Orsakerna till klimatförändringarna kan påvisas med hjälp av en billig hem- eller skoldator, tack vare ett Python-program utvecklat av ett team vid University of Bath.

Programmet, den enda i sitt slag, kommer att demonstreras för första gången på lördag på British Science Festival – en gratis, veckolångt evenemang som hyllar människorna och idéerna i vetenskapens hjärta. Evenemanget vänder sig till både skolbarn och allmänheten, och årets festival hålls i Chelmsford, Essex.

Climate Predictor designades för att köras på en Raspberry Pi - en liten dator som kan köpas (tillsammans med ett tangentbord och en mus) för cirka 50 £, och koden kan laddas ner gratis på vilken hem- eller skoldator som helst. Även om det är mycket mindre sofistikerat än klimatmodellerna som används av Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) för att förutsäga klimatförändringar, och som kräver en superdator för att köra, Python-programmet (en högnivå, allmänt programmeringsspråk) kan fortfarande ge användbara förutsägelser och kan utlösa insikter om klimatkriserna.

Chris Budd OBE, Matematikprofessor vid University of Bath och medskapare av den Python-baserade klimatsimulatorn, sade att utmaningen var att utveckla ett program som skulle tillåta unga människor att på ett enkelt sätt utforska vad som händer med klimatet när, till exempel, Koldioxid släpps ut i atmosfären genom mänsklig aktivitet. Användare av programmet kan ändra mängden koldioxid som frigörs under en given tidsperiod och sedan se vad som händer med atmosfärstemperaturen som ett resultat.

Professor Budd säger att han hoppas att programmet kommer att laddas ner till klassrumsdatorer över hela landet, och att det kommer att hjälpa eleverna att förstå mer om varför vårt klimat förändras.

"Att förstå varför förändringar i koldioxid kommer att leda till klimatförändringar kommer förhoppningsvis att hjälpa många människor att se skälen till varför vi bör ändra vårt beteende för att minska vårt koldioxidavtryck, " sa han. "Dessa datorkoder tydliggör sambandet mellan stigande koldioxidnivåer och sedan stigande temperatur, och visa hur vi kan förutsäga vad temperaturförändringen kommer att bli om koldioxidnivåerna fortsätter att stiga."

På festivalen, Professor Budd och hans team kommer också att visa två andra program som kan laddas ner. Den ena är en matematisk modell som simulerar möjliga tipppunkter i klimatet – det vill säga, punkter när små förändringar kan leda till accelererade och oåterkalleliga effekter.

Den andra fokuserar på orsakerna till de istider som har inträffat under de senaste miljoner åren, och kommer att visa hur förändringarna i klimatet under dessa händelser kan förutsägas matematiskt. Orsakerna till tidigare klimatförändringar, och istider i synnerhet, är intresseområden för professor Budd och hans team.

"Genom att förstå vad som fick vårt klimat att förändras tidigare, vi har mycket bättre förutsättningar att se hur det kommer att förändras i framtiden, sa professor Budd.

Yang Zhou och Tosin Babasola presenterar också programmen på vetenskapsfestivalen, Matematik Ph.D. studenter på Bath. Båda hjälpte till att utveckla Climate Predictor.

"Att känna till och förstå klimatförändringarna är viktigt för mig och för min generation, " sa Zhou. "Det är spännande att visa människor hur matematik kan användas för att lösa viktiga verkliga problem. Ibland, även enkel matematik – som detta Python-program – kan förklara en mycket komplicerad situation."

Herr Babasola, vars forskning fokuserar på effekterna av klimatvariationer på jordbrukets avkastning i hans hemland Nigeria, tillade:"Det här programmet är ett exempel på hur en matematisk modell kan hjälpa oss att förstå effekterna av koldioxid på världen. Jag älskar hur matematik kan öka vår förståelse för verkliga händelser och lösa de problem som uppstår från våra dagliga aktiviteter. "