Az újabb éghajlati modellek fejlesztése nagyobb bizonytalanságot eredményezett a jövőbeli éghajlati előrejelzésekben. A klímamodellek hibásak és rosszabbodnak? NASA Goddard űrrepülési központ
Az első klímamodelleket a fizika és a kémia alapvető törvényeire és a célja a tanulás az éghajlati rendszer. Az éghajlatváltozási modellek használata hevített terepet játszik a változó éghajlatunk nyilvános vitájában.
Klíma modellek képvisel a fizikai világot az ismert fizikai törvényeken alapuló egyenlet-sorozat felhasználásával. Ezek a modellek virtuális laboratóriumok; ezek az eszközök lehetővé teszik számunkra olyan kísérletek elvégzését, amelyeket a valós világban nem végezhetünk el.
Mint minden tudományos felszerelés, az éghajlati modelleket gondosan fejlesztették és ellenőrzik. A modellbe vetett bizalmunk azon alapul, hogy képes reprodukálni a jelenlegi éghajlatot és a megfigyelt változásokat, valamint a múlt.
Jól van
Az éghajlati modellek megbízhatóan rögzítik klímarendszerünk sok szempontját. A modellek számos fontos természetes éghajlati folyamatot reprodukálnak, ideértve a szezonális és a napi hőmérsékleti ciklusok, amelyeket a valós világban tapasztalunk meg.
Az éghajlati modellek pontosan reagálnak az éghajlati rendszeren kívüli zavarokra is. 1992-ben NASA tudósok a Mt Pinatubo vulkánkitörést használták mintájuk tesztelésére. Pontosan megjósolták a megfigyelt éghajlati hűtést, amely a valós világban az 1990-es évek elején reagált ezekre a vulkáni aeroszolokra.
Az Mt Pinatubo vulkáni kitörésére és a megfigyelt hűtésre becsült klímamodell reakció összehasonlítása. A Pinatubo-hegy kitörése: hatások a légkörre és az éghajlatra módosítva (1996)
A modellek a növekvő üvegházhatású gázok hatására a globális hőmérsékleten tapasztalható 20. századi felmelegedést is rögzítik. Valójában a tudósok tették pontos éghajlati modell jóslatok már 1975-ben, még mielőtt az erős felmelegedés nyilvánvalóvá vált volna a megfigyelési feljegyzésekben.
Az éghajlati modell előrejelzései 1975-ben, a megfigyelésekkel összehasonlítva. Módosítva a Szkeptikus tudományból (www.skepticalscience.com/lessons-from-past-climate-predictions-broecker.html)
Kísérletezés a virtuális világban
Ezek a virtuális laboratóriumok segítenek megérteni a Föld összekapcsolt összetevői közötti kölcsönhatások természetét. Láthatjuk, hogyan változások Az erdőirtás és a mezőgazdaság a talaj felszínén jelentős hatással van az éghajlatra.
Megvizsgálhatjuk az éghajlati rendszer reagálását a nagy zavarokra vagy „erőszakokra” is. Korábbi tanulmányok előadás hogy az Atlanti-óceán északi részén az idealizált jéglemez olvadása következtében óriási zavarok fordulhatnak elő az óceáni áramlatokban és a levegő hőmérsékleteiben.
A modellek lehetővé teszik a jövőbeni változások vizsgálatát is. Összes program a szélsőséges hőmérsékleti hőmérsékletek jelentős felmelegedése a következő évszázadban, ami segít felbecsülni a veszélyeztetett rendszerekre gyakorolt jövőbeni lehetséges potenciális hatásokat.
Nézze a nagy képet
Ezen modellezési sikerek ellenére megtehetjük soha tökéletesen írja le az összetett, kaotikus fizikai világunkat egy sor egyenlettel. A kis változások bonyolult módon befolyásolhatják az éghajlati rendszert, és továbbra is fejlesztjük az éghajlati rendszer legbonyolultabb aspektusainak elméleti megértését.
Például a felhők pontos modellezése továbbra is kihívás. Nem tudjuk pontosan hogyan képződnek a felhők, ami azt jelenti, hogy nem feltétlenül tudjuk, hogyan reprezentálhatjuk a felhőfolyamatokat a klímamodellben. A szükséges közelítések a felhőképződés modellezésén keresztül különbségeket okozhatunk a modellek és a való világ között, mint például túl sok tartós szitálás a modellekben.
A modell eredményekbe vetett bizalmunk szorosan kapcsolódik a térbeli és az időbeli skálákhoz. A globális léptékű modelleknél szilárdabb eredményeket érnek el hosszabb távú, szélesebb körű változások vizsgálatánál, mint az egyes helyszíneken, adott időpontokban.
Mindezen tanulmányokhoz nincs egyetlen legjobb éghajlati modell, hanem az együtt használható modellek gyűjteménye. Időközben a rendelkezésre álló megfigyelések egy sorában megtalálhatjuk a valós éghajlatot, az összes velejáró kaotikus variabilitással. Ennek a kaotikus elemnek a figyelembevétele érdekében felmérjük, hogy a modellcsoport átlaga és tartománya miként hasonlít a megfigyelésekhez.
Amikor ezt a megközelítést alkalmazzuk, és figyelembe vesszük a nagyszabású változásokat évtizedekkel vagy annál tovább, az éghajlati modellek hatékony eszközök, amelyek lehetővé teszik a múltbeli, jelenlegi és jövőbeli éghajlati változásokkal kapcsolatos kérdések megválaszolását.
A legkorszerűbb
A Az IPCC ötödik értékelő jelentése hamarosan esedékes, és magában foglalja a legújabb generáció éghajlati modellek. Intuitivitívnak tűnik, de korai eredmények arra utalnak, hogy a jelentős modelljavítások szélesebb körű, nem pedig kisebb bizonytalanságot eredményezhetnek a jövőbeli éghajlati előrejelzésekben.
A fennmaradó bizonytalanságok nem azt jelzik, hogy a modellek egyre romlanak, vagy hogy az éghajlatváltozás megértése egyre kevésbé világos. Valójában az éghajlati modellek javultak a megfigyelt éghajlat nagy részének szimulálásában.
Ezek a jövőbeli bizonytalanságok részben az újabb modellekből fakadnak, amelyek ma már sokkal fontosabb, de összetett folyamatokat tartalmaznak. Például a modellek ma már tartalmazhatnak az ipari szennyezés kis részecskéit, valamint az éghajlat, a növényzet és a talaj felszínének kölcsönhatásait.
Tudjuk kedvelése az éghajlati modellek fejlesztése a természetes szelekcióhoz. A sikeres modellek és alkotóelemeik virágzik, míg a kevésbé hatékony modellek végül leesnek és kihalnak.
Tudományos, nem politikai eszközök
A közelmúltbeli fejlesztések ellenére az éghajlati modellek villámcsapássá váltak. A modellek egyre politizáltabbá válik és a modell-alapú tanulmányok gyakran heves válaszokat keltenek arra, hogy az éghajlati modellek hibásak és nem bízhatók meg.
A modell tökéletességére vonatkozó ezen elvárások nem megfelelőek; Noha a modellbiztonság soha nem érhető el, bízunk benne, hogy klímamodelleket használunk.
A meteorológusok Knutson és Tuleya vegye figyelembe, hogy „ha a jövő megfigyelései lennének, akkor nyilvánvalóan inkább megbízunk benne, mint modellekben, de a jövő megfigyelései jelenleg sajnos nem állnak rendelkezésre”.
Időutazó klimatológusok hiányában a modellek páratlan eszközök a változó éghajlati rendszer megértéséhez. Vagyis az éghajlati modellek tudományos eszközök. Ezeket fel kell ismernünk, és szigorú tudományos, nem politikai szkepticizmussal kell megvizsgálnunk őket.
A szerzőkről
Sophie Lewis, posztdoktori kutató, Melbourne Egyetem és Sarah Perkins-Kirkpatrick, posztdoktori kutató, UNSW
Ezt a cikket újra kiadják A beszélgetés Creative Commons licenc alatt. Olvassa el a eredeti cikk.
Kapcsolódó könyvek:
A választott jövő: az éghajlati válság túlélése
írta: Christiana Figueres és Tom Rivett-Carnac
A szerzők, akik kulcsszerepet játszottak az éghajlatváltozásról szóló párizsi megállapodásban, betekintést és stratégiákat kínálnak az éghajlati válság kezelésére, beleértve az egyéni és kollektív fellépést.
Kattintson a további információkért vagy a megrendeléshez
A lakhatatlan föld: élet a felmelegedés után
írta David Wallace-Wells
Ez a könyv feltárja az ellenőrizetlen éghajlatváltozás lehetséges következményeit, beleértve a tömeges kihalást, az élelmiszer- és vízhiányt, valamint a politikai instabilitást.
Kattintson a további információkért vagy a megrendeléshez
A Jövő Minisztériuma: regény
írta: Kim Stanley Robinson
Ez a regény egy közeljövő világát képzeli el, amely az éghajlatváltozás hatásaival küszködik, és víziót kínál arra vonatkozóan, hogyan változhat a társadalom a válság kezelésére.
Kattintson a további információkért vagy a megrendeléshez
Fehér ég alatt: A jövő természete
Írta: Kolbert Elizabeth
A szerző feltárja az emberiség természeti világra gyakorolt hatását, beleértve az éghajlatváltozást, valamint a környezeti kihívások kezelésére szolgáló technológiai megoldások lehetőségét.
Kattintson a további információkért vagy a megrendeléshez
Lehívás: A globális felmelegedés visszafordítására valaha javasolt legátfogóbb terv
szerkesztette Paul Hawken
Ez a könyv átfogó tervet mutat be az éghajlatváltozás kezelésére, beleértve a megoldásokat számos ágazatból, mint például az energia, a mezőgazdaság és a közlekedés.
