Havcirkulation er nøglen til at forstå usikkerheder i forudsigelser om klimaændringer

Tredive state-of-the-art IPCC-klimamodeller forudsiger dramatisk forskellige klimaer for den nordlige halvkugle, især Europa. En analyse af rækken af ​​svar afslører nu, at forskellene for det meste skyldes den enkelte models simuleringer af ændringer i de nordatlantiske havstrømme og ikke kun - som normalt antaget - atmosfæriske ændringer. Arbejdet, af Katinka Bellomo, Italiens nationale forskningsråd, Institut for Atmosfærisk Videnskab og Klima, og kolleger udkommer i dag i Naturkommunikation og er en del af det europæiske videnskabssamarbejde, TIPER, koordineret af Københavns Universitet.

Alle klimamodeller varierer i detaljerne. Variabler som atmosfærisk tryk, skydække, temperaturgradienter, havoverfladetemperaturer, og mange flere er indstillet til at interagere lidt forskelligt for hver model. Det betyder, at forudsigelserne for de mange modeller også varierer.

Internationale modelleringscentre kører et koordineret sæt af klimamodelsimuleringer, som derefter vurderes af IPCC og sammenfattes i en afbalanceret rapport. Men naturligvis der er stadig usikkerhed, afspejler de mange forskellige justeringer af modeller.

"Vi vil forstå forskellene mellem disse modeller. Hvorfor projekterer en model en samlet global temperaturændring på to grader, mens en anden på fire grader? Vores mål er at indsnævre denne usikkerhed mellem modellerne. Vi vil også forstå forskellene i disse modeller med hensyn til regionale klimaændringer, " forklarer Dr. Katinka Bellomo.

To typer klimascenarier

Bellomo og kolleger analyserede simuleringer fra 30 klimamodeller og fandt en vigtig forskel. Der er uenighed blandt modellerne om hastigheden af ​​faldet i den atlantiske meridionale væltende cirkulation (AMOC), et stort system af havstrømme i Nordatlanten, som vælter overfladevand til en dyb havstrøm og spiller en afgørende rolle i fordelingen af ​​varme fra troperne til den nordlige halvkugle.

"For at se, hvordan denne forskel afspejlede sig i fremskrivninger af det fremtidige klima, vi samlede de 10 bedste modeller (fra i alt 30), hvor AMOC-faldet er mindre. Derefter sammenlignede vi gruppen med gennemsnittet af de 10 modeller, der har det største fald, " forklarer Bellomo.

Analysen afslørede to forskellige typer klimascenarier. I modeller, hvor AMOC-faldet er stort, Europa varmer kun lidt, men vindmønstre i Europa og nedbørsmønstre i troperne ændrer sig dramatisk. Imidlertid, i modeller, hvor AMOC-faldet er mindre, den nordlige halvkugle varmer betydeligt op, og et velkendt mønster tegner sig, hvor våde områder bliver vådere og tørre bliver tørrere.

Det betyder, at usikkerhederne ved forudsigelser af det fremtidige klima i høj grad kan afhænge af, hvordan klimamodeller forudsiger ændringer i væltende cirkulation i Nordatlanten. Dermed, resultatet udfordrer den tidligere forståelse af mekanismer, der kontrollerer klimaændringer over Nordatlanten, hvor parameteriseringer af atmosfæren er mistænkt for at forårsage hoveddelen af ​​usikkerheden.

"Dette er vigtigt, fordi det peger på AMOC som en af ​​de største kilder til usikkerhed i klimaforudsigelser, " siger Katinka Bellomo.

"I am excited about this research because there is so much more that can be done in addition to this. We need to investigate the processes leading to the inter-model differences in the ocean circulation response, the link between the ocean circulation response and precipitation change, and we also need to compare this with near-future projections of climate change, " says Bellomo.