När jordens befolkning ökar, det kommer att sätta mer press på matresurserna. Det gör det viktigare än någonsin att ha exakta väderprognoser som kan bidra till att öka produktiviteten. Som ett resultat av en sådan efterfrågan, marknaden reagerar med att öka finansieringen som universitet och forskningsinstitut får, i hopp om att lösa problemet. Genom att göra så, det har ökat vår medvetenhet om det faktum att, fram till denna punkt, vi har aldrig riktigt haft exakta prognoser som sträcker sig mellan flera veckor till månader, tidsramar som forskare kallar undersäsong till säsongsbetonad.

En grupp av intressenter som utan tvekan är mest påverkad av denna brist på prognoser är bönder vars skördar påverkas direkt av vädret. Utan korrekta undersäsongs- eller säsongsprognoser, bönder har liten eller ingen förmåga att anpassa sig. Istället, de måste plantera sina frön i början av varje säsong och hoppas att de kan upprätthålla sina skördar i det väder som än kommer.

Som åttonde generationens bonde i Kanada, Jag tyckte att det var både upplysande och motiverande när jag fick chansen att se den andra sidan av prognosmyntet genom att arbeta med ett klimatforskarteam vid det schweiziska federala tekniska institutet. Att exponeras för teknikerna och utmaningarna för att producera korrekta väderprognoser i sommar har varit en skarp kontrast från lärorna som fördes i arv på gården.

Som bonde, du har en känsla för hur vädermönstren förändras under en lång tidsperiod, med tanke på att du vanligtvis arbetar tillsammans med din far och farfar. I denna familjedynamik, dina äldste skulle förmedla information genom berättelser som gör att du bättre kan förstå utvecklingen av landet du arbetar på. När jag var liten, min farfar beskrev alltid snövallarnas höjd när han var yngre genom att jämföra det med staketstolparna, och förklarade hur det hade minskat sedan han var barn.

Detta blev min första interaktion med tanken att klimatet kan förändras. I jämförelse, klimatforskare undviker ofta mänskliga vittnesmål eftersom de kan vara partiska, och i stället förlita sig på data som samlats in på närliggande väderstationer eller satelliter som ger uppskattningar av vårt väder på marken. I det här sammanhanget, att byta från ett bonde-tänkesätt till ett forskartänk ändrar tolkningen från kvalitativa beskrivningar (ordbaserade) till kvantitativa beskrivningar (sifferbaserade).

Den mest grundläggande förändringen i min förståelse under denna process var att verkligen förstå vad klimatsystemet är och hur förutsägelser producerades. Som bonde, du bryr dig egentligen bara om temperaturen och mängden regn, eftersom det var detta som påverkar dina grödor, men du skulle aldrig lägga mycket tanke på mekanismerna som styr det. Detta leder till att man lägger stor vikt vid förståelse av klimatologi, vilket bara är det genomsnittliga vädret för en given plats och tid på året. Dessutom, bönder försöker avgöra om temperaturen eller nederbörden förändras i en viss riktning genom att dra på personliga konton, som snöhöjden.

En av de största svårigheterna för en bonde som använder denna teknik är att förstå när exakt en trend stannar, eftersom trenden är oberoende av årlig variation. Variabilitet hänvisar helt enkelt till det faktum att vissa år kan vara särskilt varma, följt av särskilt kalla år, allt medan det övergripande klimatet blir varmare. Så, för att förstå en trend genom förstahandsupplevelse, du måste vänta flera år innan du drar några slutsatser för att säkerställa att det var en trend och inte bara en slumpmässig händelse. Detta blev uppenbart för mig efter att ha sett mina äldre klaga på hur variationen mellan årstiderna har ökat under åren, vilket gör det mycket svårare för dem att förutse trender.

I motsats till detta, klimatforskare fokuserar på vädrets mekanismer, som är de mycket grundläggande sätten att väder uppstår. Detta kan inkludera enkla saker som hur solljus får vatten att avdunsta i atmosfären eller hur vindar påverkar molnen. Härifrån, de bestämmer sedan vilken effekt dessa mekanismer har på temperatur och nederbörd och letar efter speciella händelser eller långsiktiga mönster som kan förändra dessa mekanismer, vilket kan göra dem mer förutsägbara. De tittar också mest på atmosfären (som moln, och vindar), såväl som haven (som havets yttemperaturer) för tips om vad som kommer att hända.

De flesta människor har intuitivt känt förhållandet mellan dessa två system för väder, som en varm sommardag, som kan värma marken och ofta följs av ett kraftigt åskväder. Detta kan förklaras helt enkelt av hur varm luft stiger, så moln kan växa, och så småningom producera regn. Det blir oerhört mer komplext när man tänker på samspelet mellan olika system och hur de påverkar varandra för att skapa olika resultat. Detta är mitt huvudområde för närvarande.

I slutet, att kunna se vad som krävs för att skapa mer exakta förutsägelser, sådana som sträcker sig veckor eller månader in i framtiden, och att kontrastera denna process med hur bönder bestämmer väder är upplysande. Det illustrerar verkligen hur de viktigaste intressenterna för väderpåverkan inte har förändrats på årtusenden - bara det när systemet blir mer komplext, specialister leder nu vägen för att förbättra prognoserna och se till att bönderna fortsätter att ha koll på vädret.

Den här historien är återpublicerad med tillstånd av Earth Institute, Columbia University http://blogs.ei.columbia.edu.