Οι βελτιώσεις σε νεότερα κλιματικά μοντέλα έχουν οδηγήσει σε μεγαλύτερες αβεβαιότητες στις μελλοντικές κλιματικές προβλέψεις. Είναι τα κλιματικά μοντέλα ελαττωματικά και χειροτερεύουν; Κέντρο πτήσης διαστημικών πτήσεων της NASA Goddard
Τα πρώτα κλιματικά μοντέλα βασίστηκαν σε θεμελιώδεις νόμους της φυσικής και της χημείας και σχεδιασμένο για μελέτη το κλιματικό σύστημα. Τώρα, η χρήση κλιματικών μοντέλων είναι θερμαινόμενο έδαφος στη δημόσια συζήτηση για το μεταβαλλόμενο κλίμα μας.
Κλιματικά μοντέλα εκπροσωπώ ο φυσικός κόσμος χρησιμοποιώντας μια σειρά εξισώσεων που βασίζονται σε αυτούς τους γνωστούς φυσικούς νόμους. Αυτά τα μοντέλα είναι εικονικά εργαστήρια. Αυτά είναι τα εργαλεία που μας επιτρέπουν να κάνουμε πειράματα που δεν μπορούμε να πραγματοποιήσουμε στον πραγματικό κόσμο.
Όπως κάθε επιστημονικός εξοπλισμός, τα κλιματικά μοντέλα αναπτύσσονται και ελέγχονται προσεκτικά. Βασίζουμε την εμπιστοσύνη μας σε ένα μοντέλο στην ικανότητά του να αναπαράγει το τρέχον κλίμα και τις παρατηρούμενες αλλαγές και επίσης βασικές χρονικές περιόδους του Το παρελθόν.
Να πάρει σωστά
Τα κλιματικά μοντέλα αποτυπώνουν αξιόπιστα πολλές πτυχές του κλιματικού μας συστήματος. Τα μοντέλα αναπαράγουν πολλές σημαντικές φυσικές κλιματικές διεργασίες, συμπεριλαμβανομένων των εποχιακός και καθημερινά κύκλους θερμοκρασίας που βιώνουμε στον πραγματικό κόσμο.
Τα κλιματικά μοντέλα ανταποκρίνονται επίσης με ακρίβεια σε διαταραχές εκτός του ίδιου του κλιματικού συστήματος. Το 1992 επιστήμονες της NASA χρησιμοποίησαν την ηφαιστειακή έκρηξη του όρους Pinatubo ως δοκιμή για το μοντέλο τους. Πρόβλεψαν με ακρίβεια την παρατηρούμενη ψύξη του κλίματος που έπαιξε στον πραγματικό κόσμο στις αρχές της δεκαετίας του 1990 ως απόκριση σε αυτά τα ηφαιστειακά αερολύματα.
Σύγκριση της προβλεπόμενης απόκρισης του κλιματικού μοντέλου στην ηφαιστειακή έκρηξη του όρους Pinatubo και παρατηρούμενη ψύξη. Τροποποιήθηκε από το The Mount Pinatubo Eruption: Effects on the Atmosphere and Climate (1996)
Τα μοντέλα αποτυπώνουν επίσης την παρατηρούμενη αύξηση της θερμοκρασίας του 20ου αιώνα στις παγκόσμιες θερμοκρασίες ως απόκριση στην αύξηση των αερίων του θερμοκηπίου. Μάλιστα, οι επιστήμονες έφτιαξαν ακριβής κλιματικό μοντέλο προβλέψεις της υπερθέρμανσης του πλανήτη ήδη από το 1975, ακόμη και πριν γίνει εμφανής η ισχυρή θέρμανση στα αρχεία παρατήρησης.
Οι προβλέψεις των κλιματικών μοντέλων έγιναν το 1975, σε σύγκριση με τις παρατηρήσεις. Τροποποιήθηκε από Skeptical Science (www.skepticalscience.com/lessons-from-past-climate-predictions-broecker.html)
Πειραματισμός στον εικονικό κόσμο
Αυτά τα εικονικά εργαστήρια μας βοηθούν επίσης να κατανοήσουμε τη φύση των αλληλεπιδράσεων μεταξύ των διασυνδεδεμένων στοιχείων της γης. Μπορούμε να δούμε πώς αλλαγές στην επιφάνεια της γης από την αποψίλωση των δασών και τη γεωργία έχουν σημαντικές επιπτώσεις στο κλίμα.
Μπορούμε επίσης να εξετάσουμε την απόκριση του κλιματικού συστήματος σε μεγάλες διαταραχές ή «αναγκασμούς». Προηγούμενες μελέτες δείχνουν ότι μεγάλης κλίμακας διαταραχές μπορεί να συμβούν στα ωκεάνια ρεύματα και τις θερμοκρασίες του αέρα ως απόκριση στην εξιδανικευμένη τήξη των πάγων στον Βόρειο Ατλαντικό.
Τα μοντέλα μας επιτρέπουν επίσης να διερευνήσουμε μελλοντικές αλλαγές. Μοντέλα σχέδιο μια σημαντική αύξηση της θερμοκρασίας σε ακραίες θερμοκρασίες τον επόμενο αιώνα, η οποία μας βοηθά να εκτιμήσουμε τις πιθανές μελλοντικές επιπτώσεις σε ευάλωτα συστήματα.
Κοιτάζοντας τη μεγάλη εικόνα
Παρά αυτές τις επιτυχίες στο μόντελινγκ, μπορούμε ποτέ τέλεια περιγράψτε τον πολύπλοκο, χαοτικό φυσικό μας κόσμο με μια σειρά εξισώσεων. Μικρές αλλαγές μπορούν να επηρεάσουν το κλιματικό σύστημα με περίπλοκους τρόπους και ακόμη αναπτύσσουμε τη θεωρητική μας κατανόηση των πιο περίπλοκων πτυχών του κλιματικού συστήματος.
Για παράδειγμα, η ακριβής μοντελοποίηση των νεφών παραμένει μια πρόκληση. Δεν ξέρουμε ακριβώς πώς σχηματίζονται τα σύννεφα, πράγμα που σημαίνει ότι δεν ξέρουμε απαραίτητα πώς να αναπαραστήσουμε καλύτερα τις διαδικασίες σύννεφων σε ένα κλιματικό μοντέλο. Το απαραίτητο προσεγγίσεις που κάνουμε στη μοντελοποίηση σχηματισμός σύννεφων μπορεί να οδηγήσει σε διαφορές μεταξύ των μοντέλων και του πραγματικού κόσμου, όπως π.χ πάρα πολύ επίμονο ψιλόβροχο στα μοντέλα.
Η εμπιστοσύνη μας στα αποτελέσματα του μοντέλου είναι στενά συνδεδεμένη με χωρικές και χρονικές κλίμακες. Για μοντέλα παγκόσμιας κλίμακας, επιτυγχάνονται πιο ισχυρά αποτελέσματα με τη διερεύνηση μακροπρόθεσμων αλλαγών ευρύτερης κλίμακας, παρά σε συγκεκριμένες τοποθεσίες, σε συγκεκριμένες χρονικές στιγμές.
Για όλες αυτές τις μελέτες, δεν υπάρχει ένα ενιαίο καλύτερο κλιματικό μοντέλο αλλά μια συλλογή μοντέλων για χρήση από κοινού. Εν τω μεταξύ, έχουμε μία σε ένα ενιαίο σύνολο διαθέσιμων παρατηρήσεων του κλίματος του πραγματικού κόσμου, με όλη την εγγενή χαοτική του μεταβλητότητα. Για να εξηγήσουμε αυτό το χαοτικό στοιχείο, αξιολογούμε πώς συγκρίνεται ο μέσος όρος και το εύρος μιας ομάδας μοντέλων με τις παρατηρήσεις.
Όταν χρησιμοποιούμε αυτήν την προσέγγιση και εξετάζουμε αλλαγές μεγάλης κλίμακας για δεκαετίες ή περισσότερες, τα κλιματικά μοντέλα είναι ισχυρά εργαλεία που μας επιτρέπουν να αντιμετωπίζουμε ερωτήματα σχετικά με την κλιματική αλλαγή στο παρελθόν, το παρόν και το μέλλον.
Η τελευταία λέξη της τεχνολογίας
Η Η πέμπτη έκθεση αξιολόγησης της IPCC αναμένεται σύντομα και περιλαμβάνει αξιολογήσεις του τελευταία γενιά κλιματικών μοντέλων. Φαίνεται αντίθετο, αλλά νωρίς αποτελέσματα υποδηλώνουν ότι οι σημαντικές βελτιώσεις του μοντέλου μπορεί να έχουν οδηγήσει σε ευρύτερες και όχι μικρότερες αβεβαιότητες στις μελλοντικές κλιματικές προβλέψεις.
Οι παραμένουσες αβεβαιότητες δεν υποδεικνύουν ότι τα μοντέλα χειροτερεύουν ή ότι η κατανόησή μας για την κλιματική αλλαγή γίνεται λιγότερο σαφής. Στην πραγματικότητα, τα κλιματικά μοντέλα έχουν βελτιωθεί στην προσομοίωση μεγάλου μέρους του παρατηρούμενου κλίματος.
Αυτές οι μελλοντικές αβεβαιότητες προέρχονται εν μέρει από τα νεότερα μοντέλα που τώρα ενσωματώνουν ένα μεγαλύτερο εύρος σημαντικών αλλά πολύπλοκων διαδικασιών. Για παράδειγμα, τα μοντέλα μπορεί τώρα να περιλαμβάνουν μικρά σωματίδια βιομηχανικής ρύπανσης και αλληλεπιδράσεις μεταξύ του κλίματος, της βλάστησης και της επιφάνειας της γης.
Μπορούμε να όπως την ανάπτυξη κλιματικών μοντέλων στη φυσική επιλογή. Τα επιτυχημένα μοντέλα και τα εξαρτήματά τους ευδοκιμούν, ενώ τα λιγότερο αποτελεσματικά τελικά εγκαταλείπουν και εξαφανίζονται.
Επιστημονικά και όχι πολιτικά εργαλεία
Παρά τις πρόσφατες βελτιώσεις, τα κλιματικά μοντέλα έχουν γίνει αλεξικέραυνο. Τα μοντέλα είναι όλο και πιο πολιτικοποιημένος και οι μελέτες που βασίζονται σε μοντέλα προκαλούν συχνά έντονες απαντήσεις ότι τα κλιματικά μοντέλα είναι ελαττωματικά και δεν μπορούν να είναι αξιόπιστα.
Αυτές οι προσδοκίες για την τελειότητα του μοντέλου είναι άστοχες. Ενώ η βεβαιότητα του μοντέλου δεν είναι ποτέ εφικτή, είμαστε σίγουροι για τη χρήση κλιματικών μοντέλων.
Μετεωρολόγοι Knutson και Tuleya Σημειώστε ότι «αν είχαμε παρατηρήσεις για το μέλλον, προφανώς θα τις εμπιστευόμασταν περισσότερο από τα μοντέλα, αλλά δυστυχώς οι παρατηρήσεις του μέλλοντος δεν είναι διαθέσιμες αυτήν τη στιγμή».
Ελλείψει κλιματολόγων που ταξιδεύουν στο χρόνο, τα μοντέλα είναι ασυναγώνιστα εργαλεία για την κατανόηση του μεταβαλλόμενου κλιματικού μας συστήματος. Δηλαδή, τα κλιματικά μοντέλα είναι επιστημονικά εργαλεία. Θα πρέπει να τα αναγνωρίσουμε ως τέτοια και να τα εξετάσουμε με αυστηρό επιστημονικό, όχι πολιτικό, σκεπτικισμό.
Σχετικά με τους Συγγραφείς
Sophie Lewis, μεταδιδακτορική ερευνήτρια, Πανεπιστήμιο της Μελβούρνης και Sarah Perkins-Kirkpatrick, μεταδιδακτορική ερευνήτρια, UNSW
Αυτό το άρθρο αναδημοσιεύθηκε από το Η Συνομιλία υπό την άδεια Creative Commons. Διαβάστε το αρχικό άρθρο.
Σχετικές Βιβλία:
Το Μέλλον που Επιλέγουμε: Επιβίωση της Κλιματικής Κρίσης
από την Christiana Figueres και τον Tom Rivett-Carnac
Οι συγγραφείς, οι οποίοι διαδραμάτισαν βασικό ρόλο στη Συμφωνία του Παρισιού για την κλιματική αλλαγή, προσφέρουν ιδέες και στρατηγικές για την αντιμετώπιση της κλιματικής κρίσης, συμπεριλαμβανομένης της ατομικής και συλλογικής δράσης.
Κάντε κλικ για περισσότερες πληροφορίες ή για παραγγελία
Η ακατοίκητη γη: Ζωή μετά την υπερθέρμανση
του Ντέιβιντ Γουάλας-Γουέλς
Αυτό το βιβλίο διερευνά τις πιθανές συνέπειες της ανεξέλεγκτης κλιματικής αλλαγής, συμπεριλαμβανομένης της μαζικής εξαφάνισης, της λειψυδρίας και της λειψυδρίας και της πολιτικής αστάθειας.
Κάντε κλικ για περισσότερες πληροφορίες ή για παραγγελία
Το Υπουργείο για το Μέλλον: Ένα Μυθιστόρημα
από την Kim Stanley Robinson
Αυτό το μυθιστόρημα φαντάζεται έναν κόσμο του κοντινού μέλλοντος που παλεύει με τις επιπτώσεις της κλιματικής αλλαγής και προσφέρει ένα όραμα για το πώς η κοινωνία μπορεί να μεταμορφωθεί για να αντιμετωπίσει την κρίση.
Κάντε κλικ για περισσότερες πληροφορίες ή για παραγγελία
Under a White Sky: The Nature of the Future
από την Elizabeth Kolbert
Ο συγγραφέας διερευνά τον ανθρώπινο αντίκτυπο στον φυσικό κόσμο, συμπεριλαμβανομένης της κλιματικής αλλαγής, και τις δυνατότητες για τεχνολογικές λύσεις για την αντιμετώπιση των περιβαλλοντικών προκλήσεων.
Κάντε κλικ για περισσότερες πληροφορίες ή για παραγγελία
Ανάλυση: Το πιο περιεκτικό σχέδιο που έχει προταθεί ποτέ για την αντιστροφή της υπερθέρμανσης του πλανήτη
επιμέλεια Paul Hawken
Αυτό το βιβλίο παρουσιάζει ένα ολοκληρωμένο σχέδιο για την αντιμετώπιση της κλιματικής αλλαγής, συμπεριλαμβανομένων λύσεων από μια σειρά τομέων όπως η ενέργεια, η γεωργία και οι μεταφορές.
