Forskere forklarer, hvorfor klimamodeller ikke kan genskabe den globale opvarmningsafmatning i begyndelsen af ​​2000'erne

En ny undersøgelse ledet af Dr. Wei og Dr. Qiao fra First Institute of Oceanography, Ministeriet for Naturressourcer giver en evaluering af ydeevnen af ​​de nyligt frigivne CMIP6-modeller til at simulere den globale opvarmningsafmatning observeret i begyndelsen af ​​2000'erne. Denne undersøgelse afslører, at nøglen til at simulere og forudsige tempererede ændringer på kort sigt er at adskille og simulere de to adskilte signaler korrekt, dvs. den menneskeskabte langsigtede opvarmningstrend og naturlige variationer, især dem på mellemår, interdekadale og multidecadale skalaer. Dette værk blev udgivet i SCIENCE KINA Jordvidenskab den 15. april, 2021.

Efter den hidtil usete opvarmning i den sidste fjerdedel af det 20. århundrede, væksten i den globale overfladetemperatur aftog uventet i løbet af 1998-2013 på trods af den kraftige stigning i drivhusgasemissioner; dette fænomen kaldes den globale opvarmningspause, eller opbremsning, for at være mere præcis. Afmatningen af ​​den globale opvarmning udfordrer den eksisterende videnskabelige forståelse af globale temperaturændringsmekanismer, og har dermed været et af de mest bekymrende emner i nyere klimaforskning og offentlig debat.

Imidlertid, de sofistikerede og avancerede klimamodeller i CMIP5 kunne ikke simulere denne opvarmningsopbremsning. I løbet af 1998-2013 modellerne præsenterer for det meste en hurtig opvarmning, som afviger meget fra den observerede flade temperatur-tidsserie. Modellerne overvurderer betydeligt den observerede opvarmningshastighed i den seneste periode. IPCC AR5 udtalte:"Næsten alle CMIP5 historiske simuleringer gengiver ikke den observerede nylige opvarmningspause." Derfor, der er blevet sat spørgsmålstegn ved simulerings- og forudsigelsesevnen af ​​sofistikerede klimamodeller.

Nu er CMIP6 modeldata gradvist frigivet siden 2020. De nyudviklede modeller inkluderer bedre forståelse af de globale temperaturændringsmekanismer, især mere rimelige fysiske processer af naturlige variationer. Der forventes succesfulde simuleringer af den globale opvarmningsopbremsning i den nye generations modeller. Efterhånden som data for 28 nye modeller bliver tilgængelige, det er nødvendigt at undersøge CMIP6-modellernes evne til at imødegå den seneste afmatning af opvarmningen.

Ved at sammenligne seks udbredte globale overfladetemperaturdatasæt, et forskerhold fra First Institute of Oceanography, Ministeriet for Naturressourcer evaluerede ydeevnen af ​​de 28 nyligt frigivne CMIP6-modeller ved at simulere den seneste opvarmningsafmatning, og finder ud af, at de fleste CMIP6-modeller stadig ikke kan genskabe opvarmningsafmatningen, selvom de præsenterer nogle opmuntrende forbedringer sammenlignet med CMIP5-modeller.

Yderligere, de undersøgte de mulige årsager til CMIP6-modellernes vanskeligheder med at simulere den seneste opvarmningsafmatning. De afslører, at det er forbundet med modellernes mangler ved at simulere de forskellige temperaturændringssignaler fra den menneskeskabte langsigtede opvarmningstrend og/eller de tre afgørende naturlige variationer ved interårlige, interdekadal, og multidekadale skalaer.

Denne undersøgelse afslører, at nøglen til at simulere og forudsige tempererede ændringer på kort sigt er at adskille og simulere de to adskilte signaler korrekt, dvs. den menneskeskabte langsigtede opvarmningstrend og naturlige variationer, især dem på mellemår, interdekadale og multidecadale skalaer. Dette tyder på, at nøgleskalavariabiliteterne kræver mere opmærksomhed i modellerne, overvejer deres vitale roller i at modulere opvarmningshastighedsændringen på dekadal til multidekadal skala. Dette resultat kan give vigtig indsigt til simulering og forudsigelse af klimaændringer på kort sigt.