211service.com
Een krachtig nieuw model zou de schattingen van de opwarming van de aarde minder vaag kunnen maken
Een van de grootste bronnen van klimaatonzekerheid is hoe wolken zich zullen gedragen. Caltech-natuurkundige Tapio Schneider probeert ons wat antwoorden te geven.
24 april 2019
Foto van Tapio Schneider Ryan Young
De ernst en snelheid van klimaatverandering zal afhangen van de hoeveelheid broeikasgassen die we in de lucht uitstoten, maar ook van hoe gevoelig het klimaat is voor die gassen.
Een van de onzekerheden is hoe wolken zullen reageren als de atmosfeer warmer wordt. Tapio Schneider, een klimaatwetenschapper bij Caltech, en zijn collega's van Caltech, de Naval Postgraduate School, JPL en MIT bouwen een klimaatmodel dat machine learning, krachtige computers en petabytes aan gegevens zal gebruiken om een aantal van de onbekenden rondom op te lossen. hoe, waarom en waar wolken ontstaan, neerslag produceren of verdwijnen. Het doel: de onzekerheid in de huidige voorspellingen van de impact van koolstofdioxide op de planeet halveren.
Dit verhaal maakte deel uit van ons nummer van mei 2019
- Zie de rest van het nummer
- Abonneren
Wetenschapsjournalist Mallory Pickett ging met Schneider om de tafel om erachter te komen hoe zijn onderzoek dit zal doen en waarom het ertoe doet.
Hoeveel onzekerheid zit er in de huidige klimaatmodellen?
Er is een meting die klimaatgevoeligheid wordt genoemd. Het is de wereldwijde gemiddelde stijging van de oppervlaktetemperatuur die je krijgt na verdubbeling van de CO2-concentraties en het systeem in evenwicht te brengen. Met de huidige klimaatmodellen varieert de klimaatgevoeligheid voor een verdubbeling van CO2 ergens tussen de twee graden [Celsius] opwarming tot vijf graden opwarming.
Wat zijn de implicaties?
Neem de tweegradendoelstelling van het akkoord van Parijs. We hebben al ongeveer één graad opwarming gehad, dus het is nog één graad te gaan. Hoeveel CO2 kunnen we nog meer in de atmosfeer brengen voordat we de aarde nog een graad hebben opgewarmd?
Voor een model met een klimaatgevoeligheid van rond de twee graden kun je CO2-concentraties van bijna 600 delen per miljoen halen. We zitten op 410 deeltjes per miljoen, dus zelfs als we veel blijven uitstoten, zullen we de 600 niet bereiken vóór 2060 of zo. In een model met een klimaatgevoeligheid die dichter bij vijf graden ligt, [nog een graad vereist] ongeveer 480 ppm, dus dat is nog maar ongeveer 70 te gaan. Dat is iets wat we in de komende twee decennia of zo zullen bereiken.
Waarom de onzekerheid?
De grootste veroorzaker is de onzekerheid over wolken, en in het bijzonder over laaghangende bewolking in de tropen. Lage wolken boven tropische oceanen weerkaatsen zonlicht omdat ze wit zijn, en dit koelt de aarde af. We weten niet of we er meer of minder zullen krijgen naarmate het warmer wordt, en dat is de belangrijkste onzekerheid in klimaatvoorspellingen.
Een ander belangrijk onderdeel is hoeveel koolstof de biosfeer eruit haalt. Op dit moment komt slechts ongeveer de helft van de koolstof die mensen uitstoten in de atmosfeer terecht. De rest wordt ingenomen door oceanen en de biosfeer op het land, en we weten niet precies waar het naartoe gaat.
Ryan Young
Als er zoveel onzekerheid is, weten we dan echt dat het slecht gaat met veel CO2?
Wanneer je meer CO2 of andere broeikasgassen in de atmosfeer brengt, absorberen ze warmtestraling. Wat er gebeurt als je meer van deze broeikasgassen in de atmosfeer brengt, is dat als al het andere gelijk is, je het oppervlak zou moeten opwarmen. De fysica daarvan is volkomen duidelijk, onbetwist door elke serieuze wetenschapper.
Waar de onzekerheden binnenkomen is om te zeggen, nou ja, hoeveel warmer zal het worden? Wat gebeurt er met deze kleine wolkjes? Ze reflecteren veel zonlicht. Als we er meer van krijgen en er meer zonlicht wordt gereflecteerd, zal het minder opwarmen. Als je er minder krijgt, heb je een versterkend feedback-effect waar je meer opwarming krijgt.
Zijn de zaken erger dan voorspeld?
Ik denk dat het bewijs van de afgelopen jaren - bijvoorbeeld uit onderzoeken naar wolkenvariaties in de afgelopen decennia - meer wijst op een hogere klimaatgevoeligheid.
Het doel is om een deel van deze onzekerheden te halveren. Hoe ga je dat doen?
We willen de data gebruiken die we beschikbaar hebben: terabytes per dag die uit satellieten komen. Die gegevens willen we verwerken in het model. Dat is een rekenkundig uitdagende taak, maar het is nu gewoon te doen en geeft je een model dat een huidig klimaat beter simuleert.
Als de klimaatgevoeligheid aan de hoge kant is, hoe bezorgd moeten we ons dan maken?
Ik zou me erg zorgen maken. Het zou hogere hitte-extremen betekenen, vooral in de zomer. Het betekent meer extreme neerslag in plaatsen zoals het [VS] noordoosten. Het is mogelijk dat de klimaatgevoeligheid aan de hoge kant is van wat modellen voorspellen, en als dat klopt, zullen we tijdens ons leven ernstige gevolgen ervaren, zeker in het leven van onze kinderen. Simpel gezegd, hoe hoger de klimaatgevoeligheid, hoe bezorgder we zouden moeten zijn.