Tyrimas patvirtina, kad klimato modeliai ateityje teisingai įvertina klimato atšilimą

- Jan 13, 2020-

Tyrimas patvirtina, kad klimato modeliai teisingai vertina ateities atšilimo prognozes

Yra senas posakis, kad „įrodymas yra pudingoje“, reiškiantis, kad kažko kokybę tikrai įvertinti galite tik išbandę. Taip yra su klimato modeliais: įvairių veiksnių, kurie sąveikauja, kad paveiktų Žemės klimatą, matematiniai kompiuteriniai modeliai, tokie kaip mūsų atmosfera, vandenynas, ledas, žemės paviršius ir Saulė.

Dešimtmečiais žmonės teisėtai stebėjosi, kaip klimato modeliai veikia prognozuodami būsimas klimato sąlygas. Remdamiesi tvirta fizika ir geriausiu turimu Žemės sistemos supratimu, jie sumaniai atkuria stebimus duomenis. Nepaisant to, jie plačiai reaguoja į didėjantį anglies dioksido kiekį, o detalėse liko daug neaiškumų. Tačiau gero mokslo požymis yra gebėjimas padaryti patikimas prognozes, o klimato modeliai prognozes daro nuo 1970 m. Kiek jie buvo patikimi?

Naujas globalių klimato modelių įvertinimas, naudojamas projektuojant būsimą Žemės vidutinę paviršiaus temperatūrą per pastarąjį pusmetį, atsako į šį klausimą: dauguma modelių buvo gana tikslūs.


Modeliai, kurie buvo naudojami TKKK 4 -ojoje vertinimo ataskaitoje, gali būti įvertinti palyginant jų maždaug 20 metų prognozes su tuo, kas iš tikrųjų įvyko. Šiame paveiksle kelių modelių ansamblis ir visų modelių vidurkis pavaizduoti kartu su NASA Goddardo kosminių tyrimų instituto (GISS) paviršiaus temperatūros indeksu (GISTEMP). Klimato veiksniai buvo žinomi „užnugaryje“ (iki 2000 m.) Ir buvo prognozuojami laikotarpiui po jo. Temperatūra pavaizduota pagal 1980–1999 m. Bazinę liniją. Kreditas: Gavinas Schmidtas

Tyrime, priimtame paskelbti žurnale „Geophysical Research Letters“, tyrimų komanda, kuriai vadovavo Zeke Hausfather iš Kalifornijos universiteto, Berkeley, sistemingai vertino praeities klimato modelių efektyvumą. Komanda palygino 17 vis sudėtingesnių pasaulinės vidutinės temperatūros modelių projekcijų, išsivysčiusių nuo 1970 m. Iki 2007 m. , Įskaitant kai kurias, kurias iš pradžių sukūrė NASA, su realiais pasaulinės temperatūros pokyčiais, stebimais 2017 m. Pabaigoje. Stebėjimo temperatūros duomenys buvo gauti iš įvairių šaltinių, įskaitant NASA „Goddard“. Kosmoso tyrimų instituto paviršiaus temperatūros analizės (GISTEMP) laiko eilutės, pasaulinės paviršiaus temperatūros pokyčių įvertinimas.

Rezultatai: 10 modelio projekcijų labai atitiko stebėjimus . Be to, įvertinus skirtumus tarp modeliuotų ir faktinių atmosferos anglies dioksido pokyčių ir kitų veiksnių, lemiančių klimatą, skaičius padidėjo iki 14. Autoriai nerado įrodymų, kad klimato modeliai, kuriuos įvertino sistemingai pervertinę arba nepakankamai įvertinę atšilimą per jų prognozių laikotarpį .

„Šio ankstesnių klimato modelių tyrimo rezultatai sustiprina mokslininkų įsitikinimą, kad tiek jie, tiek šiuolaikiškesni klimato modeliai sumaniai prognozuoja globalų atšilimą“, - teigė tyrimo bendraautorius Gavinas Schmidtas, NASA Goddardo kosminių tyrimų instituto direktorius Naujajame klube. Jorkas. „Šis tyrimas galėtų padėti išspręsti visuomenės painiavą dėl ankstesnių klimato modeliavimo pastangų“.

Mokslininkai naudoja klimato modelius norėdami geriau suprasti, kaip praeityje keitėsi Žemės klimatas, kaip jis keičiasi dabar, ir numatyti būsimas klimato tendencijas. Tarp reikšmingiausių prognozių yra pasaulinės temperatūros tendencijos, nes visuotinis atšilimas daro platų poveikį, jis yra tiesiogiai susijęs su tarptautiniais tiksliniais susitarimais, kuriais siekiama sušvelninti būsimą klimato atšilimą, ir turi ilgiausius, tiksliausius stebėjimo įrašus. Kiti klimato kintamieji prognozuojami naujesniuose, sudėtingesniuose modeliuose, taip pat reikės įvertinti šias prognozes.

Norint sėkmingai suderinti naujus stebėjimo duomenis, klimato modelio prognozėse turi būti aprašyta klimato fizika ir taip pat tikslios prognozės apie būsimą anglies dioksido išmetimo lygį ir kitus klimatui įtaką darančius veiksnius, tokius kaip saulės kintamumas, ugnikalniai, kiti žmogaus sukurti ir natūralūs teršalai. šiltnamio efektą sukeliančių dujų ir aerozolių. Šis tyrimas įvertino skirtumus tarp prognozuojamo ir faktinio išmetamųjų teršalų kiekio ir kitus veiksnius leido tikslingiau įvertinti modelių Žemės klimato sistemos vaizdavimą.

Schmidtas sako, kad klimato modeliai nuėjo ilgą kelią nuo paprasto energijos balanso ir bendrosios cirkuliacijos modelių septintajame ir aštuntajame dešimtmečiuose iki šiuolaikinių vis didesnės skiriamosios gebos ir išsamių bendrosios cirkuliacijos modelių. „Tai, kad daugelis senesnių klimato modelių, kuriuos tiksliai peržiūrėjome, prognozavo vėlesnę pasaulinę temperatūrą, yra ypač įspūdinga, atsižvelgiant į ribotus stebėjimo įrodymus, susijusius su atšilimu, kurį mokslininkai turėjo aštuntajame dešimtmetyje, kai Žemė vėso kelis dešimtmečius“, - sakė jis.

Autoriai sako, kad nors dėl santykinio analizuotų modelių paprastumo jų klimato prognozės tampa nebeaktualios, jos vis tiek gali būti naudingos tikrinant metodus, naudojamus dabartiniams šiuolaikiniams klimato modeliams, tokiems, kokie bus naudojami Jungtinėse Valstijose, įvertinti. Tautų tarpvyriausybinės klimato kaitos komisijos šeštoji vertinimo ataskaita, kuri bus paskelbta 2022 m.

„Kai klimato modelio prognozės subrendo, iš natūralaus kintamumo triukšmo atsirado daugiau signalų, leidžiančių retrospektyviai įvertinti kitus klimato modelių aspektus, pavyzdžiui, Arkties jūros ledo ir vandenyno šilumos kiekį“, - teigė Schmidtas. „Tačiau žmonės vis dar linkę sutelkti dėmesį į temperatūros tendencijas.