Aikamatkustavia klimatologeja ei ole: Miksi käytämme ilmastomalleja

Aikamatkustavia klimatologeja ei ole: Miksi käytämme ilmastomalleja Uudempien ilmastomallien parannukset ovat johtaneet suurempiin epävarmuustekijöihin tulevissa ilmastoennusteissa. Onko ilmastomallit puutteellisia ja pahenevat? NASA Goddard Space Flight Center

Ensimmäiset ilmastomallit rakennettiin fysiikan ja kemian peruslakien ja suunniteltu opiskelemaan ilmastojärjestelmä. Ilmastomallien käyttö on nyt lämmitettyä muuttuvan ilmastomme julkisessa keskustelussa.

Ilmastomallit edustaa fyysisessä maailmassa käyttämällä joukko yhtälöitä, jotka perustuvat näihin tunnettuihin fyysisiin lakeihin. Nämä mallit ovat virtuaalisia laboratorioita; nämä ovat työkalut, joiden avulla voimme tehdä kokeita, joita emme voi suorittaa todellisessa maailmassa.

Kuten kaikki tieteelliset laitteet, ilmastomallit kehitetään ja tarkastetaan huolellisesti. Perustamme luottamuksemme malliin sen kykyyn toistaa nykyinen ilmasto ja havaitut muutokset ja myös mallin keskeiset ajanjaksot Ohi.

Oikea se

Ilmastomallit kaappaavat luotettavasti ilmastojärjestelmän monet näkökohdat. Mallit toistavat monia tärkeitä luonnollisia ilmastoprosesseja, mukaan lukien kausiluonteinen ja päivittäin lämpötilasyklit, joita koemme todellisessa maailmassa.

Ilmastomallit reagoivat tarkasti myös itse ilmastojärjestelmän ulkoisiin häiriöihin. Vuonna 1992 NASA: n tutkijat käytti Mt Pinatubon tulivuorenpurkausta testinä mallilleen. He ennustivat tarkkaan havaitun ilmaston jäähdytyksen, joka reaalimaailmassa tapahtui 1990-luvun alussa vasteena näille tulivuoren aerosoleille.

Aikamatkustavia klimatologeja ei ole: Miksi käytämme ilmastomalleja Vertailu ennustetusta ilmastomallin vasteesta Mt Pinatubon tulivuorenpurkaukseen ja havaittuun jäähtymiseen. Muokattu Mount Pinatubo -purkauksesta: vaikutukset ilmakehään ja ilmastoon (1996)

Mallit kuvaavat myös havaittua 20-luvun ilmaston lämpenemistä globaaleissa lämpötiloissa vastauksena kasvihuonekaasujen lisääntymiseen. Itse asiassa tutkijat tekivät tarkka ilmastomalli ennusteet maailmanlaajuisen lämpenemisen jo vuonna 1975, jopa ennen voimakasta lämpenemistä ilmeni havaintorekistereissä.

Aikamatkustavia klimatologeja ei ole: Miksi käytämme ilmastomalleja Vuonna 1975 tehdyt ilmastomallin ennusteet verrattuna havaintoihin. Muokattu Skeptical Science -sivustolta (www.skepticalscience.com/lessons-from-past-climate-predictions-broecker.html)

Kokeilu virtuaalimaailmassa

Nämä virtuaalilaboratoriot auttavat meitä myös ymmärtämään maan toisiinsa kytkettyjen komponenttien vuorovaikutuksen luonnetta. Voimme nähdä kuinka muutokset metsien hävittämisellä ja maataloudella on merkittäviä vaikutuksia ilmastoon.

Voimme myös tutkia ilmastojärjestelmän reagointia suuriin häiriöihin tai ”pakotuksiin”. Aiemmat opinnot näyttää että valtameren virtauksissa ja ilman lämpötiloissa voi tapahtua suuria häiriöitä vastauksena Pohjois-Atlantin sulatukseen idealisoidulle jäälevylle.

Mallien avulla voimme myös tutkia tulevia muutoksia. mallit projekti huomattava lämpötilan äärimmäinen lämpeneminen seuraavan vuosisadan aikana, mikä auttaa meitä arvioimaan tulevia vaikutuksia haavoittuviin järjestelmiin.

Tarkastellaan suurta kuvaa

Näistä mallinnuksen onnistumisista huolimatta voimme ei ikinä täydellisesti kuvailemaan monimutkaista, kaoottista fyysistä maailmaa yhtälöillä. Pienet muutokset voivat vaikuttaa ilmastojärjestelmään monimutkaisilla tavoilla, ja kehitämme edelleen teoreettista ymmärrystämme ilmastojärjestelmän monimutkaisimmista näkökohdista.

Esimerkiksi pilvien tarkka mallintaminen on edelleen haaste. Emme tiedä täsmälleen miten pilvet muodostuvat, mikä tarkoittaa, että emme välttämättä tiedä, miten pilviprosesseja voidaan parhaiten edustaa ilmastomallissa. Tarpeellinen arvioita teemme mallinnuksessa pilvien muodostuminen voi johtaa eroihin malleja ja todellista maailmaa, kuten liian paljon jatkuva tihkua malleissa.

Luottamuksemme mallituloksiin liittyy läheisesti alueellisiin ja ajallisiin asteikkoihin. Globaalin mittakaavan malleille saadaan vankempia tuloksia tutkittaessa pidemmän aikavälin ja laajemman mittakaavan muutoksia kuin tietyissä paikoissa tietyinä ajankohtina.

Kaikille näille tutkimuksille ei ole olemassa yhtä parasta ilmastomallia, vaan kokoelmaa malleja, joita voidaan käyttää yhdessä. Sillä välin meillä on yksi yhdestä saatavilla olevista havainnoista reaalimaailman ilmaston suhteen, kaikilla sen luontaisella kaoottisella vaihtelevuudella. Tämän kaoottisen elementin huomioon ottamiseksi arvioimme, kuinka malliryhmän keskiarvo ja kantama vaihtelevat havaintoihin.

Kun käytämme tätä lähestymistapaa ja harkitsemme laajoja muutoksia vähintään vuosikymmenien ajan, ilmastomallit ovat tehokkaita työkaluja, joiden avulla voimme puuttua kysymyksiin aiemmista, nykyisistä ja tulevista ilmastomuutoksista.

Uudenaikainen

Det IPCC: n viides arviointiraportti on määrä valmistua pian, ja se sisältää arvioinnit viimeisin sukupolvi ilmastomalleista. Se vaikuttaa vastaintuitiiviselta, mutta aikaisin Tulokset viittaavat siihen, että merkittävät malliparannukset ovat saattaneet johtaa tulevaisuuden ilmastoennusteisiin enemmän kuin pienempiä epävarmuustekijöitä.

Jäljellä olevat epävarmuustekijät eivät tarkoita, että mallit huononevat tai että ymmärryksemme ilmastomuutoksesta on muuttumassa vähemmän selväksi. Itse asiassa ilmastomallit ovat parantuneet simuloidessaan suurta osaa havaitusta ilmastosta.

Nämä tulevaisuuden epävarmuustekijät johtuvat osittain uusimmista malleista, joissa nyt on suurempi valikoima tärkeitä, mutta monimutkaisia ​​prosesseja. Esimerkiksi mallit voivat nyt sisältää pieniä hiukkasia teollisuuden pilaantumisesta ja vuorovaikutuksesta ilmaston, kasvillisuuden ja maanpinnan välillä.

Voimme mieleen ilmastomallien kehittäminen luonnolliseen valintaan. Menestyneet mallit ja niiden komponentit menestyvät, kun taas vähemmän tehokkaat mallit lopulta pudotavat ja sukupuuttoon.

Tieteelliset, ei poliittiset välineet

Viimeaikaisista parannuksista huolimatta ilmastomalleista on tullut kiistanauha. Mallit ovat yhä politisoituneempi ja mallipohjaiset tutkimukset herättävät usein lämmin vastauksia siihen, että ilmastomallit ovat puutteellisia ja niihin ei voida luottaa.

Nämä mallin täydellisyyttä koskevat odotukset ovat väärät; Vaikka mallien varmuutta ei voida koskaan saavuttaa, olemme vakuuttuneita ilmastomallien käytöstä.

meteorologit Knutson ja Tuleya Huomaa, että "jos meillä olisi tulevaisuuden havaintoja, luottaisimme selvästi niihin enemmän kuin malleihin, mutta valitettavasti tulevaisuuden havaintoja ei ole tällä hetkellä saatavilla".

Aikamatkustavien klimatologien puuttuessa mallit ovat vertaansa vailla olevia työkaluja muuttuvan ilmastojärjestelmän ymmärtämiseen. Eli ilmastomallit ovat tieteellisiä välineitä. Meidän pitäisi tunnustaa heidät sellaisinaan ja suhtautua niihin tiukasti tieteelliseen, ei poliittiseen skeptisyyteen. Conversation

Author

Sophie Lewis, tutkijatohtori, Melbournen yliopisto ja Sarah Perkins-Kirkpatrick, tutkijatohtori, UNSW

Tämä artikkeli julkaistaan ​​uudelleen Conversation Creative Commons -lisenssin alla. Lue alkuperäinen artikkeli.

Liittyvät kirjat

Ilmastonmuutos: mitä jokainen tarvitsee tietää

kirjoittanut: Joseph Romm
0190866101Olennainen alusta siitä, mikä on aikamme keskeinen kysymys, Ilmastonmuutos: mitä jokainen tarvitsee tietää on selkeä silmäys yleiskatsaus lämpenevän planeettamme tieteestä, konflikteista ja seurauksista. Joseph Romm, National Geographicin tieteellinen neuvonantaja Vuodet elää vaarassa sarja ja yksi Rolling Stonein "100-ihmisistä, jotka muuttavat Amerikkaa", Ilmastonmuutos tarjoaa käyttäjäystävällisiä, tieteellisesti tiukkoja vastauksia vaikeimpiin (ja yleisesti politisoituihin) kysymyksiin, joita ilmasto Lonnie Thompson on pitänyt "selkeänä ja nykyisenä vaarana sivilisaatiolle". Saatavana Amazon

Ilmastonmuutos: globaalin lämpenemisen tiede ja energia-tulevaisuuden toinen painos

esittäjä (t): Jason Smerdon
0231172834Tämä toinen painos Ilmastonmuutos on helppokäyttöinen ja kattava opas globaalin lämpenemisen takana olevaan tieteeseen. Hienosti kuvitettu teksti on suunnattu opiskelijoille eri tasoilla. Edmond A. Mathez ja Jason E. Smerdon tarjoavat laajan, informatiivisen johdannon tieteestä, jonka taustalla on ymmärrys ilmastojärjestelmästä ja ihmisen toiminnan vaikutuksista planeetamme lämpenemiseen. Mathez ja Smerdon kuvaavat ilmapiirin ja meren rooleja esitellä ilmastoamme, ota käyttöön säteilytasapainon käsite ja selitä aiemmin tapahtuneet ilmastonmuutokset. Niissä kuvataan myös ihmisen toimintaa, joka vaikuttaa ilmastoon, kuten kasvihuonekaasujen ja aerosolien päästöt ja metsäkadot sekä luonnonilmiöiden vaikutukset. Saatavana Amazon

Ilmastonmuutoksen tiede: käytännön kurssi

Blair Lee, Alina Bachmann
194747300XIlmastonmuutoksen tiede: Hands-On -kurssi käyttää tekstiä ja kahdeksantoista käytännön toimintaa selittää ja opettaa ilmaston lämpenemisen ja ilmastonmuutoksen tiedettä, miten ihmiset ovat vastuussa ja mitä voidaan tehdä hidastamaan tai lopettamaan ilmaston lämpenemisen ja ilmastonmuutoksen. Tämä kirja on kattava ja kattava opas olennaisesta ympäristökysymyksestä. Tässä kirjassa käsitellyt aiheet ovat: miten molekyylit siirtävät energiaa auringosta ilmakehän lämmittämiseen, kasvihuonekaasut, kasvihuoneilmiö, ilmaston lämpeneminen, teollinen vallankumous, palamisreaktio, palautesilmukat, sään ja ilmaston välinen suhde, ilmastonmuutos, hiilinielut, sukupuutto, hiilijalanjälki, kierrätys ja vaihtoehtoinen energia. Saatavana Amazon

Julkaisijasta:
Ostot Amazon-palvelussa kulkevat sinut tuodakseen InnerSelf.comelf.com, MightyNatural.com, ja ClimateImpactNews.com maksutta ja ilman mainostajia, jotka seuraavat seurantatapojasi. Vaikka napsautat linkkiä, mutta älä osta näitä valittuja tuotteita, kaikki muut, jotka ostat samassa Amazon-vierailussa, maksaa meille pienen palkkion. Sinulle ei aiheudu lisäkustannuksia, joten olkaa hyvä ja edistäkää työtä. Voit myös käytä tätä linkkiä käyttää Amazonia milloin tahansa, jotta voit auttaa tukemaan ponnisteluja.

enafarzh-CNzh-TWdanltlfifrdeiwhihuiditjakomsnofaplptruesswsvthtrukurvi

seuraa InnerSelfia

facebook-kuvakeTwitter-kuvakeRSS-kuvake

Hanki uusimmat sähköpostitse

{Emailcloak = off}

EVIDENCE

Etelämantereen jäähyllyt paljastavat puuttuvan osan ilmaston palapelissä
Etelämantereen jäähyllyt paljastavat puuttuvan osan ilmaston palapelissä
by Katherine Hutchinson
Jäähyllyt, massiiviset kelluvat jään rungot, ovat tunnettuja puskuroivasta vaikutuksestaan ​​maalla sijaitseville jäälevyille, koska ne ovat…
Miksi emme ole menossa jääkauteen aina pian
Miksi emme ole menossa jääkauteen aina pian
by James Renwick
Kun opiskelin ilmastoa yliopiston maantieteellisellä kurssillani 1960-luvulla, olen varma, että meille kerrottiin, että maa oli ...
Kuinka tulivuoret vaikuttavat ilmastoon ja kuinka niiden päästöt verrataan tuottamaamme
Kuinka tulivuoret vaikuttavat ilmastoon ja kuinka niiden päästöt verrataan tuottamaamme
by Michael Petterson
Jokainen pyrkii vähentämään hiilijalanjälkeämme, nollapäästöjä, istuttamaan kestäviä satoja biodieselille jne.
Mikä on ilmastoherkkyys?
Mikä on ilmastoherkkyys?
by Robert Colman ja Karl Braganza
Ihmiset päästävät ilmakehään hiilidioksidia ja muita kasvihuonekaasuja. Näiden kaasujen muodostuessa ne vangitsevat ylimääräistä lämpöä ...
Aikamatkustavia klimatologeja ei ole: Miksi käytämme ilmastomalleja
Aikamatkustavia klimatologeja ei ole: Miksi käytämme ilmastomalleja
by Sophie Lewis ja Sarah Perkins-Kirkpatrick
Ensimmäiset ilmastomallit rakennettiin fysiikan ja kemian peruslakeihin ja suunniteltiin tutkimaan ilmastoa…
Mikä aiheutti merkittäviä ilmastomuutoksia menneisyydessä?
Juuri tämä aiheutti merkittäviä ilmastomuutoksia menneisyydessä
by James Renwick
Maapallolla oli useita ajanjaksoja korkeat hiilidioksiditasot ilmakehässä ja korkeat lämpötilat useiden viimeisten ...
Voivatko kolme miljardia ihmistä todella elää lämpötiloissa niin kuumia kuin Sahara vuoteen 2070 mennessä?
Voivatko kolme miljardia ihmistä todella elää lämpötiloissa niin kuumia kuin Sahara vuoteen 2070 mennessä?
by Mark Maslin
Ihmiset ovat uskomattomia olentoja, koska he ovat osoittaneet, että he voivat elää melkein missä tahansa ilmastossa.
Puunrenkaat ja säätiedot varoittavat megadroughtista
Puunrenkaat ja säätiedot varoittavat megadroughtista
by Tim Radford
Länsi-Yhdysvaltain viljelijät tietävät, että heillä on kuivuus, mutta eivät ehkä vielä tiedä, että näistä kuivista vuosista voi tulla megaveto.

UUSIMMAT VIDEOT

Pienet Plankton-asemaprosessit merellä, jotka keräävät kahdesti niin paljon hiiltä kuin tutkijat ajattelivat
Pienet Plankton-asemaprosessit merellä, jotka keräävät kahdesti niin paljon hiiltä kuin tutkijat ajattelivat
by Ken Buesseler
Meressä on merkittävä rooli maailman hiilisyklissä. Vetovoima tulee pienistä planktoneista, jotka tuottavat…
Ilmastomuutos uhkaa juomaveden laatua suurten järvien yli
Ilmastomuutos uhkaa juomaveden laatua suurten järvien yli
by Gabriel Filippelli ja Joseph D. Ortiz
”Älä juo / älä kiehauta” ei ole mitä kukaan haluaa kuulla kaupunginsa vesijohtovedestä. Mutta yhdistetyt vaikutukset
Energian muutoksesta puhuminen voi rikkoa ilmaston umpikujan
Energian muutoksesta puhuminen voi rikkoa ilmaston umpikujan
by InnerSelfin henkilökunta
Jokaisella on energiatarinoita, olipa kyse sitten sukulaisesta, joka työskentelee öljynporauslautalla, vanhemmasta, joka opettaa lasta kääntymään ...
Viljelykasvit saattavat kohdata hyönteisten ja lämpenevän ilmaston kaksoisvaikeuksia
Viljelykasvit saattavat kohdata hyönteisten ja lämpenevän ilmaston kaksoisvaikeuksia
by Gregg Howe ja Nathan Havko
Hyönteiset ja kasvit, joista he ruokkivat, ovat vuosituhansien ajan olleet mukana evoluutiotaistelussa: syödä tai olla ...
Päästöttömien päästöjen saavuttamiseksi hallituksen on puututtava esteisiin, joilla ihmiset saatetaan pois sähköautoista
Päästöttömien päästöjen saavuttamiseksi hallituksen on puututtava esteisiin, joilla ihmiset saatetaan pois sähköautoista
by Swapnesh Masrani
Yhdistyneen kuningaskunnan ja Skotlannin hallitukset ovat asettaneet kunnianhimoiset tavoitteet tulla nolla-hiilidioksiditalouksiksi vuosiksi 2050 ja 2045 ...
Kevät on saapunut aikaisemmin Yhdysvaltojen yli, ja se ei ole aina hyviä uutisia
Kevät on saapunut aikaisemmin Yhdysvaltojen yli, ja se ei ole aina hyviä uutisia
by Theresa Crimmins
Lämmin ilmasto on edistänyt kevään saapumista suuressa osassa Yhdysvaltoja. Tämä vuosi ei ole poikkeus.
Viimeinen jääkausi kertoo meille, miksi meidän on pidettävä huolta 2 ℃ lämpötilan muutoksesta
Viimeinen jääkausi kertoo meille, miksi meidän on pidettävä huolta 2 ℃ lämpötilan muutoksesta
by Alan N Williams, et ai
Hallitustenvälisen ilmastomuutospaneelin (IPCC) viimeisimmässä raportissa todetaan, että ilman merkittävää vähennystä…
Georgian kaupunki saa puolet sähköstään presidentti Jimmy Carterin aurinkotilalta
Georgian kaupunki saa puolet sähköstään presidentti Jimmy Carterin aurinkotilalta
by Johnna Crider
Plains, Georgia, on pieni kaupunki, joka on vain Columbuksen, Maconin ja Atlantan eteläpuolella ja Albanyn pohjoispuolella. Se on…

UUSIMMAT ARTIKKELIT

Hurrikaanit ja muut äärimmäiset sääkatastrofit saavat jotkut ihmiset liikkumaan ja vangitsemaan toiset paikalleen
Hurrikaanit ja muut äärimmäiset sääkatastrofit saavat jotkut ihmiset liikkumaan ja vangitsemaan toiset paikalleen
by Jack DeWaard
Jos näyttää siltä, ​​että äärimmäiset sääkatastrofit, kuten hurrikaanit ja metsäpalot, ovat yhä yleisempiä, vakavia ja…
Jos kaikki autot olisivat sähköisiä, Ison-Britannian hiilidioksidipäästöt väheneisivät 12%
Jos kaikki autot olisivat sähköisiä, Ison-Britannian hiilidioksidipäästöt väheneisivät 12%
by George Milev ja Amin Al-Habaibeh
COVID-19-lukitus on vähentänyt saastumista ja päästöjä Yhdistyneessä kuningaskunnassa ja muualla maailmassa tarjoamalla selkeän…
Brasilian Jair Bolsonaro on tuhoisa alkuperäiskansojen maat, ja maailma häiritsee sitä
Brasilian Jair Bolsonaro on tuhoisa alkuperäiskansojen maat, ja maailma häiritsee sitä
by Brian Garvey ja Mauricio Torres
Vuoden 2019 Amazonin tulipalot aiheuttivat Brasilian metsien suurimman yhden vuoden menetyksen kymmenessä vuodessa. Mutta maailman kanssa ...
Miksi maat eivät laske päästöjä maahantuomistaan ​​tavaroista
Miksi maat eivät laske päästöjä maahantuomistaan ​​tavaroista
by Sarah McLaren
Haluaisin tietää, sisältävätkö Uuden-Seelannin 0.17 prosentin hiilidioksidipäästöt valmistettujen tuotteiden päästöjä…
Vihreät pelastuspalvelut: Luottamalla hiilidioksidipäästöihin, saastuttavat lentoyhtiöt pääsevät koukkuun
Vihreät pelastuspalvelut: Luottamalla hiilidioksidipäästöihin, saastuttavat lentoyhtiöt pääsevät koukkuun
by Ben Christopher Howard
Koronaviruspandemia on maadoittanut tuhansia lentokoneita, mikä edistää kaikkien aikojen suurinta CO fall-laskua…
Pidemmin kasvavilla vuodenaikoilla on rajoitettu vaikutus ilmastomuutoksen torjuntaan
Pidemmin kasvavilla vuodenaikoilla on rajoitettu vaikutus ilmastomuutoksen torjuntaan
by Alemu Gonsamo
Ilmaston lämpeneminen johtaa varhaisiin lähteisiin ja viivästyneisiin syksyihin kylmempissä ympäristöissä, jolloin kasvit voivat kasvaa ...
Sekä konservatiivit että liberaalit haluavat vihreän energian tulevaisuutta, mutta eri syistä
Sekä konservatiivit että liberaalit haluavat vihreän energian tulevaisuutta, mutta eri syistä
by Deidra Miniard et ai
Poliittiset erimielisyydet ovat nykyään yhä kasvava kiinnitys Yhdysvalloissa riippumatta siitä, onko kyse avioliitosta, joka ylittää puolueen linjat.
Kuinka naudanlihan ilmastovaikutukset ovat verrattavissa kasviperäisiin vaihtoehtoihin
Kuinka naudanlihan ilmastovaikutukset ovat verrattavissa kasviperäisiin vaihtoehtoihin
by Alexandra Macmillan ja Jono Drew
Ihmettelen vegaaninlihan ilmastovaikutuksia verrattuna naudanlihaan. Kuinka hyvin käsitelty patty verrataan…