Ilmastopelejä ja -simulaatioitaJari Kolehmainen

http://biologi-jari.blogspot.fiTULUVAT-hanke

http://peda.net/polku/tuluvat

Clim`Way (http://climcity.cap-sciences.net/us/index.php)

The Clim`Way on kaupunginhallintapeli. Pelaajan tehtävänä on kehittää kaupunkia ja sen ympäristöä kohti vähäpäästöisempää tulevaisuutta tekemällä resurssien puitteissa erilaisia ratkaisuja julkishallinnon, teollisuuden ja kansalaisten parissa. Peli tarjoaa suuren määrän vaikutukseltaan ja hinnaltaan erilaisia toimintatapoja tavoitteiden saavuttamiseksi. Peli esittelee myös yli 300 videoklippiä.

Tekniset vaatimukset:

Flash Player 8.0 tai uudempi, Adobe Acrobat Reader, resoluutiosuositus 1024 x 768

Tavoite:

Tavoitteena on 50 vuoden aikana (alkaen vuodesta 2008 ja päättyen vuoteen 2058) päästä 115 000 asukkaan kaupungissa Ranskan valtion omien tavoitteiden mukaisiin päämääriin-energiankulutuksen vähentäminen 40 % -uusiutuvien energiamuotojen osuuden lisääminen 60 %-kasvihuonekaasujen (GHG) vähentäminen 75 %-sopeutuminen eli adaptaatio ilmastonmuutokseen

Energia ilmoitetaan ekvivalenttiöljytonneina. Lähtötilanteessa kaupungin energiankulutus on 2,8 ekvivalenttiöljytonnia per asukas, yhteensä 331 907 ekvivalenttiöljytonnia vuodessa.

Kasvihuonekaasujen (GHG) päästöt ilmoitetaan hiilidioksidiekvivalentteina. Lähtötilanteessa kaupungin kasvihuonekaasupäästöt ovat 7,5 tonnia per asukas, yhteensä 865 456 tonnia vuodessa.

Lähtötilanne vastaa Ranskan todellisuutta. Oletuksena on, että ilman toimenpiteitä energiankäyttö ja kasvihuonekaasupäästöt kasvavat.

Pelin kulku:

Valitse Play > Continue. (Vaihda koko näyttöön näppäimellä F11.)

Voit liikkua maisemassa käyttämällä näytön alalaidan nuolia.

OPTIONS = äänet päälle, pelivinkit, pelin tallentaminen

OBJECTIVES = katso tavoitteet ja seuraa tavoitteiden etenemistä

CLIM STATS = seuraa tavoitteiden etenemistä tarkemmin diagrammeina

DIRECT ACCESS = pääset suoraan säätämään eri toimintoja (vaihtoehtoisesti voit klikkailla toimintoja kuvamaisemasta)

Kun haluat säätää jotakin toimintoa, valitse toiminto (Action) ja talleta muutos (Realize the action). Jotkin toimminnot voi aloittaa heti, mutta niiden toteutus vaatii useita vuosia, jolloin tallentamisen jälkeen tulee ilmoitus ”Action in progress” (Action feasible = toiminto toteutettavissa heti, Conditional = muita toimintoja pitää tehdä ensin, Not enough points, Action superseded = olet tehnyt jo tehokkaampia toimenpiteitä tai toimenpide ei ole enää kannattava).

FINISH THE TURN = vaihda seuraavaan vuoteen

PA = julkishallinto

EP = teollisuus, yritykset

CP = kansalaiset

GHG = kasvihuonekaasut

Smog City 2 (http://www.smogcity2.org)

Vaikka Smog City 2 on kuvitteellinen paikka, sen epäpuhtauksien päästöt ovat samankaltaisia kuin monissa suurissa kaupungeissa Yhdysvalloissa. Smog Cityn ilmanlaatua simuloitaessa otetaan huomion sekä ihmisten toiminnot (esim. teollisuus ja liikenne) että luonnon tekijät, jotka vaikuttavat haitallisiin alailmakehän otsonin ja pienhiukkasten määriin.

Jokainen simulaatio edustaa yhtä päivää. Aamulla ilman laatu on yleensä hyvä. Tunti tunnilta epäpuhtauksien määrä kasvaa. Malli ottaa huomioon ihmisten toimintojen vaihtelut kuten aamun ja illan ruuhka-ajat. Pitoisuuksiin vaikuttavat päästöjen liikkuminen, sekoittuminen ja laimentuminen, joihin taas vaikuttavat sääolosuhteet (esim. tuulen nopeus, auringonvalo ja lämpötila). Tietokonemalli ottaa huomioon nämä meteorologiset tekijät, jotka vaikuttavat otsonin ja pienhiukkasten määrää sääteleviin kemiallisiin reaktioihin.

Pelin kehittämistä varten tehtiin tietokoneilla 18 900 malliajoa, joissa selviteltiin sään, väestön, päästötasojen, eri energiamuotojen (polttoaineiden) ja ilmanlaadun välisiä suhteita Smog Cityssa. Mallissa käytetään 86 kemiallista reaktiota ja 43 kemiallista yhdistettä (34 kaasua ja 9 hiukkastyyppiä), joiden avulla simuloidaan otsonin ja pienhiukkasten muodostumista ja tuhoutumista Smog Cityn ilmakehässä.

Tekniset vaatimukset:

mieluiten Flash Player 9.0 tai uudempi, resoluutiosuositus 1024 x 768 tai suurempi

Pelin kulku:

Valitse "Save Smog City 2 from Ozone" (= pelasta Smog City otsonilta), "Save Smog City 2 from Particle Pollution" (= pelasta Smog City hiukkaspäästöiltä) tai "Create Your Own Smog City 2 Experience" (= luo oma Smog City -koe).Pienennä ”Save Smog City 2” -ohje kuvan yläreunasta oikean yläkulman miinuksesta.Tarkkaile Smog Cityn infotaululta lämpötilaa fahrenheitasteina (TEMP) ja ilmanlaatuindeksiä (AQI). Tarkkaile myös oikean alalaidan kuvaa, jossa on esitettynä pienhiukkasten ja otsonin määrän vaihtelu vuorokauden aikana. Diagrammin alapuolella on myös terveysvaroitus.Päivän säätila vaikuttaa oleellisesti otsonin ja pienhiukkasten määriin. Alailmakehän haitallista otsonia on eniten kesällä, kun on korkea lämpötila, heikko tuuli ja paljon auringonvaloa. Voit säätää vasemman reunan liukuvalikosta sääolosuhteita: pilvisyys, pintainversio (alailmakehän jäähtyminen heikkotuulisessa tilanteessa, jolloin normaalista poiketen lämpötila nousee ylemmäksi mentäessä), tuuli, lämpötila (30-110 fahrenheitastetta eli celsiusasteina -18 - +43).Voit säätää liukuvalijosta myös väestömäärää (lähes nollasta kahteen miljoonaan) sekä päästölähteitä: energia, tieliikenne, muu liikenne, kulutustavarat (hiuslakka, maalit, tinneri, liimat, bensiini), teollisuus.Vasemman alareunan Reset-painikkeesta saat palautettua pelin alussa olleet oletusasetukset. Vieressä olevasta Random events -painikkeesta voit kytkeä päälle tai pois ajoittain tapahtuvat satunnaiset ilmiöt (maastopalot ja pölymyrskyt).

Tehtäviä:

Muuta yhtä tekijää kerrallaan. Miten ja miksi alailmakehän otsonin määrä, pienhiukkasten määrä, terveysolosuhteet, lämpötila ja ilmanlaatuindeksi muuttuvat?Palauta sen jälkeen oletusasetukset Reset-painikkeella. Muuta sen jälkeen toista tekijää ja tarkkaile nyt tämän tekijän vaikutuksia.Mihin aikaan vuorokaudesta ilmanlaatu on huonoin ja miksi? Löytyykö jokin tai joitakin tekijöitä, joilla on selvästi muita suurempi vaikutus? Miten päästömääriin olisi tämän perusteella parasta yrittää vaikuttaa?

ElectroCity (http://www.electrocity.co.nz)

ElectroCity on pienimuotoinen kaupunginhallintapeli, jossa pelaaja toimii luomansa kaupungin johdossa. Tavoitteena on kaupungin kehittäminen suuremmaksi, samalla kuitenkin huolehtien ympäristöasioista, energiantuotannosta, taloudesta ja asukkaiden suhtautumisesta pelaajan päätöksiin. Kaupungin tulot perustuvat pääosin säädettävissä olevaan verotukseen, jonka kiristyessä pelaajan suosio luonnollisesti laskee. Tämän lisäksi varoja voi hankkia myymällä alueelta mahdollisesti löytynyttä kivihiiltä ja maakaasua.

Peli on vuoropohjainen ja pelaajalla on alkuun suurelta kuulostavat 150 vuoroa aikaa kaupungin kehittämiseen. Pelin lähdettyä kunnolla käyntiin vuorot kuitenkin vaihtuvat varsin reippaaseen tahtiin, sillä useimmat rakennuskohteet yms. vaativat useamman vuoron valmistuakseen. Tarvittaessa pelin voi kuitenkin tallentaa myöhemmin jatkettavaksi.

Jokainen pelin rakennuskohde sisältää omat hyvät ja huonot puolensa. Näiden lisäksi niillä on omat vaikutuksensa mm. ympäristöön ja turismiin, esimerkiksi hiilivoimala saastuttaa sekä heikentää kaupungin houkuttelevuutta turistien näkökulmasta.

C-Learn (http://forio.com/simulation/climate-development/)

C-Learn on kasvihuonekaasupäästöjen, ilmakehän kasvihuonekaasupitoisuuksien ja lämpötilan nousun yhteyttä havainnollistava sovellus. Se soveltuu erityisesti erilaisten päästörajoitusten arvioitujen ilmastovaikutuksien esittämiseen. Pohjana päästömäärien kehitykselle on IPCC:n A1FI-skenaario (BAU = business as usual). Ladattavassa täysversiossa (Internet-osoitteesta http://climateinteractive.org/simulations/C-ROADS) on mahdollista käyttää muitakin skenaarioita.

Muista vastaavista sovelluksista poiketen C-Learn tarjoaa mahdollisuuden muokata tulevaa päästökehitystä kolmelle eri maaryhmälle (kehittyneille maille ja kahdelle erilaiselle kehitysmaista koostuvalle maaryhmälle) erikseen. Tämä tuo sovellukseen yhden näkökulman lisää, sillä nyt käyttäjä voi havainnollistaa kehittyneiden ja kehittyvien maiden kasvihuonekaasupäästöjen rajoittamisen vaikutusta kokonaispäästöihin.

C-Learn mahdollistaa myös pienimuotoisen maankäytössä tapahtuvien muutosten vaikutusten havainnollistamisen. Käyttäjä voi säätää sekä tulevaa metsien hakkuiden että metsittämisen määrää. Tämä tosin tapahtuu globaalisti eikä maaryhmittäin niin kuin suorien kasvihuonekaasupäästöjen tapauksessa.

Kasvihuonekaasupäästöjen rajoittamisen ja maankäytössä tapahtuvien muutosten vaikutus esitetään ensisijaisesti ilmakehän hiilidioksidipitoisuuden ja lämpötilan nousun (verratuna esiteolliseen aikaan) tulevaa kehitystä esittävien kuvaajien avulla. Tämän lisäksi käyttäjä voi halutessaan tarkastella myös päästöjen vaikutusta merenpinnan nousuun. Peräkkäisistä simulaatioista sovellus muistaa aina viisi viimeistä, mikä mahdollistaa erilaisten päästöleikkausten helpon vertailun. Kuvaajien lisäksi sovelluksen tuottama data on saatavilla myös numeerisessa muodossa, mikä mahdollistaa esimerkiksi datan jatkokäytön ja omien kuvaajien teon taulukko-ohjelmassa.

Tehtäviä:

Sovelluksessa on oletuksena esitettynä tilanne, jossa kasvihuonekaasupäästöt jatkavat kasvuaan läpi kuluvan vuosisadan. Kuinka paljon globaalia lämpötilan nousua hillitsisi päästöjen rajoittaminen nykytasolleen? Kuinka paljon merenpinnan nousu olisi tässä tapauksessa?

Entä jos päästöjä saataisiin vähennettyä nykyhetkestä vuosittain yhdellä prosentilla?

Kuinka paljon ennuste muuttuu, jos päästöt saadaan yhden prosentin vuosittaiseen laskuun vasta vuonna 2025?

Tee ohjelman avulla esitys päästöleikkauksista, joilla lämpeneminen vuosisadan loppuun mennessä saataisiin rajoitettua kahteen asteeseen. Pohdi myös leikkausesityksen realistisuutta.

The Climate Challenge – Our Choices (http://www.planetseed.com/node/15254)

Kyseessä on varsin yksinkertainen ja helppokäyttöinen sovellus on animoitu simulaatio, joka havainnollistaa CO2-päästöjen ja ilmakehän CO2-pitoisuuden välistä yhteyttä.

Aluksi sovelluksella voi näyttää, kuinka CO2-päästöt ovat kasvaneet vuosina 1950-2007. Samalla esitetään myös se, kuinka paljon hiiltä on sitoutunut erilaisiin hiilinieluihin. Ilmakehän CO2-pitoisuuden kehitys animaatiossa näytetään kahdella tavalla. Perinteisen aikasarjakuvaajan lisäksi pitoisuuden kasvamista havainnollistetaan täyttyvällä kylpyammeella.

Sovelluksen edettyä vuoteen 2007 asti kohtaa käyttäjä valinnan tulevaisuuden CO2-päästöjen kehityksestä. Tässä kohtaa voidaan valita yksi kolmesta CO2-päästöjen tulevaisuudenkulusta. Ensimmäisessä vaihtoehdossa päästöjen annetaan kasvaa nykyistä tahtiaan. Toisessa vaihtoehdossa päästöt rajoitetaan jotakuinkin nykytasolle. Kolmas vaihtoehto tarjoaa tilanteen, jossa päästöjä pystytään vähentämään välittömästi ja jatkamaan tätä vähentämistä vuoteen 2070 asti, jolloin päästöt olisivat suunnilleen vuoden 1960 tasolla.

Kysymysmerkistä saat näkyviin ohjeen ja sen alla olevasta pysäytysmerkistä voit palauttaa vuoden 1950 tilanteen.

Sovellus tarjoaa keinoja mm. seuraavien asioiden havainnollistamiseen:

1. Jos CO2-pitoisuuden kasvu halutaan rajoittaa siedettävälle tasolle (tässä käytetty 450 ppm), ei päästöjen rajoittaminen nykytasolle riitä.

2. CO2-pitoisuus kasvaa tämän vuosisadan aikana, vaikka rajujakin päästövähennyksiä tehtäisiin välittömästi.

Huom.! Monimutkaisempia diagrammeja jo havaitusta lämpötilojen, merijään ja hiilidioksidipitoisuuksien kehityksestä voi piirtää WoodForTrees-sovelluksella osoitteessa http://www.woodfortrees.org/plot/. Katso joitakin esimerkkejä vaikkapa Internet-sivulta https://sites.google.com/site/biologiajamaantiede/agw.

Climate Momentum Simulation(http://climateinteractive.org/simulations/climate-momentum-simulation/climate-momentum)

Simulaatio, joka havainnollistaa merenpinnan korkeuden (konservatiivinen, varovainen arvio), lämpötilan (verrattuna esiteolliseen aikaan), ilmakehän CO2-pitoisuuden ja CO2-päästöjen reagointia tämän vuosisadan aikana erilaisiin päästöskenaarioihin. Diagrammien alla olevassa liukukytkimessä on valittavissa kuusi erilaista päästöskenaariota. Ne ulottuvat oletusarvona näkyvästä skenaariosta, jossa päästöjä ei juurikaan pyritä vähentämään, skenaarioon, jossa päästöjä rajoitetaan erittäin rajusti. Sovellus tarjoaa nopeasti omaksuttavan tavan havainnollistaa esimerkiksi sitä, kuinka suuria päästövähennyksiä tarvitaan, jotta globaali lämpeneminen jäisi tavoiteltuun kahteen asteeseen.

Fate of the World (http://www.fateoftheworld.net)

FOTW on maksullinen peli. TULUVAT-hanke on hankkinut joitakin lisenssejä, jotka oikeuttavat pelin laatamiseen omalle koneelle. Hankkeen päättymisen jälkeen peli on poistettava koneelta. Jos olet kiinnostunut lataamaan pelin omalle koneellesi, ota yhteyttä Heikki Tuomenvirtaan (sähköpostiosoite heikki.tuomenvirta@fmi.fi).

FOTW on strategiapeli, joka simuloi ilmastonmuutoksen maailmanlaajuisia ja paikallisia vaikutuksia yhteiskuntaan ja ympäristöön seuraavan 200 vuoden aikana. Pelissä pelaaja toimii kansainvälisen järjestön johtajana. Tehtävänä on oikeita poliittisia, tieteellisiä ja teknisiä valintoja tekemällä ratkaista erilaisia ilmastonmuutokseen liittyviä ongelmatilanteita. Pelaaja joutuu kohtaamaan luonnonkatastrofeja, ulkomaista diplomatiaa, laitonta toimintaa ja teknologisia läpimurtoja, samalla huolehtien kasvavasta ruoan ja energian tarpeesta maapallon väkiluvun kasvaessa.

Pelin tieteellinen pohja perustuu Oxfordin yliopiston professori Myles Allenin tutkimuksiin ja se pitää sisällään yli 1000 vaikutustekijää metsäpaloista aina resurssikilpailusta johtuviin sotiin ja yli 100 poliittista ohjelmaa, jotka pitävät sisällään mm. panostusta tiettyihin energianlähteisiin ja tutkimuksen suuntaamista sekä erilaisia sopeutumis- ja hillintäohjelmia.

Pelaaminen tapahtuu vuoropohjaisesti, ajan edetessä aina viisi vuotta yhdellä vuorolla. Pelissä maapallo on jaettu 12 alueeseen. Peli alkaa vuodesta 2020, mutta päättymisvuosi vaihtelee pelatusta tehtävästä riippuen. Kullakin vuorolla pelaaja valitsee resurssien puitteissa toimeenpantavat ns. politiikkakortit. Näiden korttien hinta vaihtelee,eikä niitä voi käyttää yhden vuoron aikana kuin rajoitetun määrän. Julkinen mielipide on pelissä myös tärkeässä roolissa. Pelaajan toiminta tietyllä alueella voidaan kieltää, jos päätökset aiheuttavat liikaa vastustusta.

Tehtävän suorittaminen onnistuneesti vaatii annettujen tavoitteiden täyttämistä ja toisaalta epäonnistumiseen johtavien tilanteiden välttämistä. Vaadittava tulostavoite voi olla esim. globaalin lämpenemisen rajoittaminen kolmeen asteeseen. Haastavan pelistä tekee se, että samaan aikaan yleinen mielipide ei saa laskea liikaa eikä inhimillisen kehityksen indeksi HDI saa laskea alle 0,5:n. Eli pelkällä kasvihuonekaasupäästöjen yltiöpäisellä rajoittamisella ei pelissä pitkälle pötkitä. Peli tarjoaa kattavasti statistiikkaa vuorojen välissä tapahtuvasta kehityksestä, jolloin käytettyjen politiikkakorttien vaikutusten seuranta helpottuu.

Peli on sisällöltään hyvin mittava, ja alkuun pääseminen voi ottaa aikaa ja vaatia malttia. Pelin englannin kieli voi myös rajoittaa pelin sisäistämistä, jolloin tuloksena voi olla päämäärätöntä klikkailua suuren osan sisällöstä mennessä yli hilseen.