Det er ingen tidsreisende klimatologer: Hvorfor vi bruker klimamodeller

Det er ingen tidsreisende klimatologer: Hvorfor vi bruker klimamodeller Forbedringer i nyere klimamodeller har resultert i større usikkerheter i fremtidige klimaprognoser. Er klimamodeller feil og blir verre? NASA Goddard Space Flight Center

De første klimamodellene ble bygget på grunnleggende lover for fysikk og kjemi og designet for å studere klimasystemet. Nå er bruken av klimamodeller oppvarmet i den offentlige diskusjonen om klimaendringene våre.

Klimamodeller representere den fysiske verden ved å bruke en serie ligninger basert på disse kjente fysiske lovene. Disse modellene er virtuelle laboratorier; dette er verktøyene som lar oss utføre eksperimenter som vi ikke kan utføre i den virkelige verden.

Som ethvert vitenskapelig utstyr, er klimamodeller nøye utviklet og kontrollert. Vi baserer vår tillit til en modell på dens evne til å reprodusere dagens klima og observerte endringer og også viktige tidsperioder for Past.

Få det riktig

Klimamodeller fanger pålitelig mange aspekter av klimasystemet vårt. Modeller gjengir mange viktige naturlige klimaprosesser, inkludert sesongmessige og daglig temperatursykluser som vi opplever i den virkelige verden.

Klimamodeller reagerer også nøyaktig på forstyrrelser utenfor selve klimasystemet. I 1992 NASA-forskere brukte vulkanutbruddet Mt Pinatubo som en test for deres modell. De spådde nøyaktig den observerte klimakjøling som utspilte seg i den virkelige verden på begynnelsen av 1990-tallet som svar på disse vulkanske aerosolene.

Det er ingen tidsreisende klimatologer: Hvorfor vi bruker klimamodeller Sammenligning av antatt respons på klimamodellen på vulkanutbruddet i Pinatubo og observert avkjøling. Modified from Mount Pinatubo Eruption: Effects on the Atmosphere and Climate (1996)

Modeller fanger også opp den observerte oppvarmingen fra det 20. århundre i globale temperaturer som svar på økende klimagasser. Faktisk lagde forskere nøyaktig klimamodell spådommer av global oppvarming allerede i 1975, selv før sterk oppvarming ble tydelig i observasjonsregister.

Det er ingen tidsreisende klimatologer: Hvorfor vi bruker klimamodeller Forutsigelser om klimamodeller laget i 1975, sammenlignet med observasjoner. Endret fra Skeptical Science (www.skepticalscience.com/lessons-from-past-climate-predictions-broecker.html)

Eksperimentere i den virtuelle verdenen

Disse virtuelle laboratoriene hjelper oss også med å forstå arten av interaksjoner mellom de sammenkoblede komponentene på jorden. Vi kan se hvordan endringer i landoverflaten fra avskoging og jordbruk har betydelige effekter på klimaet.

Vi kan også undersøke responsen fra klimasystemet på store forstyrrelser, eller "tvang". Tidligere studier Vis at storstilt forstyrrelse kan forekomme i havstrømmene og lufttemperaturene som svar på idealisert isavsmelting i Nord-Atlanteren.

Modeller lar oss også undersøke fremtidige endringer. modeller prosjekt en betydelig oppvarming av ekstreme temperaturer i løpet av det neste århundre, noe som hjelper oss å vurdere potensialet for fremtidig innvirkning på sårbare systemer.

Ser på det store bildet

Til tross for disse suksessene med modellering, kan vi det aldri perfekt beskrive vår komplekse, kaotiske fysiske verden med en serie ligninger. Små endringer kan påvirke klimasystemet på kompliserte måter, og vi utvikler fortsatt vår teoretiske forståelse av de mest komplekse aspektene ved klimasystemet.

For eksempel er nøyaktig modellering av skyer en utfordring. Vi vet ikke nøyaktig hvordan skyer dannes, noe som betyr at vi ikke nødvendigvis vet hvordan vi best representerer skyprosesser i en klimamodell. Det nødvendige tilnærmelser vi lager i modellering av skyformasjon kan føre til forskjeller mellom modeller og den virkelige verden, som for mye vedvarende duskregn i modellene.

Vår tillit til modellresultater er nært knyttet til romlige og tidsmessige skalaer. For modeller i global skala oppnås mer robuste resultater for å undersøke endringer på lang sikt, større skala, enn på bestemte steder, til bestemte tidspunkter.

For alle disse studiene er det ingen eneste beste klimamodell, men en samling modeller som skal brukes sammen. I mellomtiden har vi en i ett sett med tilgjengelige observasjoner av den virkelige verden klima, med all dens iboende kaotiske variabilitet. For å redegjøre for dette kaotiske elementet vurderer vi hvordan gjennomsnittet og omfanget av en gruppe modeller sammenligner med observasjoner.

Når vi bruker denne tilnærmingen og vurderer store endringer over flere tiår eller mer, er klimamodeller kraftige verktøy som lar oss ta opp spørsmål om fortid, nåtid og fremtidig klimaendring.

Det nyeste

De IPCCs femte vurderingsrapport kommer snart og inkluderer evalueringer av siste generasjon av klimamodeller. Det virker motintuitivt, men tidlig resultater antyder at betydelige modellforbedringer kan ha resultert i større, i stedet for mindre, usikkerheter i fremtidige klimaprognoser.

Gjenværende usikkerhet indikerer ikke at modellene blir verre eller at vår forståelse av klimaendringer blir mindre tydelig. Faktisk har klimamodeller blitt bedre i å simulere mye av det observerte klimaet.

Disse fremtidige usikkerhetene stammer delvis fra de nyere modellene som nå inneholder et større utvalg av viktige, men komplekse prosesser. For eksempel kan modeller nå inkludere små partikler av industriell forurensning og interaksjoner mellom klima, vegetasjon og landoverflaten.

Vi kan forkjærlighet utviklingen av klimamodeller til naturlig utvalg. Vellykkede modeller og komponentene deres trives, mens mindre effektive etter hvert faller av og blir utdødd.

Vitenskapelige, ikke politiske, verktøy

Til tross for nyere forbedringer, har klimamodeller blitt en lynstreng for strid. Modeller er stadig mer politisert og modellbaserte studier fremkaller ofte opphetede svar på at klimamodeller er feil og ikke kan stole på.

Disse forventningene til modell perfeksjon er feilplassert; Mens modellvisshet aldri er oppnåelig, er vi sikre på vår bruk av klimamodeller.

meteorologer Knutson og Tuleya Legg merke til at "hvis vi hadde observasjoner av fremtiden, ville vi åpenbart stole på dem mer enn modeller, men dessverre er observasjoner av fremtiden ikke tilgjengelig på dette tidspunktet."

I mangel av tidsreisende klimatologer er modeller enestående verktøy for å forstå vårt endrede klimasystem. Det vil si at klimamodeller er vitenskapelige verktøy. Vi bør anerkjenne dem som sådan og betrakte dem med streng vitenskapelig, ikke politisk, skepsis. Den Conversation

Om forfatteren

Sophie Lewis, postdoktorgradsstipendiat, University of Melbourne og Sarah Perkins-Kirkpatrick, stipendiat etter doktorgradsforskning, UNSW

Denne artikkelen er publisert fra Den Conversation under en Creative Commons-lisens. Les opprinnelige artikkelen.

Relaterte bøker

Klimaendring: Hva alle trenger å vite

av Joseph Romm
0190866101Den grunnleggende grunnen til hva som vil være det definerende spørsmålet om vår tid, Klimaendring: Hva alle trenger å vite® er en tydelig oversikt over vitenskapen, konfliktene og konsekvensene av vår oppvarmingsplanet. Fra Joseph Romm, Chief Science Advisor for National Geographic's Livsår Farlig serier og en av Rolling Stones "100-folk som forandrer Amerika" Klima forandringer tilbyr brukervennlige, vitenskapelig strenge svar på de vanskeligste (og ofte politiserte) spørsmålene om hvilken klimatolog Lonnie Thompson har ansett "en klar og nåværende fare for sivilisasjonen.". Tilgjengelig på Amazon

Klimaendring: Vitenskapen om global oppvarming og vår energi Fremtidens andre utgave Utgave

av Jason Smerdon
0231172834Denne andre utgaven av Klima forandringer er en tilgjengelig og omfattende guide til vitenskapen bak global oppvarming. Utmerket illustrert, er teksten rettet mot studenter på en rekke nivåer. Edmond A. Mathez og Jason E. Smerdon gir en bred og informativ introduksjon til vitenskapen som ligger til grund for vår forståelse av klimasystemet og virkningen av menneskelig aktivitet på oppvarmingen av vår planet.Mathez og Smerdon beskriver rollene som atmosfæren og havet spille i vårt klima, introdusere begrepet strålingsbalanse, og forklare klimaendringer som skjedde tidligere. De beskriver også menneskelige aktiviteter som påvirker klimaet, som drivhusgass og aerosolutslipp og avskoging, samt effektene av naturfenomener. Tilgjengelig på Amazon

Vitenskapen om klimaendring: En hands-on kurs

av Blair Lee, Alina Bachmann
194747300XVitenskapen om klimaendring: En hands-on-kurs bruker tekst og atten hands-on aktiviteter å forklare og lære vitenskapen om global oppvarming og klimaendringer, hvordan mennesker er ansvarlige, og hva som kan gjøres for å bremse eller stoppe graden av global oppvarming og klimaendringer. Denne boken er en komplett, omfattende guide til et viktig miljøemne. Emner som er omtalt i denne boken inkluderer: hvordan molekyler overfører energi fra solen til å varme atmosfæren, drivhusgassene, drivhuseffekten, global oppvarming, den industrielle revolusjonen, forbrenningsreaksjonen, tilbakemeldingsløpene, forholdet mellom vær og klima, klimaendringer, karbon vasker, utryddelse, karbonavtrykk, resirkulering og alternativ energi. Tilgjengelig på Amazon

Fra Utgiver:
Innkjøp på Amazon går for å dekke kostnadene ved å bringe deg InnerSelf.comelf.com, MightyNatural.com, og ClimateImpactNews.com uten kostnad og uten annonsører som sporer surfevaner. Selv om du klikker på en kobling, men ikke kjøper disse utvalgte produktene, betaler alt annet du kjøper i samme besøk på Amazon oss en liten provisjon. Det er ingen ekstra kostnader for deg, så vær så snill å bidra til innsatsen. Du kan også bruk denne lenken å bruke til Amazon når som helst slik at du kan bidra til å støtte vår innsats.

enafarzh-CNzh-TWdanltlfifrdeiwhihuiditjakomsnofaplptruesswsvthtrukurvi

følg InnerSelf på

facebook-ikonettwitter-iconrss-ikonet

Få den siste via e-post

{Emailcloak = off}

BEVIS

Ishyller i Antarktis avslører et manglende stykke av klimapuslespillet
Ishyller i Antarktis avslører et manglende stykke av klimapuslespillet
by Katherine Hutchinson
Ishyller, massive flytende iskropper, er kjent for sin bufrende effekt på landbaserte islag mens de…
Hvorfor vi ikke tar turen inn i en istid snart
Hvorfor vi ikke tar turen inn i en istid snart
by James Renwick
Da jeg studerte klima på mitt universitetsgeografikurs på 1960-tallet, er jeg sikker på at vi ble fortalt at Jorden var ...
Hvordan vulkaner påvirker klima og hvordan utslippene deres sammenlignes med det vi produserer
Hvordan vulkaner påvirker klima og hvordan utslippene deres sammenlignes med det vi produserer
by Michael Petterson
Alle går ut på å redusere vårt karbonavtrykk, nullutslipp, plante bærekraftige avlinger for biodiesel etc.
Hva er klimafølsomhet?
Hva er klimafølsomhet?
by Robert Colman og Karl Braganza
Mennesker slipper ut CO2 og andre klimagasser i atmosfæren. Når disse gassene bygger seg, feller de opp ekstra varme ...
Det er ingen tidsreisende klimatologer: Hvorfor vi bruker klimamodeller
Det er ingen tidsreisende klimatologer: Hvorfor vi bruker klimamodeller
by Sophie Lewis og Sarah Perkins-Kirkpatrick
De første klimamodellene ble bygget på grunnleggende lover for fysikk og kjemi og designet for å studere klimaet ...
Hva var årsaken til store klimaendringer i fortiden?
Dette var det som forårsaket store klimaendringer i fortiden
by James Renwick
Jorden hadde flere perioder med høye karbondioksydnivåer i atmosfæren og høye temperaturer de siste ...
Vil tre milliarder mennesker virkelig leve i like varme temperaturer som Sahara innen 2070?
Vil tre milliarder mennesker virkelig leve i like varme temperaturer som Sahara innen 2070?
by Mark Maslin
Mennesker er fantastiske skapninger, i og med at de har vist at de kan leve i nesten ethvert klima.
Træringer og værdata advarer om Megadrought
Træringer og værdata advarer om Megadrought
by Tim Radford
Bønder i USA vest vet at de har en tørke, men kanskje ennå ikke er klar over at disse tørre årene kan bli en megadørke.

SENESTE VIDEOER

Liten plankton-stasjon prosesser i havet som fanger dobbelt så mye karbon som forskere trodde
Liten plankton-stasjon prosesser i havet som fanger dobbelt så mye karbon som forskere trodde
by Ken Buesseler
Havet spiller en viktig rolle i den globale karbonsyklusen. Drivkraften kommer fra bittesmå plankton som produserer ...
Klimaendringer truer drikkevannskvaliteten over de store innsjøene
Klimaendringer truer drikkevannskvaliteten over de store innsjøene
by Gabriel Filippelli og Joseph D. Ortiz
“Ikke drikk / ikke kok opp” er ikke det noen vil høre om byens tappevann. Men de kombinerte effektene av ...
Å snakke om energiforandring kan ødelegge klimainnviket
Å snakke om energiforandring kan ødelegge klimainnviklingen
by InnerSelf Staff
Alle har energihistorier, enten de handler om en slektning som jobber på en oljerigg, en foreldre som lærer et barn å snu seg…
Avlinger kan få dobbeltproblemer fra insekter og et varmende klima
Avlinger kan få dobbeltproblemer fra insekter og et varmende klima
by Gregg Howe og Nathan Havko
I årtusener har insekter og plantene de lever av vært engasjert i en co-evolusjonær kamp: å spise eller ikke være ...
For å nå nullutslipp Regjeringen må ta opp hindringer som setter folk i fare for elbiler
For å nå nullutslipp Regjeringen må ta opp hindringer som setter folk i fare for elbiler
by Swapnesh Masrani
Ambisiøse mål er satt av Storbritannia og skotske myndigheter for å bli netto null karbonøkonomier innen 2050 og 2045 ...
Våren ankommer tidligere over hele USA, og det er ikke alltid gode nyheter
Våren ankommer tidligere over hele USA, og det er ikke alltid gode nyheter
by Theresa Crimmins
Over store deler av USA har et oppvarmende klima avansert vårens ankomst. I år er intet unntak.
Den siste istiden forteller oss hvorfor vi trenger å bry oss om en 2 ℃ temperaturendring
Den siste istiden forteller oss hvorfor vi trenger å bry oss om en 2 ℃ temperaturendring
by Alan N Williams, et al
Den siste rapporten fra klimapanelet (IPCC) sier at uten vesentlig reduksjon ...
En by i Georgia får halvparten av strømmen fra president Jimmy Carters solfarm
En by i Georgia får halvparten av strømmen fra president Jimmy Carters solfarm
by Johnna Crider
Plains, Georgia, er en liten by som ligger rett sør for Columbus, Macon og Atlanta og nord for Albany. Det er den…

SISTE ARTIKLER

Orkaner og andre ekstreme værkatastrofer ber noen mennesker om å flytte og felle andre på plass
Orkaner og andre ekstreme værkatastrofer ber noen mennesker om å flytte og felle andre på plass
by Jack DeWaard
Hvis det virker som ekstreme værkatastrofer som orkaner og skogbranner blir hyppigere, alvorligere og ...
Hvis alle biler var elektriske, ville UK-karbonutslipp synke med 12%
Hvis alle biler var elektriske, ville UK-karbonutslipp synke med 12%
by George Milev og Amin Al-Habaibeh
COVID-19-lockdown har ført til redusert forurensning og utslipp i Storbritannia og rundt om i verden, og gir en klar ...
Brasils Jair Bolsonaro er ødeleggende urfolk, med verden distrahert
Brasils Jair Bolsonaro er ødeleggende urfolk, med verden distrahert
by Brian Garvey, og Mauricio Torres
Amazonas-brannene i 2019 drev det største ettårs tapet av brasiliansk skog på ti år. Men med verden i ...
Hvorfor land ikke teller utslipp fra varer de importerer
Hvorfor land ikke teller utslipp fra varer de importerer
by Sarah McLaren
Jeg vil gjerne vite om New Zealands karbonutslipp på 0.17% inkluderer utslipp produsert fra produkter produsert ...
Green Bailouts: Å stole på utligning av karbon vil la forurensende flyselskaper av kroken
Green Bailouts: Å stole på utligning av karbon vil la forurensende flyselskaper av kroken
by Ben Christopher Howard
Coronavirus-pandemien har grunnlagt tusenvis av fly, og bidratt til det største noensinne årlige fallet i CO₂ ...
Lengre voksende årstider har en begrenset effekt på bekjempelse av klimaendringer
Lengre voksende årstider har en begrenset effekt på bekjempelse av klimaendringer
by Alemu Gonsamo
Klimaoppvarming fører til tidlige kilder og forsinkede søyler i kaldere miljøer, slik at planter kan vokse for en ...
Både Høyre og Venstre ønsker en grønn energiframtid, men av forskjellige grunner
Både Høyre og Venstre ønsker en grønn energiframtid, men av forskjellige grunner
by Deidra Miniard et al
Politiske splittelser er et voksende inventar i USA i dag, enten temaet er ekteskap på tvers av partilinjer, ...
Hvordan klimaeffekten av storfekjøtt sammenligner med plantebaserte alternativer
Hvordan klimaeffekten av storfekjøtt sammenligner med plantebaserte alternativer
by Alexandra Macmillan og Jono Drew
Jeg lurer på klimaeffekten av vegansk kjøtt kontra storfekjøtt. Hvordan sammenligner en sterkt bearbeidet patty med ...