Peningkatan model iklim yang lebih baru telah menghasilkan ketidakpastian yang lebih besar dalam unjuran iklim masa depan. Adakah model iklim cacat dan semakin teruk? NASA Goddard Space Flight Centre
Model iklim pertama dibina berdasarkan undang-undang asas fizik dan kimia dan dirancang untuk belajar sistem iklim. Kini, penggunaan model iklim menjadi hangat dalam perbincangan umum mengenai perubahan iklim kita.
Model iklim mewakili dunia fizikal menggunakan rangkaian persamaan berdasarkan undang-undang fizikal yang diketahui ini. Model-model ini adalah makmal maya; ini adalah alat yang membolehkan kita melakukan eksperimen yang tidak dapat kita lakukan di dunia nyata.
Seperti peralatan saintifik, model iklim dikembangkan dan diperiksa dengan teliti. Kami mendasarkan keyakinan kami pada model pada kemampuannya untuk menghasilkan iklim semasa dan perubahan yang diperhatikan dan juga jangka masa penting Lepas.
Mendapatkan betul
Model iklim dengan tepat menangkap banyak aspek sistem iklim kita. Model menghasilkan banyak proses iklim semula jadi yang penting, termasuk bermusim and harian kitaran suhu yang kita alami di dunia nyata.
Model iklim juga bertindak balas dengan tepat terhadap gangguan di luar sistem iklim itu sendiri. Pada tahun 1992 Saintis NASA menggunakan letusan gunung berapi Gunung Pinatubo sebagai ujian untuk model mereka. Mereka dengan tepat meramalkan penyejukan iklim yang diperhatikan yang berlaku di dunia nyata pada awal 1990-an sebagai tindak balas terhadap aerosol gunung berapi ini.
Perbandingan tindak balas model iklim yang diramalkan terhadap letusan gunung berapi Gunung Pinatubo dan penyejukan yang diperhatikan. Diubahsuai dari Letusan Gunung Pinatubo: Kesan pada Atmosfera dan Iklim (1996)
Model juga menangkap pemanasan abad ke-20 yang diperhatikan dalam suhu global sebagai tindak balas terhadap peningkatan gas rumah hijau. Sebenarnya, saintis membuat tepat model iklim ramalan pemanasan berskala global seawal tahun 1975, bahkan sebelum pemanasan yang kuat menjadi bukti dalam catatan pemerhatian.
Ramalan model iklim yang dibuat pada tahun 1975, dibandingkan dengan pemerhatian. Diubahsuai dari Skeptikal Science (www.skepticalscience.com/lessons-from-past-climate-predictions-broecker.html)
Mengeksperimen di alam maya
Makmal maya ini juga membantu kita memahami sifat interaksi antara komponen bumi yang saling berkaitan. Kita dapat melihat bagaimana perubahan di permukaan tanah dari penebangan hutan dan pertanian mempunyai kesan yang signifikan terhadap iklim.
Kita juga dapat memeriksa respons sistem iklim terhadap gangguan besar, atau "paksa". Kajian terdahulu Menunjukkan bahawa gangguan berskala besar dapat terjadi pada arus laut dan suhu udara sebagai tindak balas terhadap peleburan lapisan ais ideal di Atlantik Utara.
Model juga membolehkan kita menyiasat perubahan masa depan. Model projek pemanasan suhu yang melampau pada abad berikutnya, yang membantu kita menilai potensi kesan masa depan terhadap sistem yang rentan.
Melihat gambaran besar
Walaupun kejayaan pemodelan ini, kita dapat pernah sempurna gambarkan dunia fizikal kita yang rumit dan kacau dengan satu siri persamaan. Perubahan kecil dapat mempengaruhi sistem iklim dengan cara yang rumit dan kita masih mengembangkan pemahaman teori kita mengenai aspek yang paling kompleks dari sistem iklim.
Sebagai contoh, pemodelan awan secara tepat tetap menjadi cabaran. Kami tidak tahu sebenarnya bagaimana awan terbentuk, yang bermaksud kita tidak semestinya tahu cara terbaik untuk mewakili proses awan dalam model iklim. Yang perlu penghampiran yang kita buat dalam pemodelan awan dapat menyebabkan perbezaan antara model dan dunia nyata, seperti terlalu banyak gerimis berterusan dalam model.
Keyakinan kita terhadap hasil model berkait rapat dengan skala spasial dan temporal. Untuk model berskala global, hasil yang lebih kuat diperoleh dengan menyiasat perubahan jangka panjang, skala lebih luas, daripada di lokasi tertentu, pada waktu tertentu.
Untuk semua kajian ini, tidak ada satu pun model iklim terbaik melainkan kumpulan model untuk digunakan bersama. Sementara itu, kami memiliki satu dari satu set pemerhatian yang ada mengenai iklim dunia nyata, dengan semua kebolehubahan yang sememangnya kacau-bilau. Untuk mengambil kira unsur huru-hara ini, kami menilai bagaimana purata dan julat sekumpulan model dibandingkan dengan pemerhatian.
Apabila kita menggunakan pendekatan ini dan kita mempertimbangkan perubahan berskala besar selama beberapa dekad atau lebih, model iklim adalah alat yang kuat yang membolehkan kita menangani persoalan mengenai perubahan iklim masa lalu, sekarang dan masa depan.
Yang canggih
. Laporan penilaian kelima IPCC dijadualkan tidak lama lagi dan merangkumi penilaian terhadap generasi terkini model iklim. Nampaknya bertentangan intuitif, tetapi lebih awal keputusan mencadangkan bahawa peningkatan model yang ketara mungkin mengakibatkan ketidakpastian yang lebih luas, dan bukannya lebih kecil, dalam unjuran iklim masa depan.
Ketidakpastian yang tersisa tidak menunjukkan modelnya semakin buruk atau bahawa pemahaman kita mengenai perubahan iklim menjadi kurang jelas. Sebenarnya, model iklim telah bertambah baik dalam mensimulasikan banyak iklim yang diperhatikan.
Ketidakpastian masa depan ini sebahagiannya berasal dari model yang lebih baru yang kini merangkumi pelbagai proses penting tetapi kompleks. Sebagai contoh, model sekarang boleh merangkumi partikel kecil pencemaran industri dan interaksi antara iklim, tumbuh-tumbuhan dan permukaan tanah.
Kita boleh seperti pengembangan model iklim untuk pemilihan semula jadi. Model yang berjaya dan komponennya berkembang, sementara model yang kurang berkesan akhirnya jatuh dan pupus.
Alat saintifik, bukan politik
Walaupun terdapat peningkatan baru-baru ini, model iklim telah menjadi pertikaian petir. Model adalah semakin dipolitikkan dan kajian berdasarkan model sering menimbulkan tindak balas panas bahawa model iklim cacat dan tidak boleh dipercayai.
Jangkaan kesempurnaan model ini tidak tepat; sementara kepastian model tidak pernah dapat dicapai, kami yakin dengan penggunaan model iklim.
Ahli meteorologi Knutson dan Tuleya perhatikan bahawa "jika kita mempunyai pengamatan masa depan, kita tentu akan mempercayainya lebih dari sekadar model, tapi sayangnya pengamatan masa depan tidak tersedia saat ini".
Sekiranya ahli klimatologi tidak memerlukan masa, model adalah alat yang tiada tandingannya untuk memahami sistem iklim kita yang berubah. Iaitu, model iklim adalah alat saintifik. Kita harus mengenalinya dan menganggapnya dengan skeptisisme saintifik, bukan politik.
Mengenai Pengarang
Sophie Lewis, Felo Penyelidik Pasca Doktoral, University of Melbourne dan Sarah Perkins-Kirkpatrick, Felo Penyelidik Pasca Doktoral, UNSW
Artikel ini diterbitkan semula daripada Perbualan di bawah lesen Creative Commons. Membaca artikel asal.
Buku berkaitan:
Masa Depan yang Kami Pilih: Menghadapi Krisis Iklim
oleh Christiana Figueres dan Tom Rivett-Carnac
Penulis, yang memainkan peranan penting dalam Perjanjian Paris mengenai perubahan iklim, menawarkan pandangan dan strategi untuk menangani krisis iklim, termasuk tindakan individu dan kolektif.
Klik untuk maklumat lanjut atau untuk memesan
Bumi yang Tidak berpenghuni: Kehidupan Selepas Pemanasan
oleh David Wallace-Wells
Buku ini meneroka kemungkinan akibat perubahan iklim yang tidak terkawal, termasuk kepupusan besar-besaran, kekurangan makanan dan air, serta ketidakstabilan politik.
Klik untuk maklumat lanjut atau untuk memesan
Kementerian untuk Masa Depan: Sebuah Novel
oleh Kim Stanley Robinson
Novel ini membayangkan dunia yang hampir akan datang bergelut dengan kesan perubahan iklim dan menawarkan visi bagaimana masyarakat boleh berubah untuk menangani krisis.
Klik untuk maklumat lanjut atau untuk memesan
Di Bawah Langit Putih: Sifat Masa Depan
oleh Elizabeth Kolbert
Penulis meneroka kesan manusia terhadap alam semula jadi, termasuk perubahan iklim, dan potensi penyelesaian teknologi untuk menangani cabaran alam sekitar.
Klik untuk maklumat lanjut atau untuk memesan
Pengeluaran: Rancangan Paling Komprehensif yang Pernah Dicadangkan untuk Membalik Pemanasan Global
disunting oleh Paul Hawken
Buku ini membentangkan pelan komprehensif untuk menangani perubahan iklim, termasuk penyelesaian daripada pelbagai sektor seperti tenaga, pertanian dan pengangkutan.
