Et CERN for klimaændringer

I en Perspective-artikel, der vises i denne uges Proceedings of the National Academy of Sciences , Tim Palmer (Oxford University), og Bjørn Stevens (Max Planck Society), kritisk reflektere over den nuværende tilstand af jordsystemmodellering.

De hævder, at det er en fejltagelse at ramme forståelsen af ​​global opvarmning som et produkt af sofistikerede modeller, fordi denne indramning undervurderer bidragene fra fysiske principper og simple modeller, samt observationer, ved at etablere denne forståelse.

En sådan indramning fører også uundgåeligt til en nedtoning af mangler i tilstanden af ​​jordsystemmodellering - og dette har konsekvenser for, hvordan videnskaben udvikler sig. Jordsystemmodelleringens bidrag til forståelsen af ​​global opvarmning har været vigtigt, men primært for at vise, at de teoretiske rammer for fortolkning af observationer var, på trods af deres mange forenklinger, på sporet. Nu hvor årsagerne til den globale opvarmning er afgjort, og det krav, som dette sætter på at reducere kulstofemissioner, er klart, klimavidenskaben står over for nye udfordringer, for eksempel som Marotzke et al. (2017) påpeger, behovet for at forstå planetens beboelighed og menneskelige befolkningers evne til at være modstandsdygtige over for de ekstreme vejr- og klimaforhold, der kan ledsage fremtidig opvarmning."

For at imødegå disse udfordringer og informere beslutningstagning om hastigheden af ​​den fremtidige opvarmning og risiciene ved en opvarmning af verden, en ny modelleringsstrategi er påkrævet. Denne strategi, Professorer Palmer og Stevens hævder, bør udnytte exascale computing og en spirende ny generation af modeller; dem har til formål at reducere skævheder ved at repræsentere vigtige fysiske processer – gennem kendte fysiklove snarere end fejltilbøjelige semi-empiriske tilgange. Årtiers erfaring med numerisk vejrudsigt har, trods alt vist, at reduktion af skævheder fører til forbedrede forudsigelser. For at udvikle denne nye generation af mere fysisk baserede modeller, noget, der har været fortaler for før, men nu er ved at blive muligt, Palmer og Stevens presser på for dristige multinationale initiativer for at samle beregningsmæssige, computer- og klimaforskere til at udvikle modelsystemer, der fuldt ud vil udnytte nye teknologier og exa-skala computing.

Adspurgt om han frygtede, at deres kritik af den nuværende tilstand af Jordens systemmodellering kunne blive udnyttet af dem, der forsøger at så tvivl om den nuværende forståelse af global opvarmning, Stevens svarer:"Det er vigtigt, at videnskabsmænd taler ærligt. Det burde ikke komme som en overraskelse, at vi kan forstå nogle ting (som at verden opvarmes på grund af menneskelige aktiviteter), men ikke alt (som hvad denne opvarmning betyder for regionale ændringer i vejr, ekstremer, og planetens beboelighed). Ved ikke at tale om grænserne for vores forståelse risikerer vi ikke at kommunikere behovet for nye videnskabelige tilgange, lige når der er mest brug for dem."

På spørgsmålet om, hvorvidt det kan retfærdiggøres at bruge nye penge på et sådant internationalt klimamodelleringsinitiativ, Professor Palmer sagde:"Sammenlignet med nye partikelkollidere eller rumteleskoper, det nødvendige beløb, måske omkring 100 millioner dollars om året, er meget beskedent. Ud over, fordele/omkostningsforholdet til samfundet ved at have et meget klarere billede af de farer, vi står over for i de kommende årtier ved vores igangværende handlinger, virker ekstraordinært stort. For at være ærlig, alt der kræves er viljen til at arbejde sammen, på tværs af nationer, på sådan et projekt. Så vil det ske."