Viten

Klimamodellenes begrensninger

Klimamodellene feiler ikke, men vi kan ikke forvente at de skal stemme perfekt med observasjonene.

På samme måte som vi har variasjoner i været fra dag til dag, har vi også variasjoner over flere år på grunn av naturlige svingninger. Her er et NASA-bilde over en orkan som bygger seg opp mellom Florida og Cuba. Harvepino / NTB Scanpix

  • Hans Brenna, stipendiat i meteorologi, Universitetet i Oslo

Carl I. Hagen skriver i Aftenposten 20. januar at FNs klimapanels (IPCC) synteserapport fra 2014 sier «For perioden fra 1998 til 2012, viser 111 av 114 tilgjengelige modellsimuleringer av klimaet en oppvarmingstrend som er større enn observasjonene». Dette er ikke det sterke resultatet som Hagen og andre ser ut til å tro.

Les flere innlegg fra klimadebatten her:

Hva betyr det egentlig at det har vært avvik mellom observasjoner og klimamodellene?


Observasjonsdatasettene fra NASA, NOAA, UK Met Office og andre representerer våre beste estimater for jordens gjennomsnittstemperatur ved bakken. Når vi i 2017 sammenligner observasjoner og simuleringer for perioden 1998–2012 er det lett å tenke at lakmustesten på modellenes kvalitet bør være om disse stemmer godt overens.

Så enkelt er det dessverre ikke, av to hovedgrunner.

Hans Brenna, stipendiat i meteorologi, Universitetet i Oslo. Privat


Naturlig variabilitet

Den første hovedgrunnen er naturlig variabilitet. En enkel definisjon på klima er vær over tid, altså den statistiske fordelingen av vær. Været er, som de fleste opplever, uforutsigbart ut over kortere perioder. Dette er fordi været er et kaotisk system med naturlig variasjon.

På samme måte som vi har variasjoner i været fra dag til dag, har vi også variasjoner over flere år på grunn av naturlige svingninger. Et eksempel på dette er Niño-syklusen. Klimamodellene baserer seg grunnleggende sett på fysiske lover, og klimamodellene som ble brukt i arbeidet med IPCC-rapportene er blant de mest komplekse klimamodellene vi har.

Disse vil derfor, på lik linje med det faktiske klimaet, simulere kaotisk oppførsel og naturlige variasjoner. Naturlige svingninger, som El Niño, kan ha sterke oppvarmende og nedkjølende effekter over, i klimasammenheng korte, perioder på opp til 10–15 år. Disse svingningene er kun statistisk forutsigbare og stemmer ikke nødvendigvis overens i modellene og virkeligheten, uten at det er noe galt med modellene av den grunn.

Når vi skal sammenligne klimamodeller med observasjoner er det derfor nødvendig å betrakte den langsiktige utviklingen, ikke korte perioder (for her er naturlig variabilitet viktigst).

Fremtidsscenarioer

En klimasimulering består av et sett med pådriv og klimamodeller. Pådrivene består av de eksterne faktorene som styrer utviklingen av klimaet og må inneholde både naturlige og menneskeskapte effekter.

Det viktigste menneskeskapte pådrivet er utslipp av drivhusgasser. De naturlige pådrivene inneholder ting som solaktivitet og vulkanutbrudd.

Når klimaforskere ønsker å simulere fortiden, brukes observasjonsdata som pådriv til modellene, men når man ønsker å simulere fremtiden må pådrivene bestå av kvalifiserte gjetninger.

Derfor utarbeider vi scenarier: Vi lager flere datasett som forsøker å spenne den mulige utviklingen i menneskeskapte pådriv. På grunn av manglende forkunnskap holdes vanligvis naturlige pådriv konstante.

Før Carl I. Hagen eller andre erklærer klimamodellenes fallitt, er det viktig at de setter seg inn i alle premissene som ligger til grunn for forskningen, mener Hans Brenna. Jeff Chiu / TT / NTB Scanpix

De beste estimatene

Disse fremtidsscenarioene brukes som input til klimamodellene, og resultatet blir et sett med klimasimuleringer som vanligvis kalles fremskrivninger. De representerer vårt beste estimat for klimautviklingen dersom pådrivsscenariet vi brukte ender opp med å bli virkelighet.

Skiftet mellom observasjoner og fremtidsscenarioer i simuleringene til IPCCs femte rapport skjedde i simuleringsår 2005. Altså representerer simuleringene av tiden etter 2005 reelt sett fremskrivninger. I denne perioden har det i ettertid vist seg at den nedkjølende effekten fra vulkanutbrudd har vært undervurdert, og modellene burde derfor være litt varmere enn observasjonene.

Kan vi dermed forklare utviklingen?

Gavin Schmidt m.fl. har gjort en analyse av disse faktorene i artikkelen Reconciling warming trends publisert i Nature Geoscience i 2014. Konklusjonen deres er at det meste av avviket mellom observasjoner og simuleringer kan forklares gjennom forskjeller i naturlige variasjoner og avvik i pådriv.

Før Hagen eller andre erklærer klimamodellenes fallitt, er det viktig at de setter seg inn i alle premissene som ligger til grunn for forskningen. Det er gjerne slik at ting er litt mer kompliserte enn de ser ut til ved første øyekast.

Følg Aftenposten Viten på Facebook og Twitter!

Her er flere spennende saker fra Viten:

Les mer om

  1. Viten
  2. IPCC
  3. Natur
  4. Vær
  5. Klima
  6. FNs klimapanel

Relevante artikler

  1. DEBATT

    Forskningen har en god forståelse av hvordan klimaet virker | Pål Prestrud

  2. NORGE

    Hver femte nordmann tror ikke på menneskeskapte klimaendringer

  3. VITEN

    Globale værdata viser klimaendringer hver eneste dag siden 2012

  4. VITEN

    Isen i Barentshavet er i ferd med å forsvinne

  5. DEBATT

    Professorer skjuler forskningsproblemer om klima | Carl I. Hagen

  6. VITEN

    Naturovervåkingen i Norge må trappes kraftig opp