Sociaal bewustzijn

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 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.

Vergelijking van de voorspelde respons van het klimaatmodel op de vulkaanuitbarsting van Mt Pinatubo en waargenomen koeling.
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.

Voorspellingen van het klimaatmodel uit 1975, vergeleken met waarnemingen. Gewijzigd ten opzichte van Skeptical Science
Voorspellingen van klimaatmodellen gemaakt in 1975, vergeleken met waarnemingen.
Gewijzigd ten opzichte van Skeptical Science (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.


 Ontvang de nieuwste via e-mail

Wekelijks tijdschrift Dagelijkse inspiratie

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 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.

Over de auteursThe Conversation

Sophie Lewis, postdoctoraal onderzoeker, 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.


Aanbevolen boeken:

Yellowstone's Wildlife in Transition

Yellowstone's Wildlife in TransitionMeer dan dertig experts detecteren verontrustende tekenen van een systeem onder spanning. Ze identificeren drie dwingende stressoren: invasieve soorten, de ontwikkeling van onbeschermde gebieden in de particuliere sector en een opwarmend klimaat. Hun concluderende aanbevelingen geven vorm aan de discussie van de eenentwintigste eeuw over hoe deze uitdagingen het hoofd moeten worden geboden, niet alleen in Amerikaanse parken, maar ook voor beschermde gebieden over de hele wereld. Zeer leesbaar en volledig geïllustreerd.

Voor meer informatie of om "Yellowstone's Wildlife in Transition" op Amazon te bestellen.

The Energy Glut: Climate Change and the Politics of Fatness

The Energy Glut: Climate Change and the Politics of Fatnessdoor Ian Roberts. Experts vertelt het verhaal van energie in de samenleving en plaatst 'vetheid' naast klimaatverandering als manifestaties van dezelfde fundamentele planetaire malaise. Dit spannende boek beweert dat de polsslag van fossiele brandstofenergie niet alleen het proces van catastrofale klimaatverandering op gang heeft gebracht, maar ook de gemiddelde verdeling van het menselijk gewicht naar boven voortstuwde. Het biedt en beoordeelt voor de lezer een reeks persoonlijke en politieke strategieën voor het verkolingsproces.

Voor meer info of om "The Energy Glut" op Amazon te bestellen.

Last Stand: Ted Turner's Quest om een ​​verontruste planeet te redden

Last Stand: Ted Turner's Quest om een ​​verontruste planeet te reddendoor Todd Wilkinson en Ted Turner. Ondernemer en mediamagnaat Ted Turner noemt het broeikaseffect de meest ernstige bedreiging voor de mensheid, en zegt dat de tycoons van de toekomst zullen worden geslagen in de ontwikkeling van groene, alternatieve hernieuwbare energie. Door de ogen van Ted Turner beschouwen we een andere manier van denken over het milieu, onze verplichtingen om anderen in nood te helpen, en de ernstige uitdagingen die het voortbestaan ​​van de beschaving bedreigen.

Voor meer info of om "Last Stand: Ted Turner's Quest ..." op Amazon te bestellen.


Dit vind je misschien ook leuk

volg InnerSelf op

facebook icontwitter iconyoutube iconinstagram pictogrampintrest pictogramrss-pictogram

 Ontvang de nieuwste via e-mail

Wekelijks tijdschrift Dagelijkse inspiratie

BESCHIKBARE TALEN

enafarzh-CNzh-TWdanltlfifrdeeliwhihuiditjakomsnofaplptroruesswsvthtrukurvi

MEEST GELEZEN

baby lacht
Het heilige hernoemen en terugvorderen
by Phyllida Anam-Áire
Wandelen in de natuur, lekker eten, poëzie, spelen met onze kinderen, dansen en zingen,…
Een Equinox-altaar
Een Equinox-altaar en andere herfst Equinox-projecten maken
by Ellen Evert Hopman
Herfst Equinox is de tijd waarin de zeeën ruw worden als de winterstormen beginnen. Het is ook de…
digitaal geld 9 15
Hoe digitaal geld onze manier van leven heeft veranderd
by Daromir Rudnyckyj
In eenvoudige bewoordingen kan digitaal geld worden gedefinieerd als een vorm van valuta die computernetwerken gebruikt om ...
nieuwsgierige kinderen 9 17
5 manieren om kinderen nieuwsgierig te houden
by Perry Zurn
Kinderen zijn van nature nieuwsgierig. Maar verschillende krachten in de omgeving kunnen hun nieuwsgierigheid naar…
hernieuwbare energie 9 15
Waarom het niet milieubelastend is om voor economische groei te zijn?
by Eoin McLaughlin et al
Te midden van de huidige crisis in de kosten van levensonderhoud zijn veel mensen die kritisch staan ​​tegenover het idee van economische …
rustig stoppen 9 16
Waarom je met je baas moet praten voordat je 'Rustig stopt'
by Cary Cooper
Rustig stoppen is een pakkende naam, populair op sociale media, voor iets dat we waarschijnlijk allemaal hebben ...
koalabeer "vast" in een boom
Wanneer het slim is om langzaam te zijn: lessen van een koalabeer
by Danielle Clode
De koala klampte zich vast aan een oud boomhert terwijl hij strandde in de Murray River, aan de grens...
Net als genen gaan je darmmicroben van de ene generatie naar de volgende
Net als genen gaan je darmmicroben van de ene generatie naar de volgende
by Taichi A. Suzuki en Ruth Leyo
Toen de eerste mensen Afrika verlieten, droegen ze hun darmmicroben met zich mee. Blijkt,…

Nieuwe attitudes - nieuwe mogelijkheden

InnerSelf.comClimateImpactNews.com | InnerPower.net
MightyNatural.com | WholisticPolitics.com | InnerSelf Market
Copyright © 1985 - 2021 InnerSelf Publications. Alle rechten voorbehouden.