RRICE / Shutterstock

Następne cztery lata będą niezwykle ciepłe - nawet poza regularnymi zmianami klimatu. To zgodnie z nowe badania mój kolega Sybren Drijfhout i ja właśnie opublikowaliśmy.

Opracowaliśmy nowy system prognozowania, który nazywamy PROCAST (PROabilistic foreCAST), i wykorzystaliśmy go do przewidywania naturalnej zmienności systemu klimatycznego. Odnosi się to do tego, jak klimat zmienia się naturalnie, od ciepłych do chłodnych faz, które trwają kilka lat na raz, i jest niezależny od długoterminowego trendu antropogenicznego globalnego ocieplenia. PROCAST przewiduje ciepłą fazę na kolejne lata.

Nasza praca, opublikowana w Nature Communications, jest ważna, ponieważ takie prognozy pomagają przewidzieć szanse na wydarzenia takie jak fale upałów lub zimne uderzenia z wielomiesięcznym wyprzedzeniem, a obecnie dobrze wiadomo, że anomalne zdarzenia klimatyczne mają bezpośredni wpływ na człowieka. Na przykład fale upałów prowadzą do nadmiernej liczby zgonów w ciągu zaledwie kilku tygodni. Podczas europejskiej fali upałów 2003 długa susza spowodowała produkcję pszenicy w Wielkiej Brytanii upuść o 12%.

Tymczasem trudniejsze zimy mogą pogorszyć infekcje dróg oddechowych, zwiększając presję na usługi zdrowotne i podaż leków. Rzeczywiście, zużycie szczepionki przeciw grypie mogą się znacznie różnić w zależności od warunków pogodowych. Szacuje się, że w Wielkiej Brytanii śnieżne warunki w zimie 2010 kosztowały gospodarkę X XUMX funtów dziennie, podczas gdy zużycie gazu ziemnego znacznie wzrosło. Przewidywanie ekstremalnych zjawisk klimatycznych z wyprzedzeniem sezonu jest zatem priorytetem, aby umożliwić wczesne dostosowanie i opłacalne łagodzenie skutków.

Naukowcy dokonali kilku ważnych przełomów w zrozumieniu i modelowaniu systemu klimatycznego, ale nie zostały one jeszcze przeniesione do zdolności przewidywania klimatu z roku na rok. Ta niezdolność ma swoje korzenie w deterministyczny chaos systemu klimatycznego, który został spopularyzowany przez ideę „efektu motyla”, w którym najmniejszy błąd w oszacowaniu aktualnej pogody może mieć później poważne konsekwencje.

Poszukiwanie rocznego prognozowania

Pomimo tych trudności duże ośrodki badawcze i krajowe służby meteorologiczne przyjęły to wyzwanie, a obecnie podejmowane są znaczne wysiłki w celu opracowania dokładnych prognoz zmian klimatu z roku na rok. U podstaw tego rozwoju każda grupa i ośrodek opiera się na swoim indywidualnym, najnowocześniejszym modelu klimatycznym stosowanym do propagowania w przyszłości obecnego stanu klimatycznego. Niestety, ponieważ modele klimatyczne nie są idealne, nadal nie jesteśmy w stanie skutecznie przewidzieć klimatu z kilkuletnim wyprzedzeniem.

W tym momencie pojawia się PROCAST. Zamiast polegać na jednym modelu klimatu, połączyliśmy szereg różnych modeli klimatu używanych w kontekście Model sprzężonej fazy projektu porównawczego 5 (CMIP5). PROCAST można szybko przeszkolić, aby opierał się na pracy już wykonanej przez te modele, które są już ukończone i są dostępne za darmo.

Ma to dwie oczywiste zalety. Po pierwsze, usuwa wszelką zależność od jednego, prawdopodobnie stronniczego modelu. Ale znacznie poprawia także szybkość prognoz - prognozę, która przez cały tydzień zajmowała superkomputer, teraz można wykonać na laptopie w kilka setnych sekundy.

Aby sprawdzić, czy nasze prognozy są dokładne i wiarygodne, przeprowadziliśmy serię a posteriori prognozy lub „hindcasty”. Odkryliśmy, że nasz system był zarówno dokładny (zdolny przewidzieć, co faktycznie wydarzy się w przyszłości), jak i niezawodny (średnio nie przewidział zdarzeń, które się nie zdarzyły).

Prognozowanie przyszłości

Nasze badanie pokazuje, że oprócz wymuszonego ocieplenia spowodowanego zmianami klimatycznymi, naturalna zmienność spowoduje anomalnie ciepłą fazę o wartości ponad 0.02? za 2018 r. więcej niż 0.03? dla lat 2018-2019 i więcej niż 0.01? na lata 2018-2022. Liczby te, które mogą wydawać się niepozornie małe, w rzeczywistości są porównywalne pod względem intensywności z typowym tempem globalnego ocieplenia obserwowanym każdego roku, jeśli uśrednić je w ciągu ostatniego stulecia (około 1 na 100 lat to w przybliżeniu 0.01 na każdy rok).

Należy jednak pamiętać, że metoda nie tylko przewiduje jedną podaną wartość, ale również prawdopodobieństwo. Oznacza to, że ciepłe lata są bardziej prawdopodobne niż zimne lata w okresie 2018-2022. Rzeczywiście nasze badania wykazały, że w ciągu najbliższych dwóch lat 64% będzie prawdopodobnie nienormalnie ciepły. Ponadto w ciągu następnych pięciu lat PROCAST przewiduje względny spadek prawdopodobieństwa ekstremalnych zimnych lat.

O autorze

Florian Sévellec, profesor nadzwyczajny fizyki oceanicznej, University of Southampton

Ten artykuł został pierwotnie opublikowany w Konwersacje. Przeczytać oryginalny artykuł.

Powiązane książki

at Rynek wewnętrzny i Amazon