Der er ingen tidsrejser Klimatologer: Hvorfor vi bruger klimamodeller

Der er ingen tidsrejser Klimatologer: Hvorfor vi bruger klimamodeller Forbedringer i nyere klimamodeller har resulteret i større usikkerhed i fremtidige klimaprognoser. Er klimamodeller mangelfulde og bliver værre? NASA Goddard Space Flight Center

De første klimamodeller blev bygget på grundlæggende love inden for fysik og kemi og designet til at studere klimasystemet. Nu er brugen af ​​klimamodeller opvarmet i den offentlige diskussion af vores skiftende klima.

Klimamodeller repræsentere den fysiske verden ved hjælp af en række ligninger baseret på disse kendte fysiske love. Disse modeller er virtuelle laboratorier; dette er de værktøjer, der giver os mulighed for at udføre eksperimenter, som vi ikke kan udføre i den virkelige verden.

Som ethvert videnskabeligt udstyr er klimamodeller omhyggeligt udviklet og kontrolleret. Vi baserer vores tillid til en model på dens evne til at gengive det aktuelle klima og observerede ændringer og også vigtige tidsperioder for forbi.

At få det rigtigt

Klimamodeller fanger pålideligt mange aspekter af vores klimasystem. Modeller gengiver mange vigtige naturlige klimaprocesser, herunder sæsonbestemt og dagligt temperaturcyklusser, som vi oplever i den virkelige verden.

Klimamodeller reagerer også nøjagtigt på forstyrrelser uden for selve klimasystemet. I 1992 NASA-forskere brugte vulkanudbruddet Mt Pinatubo som en test for deres model. De forudsagde nøjagtigt den observerede klimafkøling, der spillede sig ud i den virkelige verden i de tidlige 1990'ere som svar på disse vulkanske aerosoler.

Der er ingen tidsrejser Klimatologer: Hvorfor vi bruger klimamodeller Sammenligning af forudsagt klimamodelrespons på vulkanudbrud i Pinatubo og observeret afkøling. Modificeret fra Mount Pinatubo-udbrud: Effekter på atmosfæren og klimaet (1996)

Modeller fanger også den observerede opvarmning fra det 20. århundrede i globale temperaturer som svar på stigende drivhusgasser. Faktisk lavede forskere præcis klimamodel forudsigelser af global opvarmning allerede i 1975, allerede før kraftig opvarmning blev tydeligt i observationsregistre.

Der er ingen tidsrejser Klimatologer: Hvorfor vi bruger klimamodeller Forudsigelser om klimamodeller foretaget i 1975 sammenlignet med observationer. Ændret fra Skeptical Science (www.skepticalscience.com/lessons-from-past-climate-predictions-broecker.html)

Eksperimentere i den virtuelle verden

Disse virtuelle laboratorier hjælper os også med at forstå arten af ​​interaktioner mellem de sammenkoblede komponenter på jorden. Vi kan se hvordan ændringer i jordoverfladen fra skovrydning og landbrug har betydelige virkninger på klimaet.

Vi kan også undersøge klimasystemets reaktion på store forstyrrelser eller ”tvang”. Tidligere undersøgelser Vis at storstilet forstyrrelse kan forekomme i havstrømmene og lufttemperaturerne som reaktion på idealiserede isarksmeltning i det nordlige Atlanterhav.

Modeller tillader os også at undersøge fremtidige ændringer. modeller projekt en betydelig opvarmning i ekstreme temperaturer i det næste århundrede, hvilket hjælper os med at vurdere potentialet for fremtidige påvirkninger på sårbare systemer.

Ser man på det store billede

På trods af disse modelleringsucces kan vi det aldrig perfekt beskriv vores komplekse, kaotiske fysiske verden med en række ligninger. Små ændringer kan påvirke klimasystemet på komplicerede måder, og vi udvikler stadig vores teoretiske forståelse af de mest komplekse aspekter af klimasystemet.

For eksempel forbliver nøjagtigt modellering af skyer en udfordring. Vi ved det ikke præcist nok hvordan skyer dannes, hvilket betyder, at vi ikke nødvendigvis ved, hvordan vi bedst repræsenterer skyprocesser i en klimamodel. Den nødvendige tilnærmelser vi laver i modellering af sky dannelse kan føre til forskelle mellem modeller og den virkelige verden, såsom for meget vedvarende regnregn i modellerne.

Vores tillid til modelresultater er tæt knyttet til rumlige og tidsmæssige skalaer. For modeller i global skala opnås mere robuste resultater, der undersøger ændringer på længere sigt, i større målestok end på bestemte steder på bestemte tidspunkter.

I alle disse undersøgelser er der ingen enkelt bedste klimamodel, men en samling modeller, der skal bruges sammen. I mellemtiden har vi en i et sæt sæt tilgængelige observationer af den virkelige verden klima med al dens iboende kaotiske variation. For at redegøre for dette kaotiske element vurderer vi, hvordan gennemsnittet og rækkevidden af ​​en gruppe modeller sammenlignes med observationer.

Når vi bruger denne tilgang, og vi overvejer store ændringer over årtier eller mere, er klimamodeller magtfulde værktøjer, der giver os mulighed for at tage spørgsmål om fortid, nutid og fremtidig klimaændring.

Den nyeste teknik

IPCCs femte vurderingsrapport forventes snart og inkluderer evalueringer af seneste generation af klimamodeller. Det virker modintuitivt, men tidligt resultater antyder, at betydelige modelforbedringer kan have resulteret i bredere, snarere end mindre, usikkerheder i fremtidige klimaprognoser.

Resterende usikkerhed tyder ikke på, at modellerne bliver værre, eller at vores forståelse af klimaændringer bliver mindre klar. Faktisk er klimamodeller forbedret med at simulere meget af det observerede klima.

Disse fremtidige usikkerheder stammer delvist fra de nyere modeller, der nu indeholder en større række vigtige, men komplekse processer. For eksempel kan modeller nu omfatte små partikler af industriel forurening og interaktion mellem klima, vegetation og landoverfladen.

Vi kan Smag udvikling af klimamodeller til naturligt valg. Succesrige modeller og deres komponenter trives, mens mindre effektive efterhånden falder og bliver udryddede.

Videnskabelige, ikke politiske, værktøjer

På trods af nylige forbedringer er klimamodeller blevet en stridsspænding. Modeller er stadig mere politiseret og modelbaserede undersøgelser fremkalder ofte opvarmede svar på, at klimamodeller er mangelfulde og ikke kan tillid til.

Disse forventninger til model perfektion er forkert placeret; Selvom modelvis sikkerhed aldrig kan opnås, er vi sikre på vores brug af klimamodeller.

meteorologer Knutson og Tuleya bemærk, at "hvis vi havde observationer af fremtiden, ville vi åbenbart have tillid til dem mere end modeller, men desværre er observationer af fremtiden ikke tilgængelige på dette tidspunkt".

I mangel af tidsrejserende klimatologer er modeller uovertrufne værktøjer til at forstå vores skiftende klimasystem. Det vil sige, klimamodeller er videnskabelige værktøjer. Vi bør anerkende dem som sådan og betragte dem med streng videnskabelig, ikke politisk, skepsis. The Conversation

Om forfatteren

Sophie Lewis, postdoktorisk stipendiat, University of Melbourne og Sarah Perkins-Kirkpatrick, stipendiat efter doktorgradsforskning, UNSW

Denne artikel er genudgivet fra The Conversation under en Creative Commons-licens. Læs oprindelige artikel.

Relaterede bøger

Klimaændringer: Hvad alle har brug for at vide

af Joseph Romm
0190866101Den væsentligste grundmand til, hvad der vil være det afgørende spørgsmål i vores tid, Klimaændringer: Hvad alle har brug for at vide® er et klart øje overblik over videnskaben, konflikterne og implikationerne af vores opvarmende planet. Fra Joseph Romm, Chief Science Advisor for National Geographic's År med at leve farligt -serien og en af ​​Rolling Stone's "100 mennesker, der skifter Amerika," Climate Change tilbyder brugervenlige, videnskabeligt strenge svar på de mest vanskelige (og ofte politiserede) spørgsmål omkring, hvad klimatolog Lonnie Thompson har betragtet som "en klar og nuværende fare for civilisationen." Fås på Amazon

Klimaændringer: Videnskaben om global opvarmning og vores energi fremtid 2. udgave Udgave

af Jason Smerdon
0231172834Denne anden udgave af Climate Change er en tilgængelig og omfattende guide til videnskaben bag global opvarmning. Smukt illustreret er teksten rettet mod studerende på forskellige niveauer. Edmond A. Mathez og Jason E. Smerdon giver en bred, informativ introduktion til videnskaben, der ligger til grund for vores forståelse af klimasystemet og virkningerne af menneskelig aktivitet på opvarmningen af ​​vores planet. Mathez og Smerdon beskriver de roller, som atmosfæren og havet leg i vores klima, introducer begrebet strålingsbalance og forklar klimaændringer, der skete i fortiden. De detaljerer også de menneskelige aktiviteter, der har indflydelse på klimaet, såsom drivhusgas- og aerosolemissioner og afskovning, samt virkningerne af naturfænomener.  Fås på Amazon

Videnskaben om klimaforandringer: et praktisk kursus

af Blair Lee, Alina Bachmann
194747300XVidenskaben om klimaændringer: Et hands-on-kursus bruger tekst og atten praktiske aktiviteter at forklare og lære videnskaben om global opvarmning og klimaændringer, hvordan mennesker er ansvarlige, og hvad der kan gøres for at bremse eller stoppe frekvensen for global opvarmning og klimaændringer. Denne bog er en komplet, omfattende guide til et væsentligt miljøemne. Emner, der er dækket af denne bog, inkluderer: hvordan molekyler overfører energi fra solen til at varme atmosfæren, drivhusgasser, drivhuseffekten, global opvarmning, den industrielle revolution, forbrændingsreaktionen, feedback-løkker, forholdet mellem vejr og klima, klimaændringer, kulstofdræn, udryddelse, kulstofaftryk, genbrug og alternativ energi. Fås på Amazon

Fra udgiveren:
Køb på Amazon går til at bekæmpe omkostningerne ved at bringe dig InnerSelf.comelf.com, MightyNatural.com, og ClimateImpactNews.com uden omkostninger og uden annoncører, der sporer dine browservaner. Selv hvis du klikker på et link, men ikke køber disse valgte produkter, betaler alt andet, du køber i det samme besøg på Amazon, en lille provision. Der er ingen ekstra omkostninger for dig, så vær venlig at bidrage til indsatsen. Du kan også bruge dette link at bruge til Amazon når som helst, så du kan hjælpe med at støtte vores indsats.

 

enafarzh-CNzh-TWdanltlfifrdeiwhihuiditjakomsnofaplptruesswsvthtrukurvi

følg InnerSelf på

facebook ikontwitter-ikonyoutube-ikoninstagram ikonpintrest ikonrss ikon

 Få det nyeste via e-mail

Ugeblad Daglig inspiration

BEVISER

Blåt vand omgivet af dødt hvidt græs
Kort sporer 30 års ekstrem snesmeltning i hele USA
by Mikayla Mace-Arizona
Et nyt kort over ekstreme snesmeltingshændelser i løbet af de sidste 30 år tydeliggør de processer, der driver hurtig smeltning.
Hvid havis i blåt vand med solnedgangen afspejlet i vandet
Jordens frosne områder krymper 33K kvadratkilometer om året
by Texas A & M University
Jordens kryosfære krymper med 33,000 kvadratkilometer (87,000 kvadratkilometer) om året.
vindmøller
En kontroversiel amerikansk bog fodrer klimafornægtelse i Australien. Dets centrale krav er sandt, men alligevel irrelevant
by Ian Lowe, emeritus professor, School of Science, Griffith University
Mit hjerte sank i sidste uge for at se den konservative australske kommentator Alan Jones forkæmpe en omstridt bog om ...
billede
Reuters 'Hot List of Climate Scientists er geografisk skæv: hvorfor dette betyder noget
by Nina Hunter, postdoktoral forsker, University of KwaZulu-Natal
Reuters Hot List over "verdens førende klimaforskere" forårsager en brummer i klimaændringssamfundet. Reuters ...
En person holder en skal i hånden i blåt vand
Gamle skaller antyder forbi høje CO2-niveauer kan vende tilbage
by Leslie Lee-Texas A&M
Ved hjælp af to metoder til at analysere små organismer, der findes i sedimentkerner fra den dybe havbund, har forskere anslået ...
billede
Matt Canavan foreslog, at det kolde snap betyder, at global opvarmning ikke er reel. Vi bryder dette og 2 andre klimamyter
by Nerilie Abram, professor; ARC Future Fellow; Chief Investigator for ARC Center of Excellence for Climate Extremes; Vicedirektør for det australske Center for Excellence in Antarctic Science, Australian National University
Senator Matt Canavan sendte mange øjenkugler rullende i går, da han tweetede fotos af snedækkede scener i regionale New South ...
Økosystemvagter giver alarm for havene
by Tim Radford
Havfugle er kendt som økosystemvagter, der advarer om havtab. Efterhånden som antallet falder, kunne ...
Hvorfor havterter er klimakrigere
Hvorfor havterter er klimakrigere
by Zak Smith
Ud over at være et af de sødeste dyr på planeten hjælper havterde med at opretholde en sund, kulstofabsorberende tang ...

SENESTE VIDEOER

Den store klimamigration er begyndt
Den store klimamigration er begyndt
by Super Bruger
Klimakrisen tvinger tusinder over hele verden til at flygte, da deres hjem bliver stadig mere ubeboelige.
Den sidste istid fortæller os, hvorfor vi er nødt til at pleje en 2 ℃ temperaturændring
Den sidste istid fortæller os, hvorfor vi er nødt til at pleje en 2 ℃ temperaturændring
by Alan N Williams et al
Den seneste rapport fra det mellemstatslige panel om klimaændringer (IPCC) siger, at uden et væsentligt fald ...
Jorden har været beboelig i milliarder af år - Præcis hvor heldig fik vi?
Jorden har været beboelig i milliarder af år - Præcis hvor heldig fik vi?
by Toby Tyrrell
Det tog udvikling 3 eller 4 milliarder år at producere Homo sapiens. Hvis klimaet havde svigtet helt en gang i det ...
Hvordan kortlægning af vejret for 12,000 år siden kan hjælpe med at forudsige fremtidige klimaændringer
Hvordan kortlægning af vejret for 12,000 år siden kan hjælpe med at forudsige fremtidige klimaændringer
by Brice Rea
Slutningen af ​​den sidste istid, omkring 12,000 år siden, var præget af en sidste kold fase kaldet de Yngre Dryas ...
Det Kaspiske Hav forventes at falde med 9 meter eller mere i dette århundrede
Det Kaspiske Hav forventes at falde med 9 meter eller mere i dette århundrede
by Frank Wesselingh og Matteo Lattuada
Forestil dig, at du er ved kysten og ser ud til havet. Foran dig ligger 100 meter golde sand, der ligner en…
Venus var endnu en gang jordlignende, men klimaændringer gjorde det ubeboelig
Venus var endnu en gang jordlignende, men klimaændringer gjorde det ubeboelig
by Richard Ernst
Vi kan lære meget om klimaforandringer fra Venus, vores søsterplanet. Venus har i øjeblikket en overfladetemperatur på ...
Fem klimatroer: Et nedbrudskurs i forkert information om klimaet
De fem klimatro: Et nedbrudskurs i forkert information om klimaet
by John Cook
Denne video er et nedbrudskurs i misinformation om klimaet, der opsummerer de vigtigste argumenter, der bruges til at rejse tvivl om virkeligheden ...
Arktis har ikke været så varm i 3 millioner år, og det betyder store ændringer for planeten
Arktis har ikke været så varm i 3 millioner år, og det betyder store ændringer for planeten
by Julie Brigham-Grette og Steve Petsch
Hvert år krymper havisen i det arktiske hav til et lavt punkt i midten af ​​september. I år måler den kun 1.44 ...

SENESTE ARTIKLER

grøn energi2 3
Fire grønne brintmuligheder for Midtvesten
by Christian Tae
For at afværge en klimakrise bliver Midtvesten ligesom resten af ​​landet nødt til at dekarbonisere sin økonomi fuldt ud ved at...
ug83qrfw
Større barriere for efterspørgselsrespons skal ophøre
by John Moore, On Earth
Hvis føderale tilsynsmyndigheder gør det rigtige, kan elkunder i hele Midtvesten snart være i stand til at tjene penge, mens...
træer at plante til klima2
Plant disse træer for at forbedre bylivet
by Mike Williams-Rice
En ny undersøgelse fastslår levende egetræer og amerikanske plataner som mestre blandt 17 "supertræer", der vil hjælpe med at gøre byer...
nordhavets havbund
Hvorfor vi skal forstå havbundens geologi for at udnytte vindene
by Natasha Barlow, lektor i kvartær miljøændring, University of Leeds
For ethvert land, der er velsignet med nem adgang til det lavvandede og blæsende Nordsø, vil havvind være nøglen til at møde net...
3 lektioner i skovbrande for skovbyer, da Dixie Fire ødelægger historiske Greenville, Californien
3 lektioner i skovbrande for skovbyer, da Dixie Fire ødelægger historiske Greenville, Californien
by Bart Johnson, professor i landskabsarkitektur, University of Oregon
En løbeild, der brænder i varme, tørre bjergskove, fejede gennem Gold Rush -byen Greenville, Californien, den 4. august…
Kina kan opfylde energi- og klimamål, der begrænser kulkraften
Kina kan opfylde energi- og klimamål, der begrænser kulkraften
by Alvin Lin
På Leader's Climate Summit i april lovede Xi Jinping, at Kina "strengt vil kontrollere kulkraft ...
Blåt vand omgivet af dødt hvidt græs
Kort sporer 30 års ekstrem snesmeltning i hele USA
by Mikayla Mace-Arizona
Et nyt kort over ekstreme snesmeltingshændelser i løbet af de sidste 30 år tydeliggør de processer, der driver hurtig smeltning.
Et fly taber rød brandhæmmende til en skovbrand, da brandmænd parkeret langs en vej ser op i den orange himmel
Modellen forudsiger 10-års udbrud af brande, derefter gradvis tilbagegang
by Hannah Hickey-U. Washington
Et kig på den langsigtede fremtid for naturbrande forudsiger en indledende cirka ti år lang eksplosion af naturbrandaktiviteter, ...

 Få det nyeste via e-mail

Ugeblad Daglig inspiration

Nye holdninger - nye muligheder

InnerSelf.comClimateImpactNews.com | InnerPower.net
MightyNatural.com | WholisticPolitics.com | InnerSelf Marked
Copyright © 1985 - 2021 InnerSelf-publikationer. Alle rettigheder forbeholdes.