시간 여행 기후학자가없는 이유 : 기후 모델을 사용하는 이유

시간 여행 기후학자가없는 이유 : 기후 모델을 사용하는 이유 새로운 기후 모델의 개선으로 향후 기후 예측에 대한 불확실성이 커졌습니다. 기후 모델에 결함이 있거나 악화되고 있습니까? NASA 고다드 우주 비행 센터

최초의 기후 모델은 물리 및 화학의 기본 법칙과 공부하도록 설계 기후 시스템. 이제 기후 모델의 사용은 기후 변화에 대한 대중의 토론에서 시작되었습니다.

기후 모델 대표 이 알려진 물리 법칙에 따라 일련의 방정식을 사용하는 물리적 세계. 이 모델은 가상 실험실입니다. 실제 환경에서는 수행 할 수없는 실험을 수행 할 수있는 도구입니다.

다른 과학 장비와 마찬가지로 기후 모델도 신중하게 개발되고 확인됩니다. 우리는 현재 기후를 재현하고 변화를 관찰 할 수있는 능력과 과거.

바로 그것을 얻기

기후 모델은 기후 시스템의 여러 측면을 안정적으로 포착합니다. 모델은 다음을 포함한 많은 중요한 자연 기후 과정을 재현합니다. 계절의매일 우리가 실제 세계에서 경험하는 온도 사이클.

기후 모델은 또한 기후 시스템 외부의 외란에 정확하게 대응합니다. 1992 년 NASA 과학자 피나투보 산 화산 폭발을 모델에 대한 테스트로 사용했습니다. 그들은이 화산 에어러솔에 대한 반응으로 1990 년대 초 현실 세계에서 관측 된 기후 냉각을 정확하게 예측했습니다.

시간 여행 기후학자가없는 이유 : 기후 모델을 사용하는 이유 피나투보 화산 분화에 대한 예측 된 기후 모델 반응과 관측 된 냉각의 비교. 피나투보 산 분화에서 수정 : 대기와 기후에 미치는 영향 (1996)

모델은 또한 온실 가스 증가에 대한 반응으로 지구 온도에서 관측 된 20 세기 온난화를 포착합니다. 실제로 과학자들은 정확한 기후 모델 예측 1975 년부터 지구 규모의 온난화에 대한 관측이 있었는데, 관측 기록에서 강한 온난화가 명백해지기 전에

시간 여행 기후학자가없는 이유 : 기후 모델을 사용하는 이유 관측과 비교 한 1975 년의 기후 모델 예측. 회의론 과학에서 수정 (www.skepticalscience.com/lessons-from-past-climate-predictions-broecker.html)

가상 세계에서 실험

이 가상 실험실은 또한 지구의 상호 연결된 구성 요소 간의 상호 작용의 본질을 이해하는 데 도움이됩니다. 우리는 방법을 볼 수 있습니다 변경 삼림 벌채와 농업으로 인한 지표면에서 기후에 중대한 영향을 미칩니다.

우리는 또한 큰 장애 또는“강제”에 대한 기후 시스템의 반응을 조사 할 수 있습니다. 이전 연구들 표시 북대서양의 이상적인 빙상 용해에 반응하여 해류와 기온에서 대규모 붕괴가 발생할 수있다.

또한 모델을 통해 향후 변경 사항을 조사 할 수 있습니다. 모형 프로젝트 다음 세기 동안 극한의 온도에서 상당한 온난화로 인해 취약한 시스템에 대한 향후 영향의 가능성을 평가할 수 있습니다.

큰 그림을보고

이러한 모델링 성공에도 불구하고 아주 우리의 복잡하고 혼란스러운 물리적 세계를 일련의 방정식으로 묘사하십시오. 작은 변화는 복잡한 방식으로 기후 시스템에 영향을 줄 수 있으며 우리는 여전히 기후 시스템의 가장 복잡한 측면에 대한 이론적 이해를 발전시키고 있습니다.

예를 들어, 정확한 구름 모델링은 여전히 ​​어려운 과제입니다. 우리는 모른다 정확하게 어떻게 구름이 형성되는지, 즉 기후 모델에서 구름 프로세스를 표현하는 최선의 방법을 알 필요는 없습니다. 필요한 근사 우리는 모델링에서 구름 형성이 다음과 같은 모델과 실제 세계의 차이로 이어질 수 있습니다. 너무 많은 모델의 지속적인 이슬비.

모델 결과에 대한 우리의 확신은 공간 및 시간 척도와 밀접한 관련이 있습니다. 글로벌 스케일 모델의 경우 특정 시간보다 특정 위치에서보다 장기적이고 광범위한 변화를 조사하여보다 강력한 결과를 얻을 수 있습니다.

이 모든 연구에 대해 단일 최고의 기후 모델이 아니라 함께 사용할 모델 모음이 있습니다. 한편, 우리는 본질적으로 혼란스런 다양성을 가진 실제 기후에 대한 단일 관측 세트 중 하나를 가지고 있습니다. 이 혼란스러운 요소를 설명하기 위해 모델 그룹의 평균과 범위가 관측치와 비교되는 방식을 평가합니다.

우리가이 접근법을 사용하고 수십 년 이상에 걸친 대규모 변화를 고려할 때 기후 모델은 과거, 현재 및 미래의 기후 변화에 대한 질문을 해결할 수있는 강력한 도구입니다.

최첨단

그리고, IPCC의 다섯 번째 평가 보고서 곧 마감 예정이며 최신 세대 기후 모델. 반 직관적 인 것처럼 보이지만 일찍 결과 상당한 모델 개선으로 인해 향후 기후 전망에서 불확실성이 더 작거나 크게 커지지 않았을 수 있습니다.

남아있는 불확실성은 모델이 악화되고 있거나 기후 변화에 대한 우리의 이해가 명확하지 않다는 것을 나타내지 않습니다. 실제로, 기후 모델은 관측 된 기후의 많은 부분을 시뮬레이션하는 데있어 개선되었습니다.

이러한 미래의 불확실성은 부분적으로 중요하지만 복잡한 프로세스를 통합 한 새로운 모델에서 부분적으로 도출됩니다. 예를 들어, 모델에는 이제 산업 오염의 작은 입자와 기후, 초목 및 지표면 간의 상호 작용이 포함될 수 있습니다.

우리는 할 수있다 ~처럼 자연 선택에 대한 기후 모델의 개발. 성공적인 모델과 그 구성 요소는 번성하지만 덜 효과적인 모델은 결국 사라져 멸종됩니다.

정치적이지 않은 과학적 도구

최근의 개선에도 불구하고 기후 모델은 경합의 번개가되었습니다. 모델은 점점 정치화 됨 그리고 모델 기반 연구는 종종 기후 모델에 결함이 있고 신뢰할 수없는 열띤 반응을 이끌어냅니다.

모델 완성에 대한 이러한 기대는 잘못되었습니다. 모델 확실성은 달성 할 수 없지만 기후 모델 사용에 대해서는 확신합니다.

기상 학자 넛슨과 툴 리아 “우리가 미래에 대한 관찰을했다면 분명히 모델보다 더 신뢰할 수 있지만 현재로서는 미래에 대한 관찰을 할 수 없습니다.”

시간 여행 기후학자가없는 경우, 모델은 변화하는 기후 시스템을 이해하기위한 최고의 도구입니다. 즉, 기후 모델은 과학적 도구입니다. 우리는 그것들을 그와 같이 인식하고 정치적인 회의론이 아니라 엄격한 과학적인 것으로 간주해야합니다. 대화

저자에 관하여

소피 루이스 박사후 연구원 멜버른 대학교 그리고 박사후 연구원 인 Sarah Perkins-Kirkpatrick, UNSW

이 기사는에서 다시 게시됩니다. 대화 크리에이티브 커먼즈 라이센스하에 읽기 원래 기사.

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