وقد أدت التحسينات في النماذج المناخية الأحدث إلى شكوك أكبر في التوقعات المناخية المستقبلية. هل النماذج المناخية معيبة وتزداد سوءًا؟ مركز ناسا غودارد لرحلات الفضاء
بنيت النماذج المناخية الأولى على القوانين الأساسية للفيزياء والكيمياء و مصممة للدراسة النظام المناخي. الآن ، أصبح استخدام النماذج المناخية ساخناً في المناقشة العامة لمناخنا المتغير.
النماذج المناخية مثل العالم المادي باستخدام سلسلة من المعادلات المستندة إلى هذه القوانين الفيزيائية المعروفة. هذه النماذج هي مختبرات افتراضية. هذه هي الأدوات التي تسمح لنا بإجراء تجارب لا يمكننا إجراؤها في العالم الحقيقي.
مثل أي معدات علمية ، يتم تطوير وفحص النماذج المناخية بعناية. نحن نبني ثقتنا في نموذج على قدرته على إعادة إنتاج المناخ الحالي والتغيرات الملحوظة وكذلك الفترات الزمنية الرئيسية لل الماضي.
الحصول على حق
تلتقط النماذج المناخية بشكل موثوق العديد من جوانب نظامنا المناخي. نماذج تتكاثر العديد من العمليات المناخية الطبيعية الهامة ، بما في ذلك موسمي و يوميا دورات درجة الحرارة التي نمر بها في العالم الحقيقي.
كما تستجيب النماذج المناخية بدقة للاضطرابات الخارجية للنظام المناخي نفسه. في عام 1992 علماء وكالة ناسا استخدم انفجار البركان البركاني في جبل بيناتوبو كاختبار لنموذجهم. لقد تنبأوا بدقة بتبريد المناخ الملحوظ الذي حدث في العالم الحقيقي في أوائل التسعينات ردًا على هذه الهباء البركاني.
مقارنة استجابة النموذج المناخي المتوقعة لثوران جبل بيناتوبو والتبريد الملحوظ. تم تعديله من ثورة جبل بيناتوبو: الآثار على الغلاف الجوي والمناخ (1996)
كما تلتقط النماذج الاحترار الملحوظ في القرن العشرين في درجات الحرارة العالمية استجابة لزيادة غازات الاحتباس الحراري. في الواقع ، قدم العلماء دقيق نموذج المناخ تنبؤات من الاحترار العالمي في وقت مبكر من عام 1975 ، حتى قبل أن يتضح الاحترار القوي في سجلات المراقبة.
تنبؤات نموذج المناخ في عام 1975 ، مقارنة بالملاحظات. معدل من علم الشك (www.skepticalscience.com/lessons-from-past-climate-predicted-broecker.html)
التجريب في العالم الافتراضي
تساعدنا هذه المختبرات الافتراضية أيضًا على فهم طبيعة التفاعلات بين المكونات المترابطة للأرض. يمكننا أن نرى كيف التغييرات في سطح الأرض من إزالة الغابات والزراعة لها تأثيرات كبيرة على المناخ.
يمكننا أيضًا فحص استجابة النظام المناخي للاضطرابات الكبيرة أو "التأثيرات". الدراسات السابقة إظهار أن الاضطرابات واسعة النطاق يمكن أن تحدث في تيارات المحيط ودرجات حرارة الهواء استجابة لذوبان طبقة الجليد المثالية في شمال الأطلسي.
تسمح لنا النماذج أيضًا بالتحقيق في التغييرات المستقبلية. عارضات ازياء تنفيذ المشاريع ارتفاع كبير في درجات الحرارة القصوى خلال القرن المقبل ، مما يساعدنا على تقييم احتمالات التأثيرات المستقبلية على الأنظمة الضعيفة.
النظر إلى الصورة الكبيرة
على الرغم من هذه النجاحات النمذجة ، يمكننا أبدا تماما وصف عالمنا المادي المعقد والفوضوي بسلسلة من المعادلات. يمكن أن تؤثر التغييرات الصغيرة على النظام المناخي بطرق معقدة وما زلنا نعمل على تطوير فهمنا النظري لأكثر الجوانب تعقيدًا في النظام المناخي.
على سبيل المثال ، لا تزال النمذجة الدقيقة للسحب تمثل تحديًا. لا نعلم بالضبط كيف تتكون السحب ، مما يعني أننا لا نعرف بالضرورة أفضل طريقة لتمثيل العمليات السحابية في نموذج مناخي. الضروري التقريبية يمكننا أن نجعل في نمذجة تشكيل السحابة يمكن أن يؤدي إلى اختلافات بين النماذج والعالم الحقيقي ، مثل كثير جدا رذاذ مستمر في النماذج.
ترتبط ثقتنا في نتائج النموذج ارتباطًا وثيقًا بالمقاييس المكانية والزمنية. بالنسبة للنماذج العالمية ، يتم الحصول على نتائج أكثر قوة للتحقيق في التغييرات الأطول أجلاً والأوسع نطاقاً ، مقارنةً بمواقع معينة في أوقات معينة.
لكل هذه الدراسات ، لا يوجد نموذج مناخي واحد أفضل ولكن مجموعة من النماذج لاستخدامها معًا. وفي الوقت نفسه ، لدينا واحد في مجموعة واحدة من الملاحظات المتاحة لمناخ العالم الحقيقي ، مع جميع تقلباته الفوضوية المتأصلة. لمراعاة هذا العنصر الفوضوي ، نقوم بتقييم كيفية مقارنة متوسط ونطاق مجموعة من النماذج بالملاحظات.
عندما نستخدم هذا النهج وننظر في التغييرات واسعة النطاق على مدى عقود أو أكثر ، فإن النماذج المناخية هي أدوات قوية تسمح لنا بمعالجة الأسئلة حول التغير المناخي في الماضي والحاضر والمستقبل.
حالة الفن
• تقرير التقييم الخامس للهيئة الحكومية الدولية المعنية بتغير المناخ المقرر قريبا ويتضمن تقييمات احدث جيل من النماذج المناخية. يبدو أنه غير بديهي ، ولكن في وقت مبكر النتائج تشير إلى أن التحسينات الكبيرة التي أدخلت على النموذج ربما أدت إلى عدم اليقين على نطاق أوسع ، وليس أصغر في التوقعات المناخية المستقبلية.
لا تشير الشكوك المتبقية إلى أن النماذج تزداد سوءًا أو أن فهمنا لتغير المناخ أصبح أقل وضوحًا. في الواقع ، تحسنت النماذج المناخية في محاكاة الكثير من المناخ المرصود.
هذه الشكوك المستقبلية مستمدة جزئياً من النماذج الأحدث التي تتضمن الآن مجموعة أكبر من العمليات المهمة والمعقدة. على سبيل المثال ، قد تتضمن النماذج الآن جزيئات صغيرة من التلوث الصناعي والتفاعلات بين المناخ والنبات والسطح الأرضي.
يمكننا تروق تطوير النماذج المناخية للانتقاء الطبيعي. تزدهر النماذج الناجحة ومكوناتها ، بينما تنخفض النماذج الأقل فعالية وتصبح منقرضة.
أدوات علمية وليست سياسية
على الرغم من التحسينات الأخيرة ، أصبحت النماذج المناخية صاعقة خلاف. النماذج هي تسييس على نحو متزايد وكثيرا ما تثير الدراسات القائمة على النماذج استجابات ساخنة بأن النماذج المناخية معيبة ولا يمكن الوثوق بها.
هذه التوقعات من الكمال النموذجي في غير محله ؛ في حين أن اليقين النموذجي لا يمكن تحقيقه أبدًا ، نحن واثقون من استخدامنا للنماذج المناخية.
خبراء الأرصاد الجوية كنوتسون وتوليا لاحظ أنه "إذا كانت لدينا ملاحظات عن المستقبل ، فمن الواضح أننا نثق بها أكثر من النماذج ، ولكن للأسف ملاحظات المستقبل غير متاحة في الوقت الحالي".
في غياب علماء المناخ المسافرين عبر الزمن ، تعتبر النماذج أدوات لا مثيل لها لفهم نظامنا المناخي المتغير. أي أن النماذج المناخية هي أدوات علمية. يجب أن نعترف بها على هذا النحو ونأخذها بعين الاعتبار من الشكوك العلمية الصارمة وليس السياسية.
حول المؤلف
صوفي لويس ، زميلة أبحاث ما بعد الدكتوراه ، جامعة ملبورن وسارة بيركنز كيركباتريك ، زميلة أبحاث ما بعد الدكتوراه ، UNSW
يتم إعادة نشر هذه المقالة من المحادثة تحت رخصة المشاع الإبداعي. إقرأ ال المقال الأصلي.
كتب ذات صلة:
المستقبل الذي نختاره: النجاة من أزمة المناخ
بقلم كريستيانا فيغيريس وتوم ريفيت كارناك
يقدم المؤلفون ، الذين لعبوا أدوارًا رئيسية في اتفاقية باريس بشأن تغير المناخ ، رؤى واستراتيجيات لمعالجة أزمة المناخ ، بما في ذلك العمل الفردي والجماعي.
انقر لمزيد من المعلومات أو للطلب
الأرض غير الصالحة للسكن: الحياة بعد الاحترار
ديفيد والاس ويلز
يستكشف هذا الكتاب العواقب المحتملة للتغير المناخي غير الخاضع للرقابة ، بما في ذلك الانقراض الجماعي ، وندرة الغذاء والماء ، وعدم الاستقرار السياسي.
انقر لمزيد من المعلومات أو للطلب
وزارة المستقبل: رواية
بواسطة كيم ستانلي روبنسون
تتخيل هذه الرواية عالم المستقبل القريب يتصارع مع تأثيرات تغير المناخ وتقدم رؤية لكيفية تحول المجتمع لمعالجة الأزمة.
انقر لمزيد من المعلومات أو للطلب
تحت سماء بيضاء: طبيعة المستقبل
من اليزابيث كولبرت
يستكشف المؤلف تأثير الإنسان على العالم الطبيعي ، بما في ذلك تغير المناخ ، وإمكانية الحلول التكنولوجية لمواجهة التحديات البيئية.
انقر لمزيد من المعلومات أو للطلب
السحب: الخطة الأكثر شمولاً على الإطلاق من أجل عكس الاحترار العالمي
حرره بول هوكين
يقدم هذا الكتاب خطة شاملة لمعالجة تغير المناخ ، بما في ذلك الحلول من مجموعة من القطاعات مثل الطاقة والزراعة والنقل.
