Kan vi stole på klimamodeller?

For noen uker siden kom det ut et lesverdig (og gratis tilgjengelig) innlegg av Julia Hargreaves og James Annan: «Can we trust climate models?»

Det er tilfeldigvis det samme spørsmålet Steve Easterbrook stilte i en TEDx-video 1. mars.

Og apropos, ikke gå glipp av klimamodellerer Gavin Schmidts TED-prat om hvordan modellene hjelper oss å forstå klimaet.

Innleggene taler for seg selv, men jeg legger ved noen notater.

Hargreaves og Annan

Hargreaves og Annan har arbeidet mye med vurdering av modeller og klimafølsomhet. Artikkelen er kort, leselig og gratis tilgjengelig på nett.

Spørsmålet er i følge forfatterne ikke om modellene kan gi presise spådommer, men om vi kan stole på at de ikke villeder oss. Her er noen grunner til å stole på modellene:

  • De gjengir mange trekk av klimasystemets oppførsel i dag, så som temperatur- og nedbørsmønstre i stor skala, års- og døgnsykluser og interne variasjoner som El Niño.
  • De kan gjengi de globale endringene under forrige istid. De har forutsagt fenomener man ikke var klar over.
  • De har gitt konsistente fysiske resultater etter hvert som de er blitt bygget ut, uten at grunnleggende feil er funnet i de gamle modellene.
  • Resultatene stemmer med grunnleggende fysiske betraktninger.

Derfor, konkluderer H&A, kan vi nok stole på modellene når det gjelder det globale bildet som modellene er enige om: temperaturen kan stige 2–4 °C over det 21. århundre, avhengig av CO2-utslippene, og oppvarmingen blir større over land, på høye breddegrader og om nettene enn den blir over hav, i tropene og på dagtid. Vannets kretsløp – fordampning, nedbør, osv. – blir forsterket med noen prosent for hver grad oppvarming. Stratosfæren blir kaldere. Men selv de beste modellene er ikke gode nok til å gi detaljerte tiårsvarsler fra sted til sted.

Generelt får man mer pålitelige resultater ved å ta gjennomsnitt av en gruppe modellfremskrivninger – et modellensemble – enn fra enkeltmodellene. Spriket mellom modellene kan gi noen antydninger om usikkerheten, men det utvalget av modeller vi har i dag er ikke laget for å være et representativt utvalg av mulige fysiske modeller av klimaet. Det er bare blitt utfallet av at forskjellige grupper på forskjellige universiteter alle har prøvd å lage den beste klimamodellen de kan. I beste fall, skriver Hargreaves og Annan, kan ensemblet tolkes slik at det omtrentlig representerer spennet i våre antagelser og vår usikkerhet om klimasystemet.

Easterbrook

Steve Easterbrook er informatikkprofessor. Han har studert hvordan de store klimamodellene lages: med langsomt lagarbeid; flere har vært under utvikling i flere tiår. Han har også studert hvor mange feil man finner i dem.

Alle programmer inneholder feil, og noen ganger kræsjer de, selv når de lages av profesjonelle dataingeniører – som hyppig har lave tanker om kvaliteten på kode skrevet av forskere. Easterbrook fant imidlertid overraskende få feil i de tre klimamodellene han undersøkte . Han har en slående sammenligning:

Forestill deg et øyeblikk at Microsoft hadde 25 konkurrenter verden rundt som alle prøvde å bygge sine egne versjoner av Microsoft Word. Forestill deg også at alle disse 25 selskapene med noen års mellomrom ble enige om å kjøre programvaren sin gjennom et veldig komplekst sett med tester som var laget for å teste alle de forskjellige betingelsene du ville vente vente at tekstbehandlingen skulle virke under. Ikke bare det, de blir enige om å slippe alle resultatene av disse testene ut til offentligheten, på Internett, slik at alle som vil bruke noe av denne programvaren kan fordype seg i alle dataene og finne ut hvor godt hver versjon klarte seg, og bestemme seg for hvilken versjon de vil bruke til sine egne formål. Vel, det er det klimamodellerere gjør. Det finnes ingen annen programvare i verden med 25 team verden rundt som prøver å bygge samme greia og konkurrerer med hverandre.

Easterbrook gir også en lettfattelig visuell forklaring på forskjellen mellom værvarsling som et initialverdiproblem og langsiktig klimasimulering som randverdiproblem.

Gavin Schmidt på TED

Det var også en annen utmerket TED Talk om klimamodeller for ikke så lenge siden, med Gavin Schmidt, som snakket om «The Emergent Patterns of Climate Change». Schmidt utvikler klimamodeller ved NASAs Goddard-senter, der han nettopp er utnevnt til direktør, og overtar for Jim Hansen. Han er en prisbelønt forskningsformidler, blant annet som primus motor i bloggen RealClimate, som du finner i spalten til høyre.

Modeller er ikke rette eller gale, påpeker Schmidt; alle modeller er gale, men spørsmålet er om de forteller oss mer enn vi ellers ville visst. Og det gjør de. Klimamodeller viser et osonhull over Antarktis som stemmer godt med observasjonene. Jim Hansens forutsigelser om global nedkjøling etter Pinatubo-utbruddet slo til. Modellene gir gode svar på hvordan stratosfæren reagerer på solsyklusen; på endringer i jordbanen de siste 6.000 år; på ferskvann som fosset ut i havet for 8.000 år siden; innlandsisen som dekket oss for 20.000 år siden.

Vel verdt dine ti minutter, selv om du ikke skulle huske noe annet etterpå enn Schmidts yndlingssitater (full tekst her):

Hvis vi hadde hatt observasjoner av fremtiden, ville vi åpenbart stolt mer på dem enn på modeller, men observasjoner av fremtiden er dessverre ikke tilgjengelige på dette tidspunkt. – Tom Knutson og Robert Tuleya

Hva er vitsen med å ha utviklet en vitenskap så langt at vi kan gjøre forutsigelser hvis alt vi til syvende og sist er villige til å gjøre er å stå og henge og vente på at de skal gå i oppfyllelse? – Sherwood Rowland

Vil du lære mer av Schmidt, finner du en liste med svar på vanlige spørsmål (FAQ) om klimamodeller på RealClimate, bloggen han driver sammen med andre klimaforskere.

Kilder

Legg igjen en kommentar

Din e-postadresse vil ikke bli publisert. Obligatoriske felt er merket med *