Zelfs 50 jaar geleden waren klimaatmodellen veel nauwkeuriger dan claimers


Het is een algemeen gebruik van degenen die de belangrijkste bevindingen van de klimaatwetenschap in twijfel trekken: de computermodellen die wetenschappers gebruiken om toekomstige opwarming van de aarde te projecteren, zijn onnauwkeurig en moeten niet worden vertrouwd om beleidsmakers te helpen beslissen of ze mogelijk dure stappen nemen om de uitstoot van broeikasgassen in toom te houden.

Een nieuwe studie snuift dat argument effectief uit door te kijken hoe klimaatmodellen tussen 1970 werden gepubliceerd – voordat dergelijke modellen de supercomputer-afhankelijke kolossen waren van fysische vergelijkingen over gletsjers, pH van de oceaan en vegetatie, zoals ze nu zijn – en 2007.

De studie, gepubliceerd woensdag in Geophysical Research Letters, constateert dat de meeste onderzochte modellen ongelooflijk nauwkeurig waren in het projecteren hoeveel de wereld zou opwarmen in reactie op toenemende hoeveelheden planeetverwarmende broeikasgassen. Zulke gassen, voornamelijk de belangrijkste langlevende broeikasgasverontreinigende stof, koolstofdioxide, bereikten dit jaar recordhoogtes, volgens een dinsdag.

Ze zijn nu hoger dan ooit tevoren in de menselijke geschiedenis.

De studie beschuldigt sommige van de modellen, waaronder een van de beroemdste berekeningen van voormalig NASA-onderzoeker James Hansen, voor het overschatten van de opwarming omdat ze ervan uitgingen dat er nog grotere hoeveelheden broeikasgassen in de atmosfeer zouden zijn dan wat er daadwerkelijk gebeurde. Deze veronderstellingen hadden vooral betrekking op niet-CO2-broeikasgassen, zoals methaan.

De projectie van Hansen, zegt studieleider Zeke Hausfather, een onderzoeker aan de Universiteit van Californië in Berkeley, vergiste zich met ongeveer 50 procent omdat het geen significante daling van de uitstoot van stoffen voorzag die de stratosferische ozonlaag afbreken.

Veel van die gassen zijn ook krachtige middelen voor de opwarming van de aarde. Hansen voorzag ook geen tijdelijke stabilisatie van methaanemissies in de jaren 2000, zegt Hausfather.

Zijn model, net als veel van de anderen die in de nieuwe studie zijn onderzocht, heeft echter gelijk met de basisrelatie tussen broeikasgasemissies en de hoeveelheid opwarming die ze zouden veroorzaken. De fouten kwamen van het slecht voorspellen van grotere wildcards: hoe maatschappelijke factoren de toekomstige emissies zouden beheersen door economische groei, overeenkomsten voor emissiereductie en andere factoren.

"Het grote voordeel is dat klimaatmodellen al heel lang bestaan, en in termen van het krijgen van de basistemperatuur van de aarde, doen ze dat al lang", zei Hausfather in een interview.

Door de prestaties van eerdere modellen te onderzoeken, zegt Hausfather dat onderzoekers een beter idee kunnen krijgen van de voor- en nadelen van de nieuwste generaties modellen. Dit is van cruciaal belang, aangezien wetenschappers nu net de volgende reeks modellen uitrollen om het komende intergouvernementele panel van de VN over het zesde beoordelingsrapport over klimaatverandering te informeren, dat in 2022 zal worden uitgebracht.

"Klimaatmodellen zijn tegenwoordig niet perfect, ze worden nog steeds verbeterd", zegt hij.

(Hausfather et. Al. 2019 / Zeke Hausfather)

Afbeelding: vergelijking van trends in temperatuur versus tijd (boven) en impliciete tijdelijke klimaatrespons, of de hoeveelheid temperatuurstijging die zou kunnen optreden wanneer kooldioxide verdubbelt (onder) tussen waarnemingen en modellen gedurende de weergegeven periodes.

Hoewel een cijfer (hierboven) en berekeningen in de studie lijken aan te tonen dat veel van de modellen in de loop van de tijd een lichte warme vooringenomenheid hadden, zegt Hausfather dat de studie "geen detecteerbare consistente overschatting of onderschatting van toekomstige opwarming" in de onderzochte modellen vond. .

Op temperatuur is er veel vertrouwen dat de huidige modellen nauwkeurig de reactie van de planeet vastleggen op recordhoeveelheden broeikasgassen in de lucht.

Er zijn echter veel andere aspecten van een veranderend klimaat die grotere onzekerheden bevatten, zoals de vorming van wolken en hoe kleine atmosferische deeltjes bekend als aerosolen de soorten wolken die zich vormen kunnen veranderen.

Dit kan de opwarming verbeteren of verminderen.

Bovendien zijn neerslagveranderingen, met name op regionaal niveau, nog steeds uiterst moeilijk voor modelbouwers om vast te leggen, zegt Hausfather.

"De temperatuur is eenvoudig, andere klimaatvariabelen zoals neerslag zijn een stuk moeilijker."

Voor de studie evalueerden onderzoekers klimaatmodellen op hoe ze presteerden met betrekking tot de hoeveelheid geprojecteerde wereldwijde gemiddelde temperatuurverandering in vergelijking met wat er in de loop van de tijd plaatsvond.

Volgens deze telling waren 10 van de 17 onderzochte modellen vrijwel niet te onderscheiden van waarnemingen, vond de studie – met andere woorden een bijna perfecte match.

Ze keken ook naar de relatie tussen de temperatuurprojectie van een model en de hoeveelheid broeikasgassen in de atmosfeer, ook bekend als externe forcering. Uit deze vergelijking bleek dat 14 van de 17 modellen "niet te onderscheiden waren van waarnemingen", en twee van de 14 vertoonden meer opwarming dan feitelijk plaatsvond, met één die minder opwarming vertoonde, zegt Hausfather.

"We beweren dat de tweede test nauwkeuriger is," zegt Hausfather, omdat het wetenschappers in staat stelt te controleren dat modellen de hoeveelheid externe forceren mogelijk verkeerd krijgen, maar de relatie tussen broeikasgassen en temperatuurverandering juist is.

"Door te kijken naar deze relatie tussen temperatuur en forceren, kunnen we de prestaties van het model op zijn fysica evalueren en niet op zijn kristallen bol van toekomstige emissies," zei Hausfather.

Onderzoekers die niet bij de nieuwe studie betrokken waren, zeiden dat het relatief eenvoudige statistische analyses gebruikte die in de loop van de tijd mogelijk een aantal belangrijke invloeden op de wereldwijde oppervlaktetemperaturen missen.

Kevin Trenberth, een senior wetenschapper bij het National Center for Atmospheric Research, zei bijvoorbeeld dat hij twijfels heeft over de belangrijkste conclusie van de studie dat 'klimaatmodellen de processen effectief vastleggen' die de wereldwijde gemiddelde oppervlaktetemperatuur gedurende vele decennia sturen.

Hij zegt dat de realiteit complexer is dan de studie laat zien, omdat sommige van de meer onzekere factoren over klimaatverandering, zoals hoe de watercyclus reageert terwijl de wereld opwarmt, de mondiale temperaturen kunnen beïnvloeden, net als orkanen en aerosolen, die ofwel niet opgenomen in klimaatmodellen of, in het geval van aerosolen, een groot vraagteken, omdat deze de vorming van wolken kunnen beïnvloeden die op hun beurt de temperatuur kunnen veranderen.

Volgens Trenberth bewijst het loutere feit dat de modellen over het algemeen doelwit waren, niet dat ze dergelijke complexe processen correct krijgen, en daarvoor is verder onderzoek nodig.

2019 © De Washington Post

Dit artikel is oorspronkelijk gepubliceerd door.