Группа из четырех ученых из США и Великобритании объясняет, как различные прогнозы климатических моделей могут коллективно использоваться для уменьшения неопределенности в будущем изменении климата, в статье, опубликованной в журнале Nature Climate Change.
Несмотря на значительные успехи в моделировании климата за последние 30 лет, по-прежнему существует широкий спектр прогнозов глобального потепления к 2100 году, даже если в каждой модели предполагаются одни и те же сценарии выбросов углекислого газа. Это связано с тем, что сохраняются неопределенности в обратных связях климата, таких как обратная связь снежного альбедо.
Насколько сокращение снежного покрова в условиях глобального потепления усилит глобальное потепление, сделав поверхность Земли темнее, чтобы она поглощала больше солнечного света.
Диапазон климатических проекций в основном используется для оценки неопределенностей и возможных рисков, связанных с выбросами парниковых газов, но авторы этого нового исследования описывают более конструктивный способ использования разброса модели, который называется возникающими ограничениями.
Основная идея состоит в том, чтобы использовать модели, чтобы сказать нам, какие аспекты текущего климата больше всего связаны с различиями в будущем климате. Затем измерение этих аспектов в реальном мире можно использовать для выбора наиболее вероятного будущего климата.
Эмерджентные ограничения помогут разработчикам создавать модели, которые лучше предсказывают будущее, потому что они определяют, какие наблюдения они должны воспроизвести в своей модели. Это особенно ценно в отношении облаков, для которых нелегко определить, какие Многие различные аспекты облаков, которые мы наблюдаем, имеют отношение к их будущей эволюции», - объяснил соавтор доктор Стив Кляйн из Ливерморской национальной лаборатории Лоуренса в США.
Первое возникающее ограничение было выявлено на основе обратной связи снежного альбедо ведущим автором профессором Алексом Холлом из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе, который сказал: «Мы обнаружили, что сезонные колебания количества снежного покрова были тесно связано с силой обратной связи альбедо снега в будущем, в широком диапазоне климатических моделей.
"Поскольку у нас есть спутниковые измерения изменений снежного покрова в недавнем прошлом, мы можем использовать эти наблюдения для выбора наиболее вероятных значений обратной связи альбедо снега в моделях."
Соавторы Алекса Холла были вдохновлены его ранней работой на поиск возникающих ограничений на другие аспекты климата и системы углеродного цикла.
Соавтор профессор Питер Кокс из Университета Эксетера добавил: «Мы применили подход возникающих ограничений к тому, как углерод, хранящийся в лесах и почве, может измениться в будущем, и чтобы оценить вероятность вымирания лесов Амазонки из-за к изменению климата."
Документ также предупреждает об опасности неправильного использования возникающих ограничений, что может привести к чрезмерной уверенности в будущих изменениях. Однако авторы предлагают способы, как этого можно избежать, включая тестирование множества новых климатических моделей, которые скоро появятся в сети.
В целом тон исследования очень позитивен в отношении возникающих ограничений, которые позволяют ансамблю климатических моделей, разрабатываемых во всем мире, быть больше, чем сумма частей.
Профессор Крис Хантингфорд, соавтор исследования из Центра экологии и гидрологии Великобритании, резюмировал эту общую точку зрения: «Исследовательские группы по всему миру приложили огромные усилия для разработки климатических моделей. существенные различия между их прогнозами.
"Эта неопределенность должна быть уменьшена, чтобы помочь политикам планировать. В настоящее время единственной игрой в городе, которая поможет устранить неопределенность, является игра Emergent Constraints."