La simulazione del riflesso della luce solare da parte delle nuvole si è rivelata un compito difficile nella modellizzazione del clima. Credito:Engin_Akyurt, Licenza di Pixabay
La chiave per l'utilità dei modelli climatici come strumenti sia per gli scienziati che per i responsabili politici è la capacità dei modelli di collegare i cambiamenti nei livelli di gas serra atmosferici ai corrispondenti cambiamenti di temperatura. La sensibilità climatica all'equilibrio (ECS) è una di queste misure, che rappresenta il riscaldamento previsto dopo un raddoppio dell'anidride carbonica atmosferica (CO 2 ) livelli.
I modelli climatici prevedono tradizionalmente un aumento di 1,5°C–4,5°C per un raddoppio della CO . atmosferica 2 dal clima preindustriale. Però, molti degli ultimi modelli stanno trovando valori superiori a 5°C, quale, se corretto, avrebbe significative implicazioni negative per la nostra capacità di superare il riscaldamento in corso del pianeta. Zhu et al. studiato questa tendenza utilizzando uno dei modelli high-ECS, il Community Earth System Model versione 2 (CESM2), simulare il clima durante il culmine dell'ultima era glaciale, chiamato l'ultimo massimo glaciale (LGM).
L'LGM si è verificato verso il 21, 000 anni fa ed è spesso utilizzato per valutare i modelli climatici. Rappresenta condizioni nettamente diverse dal presente, con livelli di gas serra molto più bassi, grandi calotte glaciali che coprono il Nord America e l'Europa, e bassi livelli del mare. Però, l'LGM è sufficientemente recente da consentire un'ampia evidenza geologica sia delle forzanti climatiche che dei conseguenti cambiamenti di temperatura superficiale.
Gli autori hanno configurato il CESM2 per rispecchiare da vicino il suo utilizzo nella moderna ricerca sui cambiamenti climatici, omettendo solo quelle parti (come la biogeochimica della vegetazione) per le quali non sono disponibili dati validi per l'LGM. Entro 500 anni modello dall'inizializzazione, La temperatura superficiale media globale del CESM2 è scesa a 11°C al di sotto dell'era preindustriale, circa 5°C in meno rispetto a quanto indicano i proxy geologici. In confronto, il predecessore del modello, CESM1, ha prodotto valori diversi gradi più caldi e all'interno degli intervalli di incertezza dei proxy.
Confronto della variazione della temperatura superficiale media globale (ΔGMST) tra l'LGM e l'era preindustriale, come simulato nel Community Earth System Model versione 2 (CESM2) utilizzando un nuovo modello atmosferico (CAM6) e un precedente modello atmosferico (CAM5) e nel CESM1 utilizzando CAM5, mostra che il CESM2 dotato di CAM6 sovrastima il raffreddamento globale LGM di circa 5°C rispetto alla stima dei proxy geologici. Utilizzando CESM2 o CESM1 con CAM5, Il raffreddamento globale di LGM rientra nel range di incertezza dei proxy. Credito:Zhu et al., CC BY 4.0
Gli autori attribuiscono la discrepanza tra CESM1 e CESM2 al modo in cui quest'ultimo gestisce i cloud. Il modello atmosferico nel CESM2 è stato aggiornato in modo che le nuvole simulate al computer si comportino più come osservazioni del mondo reale, che influenza il feedback della nuvola a onde corte, la capacità delle nuvole di riflettere la luce solare in arrivo nello spazio durante i cambiamenti climatici. Quando il CESM2 è stato configurato per utilizzare il pacchetto atmosferico del modello precedente, che manca di questi aggiornamenti, gran parte della diminuzione della temperatura in eccesso è scomparsa. Gli autori suggeriscono che il CESM2 probabilmente sovrastimi il feedback del cloud a onde corte e quindi l'ECS.
I risultati sono coerenti con quelli di altri studi sui modelli della generazione attuale che mostrano un ECS elevato. I ricercatori affermano che i risultati esemplificano la sfida dell'utilizzo delle osservazioni attuali per limitare i futuri cambiamenti climatici ed evidenziare il valore delle informazioni provenienti da episodi passati di cambiamento climatico.
Questa storia è ripubblicata per gentile concessione di Eos, ospitato dall'American Geophysical Union. Leggi la storia originale qui.
