Er zijn geen tijdreizende klimatologen: waarom we klimaatmodellen gebruiken

Er zijn geen tijdreizende klimatologen: waarom we klimaatmodellen gebruiken Verbeteringen in nieuwere klimaatmodellen hebben geleid tot grotere onzekerheden in toekomstige klimaatprognoses. Zijn klimaatmodellen gebrekkig en worden ze erger? NASA Goddard Space Flight Center

De eerste klimaatmodellen zijn gebouwd op fundamentele wetten van fysica en chemie en ontworpen om te studeren het klimaatsysteem. Nu is het gebruik van klimaatmodellen verhitte grond in de publieke discussie over ons veranderende klimaat.

Klimaatmodellen vertegenwoordigen de fysieke wereld met behulp van een reeks vergelijkingen op basis van deze bekende natuurkundige wetten. Deze modellen zijn virtuele laboratoria; dit zijn de tools waarmee we experimenten kunnen uitvoeren die we in de echte wereld niet kunnen uitvoeren.

Zoals alle wetenschappelijke apparatuur, worden klimaatmodellen zorgvuldig ontwikkeld en gecontroleerd. We baseren ons vertrouwen in een model op zijn vermogen om het huidige klimaat en de waargenomen veranderingen en ook op de belangrijkste tijdsperioden van de wereld te reproduceren verleden.

Krijgen van het recht

Klimaatmodellen leggen betrouwbaar vele aspecten van ons klimaatsysteem vast. Modellen reproduceren veel belangrijke natuurlijke klimaatprocessen, waaronder de seizoensgebonden en te dagelijks temperatuurcycli die we in de echte wereld ervaren.

Klimaatmodellen reageren ook nauwkeurig op verstoringen buiten het klimaatsysteem zelf. In 1992 NASA-wetenschappers gebruikten de vulkaanuitbarsting Mt Pinatubo als test voor hun model. Ze voorspelden nauwkeurig de waargenomen klimaatkoeling die zich begin jaren negentig in de echte wereld afspeelde als reactie op deze vulkanische aërosolen.

Er zijn geen tijdreizende klimatologen: waarom we klimaatmodellen gebruiken Vergelijking van de voorspelde respons van het klimaatmodel op de vulkaanuitbarsting van Mt Pinatubo en waargenomen koeling. Gewijzigd ten opzichte van de Mount Pinatubo-uitbarsting: effecten op de atmosfeer en het klimaat (1996)

Modellen leggen ook de waargenomen opwarming van de 20e eeuw vast bij wereldwijde temperaturen als reactie op toenemende broeikasgassen. In feite hebben wetenschappers gemaakt accuraat klimaatmodel voorspellingen van opwarming op wereldschaal al in 1975, zelfs voordat een sterke opwarming duidelijk werd in waarnemingsgegevens.

Er zijn geen tijdreizende klimatologen: waarom we klimaatmodellen gebruiken Voorspellingen van klimaatmodellen gemaakt in 1975, vergeleken met waarnemingen. Gewijzigd ten opzichte van sceptische wetenschap (www.skepticalscience.com/lessons-from-past-climate-predictions-broecker.html)

Experimenteren in de virtuele wereld

Deze virtuele laboratoria helpen ons ook de aard van interacties tussen de onderling verbonden componenten van de aarde te begrijpen. We kunnen zien hoe veranderingen in het landoppervlak door ontbossing en landbouw hebben aanzienlijke effecten op het klimaat.

We kunnen ook de reactie van het klimaatsysteem op grote verstoringen of "forcings" onderzoeken. Eerdere studies tonen dat grootschalige verstoringen kunnen optreden in de oceaanstromingen en luchttemperaturen als reactie op het smelten van geïdealiseerde ijskappen in de Noord-Atlantische Oceaan.

Met modellen kunnen we ook toekomstige veranderingen onderzoeken. Modellen project een aanzienlijke opwarming van extreme temperaturen in de volgende eeuw, wat ons helpt om het potentieel voor toekomstige effecten op kwetsbare systemen te beoordelen.

Kijkend naar het grote geheel

Ondanks deze modelleersuccessen kunnen we dat nooit volmaakt beschrijf onze complexe, chaotische fysieke wereld met een reeks vergelijkingen. Kleine veranderingen kunnen het klimaatsysteem op gecompliceerde manieren beïnvloeden en we ontwikkelen nog steeds ons theoretisch begrip van de meest complexe aspecten van het klimaatsysteem.

Zo blijft het nauwkeurig modelleren van wolken een uitdaging. We weten het niet precies hoe wolken ontstaan, wat betekent dat we niet per se weten hoe we cloudprocessen het beste kunnen weergeven in een klimaatmodel. Het nodige benaderingen die we maken bij het modelleren van wolkenvorming kan leiden tot verschillen tussen modellen en de echte wereld, zoals te veel aanhoudende motregen in de modellen.

Ons vertrouwen in modelresultaten hangt nauw samen met ruimtelijke en temporele schalen. Voor modellen op wereldschaal worden robuustere resultaten verkregen bij het onderzoeken van veranderingen op langere termijn op grotere schaal dan op bepaalde locaties, op bepaalde tijden.

Voor al deze onderzoeken is er niet één best klimaatmodel, maar een verzameling modellen om samen te gebruiken. Ondertussen hebben we er één in een enkele set beschikbare waarnemingen van het echte wereldklimaat, met al zijn inherente chaotische variabiliteit. Om rekening te houden met dit chaotische element, beoordelen we hoe het gemiddelde en het bereik van een groep modellen zich verhouden tot waarnemingen.

Wanneer we deze benadering gebruiken en we denken aan grootschalige veranderingen in de afgelopen decennia of meer, zijn klimaatmodellen krachtige hulpmiddelen waarmee we vragen kunnen beantwoorden over vroegere, huidige en toekomstige klimaatveranderingen.

Het nieuwste van het nieuwste

De IPCC's vijfde beoordelingsrapport is binnenkort verschuldigd en omvat evaluaties van de nieuwste generatie van klimaatmodellen. Het lijkt contra-intuïtief, maar vroeg uitslagen suggereren dat significante modelverbeteringen mogelijk hebben geleid tot bredere, in plaats van kleinere, onzekerheden in toekomstige klimaatprognoses.

Resterende onzekerheden geven niet aan dat de modellen slechter worden of dat ons begrip van klimaatverandering minder duidelijk wordt. In feite zijn klimaatmodellen verbeterd door een groot deel van het waargenomen klimaat te simuleren.

Deze toekomstige onzekerheden zijn gedeeltelijk het gevolg van de nieuwere modellen die nu een groter aantal belangrijke maar complexe processen bevatten. Zo kunnen modellen nu bijvoorbeeld kleine deeltjes industriële vervuiling bevatten en interacties tussen het klimaat, de vegetatie en het landoppervlak.

We kunnen lichen de ontwikkeling van klimaatmodellen tot natuurlijke selectie. Succesvolle modellen en hun componenten gedijen, terwijl minder effectieve modellen uiteindelijk afvallen en uitsterven.

Wetenschappelijke, niet politieke instrumenten

Ondanks recente verbeteringen zijn klimaatmodellen een bliksemafleider geworden. Modellen zijn steeds meer gepolitiseerd en modelgebaseerde studies roepen vaak verhitte reacties op dat klimaatmodellen gebrekkig zijn en niet te vertrouwen.

Deze verwachtingen van modelperfectie zijn misplaatst; terwijl modelzekerheid nooit haalbaar is, hebben we vertrouwen in ons gebruik van klimaatmodellen.

meteorologen Knutson en Tuleya merk op dat "als we waarnemingen van de toekomst hadden, we ze natuurlijk meer zouden vertrouwen dan modellen, maar helaas zijn er op dit moment geen waarnemingen van de toekomst beschikbaar".

Bij gebrek aan tijdreizende klimatologen zijn modellen ongeëvenaarde hulpmiddelen om ons veranderende klimaatsysteem te begrijpen. Dat wil zeggen, klimaatmodellen zijn wetenschappelijke instrumenten. We moeten ze als zodanig erkennen en ze met strikt wetenschappelijk, niet politiek, scepticisme beschouwen. The Conversation

Over de auteur

Sophie Lewis, Postdoctoral Research Fellow, Universiteit van Melbourne en Sarah Perkins-Kirkpatrick, postdoctoraal onderzoeker, UNSW

Dit artikel is opnieuw gepubliceerd vanaf The Conversation onder een Creative Commons-licentie. Lees de originele artikel.

Verwante Boeken

Klimaatverandering: wat iedereen moet weten

door Joseph Romm
0190866101De essentiële inleiding over wat de bepalende factor van onze tijd zal zijn, Klimaatverandering: wat iedereen moet weten® is een overzicht van de wetenschap, conflicten en implicaties van onze opwarmende planeet. Van Joseph Romm, Chief Science Advisor voor National Geographic's Jaren van leven gevaarlijk series en een van de "100-mensen van Rolling Stone die Amerika veranderen" Klimaatverandering biedt gebruiksvriendelijke, wetenschappelijk rigoureuze antwoorden op de moeilijkste (en vaak gepolitiseerde) vragen rond wat klimatoloog Lonnie Thompson "een duidelijk en aanwezig gevaar voor de beschaving" heeft geacht. Beschikbaar op Amazon

Climate Change: The Science of Global Warming and Our Energy Future tweede editie

door Jason Smerdon
0231172834Deze tweede editie van Klimaatverandering is een toegankelijke en uitgebreide gids voor de wetenschap achter het broeikaseffect. Prachtig geïllustreerd, de tekst is gericht op studenten op verschillende niveaus. Edmond A. Mathez en Jason E. Smerdon geven een brede, informatieve inleiding tot de wetenschap die ten grondslag ligt aan ons begrip van het klimaatsysteem en de effecten van menselijke activiteit op de opwarming van onze planeet. Matthez en Smerdon beschrijven de rollen die de atmosfeer en de oceaan hebben spelen in ons klimaat, introduceren het concept van stralingsbalans en verklaren de klimaatveranderingen die zich in het verleden hebben voorgedaan. Ze beschrijven ook de menselijke activiteiten die het klimaat beïnvloeden, zoals uitstoot van broeikasgassen en aerosolen en ontbossing, evenals de effecten van natuurlijke verschijnselen. Beschikbaar op Amazon

The Science of Climate Change: een hands-on cursus

door Blair Lee, Alina Bachmann
194747300XDe wetenschap van klimaatverandering: een hands-on cursus maakt gebruik van tekst en achttien hands-on activiteiten de wetenschap van het broeikaseffect en de klimaatverandering uitleggen en onderwijzen, hoe mensen verantwoordelijk zijn en wat kan worden gedaan om het tempo van de opwarming van de aarde en de klimaatverandering te vertragen of te stoppen. Dit boek is een complete, uitgebreide gids voor een essentieel milieuthema. Onderwerpen die in dit boek worden behandeld zijn onder meer: ​​hoe moleculen energie uit de zon overbrengen om de atmosfeer, broeikasgassen, het broeikaseffect, het broeikaseffect, de industriële revolutie, de verbrandingsreactie, feedbacklussen, de relatie tussen weer en klimaat, klimaatverandering, te verwarmen, koolstofputten, uitsterven, koolstofvoetafdruk, recycling en alternatieve energie. Beschikbaar op Amazon

Van de uitgever:
Aankopen op Amazon gaan om de kosten van het brengen van je te bekostigen InnerSelf.comelf.com, MightyNatural.com, en te ClimateImpactNews.com zonder kosten en zonder adverteerders die je surfgedrag volgen. Zelfs als u op een link klikt maar deze geselecteerde producten niet koopt, betaalt alles wat u bij hetzelfde bezoek op Amazon koopt, een kleine commissie. Er zijn geen extra kosten voor u, dus draag alstublieft bij aan de moeite. Je kan ook gebruik dan deze link te gebruiken op elk gewenst moment voor Amazon, zodat u ons kunt helpen onze inspanningen te ondersteunen.

enafarzh-CNzh-TWdanltlfifrdeiwhihuiditjakomsnofaplptruesswsvthtrukurvi

volg InnerSelf op

facebook-icontwitter-iconrss-icoon

Ontvang de nieuwste via e-mail

{Emailcloak = off}

BEWIJS

Antarctische ijsplateaus onthullen een ontbrekend stukje van de klimaatpuzzel
Antarctische ijsplateaus onthullen een ontbrekend stukje van de klimaatpuzzel
by Katherine Hutchinson
IJsplaten, enorme drijvende ijslagen, staan ​​bekend om hun bufferende effect op ijskappen op het land terwijl ze…
Waarom we niet snel naar een ijstijd zullen gaan
Waarom we niet snel naar een ijstijd zullen gaan
by James Renwick
Toen ik in de jaren zestig klimaat studeerde tijdens mijn universitaire cursus aardrijkskunde, wist ik zeker dat ons werd verteld dat de aarde ...
Hoe vulkanen het klimaat beïnvloeden en hoe hun emissies zich verhouden tot wat we produceren
Hoe vulkanen het klimaat beïnvloeden en hoe hun emissies zich verhouden tot wat we produceren
by Michael Petterson
Iedereen is bezig met het verminderen van onze ecologische voetafdruk, nulemissies, het planten van duurzame gewassen voor biodiesel enz.
Wat is klimaatgevoeligheid?
Wat is klimaatgevoeligheid?
by Robert Colman en Karl Braganza
Mensen stoten CO2 en andere broeikasgassen uit in de atmosfeer. Naarmate deze gassen zich ophopen, vangen ze extra warmte op ...
Er zijn geen tijdreizende klimatologen: waarom we klimaatmodellen gebruiken
Er zijn geen tijdreizende klimatologen: waarom we klimaatmodellen gebruiken
by Sophie Lewis en Sarah Perkins-Kirkpatrick
De eerste klimaatmodellen zijn gebouwd op fundamentele wetten van fysica en chemie en ontworpen om het klimaat te bestuderen ...
Wat veroorzaakte in het verleden grote klimaatverandering?
Dit veroorzaakte in het verleden een grote klimaatverandering
by James Renwick
De aarde had verschillende periodes van hoge kooldioxidegehaltes in de atmosfeer en hoge temperaturen gedurende de laatste paar ...
Zullen drie miljard mensen in 2070 echt leven in temperaturen zo heet als de Sahara?
Zullen drie miljard mensen in 2070 echt leven in temperaturen zo heet als de Sahara?
by Mark Maslin
Mensen zijn geweldige wezens, omdat ze laten zien dat ze in bijna elk klimaat kunnen leven.
Boomringen en weergegevens waarschuwen voor Megadrought
Boomringen en weergegevens waarschuwen voor Megadrought
by Tim Radford
Boeren in het westen van de VS weten dat ze droogte hebben, maar beseffen misschien nog niet dat deze droge jaren een megadroog kunnen worden.

NIEUWSTE VIDEO'S

Kleine Plankton Drive-processen in de oceaan die tweemaal zoveel koolstof vastleggen als wetenschappers dachten
Kleine Plankton Drive-processen in de oceaan die tweemaal zoveel koolstof vastleggen als wetenschappers dachten
by Ken Buesseler
De oceaan speelt een grote rol in de wereldwijde koolstofcyclus. De drijvende kracht komt van klein plankton dat…
Klimaatverandering bedreigt de drinkwaterkwaliteit over de grote meren
Klimaatverandering bedreigt de drinkwaterkwaliteit over de grote meren
by Gabriel Filippelli en Joseph D. Ortiz
'Niet drinken / niet koken' is niet wat iemand wil horen over het kraanwater van hun stad. Maar de gecombineerde effecten van ...
Praten over energieverandering kan de impasse in het klimaat doorbreken
Praten over energieverandering kan de klimaatimpuls doorbreken
by InnerSelf Staff
Iedereen heeft energieverhalen, of het nu gaat om een ​​familielid dat aan een booreiland werkt, een ouder die een kind leert draaien ...
Gewassen kunnen worden geconfronteerd met dubbele problemen door insecten en een warm klimaat
Gewassen kunnen worden geconfronteerd met dubbele problemen door insecten en een warm klimaat
by Gregg Howe en Nathan Havko
Al duizenden jaren zijn insecten en de planten waarmee ze zich voeden bezig met een co-evolutionaire strijd: eten of niet zijn ...
Om nulemissies te bereiken, moet de overheid hindernissen aanpakken die mensen van elektrische auto's afzetten
Om nulemissies te bereiken, moet de overheid hindernissen aanpakken die mensen van elektrische auto's afzetten
by Swapnesh Masrani
De Britse en Schotse regering hebben ambitieuze doelen gesteld om in 2050 en 2045 koolstofarm te worden met een netto-uitstoot van nul ...
De lente komt eerder in de VS aan, en dat is niet altijd goed nieuws
De lente komt eerder in de VS aan, en dat is niet altijd goed nieuws
by Theresa Crimmins
In een groot deel van de Verenigde Staten heeft een opwarmend klimaat de komst van de lente versneld. Dit jaar is geen uitzondering.
De laatste ijstijd vertelt ons waarom we ons zorgen moeten maken over een verandering in temperatuur van 2 ℃
De laatste ijstijd vertelt ons waarom we ons zorgen moeten maken over een verandering in temperatuur van 2 ℃
by Alan N Williams, et al
Het laatste rapport van het Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) stelt dat zonder een substantiële afname ...
Een Georgia Town haalt de helft van zijn elektriciteit uit Solar Farm van president Jimmy Carter
Een Georgia Town haalt de helft van zijn elektriciteit uit Solar Farm van president Jimmy Carter
by Johnna Crider
Plains, Georgia, is een kleine stad net ten zuiden van Columbus, Macon en Atlanta en ten noorden van Albany. Het is de…

LAATSTE ARTIKELEN

Orkanen en andere rampen met extreem weer vragen sommige mensen te verhuizen en vallen anderen op hun plaats
Orkanen en andere rampen met extreem weer vragen sommige mensen te verhuizen en vallen anderen op hun plaats
by Jack DeWaard
Als het lijkt alsof extreme weersrampen zoals orkanen en bosbranden steeds vaker, ernstiger en ...
Als alle auto's elektrisch zouden zijn, zou de koolstofuitstoot in het VK met 12% dalen
Als alle auto's elektrisch zouden zijn, zou de koolstofuitstoot in het VK met 12% dalen
by George Milev en Amin Al-Habaibeh
De COVID-19-vergrendeling heeft geleid tot minder vervuiling en emissies in het VK en de rest van de wereld, wat een duidelijk ...
De Braziliaanse Jair Bolsonaro is verwoestende inheemse landen, met de wereld afgeleid
De Braziliaanse Jair Bolsonaro is verwoestende inheemse landen, met de wereld afgeleid
by Brian Garvey en Mauricio Torres
De Amazone-branden van 2019 veroorzaakten het grootste verlies van één jaar aan Braziliaans bos in tien jaar. Maar met de wereld in de ...
Waarom landen de emissies niet berekenen van goederen die ze importeren
Waarom landen de emissies niet berekenen van goederen die ze importeren
by Sarah McLaren
Ik zou graag willen weten of de koolstofemissies van Nieuw-Zeeland van 0.17% de emissies omvatten die zijn geproduceerd door vervaardigde producten
Groene reddingsoperaties: vertrouwen op COXNUMX-compensatie zal vervuilende luchtvaartmaatschappijen van de haak slaan
Groene reddingsoperaties: vertrouwen op COXNUMX-compensatie zal vervuilende luchtvaartmaatschappijen van de haak slaan
by Ben Christopher Howard
De pandemie van het coronavirus heeft duizenden vliegtuigen aan de grond gehouden, wat heeft bijgedragen aan de grootste jaarlijkse daling van CO₂ ooit ...
Langere groeiseizoenen hebben een beperkt effect op de bestrijding van klimaatverandering
Langere groeiseizoenen hebben een beperkt effect op de bestrijding van klimaatverandering
by Alemu Gonsamo
Klimaatopwarming leidt tot vroege lente en vertraagde herfst in koudere omgevingen, waardoor planten kunnen groeien voor een ...
Zowel conservatieven als liberalen willen een toekomst voor groene energie, maar om verschillende redenen
Zowel conservatieven als liberalen willen een toekomst voor groene energie, maar om verschillende redenen
by Deidra Miniard et al
Politieke verdeeldheid is tegenwoordig een groeiend element in de Verenigde Staten, of het nu gaat om huwelijk over partijgrenzen heen, ...
Hoe de klimaatimpact van rundvlees zich verhoudt tot plantaardige alternatieven
Hoe de klimaatimpact van rundvlees zich verhoudt tot plantaardige alternatieven
by Alexandra Macmillan en Jono Drew
Ik vraag me af over de klimaatimpact van veganistisch vlees versus rundvlees. Hoe verhoudt een sterk verwerkt pasteitje zich tot ...