211service.com
En kraftfull ny modell kan göra uppskattningarna av den globala uppvärmningen mindre vaga
En av de största källorna till klimatosäkerhet är hur molnen kommer att bete sig. Caltech-fysikern Tapio Schneider försöker ge oss några svar.
24 april 2019
Foto på Tapio Schneider Ryan Young
Klimatförändringarnas svårighetsgrad och hastighet kommer att bero på mängden växthusgaser vi släpper ut till himlen, men också på hur känsligt klimatet är för dessa gaser.
En osäkerhet är hur molnen kommer att reagera när atmosfären värms upp. Tapio Schneider, en klimatforskare på Caltech, och hans kollegor från Caltech, Naval Postgraduate School, JPL och MIT bygger en klimatmodell som kommer att använda maskininlärning, kraftfull datoranvändning och petabyte av data för att hjälpa till att lösa några av de okända områdena kring hur, varför och var moln bildas, producerar nederbörd eller skingras. Målet: att halvera osäkerheten i nuvarande förutsägelser om koldioxidens påverkan på planeten.
Den här historien var en del av vårt majnummer 2019
- Se resten av frågan
- Prenumerera
Vetenskapsjournalisten Mallory Pickett satte sig ner med Schneider för att ta reda på hur hans forskning kommer att göra detta och varför det är viktigt.
Hur stor osäkerhet finns det i nuvarande klimatmodeller?
Det finns ett mått som kallas klimatkänslighet. Det är den globala medeltemperaturökningen som du får efter att ha fördubblat CO2-koncentrationerna och låtit systemet komma i jämvikt. Med nuvarande klimatmodeller sträcker sig klimatkänsligheten för att fördubbla CO2 någonstans mellan två grader [Celsius] uppvärmning till fem graders uppvärmning.
Vilka är konsekvenserna?
Ta Parisavtalets tvågradersmål. Vi har redan haft ungefär en grads uppvärmning, så det är en grad till. Hur mycket mer CO2 kan vi stoppa ut i atmosfären innan vi har värmt upp jorden ytterligare en grad?
För en modell som har en klimatkänslighet på runt två grader kan man komma upp i CO2-koncentrationer på nära 600 ppm. Vi ligger på 410 delar per miljon, så även om vi fortsätter att släppa ut mycket kommer vi inte att nå 600 före 2060 eller så. I en modell som har en klimatkänslighet närmare fem grader, [en till grad kräver] cirka 480 ppm, så det är bara cirka 70 kvar. Det är något vi kommer att nå under de kommande två decennierna eller så.
Varför osäkerheten?
Den enskilt största bidragsgivaren är osäkerhet om moln, och specifikt om låga moln i tropikerna. Låga moln över tropiska hav reflekterar solljus eftersom de är vita, och detta kyler jorden. Vi vet inte om vi kommer att få fler eller färre av dem när det värms upp, och det är den viktigaste osäkerheten i klimatförutsägelser.
En annan viktig del är hur mycket kol som tas ut av biosfären. Just nu hamnar bara ungefär hälften av det kol som människor släpper ut i atmosfären. Resten tas upp av haven och landbiosfären, och vi vet inte riktigt vart det tar vägen.
Ryan Young
Om det finns så mycket osäkerhet, vet vi verkligen ens att det kommer att bli dåligt med mycket CO2?
När du lägger mer CO2 eller andra växthusgaser i atmosfären absorberar de värmestrålning. Det som händer om man lägger ut mer av dessa växthusgaser i atmosfären är att allt annat lika borde man värma upp ytan. Fysiken i det är helt klar, obestridd av alla seriösa vetenskapsmän.
Där osäkerheten kommer in är att säga, ja, hur mycket varmare kommer det att bli? Vad händer med dessa små moln? De reflekterar mycket solljus. Om vi får fler av dem och mer solljus reflekteras blir det mindre uppvärmning. Får du färre av dem har du en förstärkande feedbackeffekt där du får mer uppvärmning.
Är saker värre än förutspått?
Jag tror att bevisen under de senaste åren - till exempel från studier som tittar på molnvariationer under de senaste decennierna - pekar mer mot högre klimatkänslighet.
Målet är att halvera några av dessa osäkerheter. Hur ska du göra det?
Vi vill använda den data vi har tillgänglig: terabyte per dag som kommer ner från satelliter. Vi vill assimilera dessa data i modellen. Det är en beräkningsmässigt utmanande uppgift, men det är bara genomförbart nu och kommer att ge dig en modell som simulerar det nuvarande klimatet bättre.
Om klimatkänsligheten är i överkant, hur oroliga ska vi vara?
Jag skulle vara väldigt orolig. Det skulle innebära högre värmeextremer, särskilt på sommaren. Det betyder mer extrem nederbörd på platser som nordöstra USA. Det är möjligt att klimatkänsligheten är i den övre delen av vad modeller förutsäger, och om det stämmer kommer vi att uppleva allvarlig påverkan under vår livstid, absolut under våra barns livstid. Enkelt uttryckt, ju högre klimatkänslighet, desto mer oroliga borde vi vara.