211service.com
Waarom klimaatmodellen niet beter zijn
Inschrijven Wetenschap vorige week , meldde een groep onderzoekers onder leiding van Jeremie Mouginot van de Universiteit van Californië, Irvine, dat de Zachary Isstrom-gletsjer , in het noordoosten van Groenland, krimpt snel en zal de komende decennia de zeespiegelstijging vanaf de Groenlandse ijskap doen toenemen. Het nieuwe artikel bevatte ook een verklaring die maar al te vaak voorkomt in wetenschappelijke tijdschriftartikelen over de effecten van wereldwijde klimaatverandering: de snelheid waarmee Zachariae Isstrom smelt, was onverwacht.
Het snel smelten van grote ijskappen op het land is een van de fenomenen waardoor klimaatwetenschappers hun modellen heroverwegen.
Ik denk dat het eerlijk is om te zeggen dat we dingen zien die we niet zo vroeg hadden verwacht, zegt Michael man , de directeur van het Earth Systems Science Center aan de Penn State University. Onder de recente voorbeelden die Mann aanhaalt: de zeer snelle verdwijning van Arctisch zee-ijs, de afname van de Groenlandse en West-Antarctische ijskappen, en de verstoring van oceaancirculatiepatronen die vorig jaar werden beschreven in het werk van Mann's groep in Penn State. Al deze veranderingen overtreffen de veranderingssnelheid die wordt verwacht in de meest gebruikte klimaatmodellen van vandaag.
In de aanloop naar de internationale onderhandelingen over klimaatverandering die op 29 november in Parijs beginnen , roepen deze bevindingen een belangrijke vraag op: hoe goed zijn onze modellen van klimaatverandering en de effecten ervan?
De Zachariae Isstrom-gletsjer, in het noordoosten van Groenland, krimpt in een tempo dat veel wetenschappers verraste.
Het eerste dat u in gedachten moet houden, is dat klimaatmodellen, na meer dan drie decennia, honderden miljoenen dollars en talloze geïnvesteerde wetenschappersuren, veel, veel beter zijn geworden. Wetenschappers hebben bijvoorbeeld geleerd hoe ze modellen van atmosferische en oceanische veranderingen beter kunnen integreren om een beter beeld te krijgen van het samenspel tussen de twee. En de ruimtelijke resolutie van de modellen is steeds gedetailleerder geworden, ook al voedt de wet van Moore verbeteringen in rekenkracht om simulaties uit te voeren met steeds meer datapunten. Ten slotte stellen betere observatiegegevens (zoals het smelten van de Zachariae Isstrom) wetenschappers in staat om de input in de modellen te verbeteren, wat natuurlijk leidt tot betere output.
Op een algemeen niveau zijn die modellen opmerkelijk consistent geweest in het vaststellen van een lineair verband tussen het niveau van koolstofdioxide in de atmosfeer en de mondiale temperatuurstijging. Het tweede om te onthouden is echter dat klimaatmodellen geen goede voorspellers zijn van specifieke klimaateffecten, zoals het smelten van Arctisch zee-ijs of de frequentie van grote orkanen in de Noord-Atlantische Oceaan.
Er zijn twee soorten veelgebruikte klimaatmodellen: grote, gecompliceerde modellen op planetaire schaal die gebruikmaken van supercomputermogelijkheden bij grote onderzoeksinstituten, algemeen bekend als algemene circulatiemodellen tussen atmosfeer en oceaan, en modellen met een hogere resolutie die input gebruiken van de algemene circulatiemodellen om op regionale schaal berekeningen te maken. Ongeveer 40 van de algemene circulatiemodellen werden gebruikt voor de Vijfde beoordelingsrapport , uitgebracht door het Intergouvernementeel Panel over klimaatverandering in november 2014; ze zijn nauwkeuriger voor wereldwijde voorspellingen op lange termijn, inclusief de belangrijkste maatstaf voor klimaatgevoeligheid - de hoeveelheid opwarming, in de wereldgemiddelde temperatuur, die zal plaatsvinden wanneer de hoeveelheid koolstof in de atmosfeer verdubbelt ten opzichte van het pre-industriële niveau. De kleinere modellen met een hoge resolutie zijn beter geschikt om de waarschijnlijke regionale effecten van klimaatverandering te onderzoeken.
Dus modellen worden steeds beter. Maar de meeste klimaatwetenschappers erkennen dat er grenzen zijn: hoe geavanceerd onze modellen ook worden, er zal altijd een onherleidbaar element van chaos in het klimaatsysteem van de aarde zijn dat geen enkele supercomputer ooit zal elimineren.
De modellen worden nauwkeuriger in die zin dat ze veel processen realistischer simuleren, legt Reto Knutti, een professor aan de Instituut voor Atmosferische en Klimaatwetenschap in Zürich, die een van de belangrijkste bijdragers was aan het vijfde beoordelingsrapport. Maar dat gezegd hebbende, dat alles heeft niet echt bijgedragen aan het verminderen van de onzekerheid in toekomstige projecties.