La sensibilità climatica all'equilibrio - quanto è sensibile il clima della Terra ai cambiamenti dell'anidride carbonica atmosferica - può essere sottovalutata nei modelli climatici individuali, secondo un team di scienziati del clima.

"Le stime probabilistiche delle proprietà del sistema climatico si basano spesso sul confronto della simulazione del modello con i record di temperatura osservati e una stima della variabilità climatica interna, " riportano i ricercatori in Lettere di ricerca geofisica . Se la variabilità climatica interna è errata, allora le stime probabilistiche saranno sbagliate e le previsioni climatiche potrebbero mancare il bersaglio.

"Stiamo osservando i cambiamenti di temperatura nei tropici e nell'emisfero settentrionale temperato a latitudini più elevate, " ha detto Chris E. Forest, professore di dinamica climatica alla Penn State. "Ci stiamo concentrando su semplici equazioni singole e utilizzando l'analisi delle serie temporali perché affinché funzioni, abbiamo bisogno di fare migliaia di corse dei modelli."

Questo requisito di migliaia di modelli richiede anche grandi quantità di potenza di calcolo, e Forest è un associato del Penn State Institute for Computational and Data Sciences.

Il modo in cui cambia il modo in cui il clima reagisce ai cambiamenti dell'anidride carbonica nell'atmosfera è importante perché l'anidride carbonica come gas serra che intrappola il calore provoca il riscaldamento dell'atmosfera e della Terra.

"Globale, abbiamo due scelte:possiamo adattarci o iniziare a ridurre le emissioni, " ha detto Forest. "Dovremo fare meglio per fornire previsioni a lungo termine perché un aumento del riscaldamento farà aumentare gli oceani a causa dello scioglimento dei ghiacci. Stiamo già vedendo i risultati del riscaldamento delle colture, della salute e della disponibilità di acqua. Tutti questi rischi stanno già guidando le nostre decisioni, le nostre scelte. Dobbiamo essere in grado di pianificare i prossimi 20 anni o i prossimi 50 anni".

Quello che Forest e il suo team vogliono fare è essere in grado di fare una dichiarazione su cosa possiamo aspettarci tra 50 anni.

Questo tipo di previsione non è semplice perché la Terra non si sta riscaldando allo stesso ritmo equamente in tutto il mondo. Ciò che accade ai tropici non è ciò che accade alle latitudini settentrionali.

I ricercatori hanno utilizzato il modello del sistema terrestre del Massachusetts Institute of Technology per testare la sensibilità delle distribuzioni di probabilità per tre proprietà del sistema climatico, compresa la sensibilità al clima di equilibrio. Hanno incluso i risultati di 25 diversi modelli del sistema Terra della scienza, dove ognuno è configurato in modo diverso.

"Ogni gruppo di modellisti deve determinare quali criteri utilizzare per valutare la qualità di un modello, e spesso non è chiaro, " disse Forest. "In uno, il feedback del cloud potrebbe essere più alto, in un altro potrebbero prendere in considerazione altri componenti."

Non tutti i modelli vengono eseguiti per lo stesso periodo di tempo ai fini della calibrazione o durante la fase di configurazione. La maggior parte viene testata con un intervallo di 200-300 anni e solo pochi gruppi hanno eseguito simulazioni per più di 1, 000. I risultati dei singoli modelli sono tutti diversi, e nessun singolo modello copre l'intera gamma di variabilità interna.

I ricercatori hanno preso la variabilità climatica interna stimata da questi 25 modelli e hanno confrontato i cambiamenti climatici osservati nel periodo storico con le simulazioni MESM. Hanno quindi utilizzato i risultati di simili, stime combinate della variabilità climatica interna nello stesso modello del sistema Terra.

Hanno scoperto che l'incertezza dei singoli modelli generalmente porta a una stima ristretta e non robusta della sensibilità climatica, mentre la combinazione dell'incertezza di più modelli fornisce distribuzioni più ampie.

I ricercatori vogliono utilizzare questi nuovi risultati e guardare gli scenari del Gruppo intergovernativo di esperti sui cambiamenti climatici e vedere la piena incertezza che è incorporata in quelle stime del clima futuro.

"Vorremmo poter chiedere cosa succede se non facciamo nulla, cosa possiamo aspettarci, " ha detto Forest. "Quanto saranno efficaci gli scenari per farci raggiungere gli obiettivi di 1,5 o 2 gradi Celsius (2,7 o 3,6 gradi Fahrenheit) per il massimo riscaldamento?"