Naturlige variationer hjælper med at løse et klimapuslespil

Ny forskning viser, at naturligt forekommende klimavariationer hjælper med at forklare en mangeårig forskel mellem klimamodeller og satellitobservationer af den globale opvarmning.

Satellitmålinger af globale ændringer i atmosfærisk temperatur begyndte i slutningen af ​​1978 og fortsætter til i dag. I forhold til de fleste modelsimuleringer, satellitdata har konsekvent vist mindre opvarmning af Jordens lavere atmosfære. Dette har fået nogle forskere til at konkludere, at klimamodeller er for følsomme over for drivhusgasemissioner, og er derfor ikke nyttige til fremskrivninger af fremtidige klimaforandringer.

I stedet, model-versus-satellit forskellen er stort set drevet af naturlige variationer i Jordens klima. "Naturlig klimavariation har sandsynligvis reduceret den observerede opvarmning i satellittiden," sagde Stephen Po-Chedley, en Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL) klimaforsker og hovedforfatter af et papir, der optræder i Procedurer fra National Academy of Sciences .

Den vigtigste drivkraft for naturlige år-til-år variationer i det globale klima er El Niño-Southern Oscillation (ENSO). Hvert par år, ENSO producerer en El Niño -begivenhed, hvilket resulterer i udbredt opvarmning af atmosfæren og havet, der varer flere måneder. ENSO's kolde fase er La Niña, som afkøler atmosfæren og giver anledning til et tydeligt mønster af køligere end sædvanlige havoverfladetemperaturer i det centrale og østlige tropiske Stillehav, med varmere farvande mod nord og syd.

Mange klimamodeller producerer ENSO -variationer, men timingen af ​​disse hændelser er ikke specificeret i modelsimuleringer. "Mens modeller er beregnet til at repræsentere det gennemsnitlige klima, dens ændringer og realistiske naturlige variationer, de kan kun tilfældigt simulere den nøjagtige timing af naturlige klimahændelser, "sagde Po-Chedley.

Nogle årtier favoriserer begivenheder i El Niño eller La Niña. Klynge af El Niño- og La Niña -begivenheder kan skabe dekadalsvingninger, der påvirker atmosfærens opvarmningshastighed. Simuleringer med koblede modeller af atmosfæren og havcirkulationen producerer sådanne dekadalsvingninger, men deres indfasning vil ikke nødvendigvis matche den virkelige verden under satellittiden.

Qiang Fu, professor ved University of Washington og en forfatter til undersøgelsen, bemærker, at "mens det er velkendt, at naturlig variation kan producere årtier lange perioder med dæmpet opvarmning, denne undersøgelse viser, at den også kan spille en vigtig rolle i forhold til de relativt lange 40-årige tidsskalaer, der er relevante for satellitoptegnelser. "

Klimamodeller simulerer typisk væsentligt mere opvarmning end satellitdata i den tropiske troposfære (den laveste region af atmosfæren, strækker sig fra jordens overflade til en højde på omkring 11 miles). Denne region af atmosfæren har været af særlig interesse i tidligere model-satellitsammenligninger.

Forskerne genbesøgte sådanne sammenligninger, analysere hundredvis af simuleringer fra den nyeste generation af globale klimamodeller. De fandt ud af, at naturlig klimavariation er en nøglekomponent i forskellene mellem modellerede og observerede opvarmningshastigheder. Cirka 13 procent af de 400 plus simuleringer viste opvarmning af den tropiske troposfære inden for rækkevidde af satellitresultater. Modelsimuleringerne, der stemmer overens med satellitrekorden, har en tendens til at udvise et La Niña-lignende temperaturændringsmønster, ligesom observationerne.

En sådan aftale giver to vigtige resultater. Først, på trods af påstande om det modsatte, nuværende klimamodeller kan simulere opvarmning af den tropiske troposfære, der er i overensstemmelse med observationer. Sekund, naturlig variation har sandsynligvis reduceret troposfærisk opvarmning i løbet af satellittiden, både i den virkelige verden og i simuleringer i overensstemmelse med satellitopvarmningshastigheder.

Et andet væsentligt fund af undersøgelsen vedrører antydningen om, at forskelle mellem modellerede og observerede opvarmningshastigheder skyldes fejl i "klimafølsomhed" - opvarmningens størrelse som reaktion på stigninger i drivhusgasser.

"Modeller med både høj og lav følsomhed over for stigninger i drivhusgasser kan producere simuleringer i overensstemmelse med den opvarmning, der estimeres fra satellitter, "Sagde Po-Chedley." Ved at forene modellerede og observerede opvarmningshastigheder, Det er temmelig klart fra vores arbejde, at klimafølsomhed ikke er den eneste determinant for atmosfærisk opvarmning. Naturlig variation er en vigtig brik i puslespillet. "