak için basit bir çerçeve sunmaktadır. Bu ürünler, ister yüz yüze sergiler oluşturmak için ister bir sunum veya çevrimiçi yayın için görsel bir yardım olarak kullanılsın, yaygın olarak uygulanabilir.
Renk, şekil, boyut ve hız gibi öğeleri ölçeklendirmek için jeokimyasal ölçümlerin veya tahminlerin kullanılması, izleyicinin bir makaleyi okumasına, bir grafiği yorumlamasına veya bir veri tablosuna bakmasına gerek kalmadan değişim oranlarını ve büyüklüklerini görsel olarak iletmenin bir yolunu sağlar. Alternatif olarak, seçilen değişkenlerin randomizasyonu, gelecekteki projeksiyonlarda olduğu gibi, veri eksikliğini veya belirsizliği iletmek için kullanılır. Jeolojik geçmiş ve geleceğin yan yana gelmesi, belki de bu ürünlerin bilim iletişim araçları olarak etkinliğinin ayrılmaz bir parçasıdır. Son deneyimler genellikle modern iklim değişikliği için karşılaştırmanın temeli olarak hizmet eder ve antropojenik iklim değişikliğinin büyüklüğünü kavramayı zorlaştırır3.
Bu makalede görselleştirilen jeokimyasal ölçümler, Pleistosen geçişinin ortalarını (MPT; 1.2 milyon ila 600.000 yıl önce) kapsamaktadır ve Uluslararası Okyanus Keşif Programı Sitesi U1475 4,5’ten Güney Okyanusu’nun kuzey sınırına yakın değişiklikleri kaydetmektedir. MPT verileri, gezegen soğudukça ve buzul ve buzullar arası değişkenlik arttıkça okyanus koşullarındaki değişiklikleri vurgulayan dört animasyonda sunulmaktadır6. Bu, Dünya’nın ikliminin doğal ritmini ortaya koyan jeolojik bir temel sağlar ve gelecekteki iklim projeksiyonlarına keskin bir şekilde zıt olan uzun vadeli bir soğutma eğilimini vurgular. Gelecekteki sıcaklık tahminleri, New York, NY7 konumu için Temsili Karbon Yolu 8.5 (RCP 8.5; 2100 yılında 8.5 W /m2’lik bir ışınım kuvveti ile senaryo) zorlamaları altındaki 20 iklim modelinin sonuçlarının ortalama değerleridir. RCP 8.5, 21008 yılına kadar ortalama küresel sıcaklıkta 3,7 ° C’lik bir artışla sonuçlanan en kötü sürdürülebilir emisyon senaryosunu temsil eder. Bu nedenle, bu makale, iklim değişikliği oranlarını ve iklim değişkenliğini karşılaştırmak için gelecekteki projeksiyonları jeolojik verilerle karşılaştırmanın bir yolunu göstermektedir.
Protocol
Representative Results
Discussion
Bu çalışma, üretici sanatın bilim iletişimi amacıyla yararlılığını vurgulamaktadır. İş akışı, varolan verileri bir animasyon içindeki öğelere çevirmek için kullanılabilir. Bu çalışmadan elde edilen animasyon çıktıları, kod her çalıştırıldığında animasyonun farklı bir sürümünün oluşturulması bakımından benzersiz olsa da, görsel öğeler jeokimyasal ve iklim modeli verilerine ölçeklendirilir; Böylece, giriş verileri aynı kaldığı sürece renk, hız ve boyut gibi öğe…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Bu projenin başlangıcında Georgia Rhodes ve Stuart Copeland’dan aldığımız desteği takdir etmek istiyoruz – onların teşviki ve mentorluğu başarımız için çok önemliydi. Ayrıca, JavaScript’te kodlamayı öğrenmede bir kaynak olarak https://p5js.org/reference/ faydasını vurgulamak istiyoruz. Bu materyal, kısmen EPSCoR İşbirliği Anlaşması #OIA-1655221 ve Vis-a-Thon programı ve Rhode Island Deniz Hibesi [NA23OAR4170086] kapsamında Ulusal Bilim Vakfı tarafından desteklenen çalışmalara dayanmaktadır.
Materials
| Easel | Uline | H-1450SIL | Telescoping easel to hold foam core board |
| Foam Core Poster Board | Royal Brites | #753064 | Foam core board used as a canvas for projection |
| Live Server | Microsoft; Publisher: Ritwick Dey | Version 5.7.9 | Software extension for Visual Studio Code which allows for viewing of animations in a browser window. Downloaded at: https://marketplace.visualstudio.com/items?itemName=ritwickdey.LiveServer |
| Throw Projector | Optoma | 796435814076 | Any model throw projector which will work for projection surface/distance desired |
| Visual Studio Code | Microsoft | Version 1.74 for MAC OS | Software for code editing and execusion. Downloaded at : https://code.visualstudio.com/ |
References
- Anadol, R. e. f. i. k. . Refik Anadol. , (2023).
- Lieberman, Z. . Paint with your Feet. , (2011).
- Moore, F. C., Obradovich, N., Lehner, F., Baylis, P. Rapidly declining remarkability of temperature anomalies may obscure public perception of climate change. Proceedings of the National Academy of Sciences. 116 (11), 4905-4910 (2019).
- Marcks, B. A. δ15N in planktonic foraminifera species G. bulloides and G. inflata from IODP Site 361-U1475. [Dataset]. PANGAEA. , (2022).
- Cartagena-Sierra, A. Latitudinal migrations of the subtropical front at the Agulhas plateau through the mid-Pleistocene transition. Paleoceanography and Paleoclimatology. 36 (7), e2020PA004084 (2021).
- Ford, H. L., Chalk, T. B. The mid-Pleistocene enigma. Oceanography. 33 (2), 101-103 (2020).
- . U.S. Climate Resilience Toolkit Climate Explorer Available from: https://crt-climate-explorer.nemac.org/ (2021)
- Stocker, T. . IPCC: Climate Change 2013: The Physical Science Basis. Contribution of Working Group I to the Fifth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change. , 1535 (2013).
- Starr, A., et al. Antarctic icebergs reorganize ocean circulation during Pleistocene glacials. Nature. 589 (7841), 236-241 (2021).
- Li, Q., McCarthy, L. L. . P5.js. , (2023).
- Perlin, K. Improving noise. Proceedings of the 29th Annual Conference on Computer Graphics and Interactive Techniques. , 681-682 (2002).
- Lisiecki, L. E., Raymo, M. E. A Pliocene-Pleistocene stack of 57 globally distributed benthic δ18O records. Paleoceanography. 20 (1), PA1003 (2005).
- Robinson, R. S. Insights from fossil-bound nitrogen isotopes in diatoms, foraminifera, and corals. Annual Review of Marine Science. 15, 407-430 (2023).
