V klimatickom modelovaní sú dve hlavné otázky- môžu výstižne reprodukovať minulosť a môžu úspešne predpovedať budúcnosť? Na odpovedanie prvej otázky, je tu zhrnutie IPCC modelových výsledkov povrchovej teploty od 1800 - s antropogénnymi radiačnými pôsobeniami aj bez nich. Všetky modely sú neschopné predpovedať posledné otepľovanie bez brania do úvahy dvíhajúcej sa úrovne CO2. Nikto nevytvoril všeobecný cirkulačný model, ktorý môže vysvetliť správanie klímy počas posledného storočia bez CO2 otepľovania.

Graf 1: porovnanie klimatických výsledkov s pozorovaniami. (a) reprezentuje simulácie vytvorené len s prírodnými pôsobeniami: slnečnými zmenami a vulkanickými aktivitami. (b) reprezentuje simulácie vytvorené s antropogénnymi pôsobeniami: skleníkové plyny a síranové aerosoly. (c) boli vytvorené so zahnutím prirodzených aj antropogénnych radiačných pôsobení (IPCC).

Predpovedanie / projektovanie budúcnosti

Bežný argument je "vedci nie sú schopní predpovedať počasie na budúci týždeň - ako môžu predpovedať klímu na roky dopredu". Toto ukazuje nepochopenie rozdielu medzi počasím, ktoré je chaotické a nepredvídateľné, a klímou, ktorá je spriemerované počasie cez dlhšiu dobu. Zatiaľ čo nemôžeme s určitosťou predpovedať, či minca padne na zem hlavou alebo korunou, môžme predpovedať štatistické výsledky veľkého množstva hádzania mincí. V pojmoch počasia, nemôžme predpovedať presnú trasu, ktorou pôjde búrka, ale priemerná teplota a zrážky pre celý región sú rovnaké bez ohľadu na trasu.

Existuje mnoho problémov v predpovedaní budúcej klímy. Je problematické predpovedať správanie slnka. Krátkodobé narušenia ako El Nino alebo erupcie sopiek sa ťažko modelujú. Napriek tomu však hlavným vplyvom, ktoré riadia klímu, rozumieme dobre. V 1988 James Hansen projektoval teplotné trendy do budúcnosti (Hansen 1988). Tieto počiatočné projekcie vykazujú celkom dobrú zhodu s neskoršími pozorovaniami (Hansen 2006).

Graf 2: globálna povrchová teplota vypočítaná pre scenáre A, B a C
porovnaná s dvomi analýzami pozorovaných dát(Hansen 2006).

Hansenov scenár B (opísaný ako najpravdepodobnejšia alternatíva a tiež scenár najbližší skutočným emísiam CO2) ukazuje tesnú koreláciu s pozorovanými teplotami. Hansen precenil budúce úrovne CO2 o 5 až 10 %, teda ak by jeho model mal správnejšie hodnoty radiačného pôsobenia, zhoda by bola ešte väčšia. Sú tam rok od roka odchýlky, ale tie sa dali očakávať. Chaotický charakter počasia pridáva šum do signálu, ale celkový trend je predpovedateľný.

Keď vybuchol Mount Pinatubo v roku 1991, poskytol príležitosť testovať, ako úspešne vedia modely predpovedať klimatickú odpoveď na síranové aerosoly vyvrhnuté do atmosféry. Modely presne predpovadali následné globálne ochladzovanie o približne 0,5 °C onedlho po erupcii. Ba čo viac, spätné väzby radiačné, pôsobené vodnou parou a dynamické, ktoré boli zahrnuté v modeloch, boli tiež kvantitatívne verifikované (Hansen 2007). Viac o predpovedaní budúcnosti...

Graf 3: pozorované a simulované globálne zmeny teplôt počas erupcie Pinatubo. Zelená je teplota pozorovaná meteorologickými stanicami. Modrá je zemská a oceánska teplota. Červená znamená výstup modelu (Hansen 2007).

Neistoty v budúcich projekciách

Bežná mylná predstava je, že klimatické modely sú neobjektívne v smere preháňania efektov CO2. Je treba pripomenúť, že neistota môže ísť v oboch smeroch. V podstate, v klimatickom systéme, v ktorom je úhrn spätných väzieb kladný, je neistota je naklonená viac smerom k silnejším klimatickým reakciám (Roe 2007). Z tohto dôvodu sa mnoho predpovedí IPCC následne ukázalo ako podceňovanie klimatických odpovedí. Satelitné merania a merania prílivov a odlivov ukázali, že hladina mora stúpa rýchlejšie ako hovoria predpovede IPCC. Priemerné tempo vzostupu pre obdobie 1993-2008 merané satelitom je 3,4 milimetra za rok zatiaľ čo Tretia hodnotiaca správa IPCC (TAR) počítala s najlepším odhadom s 1,9 milimetra na rok pre tú istú periódu. Pozorovania sa držia hornej hranice projekcií IPCC pre výšku morskej hladiny (Kodaňská diagnóza 2009).

Graf 4: zmeny v úrovni mora. Zmeny podľa pobrežných detektorov sú
naznačené červenou a satelitné dáta modrou. Sivý pruh ukazuje
projekcie Tretej hodnotiacej správy IPCC (Kodaňská diagnóza 2009).

Podobne, letné topenie morského ľadu v Arktíde sa dostalo ďaleko za očakávania klimatických modelov. Oblasť roztopeného morského ľadu počas 2007-2009 bolo okolo 40 % väčšie ako priemerné predpovede z IPCC AR4 klimatických modelov. Hrúbka arktického morského ľadu bola na stabilnom ústupe počas niekoľkých posledných dekád.

Graf 5: pozorované (červená linka) a modelované septembrové hodnoty rozlohy morského ľadu v miliónoch štvorcových kilometrov. Neprerušovaná čierna linka ukazuje priemer 13 IPPC AR4 modelov, zatiaľ čo prerušovaná čierna linky reprezentuje ich rozsah. Minimum v roku 2009 bolo nedávno stanovené na 5,10 milióna km2, tretí najnižší rok v histórii a stále dosť pod úrovňou najhoršieho IPPC scenára (Kodaňská diagnóza 2009).

Vieme dosť na to, aby sme začali konať?

Skeptici argumentujú, aby sme čakali, až kým si klimatické modely nebudú celkom isté, predtým ako začneme redukovať emisiie CO2. Ak by sme čakali na 100% istotu, nikdy by sme nezačali. Modely sú v stálom stave vývoja, aby zahrnuli viac procesov, spoliehali sa na menej aproximácií a zvýšili svoje rozlíšenie, ako sa vyvíja výpočetná kapacita. Komplexná a nelineárna prirodzenosť klímy znamená, že vždy bude na osoh modely zjemňovať a zdokonaľovať. Najdôležitejšie je, že už teraz vieme dosť na to, aby sme konali. Modely sa rozvinuli do bodu, kedy vedia úspešne predpovedať dlhodobé trendy a teraz si vytvárajú schopnosť predpovedať viac chaotické, krátkodobé zmeny. Mnohnásobné línie dôkazov, modelovaných aj empirických nám hovoria, že globálna teplota sa zmení o 3'0C so zdvojnásobením CO2 (Knutti & Hegerl 2008).

Modely nepotrebujú byť presné v každom ohľade, aby nám poskytli presný celkový trend a jeho hlavné efekty - a to už nám dali. Ak viete, že je 90% šanca, že budete mať autonehodu, nesadnete do auta (alebo si prinajmenšom zapnete pás). IPCC usudzuje, s viac ako 90% pravdepodobnosťou, že ľudia spôsobujú globálne otepľovanie. Čakať na 100% istotu predtým, ako začneme jednať, je ľahkovážne nezodpovedné.

(Koncept prekladu Kristína Tabačková, upravil a zverejnil J. Hollan)