אין אקלימולוגים שנוסעים בזמן: מדוע אנו משתמשים במודלים אקלימיים

אין אקלימולוגים שנוסעים בזמן: מדוע אנו משתמשים במודלים אקלימיים שיפורים במודלים אקלימיים חדשים יותר הביאו לוודאות גדולה יותר בתחזיות האקלים העתידיות. האם מודלים אקלים פגומים ומחמירים? נאס"א מרכז טיסות החלל גודארד

המודלים האקלים הראשונים נבנו על בסיס חוקים יסודיים של פיזיקה וכימיה נועד ללמוד מערכת האקלים. כעת השימוש במודלים אקלימיים מחולל קרקע בדיון הציבורי באקלים המשתנה שלנו.

מודלים אקלימיים לייצג העולם הפיזי באמצעות סדרה של משוואות המבוססות על חוקים פיזיקליים ידועים אלה. דגמים אלה הם מעבדות וירטואליות; אלה הכלים המאפשרים לנו לבצע ניסויים שאיננו יכולים לבצע בעולם האמיתי.

כמו כל ציוד מדעי, מודלים אקלים מפותחים ובודקים בקפידה. אנו מבססים את אמוננו במודל על יכולתו לשחזר את האקלים הנוכחי ושינויים שנצפו וגם תקופות זמן מרכזיות של עבר.

איך לעשות את זה נכון

מודלים אקלים תופסים באופן אמין היבטים רבים במערכת האקלים שלנו. דגמים משחזרים תהליכי אקלים טבעיים חשובים רבים, כולל עונתי ו יומי מחזורי טמפרטורה שאנו חווים בעולם האמיתי.

מודלים אקלים גם מגיבים במדויק להפרעות חיצוניות למערכת האקלים עצמה. בשנת 1992 מדעני נאס"א השתמשו בהתפרצות הר הגעש הר Pinatubo כמבחן לדגם שלהם. הם חזו במדויק את התקררות האקלים שנצפתה בעולם האמיתי בראשית שנות התשעים בתגובה לתרסיסים וולקניים אלה.

אין אקלימולוגים שנוסעים בזמן: מדוע אנו משתמשים במודלים אקלימיים השוואה בין תגובת מודל האקלים החזוי להתפרצות הר הגעש הר פינאטובו וצפייה בקירור. שונה מהתפרצות הר פינאטובו: השפעות על האווירה והאקלים (1996)

מודלים לוכדים גם את ההתחממות שנצפתה במאה העשרים בטמפרטורות הגלובליות כתגובה לגזי חממה הולכים וגוברים. למעשה, מדענים עשו מדויק מודל אקלים התחזיות התחממות בקנה מידה עולמי כבר בשנת 1975, עוד לפני שהתחממות חזקה התבררה ברשומות תצפיתיות.

אין אקלימולוגים שנוסעים בזמן: מדוע אנו משתמשים במודלים אקלימיים תחזיות מודל האקלים שנעשו בשנת 1975, בהשוואה לתצפיות. השתנה מ- Skeptical Science (www.skepticalscience.com/lessons-from-ast-climate-predictions-broecker.html)

התנסות בעולם הווירטואלי

מעבדות וירטואליות אלה גם עוזרות לנו להבין את טיב האינטראקציות בין המרכיבים הקשורים זה לזה בכדור הארץ. אנו יכולים לראות כיצד שינויים על פני השטח מפני יערות יערות וחקלאות יש השפעות משמעותיות על האקלים.

אנו יכולים לבחון את התגובה של מערכת האקלים להפרעות גדולות, או "אילוצים". לימודים קודמים לְהַצִיג שיבושים בקנה מידה גדול יכולים להתרחש בזרמי האוקיאנוס ובטמפרטורות האוויר כתגובה להתכה של יריעות קרח אידיאליות בצפון האוקיאנוס האטלנטי.

מודלים מאפשרים לנו גם לחקור שינויים עתידיים. דגמים פּרוֹיֶקט התחממות משמעותית בקיצוניות הטמפרטורה במהלך המאה הבאה, שעוזרת לנו להעריך את פוטנציאל ההשפעות העתידיות על מערכות פגיעות.

מסתכל על התמונה הגדולה

למרות הצלחות הדוגמנות הללו, אנו יכולים לעולם לא בצורה מושלמת לתאר את העולם הפיזי המורכב והכאוטי שלנו עם סדרה של משוואות. שינויים קטנים יכולים להשפיע על מערכת האקלים בדרכים מורכבות ואנחנו עדיין מפתחים את ההבנה התיאורטית שלנו לגבי ההיבטים המורכבים ביותר של מערכת האקלים.

לדוגמה, דוגמנות מדויקת של עננים נותרה אתגר. אנחנו לא יודעים בדיוק איך נוצרים עננים, מה שאומר שאנחנו לא בהכרח יודעים כיצד לייצג את תהליכי הענן בצורה הטובה ביותר במודל אקלימי. ההכרחי קירובים אנו מבצעים במודלים של היווצרות ענן יכולים להוביל להבדלים בין דגמים לעולם האמיתי, כגון יותר מדי טפטוף מתמשך בדגמים.

הביטחון שלנו בתוצאות המודל קשור קשר הדוק למאזניים מרחביים וזמניים. עבור דגמים בקנה מידה עולמי, מתקבלות תוצאות חזקות יותר הבוחנות שינויים לטווח הארוך, רחבים יותר, מאשר במיקומים מסוימים, בזמנים מסוימים.

עבור כל המחקרים הללו, אין מודל אקלים מיטבי אחד אלא אוסף של דגמים לשימוש יחד. בינתיים, יש לנו אחת במערכת יחידה של תצפיות זמינות על האקלים בעולם האמיתי, על כל השונות הכאוטית הגלומה בו. כדי להסביר את האלמנט הכאוטי הזה, אנו מעריכים כיצד הממוצע והמגוון של קבוצת דגמים משתווה לתצפיות.

כאשר אנו משתמשים בגישה זו ואנו שוקלים שינויים בהיקפים גדולים לאורך עשרות שנים ויותר, מודלים אקלימיים הם כלים רבי עוצמה המאפשרים לנו להתייחס לשאלות הנוגעות לשינוי אקלימי בעבר, בהווה ובעתיד.

החדיש

דו"ח ההערכה החמישי של IPCC צפוי בקרוב וכולל הערכות של הדור האחרון של מודלים אקלים. זה נראה נגד אינטואיטיבי, אבל מוקדם תוצאות מציעים כי שיפורים משמעותיים במודל עשויים להביא לוודאות רחבה יותר ולא קטנה יותר בתחזיות האקלים העתידיות.

אי הוודאות שנותרה אינה מצביעה על כך שהמודלים הולכים ומחמירים או שההבנה שלנו של שינויי אקלים הופכת פחות ברורה. למעשה, דגמי האקלים השתפרו בהדמיה של חלק גדול מהאקלים שנצפה.

אי הוודאות העתידיות הללו נובעות בחלקן מהמודלים החדשים יותר המשלבים כעת מגוון גדול יותר של תהליכים חשובים אך מורכבים. לדוגמה, דגמים עשויים לכלול כעת חלקיקים קטנים של זיהום תעשייתי ואינטראקציות בין האקלים, הצמחייה ומשטח השטח.

אנחנו יכולים כמו פיתוח מודלים אקלימיים לבחירה טבעית. דגמים מצליחים ומרכיביהם משגשגים, בעוד שהם פחות אפקטיביים בסופו של דבר נושרים ונכחדים.

כלים מדעיים, לא פוליטיים

למרות השיפורים האחרונים, דגמי האקלים הפכו למוט מחלוקת. דגמים הם פוליטיזציה הולכת וגוברת ומחקרים מבוססי-מודלים מגלים לעיתים קרובות תגובות סוערות כי מודלים אקלימיים פגומים ולא ניתן לסמוך עליהם.

הציפיות הללו לשלמות המודל אינן במקומן; אף על פי שלא ניתן להשיג וודאות במודלים, אנו בטוחים בשימוש שלנו במודלים אקלימיים.

מטאורולוגים קנוטסון וטוריה שים לב כי "אם היו לנו תצפיות על העתיד, ברור שהיינו סומכים עליהם יותר מדגמים, אך למרבה הצער תצפיות על העתיד אינן זמינות כרגע".

בהיעדרם של אקלימטים שנסעו בזמן, מודלים הם כלים שאין שני להם להבנת מערכת האקלים המשתנה שלנו. כלומר, מודלים אקלימיים הם כלים מדעיים. עלינו להכיר בהם ככאלה ולשקול אותם בספקנות מדעית ולא פוליטית. שיחה

על המחבר

סופי לואיס, עמיתת מחקר לאחר הדוקטורט, אוניברסיטת מלבורן ושרה פרקינס-קירקפטריק, עמיתת מחקר לדוקטורט, UNSW

מאמר זה פורסם מחדש מתוך שיחה תחת רישיון Creative Commons. קרא את ה מאמר מקורי.

ספרים קשורים

שינויי אקלים: מה שכולם צריכים לדעת

מאת ג'וזף רום
0190866101הפריימר החיוני במה שיהיה הנושא המכונן של זמננו, שינויי אקלים: מה שכולם צריכים לדעת® הוא מבט ברור עין של המדע, הקונפליקטים וההשלכות של כוכב הלכת שלנו מתחמם. מג'וזף רום, יועץ המדע הראשי של נשיונל ג'יאוגרפיק שנים של חיים מסוכנים / הסדרה ואחד מאנשי ה- 100 של רולינג סטון שמשנים את אמריקה, שינוי אקלים מציע תשובות ידידותיות למשתמש, מחמירות מדעית לשאלות הקשות ביותר (והפוליטיזציה הנפוצה) סביב מה שקרה אקלים אקלים של לוני תומפסון כ"סכנה ברורה והווה לציביליזציה. " זמין באמזון

שינויי אקלים: מדע ההתחממות הגלובלית ועתיד האנרגיה שלנו מהדורה שנייה מהדורה שנייה

מאת ג'ייסון סמרדון
0231172834המהדורה השנייה הזו של שינוי אקלים הוא מדריך נגיש ומקיף למדע העומד מאחורי ההתחממות הגלובלית. מאויר להפליא, הטקסט מכוון לתלמידים במגוון רמות. אדמונד א. מאטז וג'ייסון א. סמרדון מספקים מבוא אינפורמטיבי נרחב למדע העומד בבסיס הבנתנו את מערכת האקלים והשפעות הפעילות האנושית על התחממות כוכב הלכת שלנו. מאטס וסמרדון מתארים את התפקידים שהאווירה והאוקיאנוס לשחק באקלים שלנו, להציג את המושג איזון קרינה ולהסביר שינויים באקלים שהתרחשו בעבר. הם גם מפרטים את הפעילויות האנושיות המשפיעות על האקלים, כמו פליטת גזי חממה ופליטת אירוסול, כריתת יערות, וכן את השפעות תופעות הטבע. זמין באמזון

מדע שינויי האקלים: מסלול דיבור

מאת בלייר לי, אלינה בכמן
194747300Xהמדע של שינויי אקלים: קורס דיבור משתמש בטקסט ובשמונה עשרה פעילויות מעשיות להסביר וללמד את מדעי ההתחממות הגלובלית ושינוי האקלים, כיצד בני האדם אחראים ומה ניתן לעשות כדי להאט או להפסיק את קצב ההתחממות הגלובלית ושינוי האקלים. ספר זה הוא מדריך מלא ומקיף לנושא סביבתי חיוני. הנושאים המכוסים בספר זה כוללים: כיצד מולקולות מעבירות אנרגיה מהשמש לחימום האווירה, גזי חממה, אפקט החממה, התחממות כדור הארץ, המהפכה התעשייתית, תגובת הבעירה, לולאות משוב, הקשר בין מזג האוויר לאקלים, שינויי אקלים, כיורי פחמן, הכחדה, טביעת רגל פחמית, מיחזור ואנרגיה חלופית. זמין באמזון

מאת המו"ל:
רכישות באמזון ללכת לפרוע את העלות של הבאת לך InnerSelf.comelf.com, MightyNatural.com, ו ClimateImpactNews.com ללא עלות וללא מפרסם לעקוב אחר הרגלי הגלישה שלך. גם אם תלחץ על קישור אך אינך קונה את המוצרים הנבחרים האלה, כל דבר אחר שאתה קונה באותו ביקור באמזון משלם לנו עמלה קטנה. אין עלות נוספת עבורך, אז אנא תרום למאמץ. אתה יכול גם להשתמש בקישור זה להשתמש באמזון בכל עת כדי שתוכלו לתמוך במאמצים שלנו.

enafarzh-CNzh-TWdanltlfifrdeiwhihuiditjakomsnofaplptruesswsvthtrukurvi

עקוב אחר InnerSelf ב

facebook-iconאייקון twitterאייקון rss

קבל את הדוא"ל האחרון

{emailcloak = כבוי}

ראיה

האם האקלים יחמם ככל שחששו מאנשים?
האם האקלים יחמם ככל שחששו מאנשים?
by סטיבן שרווד ואח '
אנו מכירים את השינויים באקלים עם עליית ריכוזי גזי החממה, אך כמות ההתחממות הצפויה נותרה ...
פליטות מתאן רמות שובר שיאים
פליטות מתאן רמות שובר שיאים
by ג'וזי גרתוויייט
מחקרים מראים כי פליטות מתאן עולמיות הגיעו לרמות הגבוהות ביותר.
איך היה העולם בפעם האחרונה ברמות הפחמן הדו-חמצני היו 400 קמ"ש
איך היה העולם בפעם האחרונה ברמות הפחמן הדו-חמצני היו 400 קמ"ש
by ג'יימס שולמייסטר
הפעם האחרונה שרמות הפחמן הדו-חמצני העולמי היו בעקביות בערך 400 חלקים למיליון (ppm) היו בסביבות ארבע ...
מה שאוקיאנוס מוסתר תחת קרח אנטארקטיקה מגלה על האקלים העתידי בכוכב הלכת שלנו
מה שאוקיאנוס מוסתר תחת קרח אנטארקטיקה מגלה על האקלים העתידי בכוכב הלכת שלנו
by קרייג סטיבנס וכריסטינה הולבה
ז'ול ורן שלח את הצוללת הבדיונית שלו, הנאוטילוס, לקוטב הדרומי דרך אוקיינוס ​​סמוי מתחת לקרח סמיך ...
מדפי קרח אנטארקטיים חושפים חתיכה חסרה של פאזל האקלים
מדפי קרח אנטארקטיים חושפים חתיכה חסרה של פאזל האקלים
by קתרין האצ'ינסון
מדפי קרח, גופי קרח צפים מסיביים, ידועים בזכות השפעתם המאגרת על סדיני קרח יבשתיות בזמן שהם ...
מדוע לא נצא לעידן קרח בזמן הקרוב
מדוע לא נצא לעידן קרח בזמן הקרוב
by ג'יימס רנוויק
כשלמדתי אקלים בקורס הגיאוגרפיה האוניברסיטאי שלי בשנות השישים, אני בטוח שאמרו לנו שכדור הארץ היה ...
כיצד הרי הגעש משפיעים על האקלים ואיך הפליטות שלהם משתוות למה שאנחנו מייצרים
כיצד הרי הגעש משפיעים על האקלים ואיך הפליטות שלהם משתוות למה שאנחנו מייצרים
by מייקל פטרסון
כולם ממשיכים להפחית את טביעת הרגל הפחמית שלנו, לאפס פליטות, לשתול גידולים בר קיימא לביו דיזל וכו '.
מהי רגישות לאקלים?
מהי רגישות לאקלים?
by רוברט קולמן וקארל ברגנזה
בני אדם פולטים CO2 ובגזי חממה אחרים לאטמוספירה. ככל שהגזים האלה מצטברים הם לוכדים חום נוסף ...

הסרטים האחרונים

פליטות מתאן רמות שובר שיאים
פליטות מתאן רמות שובר שיאים
by ג'וזי גרתוויייט
מחקרים מראים כי פליטות מתאן עולמיות הגיעו לרמות הגבוהות ביותר.
קסט פורסט 7 12
כיצד יערות אוקיינוסים תורמים להקל על משבר האקלים
by אמה ברייס
חוקרים מחפשים לאזור עזרה באגירת פחמן דו חמצני מתחת לפני הים.
תהליכים זעירים של כונן פלנקטון באוקיאנוס הלוכדים פחמן פי שניים כמו שחשבו המדענים
תהליכים זעירים של כונן פלנקטון באוקיאנוס הלוכדים פחמן פי שניים כמו שחשבו המדענים
by קן בוסלר
האוקיאנוס משחק תפקיד מרכזי במחזור הפחמן העולמי. הכוח המניע מגיע מפלנקטון זעיר המייצר ...
שינוי האקלים מאיים על איכות מי השתייה ברחבי האגמים הגדולים
שינוי האקלים מאיים על איכות מי השתייה ברחבי האגמים הגדולים
by גבריאל פיליפלי וג'וזף ד. אורטיז
"אל תשתה / אל תרתח" זה לא מה שמישהו רוצה לשמוע על מי הברז של העיר שלהם. אבל האפקטים המשולבים של ...
שיחה על שינוי באנרגיה עלולה לשבור את מבוי האקלים
שיחה על שינוי באנרגיה עלולה לשבור את מבול האקלים
by צוות InnerSelf
לכל אחד יש סיפורי אנרגיה, בין אם מדובר על קרוב משפחה שעובד על אסדת נפט, הורה מלמד ילד לפנות ...
גידולים עלולים להתמודד עם צרות כפולות מחרקים ואקלים מחמם
גידולים עלולים להתמודד עם צרות כפולות מחרקים ואקלים מחמם
by גרג האו ונתן האבקו
במשך אלפי שנים חרקים והצמחים שהם ניזונים מהם ניהלו קרב משותף-אבולוציוני: לאכול או לא להיות ...
כדי להגיע לפליטות אפס על הממשלה להתמודד עם מכשולים שמכניסים אנשים למכוניות חשמליות
כדי להגיע לפליטות אפס על הממשלה להתמודד עם מכשולים שמכניסים אנשים למכוניות חשמליות
by סוופנש מסראני
יעדים שאפתניים נקבעו על ידי ממשלות בריטניה והסקוטים להפוך לכלכלות פחמן נטו-אפס עד 2050 ו- 2045 ...
האביב מגיע מוקדם יותר ברחבי ארה"ב, וזה לא תמיד חדשות טובות
האביב מגיע מוקדם יותר ברחבי ארה"ב, וזה לא תמיד חדשות טובות
by תרזה קרימינס
ברחבי חלק גדול מארצות הברית, אקלים מתחמם קידם את בוא האביב. השנה אינה יוצאת דופן.

כתבות אחרונות

שני שליש קרח הקרחונים בהרי ההימלאיה עלולים לאבד עד 2100
שני שליש קרח הקרחונים בהרי ההימלאיה עלולים לאבד עד 2100
by אן רואן
בעולם הקרחולוגיה, שנת 2007 הייתה יורדת בהיסטוריה. זו הייתה השנה שגיאה קטנה לכאורה בסרן ...
זמניות עולה יכולות להרוג מיליונים בשנה בסוף המאה
זמניות עולה יכולות להרוג מיליונים בשנה בסוף המאה
by אדוארד למפינן
בסוף המאה הנוכחית, עשרות מיליוני אנשים יכולים למות בכל שנה ברחבי העולם כתוצאה מהטמפרטורות העולות ...
ניו זילנד רוצה לבנות רשת חשמל מתחדשת במאה אחוז, אך תשתיות מסיביות אינן האפשרות הטובה ביותר.
ניו זילנד רוצה לבנות רשת חשמל מתחדשת במאה אחוז, אך תשתיות מסיביות אינן האפשרות הטובה ביותר.
by ג'נט סטפנסון
פרויקט המוצע של מיליארדי דולרים להקמת מפעל לאחסון הידרו יכול לשאוב את רשת החשמל של ניו זילנד ...
חוות רוח הבנויות על קשת כבול עשירה בפחמן מאבדות את יכולתן להילחם בשינויי אקלים
חוות רוח הבנויות על קשת כבול עשירה בפחמן מאבדות את יכולתן להילחם בשינויי אקלים
by Guaduneth Chico et al
כוח הרוח בבריטניה מהווה כיום כמעט 30% מכל ייצור החשמל. טורבינות רוח יבשות מייצרות כעת ...
הכחשת אקלים לא נעלמה - הנה כיצד ניתן לאתר טיעונים להשהיית פעולות האקלים
הכחשת אקלים לא נעלמה - הנה כיצד ניתן לאתר טיעונים להשהיית פעולות האקלים
by סטיוארט קפסטיק
במחקר חדש, זיהינו את מה שאנו מכנים 12 "שיח של עיכוב". אלה דרכי דיבור וכתיבה על ...
התלקחות גז שגרתית היא בזבזנית, מזהמת ומעורבת
התלקחות גז שגרתית היא בזבזנית, מזהמת ומעורבת
by גונאר וו. שייד
אם נסעתם באזור בו חברות מוציאות נפט וגז מתצורות פצלים, כנראה שראית להבות…
בושה מהטיסה: איך להפיץ את הקמפיין שגרם לשבדים לוותר על טיסה לתמיד
בושה מהטיסה: איך להפיץ את הקמפיין שגרם לשבדים לוותר על טיסה לתמיד
by אבית ק בושמיק
חברות התעופה הגדולות באירופה צפויות לראות את מחזור המכירות שלהן ב- 50% בשנת 2020 כתוצאה ממגפת COVID-19, ...
האם האקלים יחמם ככל שחששו מאנשים?
האם האקלים יחמם ככל שחששו מאנשים?
by סטיבן שרווד ואח '
אנו מכירים את השינויים באקלים עם עליית ריכוזי גזי החממה, אך כמות ההתחממות הצפויה נותרה ...