การปรับปรุงแบบจำลองสภาพภูมิอากาศที่ใหม่กว่าส่งผลให้เกิดความไม่แน่นอนในการคาดการณ์สภาพภูมิอากาศในอนาคต แบบจำลองสภาพอากาศมีข้อบกพร่องและแย่ลงหรือไม่ NASA Goddard Space Flight Center 

แบบจำลองสภาพภูมิอากาศแรกถูกสร้างขึ้นตามกฎหมายพื้นฐานของฟิสิกส์และเคมีและ ออกแบบมาเพื่อการศึกษา ระบบภูมิอากาศ ตอนนี้การใช้แบบจำลองสภาพภูมิอากาศกลายเป็นประเด็นร้อนในการอภิปรายสาธารณะเกี่ยวกับภูมิอากาศที่เปลี่ยนแปลงของเรา

แบบจำลองสภาพภูมิอากาศ แสดง โลกทางกายภาพที่ใช้ชุดสมการบนพื้นฐานของกฎทางกายภาพที่รู้จักกันเหล่านี้ โมเดลเหล่านี้เป็นห้องปฏิบัติการเสมือนจริง; นี่เป็นเครื่องมือที่ช่วยให้เราทำการทดลองที่เราไม่สามารถทำได้ในโลกแห่งความเป็นจริง

เช่นเดียวกับอุปกรณ์วิทยาศาสตร์อื่น ๆ โมเดลสภาพภูมิอากาศได้รับการพัฒนาและตรวจสอบอย่างรอบคอบ เรายึดความเชื่อมั่นของเราในแบบจำลองเกี่ยวกับความสามารถในการทำซ้ำสภาพภูมิอากาศในปัจจุบันและการเปลี่ยนแปลงที่สังเกตได้และช่วงเวลาสำคัญของ อดีต.

การทำให้ถูกต้อง

แบบจำลองสภาพภูมิอากาศสามารถตรวจจับได้หลายแง่มุมของระบบภูมิอากาศของเรา แบบจำลองสร้างกระบวนการสภาพภูมิอากาศทางธรรมชาติที่สำคัญหลายแห่งรวมถึง ตามฤดูกาล และ ประจำวัน วงจรอุณหภูมิที่เราพบในโลกแห่งความจริง

แบบจำลองภูมิอากาศยังตอบสนองต่อสิ่งรบกวนภายนอกระบบภูมิอากาศอย่างแม่นยำ ในปี 1992 นักวิทยาศาสตร์ของนาซา ใช้การระเบิดของภูเขาไฟ Pinatubo เป็นแบบทดสอบสำหรับแบบจำลองของพวกเขา พวกเขาทำนายอย่างแม่นยำเกี่ยวกับสภาพอากาศที่เย็นลงซึ่งสังเกตได้ในโลกแห่งความจริงในต้นปี 1990 เพื่อตอบสนองต่อละอองลอยของภูเขาไฟเหล่านี้

การเปรียบเทียบแบบจำลองสภาพภูมิอากาศที่คาดการณ์ไว้กับการระเบิดของภูเขาไฟ Pinatubo และความเย็นที่สังเกตได้ ดัดแปลงจากการปะทุของภูเขา Pinatubo: ผลกระทบต่อบรรยากาศและภูมิอากาศ (1996)

แบบจำลองยังจับความร้อนในศตวรรษที่ 20 ที่สังเกตเห็นได้ในอุณหภูมิโลกเพื่อตอบสนองต่อการเพิ่มก๊าซเรือนกระจก ในความเป็นจริงนักวิทยาศาสตร์ทำ ถูกต้อง แบบจำลองสภาพภูมิอากาศ การคาดการณ์ ของภาวะโลกร้อนในช่วงต้นปี 1975 แม้กระทั่งก่อนที่ภาวะโลกร้อนจะปรากฏให้เห็นอย่างชัดเจนในบันทึกเชิงสังเกตการณ์

การทำนายแบบจำลองสภาพภูมิอากาศเกิดขึ้นในปี 1975 เมื่อเทียบกับการสังเกตการณ์ ดัดแปลงจากวิทยาศาสตร์ที่น่าสงสัย (www.skepticalscience.com/lessons-from-past-climate-predictions-broecker.html)

การทดลองในโลกเสมือนจริง

ห้องปฏิบัติการเสมือนจริงเหล่านี้ยังช่วยให้เราเข้าใจธรรมชาติของการมีปฏิสัมพันธ์ระหว่างส่วนประกอบที่เชื่อมต่อกันของโลก เราสามารถดูได้ว่า การเปลี่ยนแปลง ในพื้นผิวดินจากการตัดไม้ทำลายป่าและการเกษตรมีผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญต่อสภาพภูมิอากาศ

นอกจากนี้เรายังสามารถตรวจสอบการตอบสนองของระบบภูมิอากาศต่อการรบกวนครั้งใหญ่หรือ“ การบังคับ” การศึกษาก่อนหน้า โชว์ การหยุดชะงักขนาดใหญ่สามารถเกิดขึ้นได้ในกระแสน้ำในมหาสมุทรและอุณหภูมิของอากาศเพื่อตอบสนองต่อการละลายของแผ่นน้ำแข็งในมหาสมุทรแอตแลนติก

แบบจำลองยังช่วยให้เราสามารถตรวจสอบการเปลี่ยนแปลงในอนาคต รุ่น โครงการ อุณหภูมิที่ร้อนจัดเป็นอย่างมากในศตวรรษหน้าซึ่งช่วยให้เราประเมินศักยภาพของผลกระทบในอนาคตต่อระบบที่มีช่องโหว่

มองดูภาพรวม

แม้เราจะประสบความสำเร็จในการสร้างแบบจำลองเราก็สามารถทำได้ ไม่เคย อย่างสมบูรณ์ อธิบายโลกทางกายภาพที่ซับซ้อนและวุ่นวายของเราด้วยชุดสมการ การเปลี่ยนแปลงเล็กน้อยอาจส่งผลกระทบต่อระบบภูมิอากาศในรูปแบบที่ซับซ้อนและเรายังคงพัฒนาความเข้าใจเชิงทฤษฎีของเราในด้านที่ซับซ้อนที่สุดของระบบภูมิอากาศ

ตัวอย่างเช่นการสร้างแบบจำลองเมฆอย่างแม่นยำยังคงเป็นสิ่งที่ท้าทาย เราไม่รู้ เผง รูปแบบของเมฆซึ่งหมายความว่าเราไม่จำเป็นต้องรู้วิธีที่ดีที่สุดในการแสดงกระบวนการของเมฆในแบบจำลองสภาพอากาศ ที่จำเป็น ใกล้เคียง เราสร้างแบบจำลองการก่อตัวของเมฆสามารถนำไปสู่ความแตกต่างระหว่างแบบจำลองและโลกแห่งความเป็นจริงเช่น มากเกินไป ละอองฝนแบบถาวรในรุ่น

ความเชื่อมั่นของเราในผลลัพธ์ของแบบจำลองนั้นเชื่อมโยงกับสเกลเชิงพื้นที่และเชิงเวลา สำหรับโมเดลระดับโลกผลลัพธ์ที่มีประสิทธิภาพมากขึ้นจะได้รับการตรวจสอบการเปลี่ยนแปลงในระยะยาวและกว้างกว่าในบางสถานที่ในบางช่วงเวลา

สำหรับการศึกษาทั้งหมดนี้ไม่มีแบบจำลองสภาพภูมิอากาศที่ดีที่สุดเพียงอย่างเดียว แต่เป็นการรวบรวมแบบจำลองเพื่อใช้ร่วมกัน ในขณะเดียวกันเรามีการสำรวจสภาพอากาศโลกแห่งความเป็นจริงเพียงชุดเดียวซึ่งมีความแปรปรวนวุ่นวายทั้งหมด เพื่ออธิบายองค์ประกอบที่วุ่นวายนี้เราประเมินว่าค่าเฉลี่ยและช่วงของกลุ่มโมเดลเปรียบเทียบกับการสังเกต

เมื่อเราใช้วิธีการนี้และเราพิจารณาการเปลี่ยนแปลงขนาดใหญ่ในช่วงหลายทศวรรษหรือมากกว่านั้นแบบจำลองสภาพภูมิอากาศเป็นเครื่องมือที่ทรงพลังที่ช่วยให้เราสามารถตอบคำถามเกี่ยวกับการเปลี่ยนแปลงภูมิอากาศในอดีตปัจจุบันและอนาคต

สุดยอดแห่งศิลปะ

พื้นที่ รายงานการประเมินที่ห้าของ IPCC มีกำหนดในไม่ช้าและรวมถึงการประเมินผลของ รุ่นล่าสุด ของแบบจำลองสภาพภูมิอากาศ ดูเหมือนเคาน์เตอร์ง่าย แต่ต้น ผล ชี้ให้เห็นว่าการปรับปรุงแบบจำลองที่สำคัญอาจส่งผลให้เกิดความไม่แน่นอนในการคาดการณ์สภาพภูมิอากาศในอนาคต

ความไม่แน่นอนที่เหลืออยู่ไม่ได้ระบุว่าตัวแบบกำลังแย่ลงหรือความเข้าใจของเราเกี่ยวกับการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศเริ่มน้อยลง ในความเป็นจริงแบบจำลองสภาพภูมิอากาศได้รับการปรับปรุงในการจำลองสภาพภูมิอากาศที่สังเกตได้มาก

ความไม่แน่นอนในอนาคตเหล่านี้ส่วนหนึ่งมาจากรุ่นใหม่กว่าตอนนี้รวมช่วงที่สำคัญมากขึ้น แต่กระบวนการที่ซับซ้อน ตัวอย่างเช่นแบบจำลองอาจรวมถึงอนุภาคเล็ก ๆ ของมลพิษทางอุตสาหกรรมและการมีปฏิสัมพันธ์ระหว่างสภาพอากาศพืชพรรณและพื้นผิวของดิน

เราสามารถ ความชอบ การพัฒนาแบบจำลองสภาพภูมิอากาศเพื่อคัดเลือกโดยธรรมชาติ แบบจำลองที่ประสบความสำเร็จและส่วนประกอบของมันนั้นเจริญเติบโตได้ในขณะที่แบบจำลองที่มีประสิทธิภาพน้อยกว่าจะย่อตัวลงและสูญพันธุ์

เครื่องมือทางวิทยาศาสตร์ไม่ใช่ทางการเมือง

แม้จะมีการปรับปรุงเมื่อเร็ว ๆ นี้ แต่แบบจำลองสภาพอากาศได้กลายเป็นข้อพิพาทสายฟ้าแลบ แบบจำลองต่างๆ การเมืองมากขึ้น และการศึกษาที่ใช้แบบจำลองมักทำให้เกิดการตอบสนองที่ร้อนแรงว่าแบบจำลองสภาพอากาศมีข้อบกพร่องและไม่น่าเชื่อถือ

ความคาดหวังของความสมบูรณ์แบบเหล่านี้ถูกใส่ผิดที่; ในขณะที่ความมั่นใจในโมเดลไม่สามารถบรรลุได้เรามั่นใจในการใช้แบบจำลองสภาพภูมิอากาศ

นักอุตุนิยมวิทยา Knutson และ Tuleya โปรดทราบว่า“ หากเรามีการสังเกตการณ์ในอนาคตเราจะไว้ใจพวกเขามากกว่าแบบจำลอง แต่น่าเสียดายที่การสังเกตการณ์อนาคตไม่สามารถทำได้ในเวลานี้”

ในกรณีที่ไม่มีนักอุตุนิยมวิทยาเดินทางข้ามเวลานางแบบเป็นเครื่องมือที่ไม่มีใครเทียบได้สำหรับการทำความเข้าใจระบบภูมิอากาศที่เปลี่ยนแปลงของเรา นั่นคือแบบจำลองสภาพภูมิอากาศเป็นเครื่องมือทางวิทยาศาสตร์ เราควรตระหนักว่าพวกเขาเป็นเช่นนั้นและพิจารณาพวกเขาด้วยวิทยาศาสตร์ที่เข้มงวดไม่ใช่ความสงสัยทางการเมือง

เกี่ยวกับผู้เขียน

Sophie Lewis นักวิจัยหลังปริญญาเอก มหาวิทยาลัยเมลเบิร์น และ Sarah Perkins-Kirkpatrick นักวิจัยหลังปริญญาเอก UNSW

บทความนี้ตีพิมพ์ซ้ำจาก สนทนา ภายใต้ใบอนุญาตครีเอทีฟคอมมอนส์ อ่าน บทความต้นฉบับ.

หนังสือที่เกี่ยวข้อง:

อนาคตที่เราเลือก: เอาชีวิตรอดจากวิกฤติสภาพภูมิอากาศ

โดย Christiana Figueres และ Tom Rivett-Carnac

ผู้เขียนซึ่งมีบทบาทสำคัญในข้อตกลงปารีสว่าด้วยการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ นำเสนอข้อมูลเชิงลึกและกลยุทธ์สำหรับการจัดการวิกฤตสภาพภูมิอากาศ รวมถึงการดำเนินการส่วนบุคคลและส่วนรวม

คลิกเพื่อดูข้อมูลเพิ่มเติมหรือสั่งซื้อ

โลกที่ไม่มีใครอยู่: ชีวิตหลังความร้อน

โดย David Wallace-Wells

หนังสือเล่มนี้สำรวจผลกระทบที่อาจเกิดขึ้นจากการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศที่ไม่ถูกตรวจสอบ ซึ่งรวมถึงการสูญพันธุ์ครั้งใหญ่ การขาดแคลนอาหารและน้ำ และความไม่มั่นคงทางการเมือง

คลิกเพื่อดูข้อมูลเพิ่มเติมหรือสั่งซื้อ

กระทรวงเพื่ออนาคต: นวนิยาย

โดย Kim Stanley Robinson

นวนิยายเรื่องนี้จินตนาการถึงโลกในอนาคตอันใกล้ที่ต้องต่อสู้กับผลกระทบของการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ และนำเสนอวิสัยทัศน์ว่าสังคมจะเปลี่ยนแปลงอย่างไรเพื่อรับมือกับวิกฤต

คลิกเพื่อดูข้อมูลเพิ่มเติมหรือสั่งซื้อ

ภายใต้ท้องฟ้าสีขาว: ธรรมชาติแห่งอนาคต

โดย Elizabeth Kolbert

ผู้เขียนสำรวจผลกระทบที่มนุษย์มีต่อโลกธรรมชาติ รวมถึงการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ และศักยภาพในการแก้ปัญหาทางเทคโนโลยีเพื่อจัดการกับความท้าทายด้านสิ่งแวดล้อม

คลิกเพื่อดูข้อมูลเพิ่มเติมหรือสั่งซื้อ

การเบิกถอน: แผนที่ครอบคลุมมากที่สุดที่เคยเสนอเพื่อย้อนกลับภาวะโลกร้อน

เรียบเรียงโดย พอล ฮอว์เกน

หนังสือเล่มนี้นำเสนอแผนที่ครอบคลุมสำหรับการจัดการกับการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ รวมถึงการแก้ปัญหาจากหลากหลายภาคส่วน เช่น พลังงาน เกษตรกรรม และการขนส่ง

คลิกเพื่อดูข้อมูลเพิ่มเติมหรือสั่งซื้อ