Walang Mga Climatologist na Naglalakbay sa Oras: Bakit Gumagamit Kami ng Mga Modelong Klima
Ang mga pagpapabuti sa mga mas bagong modelo ng klima ay nagresulta sa mas malaking kawalan ng katiyakan sa mga pag-unawa sa klima sa hinaharap. Ang mga modelo ba ng klima ay may kapintasan at lumalala?
NASA Goddard Space Flight Center 

Ang mga unang modelo ng klima ay itinayo sa pangunahing mga batas ng pisika at kimika at idinisenyo upang mag-aral ang sistema ng klima. Ngayon, ang paggamit ng mga modelo ng klima ay pinainit sa pampublikong talakayan ng ating nagbabagong klima.

Mga modelo ng klima kumatawan ang pisikal na mundo na gumagamit ng isang serye ng mga equation batay sa mga kilalang mga pisikal na batas. Ang mga modelong ito ay virtual na laboratoryo; ito ang mga tool na nagbibigay-daan sa amin upang magsagawa ng mga eksperimento na hindi namin maisasagawa sa totoong mundo.

Tulad ng anumang kagamitang pang-agham, ang mga modelo ng klima ay maingat na binuo at nasusuri. Ibinabatay namin ang aming kumpiyansa sa isang modelo sa kakayahan nitong muling likhain ang kasalukuyang klima at sinusunod ang mga pagbabago at pati na rin ang mga pangunahing yugto ng panahon ng nakaraan.

Nakakakuha ito ng tama

Ang mga modelo ng klima ay mapagkakatiwalaan na nakakakuha ng maraming mga aspeto ng ating sistema ng klima. Ang mga modelo ay nagpaparami ng maraming mahahalagang proseso ng natural na klima, kabilang ang pana-panahon at araw-araw mga siklo ng temperatura na nararanasan natin sa totoong mundo.


innerself subscribe graphic


Ang mga modelo ng klima ay tumpak din na tumutugon sa mga kaguluhan na panlabas sa sistema ng klima mismo. Noong 1992 Mga siyentista sa NASA ginamit ang pagsabog ng bulkan ng Mt Pinatubo bilang pagsubok sa kanilang modelo. Tamang-hinula nila ang napansin na paglamig ng klima na nilalaro sa totoong mundo noong unang bahagi ng 1990 bilang tugon sa mga volcanic aerosol na ito.

Paghahambing ng hinulaang tugon ng modelo ng klima sa pagsabog ng bulkan ng Mt Pinatubo at napansin ang paglamig.
Paghahambing ng hinulaang tugon ng modelo ng klima sa pagsabog ng bulkan ng Mt Pinatubo at napansin ang paglamig.
Binago mula sa The Mount Pinatubo Eruption: Mga Epekto sa Atmospera at Klima (1996)

Nakuha rin ng mga modelo ang naobserbahang pag-init ng ika-20 siglo sa pandaigdigang temperatura bilang tugon sa pagtaas ng mga greenhouse gas. Sa katunayan, gumawa ng mga siyentista tama modelo ng klima hula ng global-scale warming simula pa noong 1975, bago pa man ang maliwanag na pag-init ay maliwanag sa mga tala ng pagmamasid.

Ang mga hula sa modelo ng klima na ginawa noong 1975, kumpara sa mga obserbasyon. Binago mula sa Skeptical Science
Ang mga hula sa modelo ng klima na ginawa noong 1975, kumpara sa mga obserbasyon.
Binago mula sa Skeptical Science (www.skepticalscience.com/lessons-from-past-climate-predictions-broecker.html)

Eksperimento sa virtual na mundo

Ang mga virtual na laboratoryo ay makakatulong din sa amin na maunawaan ang likas na katangian ng mga pakikipag-ugnayan sa pagitan ng magkakaugnay na mga bahagi ng mundo. Maaari nating makita kung paano mga pagbabago sa ibabaw ng lupa mula sa pagkalbo ng kagubatan at agrikultura ay may makabuluhang epekto sa klima.

Maaari din nating suriin ang tugon ng sistema ng klima sa malalaking kaguluhan, o "pagpwersa". Mga nakaraang pag-aaral Ipakita na ang mga malalaking pagkagambala ay maaaring maganap sa mga alon ng karagatan at mga temperatura ng hangin bilang tugon sa napakahusay na pagkatunaw ng sheet ng yelo sa Hilagang Atlantiko.

Pinapayagan din kami ng mga modelo na siyasatin ang mga pagbabago sa hinaharap. Mga Modelong proyekto isang malaking pag-init ng labis na temperatura sa susunod na siglo, na makakatulong sa amin upang masuri ang potensyal para sa mga epekto sa hinaharap sa mga mahina na sistema.

Nakatingin sa malaking larawan

Sa kabila ng mga tagumpay sa pagmomodelo, magagawa natin hindi kailanman ganap na ganap ilarawan ang aming kumplikado, magulong pisikal na mundo na may isang serye ng mga equation. Ang mga maliit na pagbabago ay maaaring makaapekto sa sistema ng klima sa mga kumplikadong paraan at paunlarin pa rin namin ang aming teoretikal na pag-unawa sa mga pinaka-kumplikadong aspeto ng sistema ng klima.

Halimbawa, ang tumpak na pagmomodelo ng mga ulap ay nananatiling isang hamon. Hindi namin alam tamang-tama kung paano nabubuo ang mga ulap, na nangangahulugang hindi namin alam kung paano pinakamahusay na kumatawan sa mga proseso ng ulap sa isang modelo ng klima. Ang kailangan mga pagtatantya ginagawa namin sa pagmomodelo ng ulap pagbuo ay maaaring humantong sa mga pagkakaiba sa pagitan ng mga modelo at ang totoong mundo, tulad ng Sobra paulit-ulit na ambon sa mga modelo.

Ang aming kumpiyansa sa mga resulta ng modelo ay malapit na maiugnay sa spatial at temporal na kaliskis. Para sa mga modelo ng pandaigdigang sukat, mas matatag na mga resulta ang nakuha sa pagsisiyasat ng mga pangmatagalang, malawak na antas na pagbabago, kaysa sa mga partikular na lokasyon, sa mga partikular na oras.

Para sa lahat ng mga pag-aaral na ito, walang solong pinakamahusay na modelo ng klima ngunit isang koleksyon ng mga modelo na magkakasamang magagamit. Samantala, mayroon kaming isa sa isang solong hanay ng mga magagamit na obserbasyon ng tunay na klima sa mundo, na may lahat ng likas na magulong pagkakaiba-iba. Upang maituring ang magulong sangkap na ito, sinusuri namin kung paano ang average at ang saklaw ng isang pangkat ng mga modelo ay ihinahambing sa mga obserbasyon.

Kapag ginamit namin ang diskarteng ito at isinasaalang-alang namin ang malalaking pagbabago sa mga dekada o higit pa, ang mga modelo ng klima ay malakas na tool na nagbibigay-daan sa amin upang matugunan ang mga katanungan tungkol sa nakaraan, kasalukuyan at hinaharap na pagbabago ng klima.

Ang state-of-the-art

Ang Pang-limang ulat sa pagtatasa ng IPCC ay malapit nang dumating at may kasamang mga pagsusuri sa pinakabagong henerasyon ng mga modelo ng klima. Tila counter-intuitive, ngunit maaga resulta iminumungkahi na ang mga makabuluhang pagpapabuti ng modelo ay maaaring nagresulta sa mas malawak, sa halip na mas maliit, mga walang katiyakan sa mga pag-unawa sa klima sa hinaharap.

Ang mga natitirang kawalan ng katiyakan ay hindi nagpapahiwatig na ang mga modelo ay lumalala o na ang aming pag-unawa sa pagbabago ng klima ay nagiging mas malinaw. Sa katunayan, ang mga modelo ng klima ay napabuti sa pag-simulate ng karamihan sa naobserbahang klima.

Ang mga hindi katiyakan sa hinaharap na ito ay bahagyang nagmula sa mga mas bagong mga modelo na nagsasama ngayon ng isang mas malawak na hanay ng mga mahalaga ngunit kumplikadong proseso. Halimbawa, ang mga modelo ay maaari na magsama ng maliliit na mga maliit na butil ng polusyon sa industriya at mga pakikipag-ugnayan sa pagitan ng klima, halaman at ng lupa-ibabaw.

Makakaya namin tulad ng ang pagbuo ng mga modelo ng klima sa natural na pagpipilian. Ang mga matagumpay na modelo at ang kanilang mga bahagi ay umuunlad, habang ang mga hindi gaanong mabisa sa huli ay mahuhulog at mawawala.

Siyentipiko, hindi pampulitika, mga tool

Sa kabila ng mga kamakailang pagpapabuti, ang mga modelo ng klima ay naging isang kidlat ng pagtatalo. Ang mga modelo ay lalong namulitika at mga pag-aaral na batay sa modelo ay madalas na nagtamo ng maiinit na mga tugon na ang mga modelo ng klima ay may pagkukulang at hindi mapagkakatiwalaan.

Ang mga inaasahan na ito ng pagiging perpekto ng modelo ay hindi nalalagay; habang ang katiyakan ng modelo ay hindi kailanman makakamit, tiwala kami sa aming paggamit ng mga modelo ng klima.

Mga Meteorologist Knutson at Tuleya tandaan na "kung mayroon kaming mga pagmamasid sa hinaharap, malinaw na mas pinagkakatiwalaan namin ang mga ito higit sa mga modelo, ngunit sa kasamaang palad ang mga pagmamasid sa hinaharap ay hindi magagamit sa ngayon".

Sa kawalan ng paglalakbay sa oras na mga climatologist, ang mga modelo ay walang kapantay na tool para sa pag-unawa sa nagbabagong sistema ng klima. Iyon ay, ang mga modelo ng klima ay mga kagamitang pang-agham. Dapat nating makilala sila bilang ganoon at isaalang-alang ang mga ito na may mahigpit na pang-agham, hindi pampulitika, pag-aalinlangan.

Tungkol sa May-akdaAng pag-uusap

Sophie Lewis, Kasamang Postdoctoral Research Fellow, University ng Melbourne at Sarah Perkins-Kirkpatrick, Post Doctoral Research Fellow, UNSW

Ang artikulong ito ay muling nai-publish mula sa Ang pag-uusap sa ilalim ng lisensya ng Creative Commons. Basahin ang ang orihinal na artikulo.

masira

Mga Kaugnay na Libro:

Ang Kinabukasan na Pinili Natin: Makaligtas sa Krisis ng Klima

nina Christiana Figueres at Tom Rivett-Carnac

Ang mga may-akda, na gumanap ng mga pangunahing tungkulin sa Kasunduan sa Paris sa pagbabago ng klima, ay nag-aalok ng mga insight at estratehiya para sa pagtugon sa krisis sa klima, kabilang ang indibidwal at kolektibong pagkilos.

I-click para sa karagdagang impormasyon o para mag-order

Ang Hindi Maipapanahong Lupa: Buhay Pagkatapos ng Pag-init

ni David Wallace-Wells

Sinasaliksik ng aklat na ito ang mga potensyal na kahihinatnan ng hindi napigilang pagbabago ng klima, kabilang ang malawakang pagkalipol, kakulangan sa pagkain at tubig, at kawalang-tatag sa pulitika.

I-click para sa karagdagang impormasyon o para mag-order

Ang Ministeryo para sa Kinabukasan: Isang Nobela

ni Kim Stanley Robinson

Iniisip ng nobelang ito ang isang malapit na hinaharap na mundo na nakikipagbuno sa mga epekto ng pagbabago ng klima at nag-aalok ng pananaw kung paano maaaring magbago ang lipunan upang matugunan ang krisis.

I-click para sa karagdagang impormasyon o para mag-order

Sa ilalim ng Puting Langit: Ang Kalikasan ng Hinaharap

ni Elizabeth Kolbert

Sinaliksik ng may-akda ang epekto ng tao sa natural na mundo, kabilang ang pagbabago ng klima, at ang potensyal para sa mga teknolohikal na solusyon upang matugunan ang mga hamon sa kapaligiran.

I-click para sa karagdagang impormasyon o para mag-order

Paglabas ng Drawdown: Ang Karamihan sa Komprehensibong Plano na Ipinanukalang Bumalik sa Pag-init ng Mundo

inedit ni Paul Hawken

Ang aklat na ito ay nagpapakita ng isang komprehensibong plano para sa pagtugon sa pagbabago ng klima, kabilang ang mga solusyon mula sa hanay ng mga sektor tulad ng enerhiya, agrikultura, at transportasyon.

I-click para sa karagdagang impormasyon o para mag-order