Klimamodellierung
Genauere Prognosen zum Klimawandel
[19. Januar 2022]
Seit Jahrzehnten erstellen Wissenschaftler und Wissenschaftlerinnen mit Hilfe leistungsstarker Supercomputer Prognosen über die künftige globale Erwärmung. Aber wie exakt sind diese Vorhersagen? Moderne Klimamodelle berücksichtigen komplizierte Wechselwirkungen zwischen Millionen von Variablen. Dazu lösen sie ein System von Gleichungen, die versuchen, die Auswirkungen der Atmosphäre, der Ozeane, des Eises, der Landoberfläche und der Sonne auf das Klima der Erde zu erfassen. Die Projektionen stimmen zwar alle darin überein, dass sich die Erde wichtigen Schwellenwerten für eine gefährliche Erwärmung nähert, aber die Details, wann und wie dies geschehen wird, sind sehr unterschiedlich.
Forscher um Shaun Lovejoy und Roman Procyk von der McGill University und Raphael Hebert vom Alfred-Wegener-Institut, Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung (AWI), hoffen dies zu ändern. Aufbauend auf einem Ansatz des Nobelpreisträgers Klaus Hasselmann haben sie eine neue Methode entwickelt, um den Klimawandel genauer und präziser zu messen. Ihre neuen Prognosen beruhen auf Gleichungen, die die Energiebilanz des Planeten sowie langsame und schnelle atmosphärische Prozesse, das so genannte "Scaling", miteinander verbinden. Dieser Durchbruch eröffnet neue Wege für die Erforschung des zukünftigen und vergangenen Klimas auf der Erde, einschließlich der Eiszeiten. Mit dem neuen Modell lassen sich sogar präzise regionale Temperaturprognosen erstellen. Beim Vergleich ihrer Projektionen mit den herkömmlichen Projektionen des Weltklimarats (IPCC) stellten die Forscher fest, dass das neue Modell die IPCC-Projektionen im Großen und Ganzen unterstützt, allerdings mit einigen erheblichen Unterschieden. Während das neue Modell das Überschreiten der entscheidenden Schwellenwerte für eine gefährliche Erwärmung etwas später voraussagt, ist der Zeitrahmen für das Überschreiten der Schwellenwerte viel enger. Den Forschenden zufolge besteht eine 50-prozentige Chance, dass die Schwelle von 1,5 °C bis zum Jahr 2040 überschritten wird.
Originalpublikation:
Roman Procyk, Shaun Lovejoy, Raphael Hébert: The fractional energy balance equation for climate projections through 2100, Earth System Dynamics (2022). DOI: https://doi.org/10.5194/esd-13-81-2022