Međunarodni tim naučnika za klimu sugeriše da istraživački centri širom sveta, koji koriste numeričke modele za predviđanje budućih klimatskih promena treba da uključuju simulacije klima iz prošlosti u svoju procenu i izveštaje o performansama svojih modela, prenosi portal Phys.org.

„Pozivamo zajednicu programera klimatskih modela da obrate pažnju na prošlost i aktivno je uključe u predviđanje budućnosti“, rekla je Jessica Tierney, vodeća autorka rada i vanredni profesor na Odeljenju za geologiju Univerziteta u Arizoni. „Ako vaš model može tačno da simulira prošlu klimu, verovatno će učiniti mnogo bolji posao u predviđanju tačnih budućih scenarija.“

Kako sve više boljih informacija o klimama u dalekoj istoriji Zemlje postaje dostupno, sežući unazad mnogo miliona godina pre postojanja ljudi, klime iz prošlosti postaju sve važnije za poboljšanje našeg razumevanja načina na koji gasovi koji izazivaju efekat staklene baste utiču na ključne elemente klimatskog sistema, ističu autori studije. Za razliku od istorijskih zapisa o klimi, koji se obično vraćaju samo jedan ili dva veka unazad – što je samo treptaj oka u istoriji klime na planeti – paleoklime (paleoklima je nauka o klimatskim promenama tokom čitavog postojanja planete Zemlje) pokrivaju širi spektar klimatskih uslova koji mogu da snabdeju (pohrane) informacijama klimatske modele na način na koji istorijski podaci to ne mogu. Ovi periodi u prošlosti Zemlje obuhvataju širok raspon temperatura, obrazaca padavina i raspodela ledenih ploča.

„Prošlu klimu treba koristiti za procenu i fino podešavanje klimatskih modela. Pogled u prošlost radi informisanja budućnosti mogao bi da pomogne u smanjenju nesigurosti projekcija promena temperature, ledenih pokrivača i vodenog ciklusa“, rekla je Tierney.

U tipičnoj situaciji, klimatski naučnici procenjuju svoje modele podacima iz istorijskih vremenskih zapisa, kao što su satelitska merenja, temperature površine mora, brzine vetra, oblačnost i drugi parametri. Zatim se algoritmi modela prilagođavaju i podešavaju sve dok se njihova predviđanja ne uklope u posmatrane klimatske zapise. Stoga, ako računarska simulacija stvara istorijski tačnu klimu na osnovu zapažanja izvršenih tokom tog vremena, smatra se pogodnim da se predvidi buduća klima sa razumnom tačnošću.

„Otkrivamo da se mnogi modeli vrlo dobro uklapaju sa istorijskim klimama, ali ne tako dobro sa klimom iz zemljine geološke prošlosti”, rekla je Tierney.

Jedan od razloga za neslaganja su razlike u načinu na koji modeli izračunavaju efekte oblaka, što je jedan od velikih izazova u modeliranju klime. Tierney objašnjava da takve razlike dovode do toga da se različiti modeli međusobno razilaze u pogledu onoga što klimatski naučnici nazivaju klimatskom osetljivošću: mera koliko snažno Zemljina klima reaguje na udvostručavanje emisije gasova sa efektom staklene bašte.

Nekoliko modela najnovije generacije koje za sledeći izveštaj koristi Međuvladin panel za klimatske promene ili IPCC (Intergovernmental Panel on Climate Change), imaju veću klimatsku osetljivost od prethodnih ponavljanja, objasnila je Tierney.

„To znači da ukoliko udvostručite emisiju ugljen-dioksida, oni proizvode više globalnog zagrevanja nego njihovi prethodnici, pa se postavlja pitanje: Koliko poverenja imamo u ove vrlo osetljive nove modele?“

Između izveštaja IPCC-a, koji se obično objavljuju svakih osam godina, klimatski modeli se ažuriraju na osnovu najnovijih podataka iz istraživanja.

„Modeli postaju složeniji i u teoriji postaju bolji, ali šta to znači? Želite da znate šta će se dogoditi u budućnosti, pa želite da imate mogućnost da verujete modelu s obzirom na to šta se dešava kao odgovor na viši nivo ugljen-dioksida“ rekla je Tierney.

Iako u naučnim krugovima, koji izučavaju klimatologiju nema rasprave o potrošnji fosilnih goriva, koje Zemlju gura ka toplijem stanju, za koje ne postoji istorijski presedan, različiti modeli imaju različita predviđanja. Neki predviđaju porast od čak šest stepeni Celzijusa do kraja veka.

Tierney je rekla da u periodima kada je u Zemljinoj atmosferi koncentracija ugljen-dioksida bila mnogo veća od današnjeg nivoa od oko 400 ppm, u geološkim zapisima nema razdoblja koje se podudara sa brzinom kojom ljudi doprinose emisiji gasova koji izazivaju efekat staklene bašte.

Koncentracije ugljen-dioksida u prošlosti (levo) u poređenju sa mogućim budućim scenarijima emisija (desno): Stopa rasta trenutnih emisija je mnogo brža – meri se u decenijama – za razliku od geoloških promena, koje se dešavaju milionima godina. Ako se emisije nastave nesputano, nivoi ugljen-dioksida bi mogli dostići ili premašiti vrednosti koje se povezuju sa prošlom toplom klimom, poput perioda Krede (pre 100 miliona godina) ili eocenske epohe (pre 50 miliona godina), do 2300. godine. Autor: Jessica Tierney / Univerzitet u Arizoni

U radu su autori primenili klimatske modele na nekoliko poznatih klimatskih ekstrema iz prošlosti, dobijenih iz geoloških zapisa. Najnovija topla klima, koja nudi pogled u budućnost dogodila se pre oko 50 miliona godina, tokom Eocena, rekla je Tierney. Globalni ugljen-dioksid je u to vreme iznosio 1.000 ppm i nije bilo velikih ledenih pokrivača.

„Ukoliko ne smanjimo emisije, do 2100. godine ćemo dostići nivo CO2 iz Eocena“, rekla je Tierney.

Autori raspravljaju o klimatskim promenama sve do perioda Krede, pre oko 90 miliona godina, kada su dinosaurusi još uvek vladali Zemljom. Taj period ukazuje da klima može postati još toplija, scenario koji je Tierney opisala kao „još strašniji“, sa nivoom ugljen-dioksida do 2.000 ppm, u kom su okeani topli kao kada.

„Ključ je CO2“, rekla je Tierney. „Kad god u geološkim zapisima vidimo dokaze o toploj klimi, visok je i CO2.“

Tople klime iz prošlosti, poput Eocena, ističu ulogu koju oblaci igraju u doprinosu povećanim temperaturama, pod povišenim nivoima ugljen-dioksida.

„Pozivamo klimatsku zajednicu da ranije testira modele na paleoklimama, dok se modeli razvijaju, a ne kasnije, što je uobičajena praksa. Naizgled male stvari poput oblaka značajno utiču na energetski bilans Zemlje i mogu uticati na temperature koje vaš model proizvodi za 2100. godinu“, “, upozorila je Tierney.