A sensibilidade ao clima de equilíbrio - quão sensível é o clima da Terra às mudanças no dióxido de carbono atmosférico - pode ser subestimada em modelos climáticos individuais, de acordo com uma equipe de cientistas do clima.

"As estimativas probabilísticas das propriedades do sistema climático frequentemente dependem da comparação da simulação do modelo com os registros de temperatura observados e uma estimativa da variabilidade climática interna, "relatam os pesquisadores em Cartas de pesquisa geofísica . Se a variabilidade interna do clima estiver errada, então as estimativas probabilísticas estarão erradas e as previsões climáticas podem errar o alvo.

"Estamos observando mudanças de temperatura nos trópicos e no hemisfério norte temperado em latitudes mais altas, "disse Chris E. Forest, professor de dinâmica do clima na Penn State. "Estamos nos concentrando em equações simples simples e usando análise de série temporal porque, para que isso funcione, precisamos fazer milhares de execuções dos modelos. "

Esse requisito de milhares de execuções de modelo também requer grande capacidade de computação, e Forest é associado do Penn State Institute for Computational and Data Sciences.

A maneira como as mudanças na forma como o clima reage às mudanças no dióxido de carbono na atmosfera é importante porque o dióxido de carbono, como um gás de efeito estufa que aprisiona o calor, causa o aquecimento da atmosfera e da Terra.

"Geral, temos duas opções:podemos nos adaptar ou começar a reduzir as emissões, "disse Forest." Teremos que fazer melhor para fornecer previsões de longo prazo porque o aumento do aquecimento aumentará os oceanos devido ao derretimento do gelo. Já estamos vendo os resultados do aquecimento das safras e da saúde e disponibilidade de água. Todos esses riscos já estão conduzindo nossas decisões, nossas escolhas. Devemos ser capazes de planejar para os próximos 20 ou 50 anos. "

O que Forest e sua equipe querem é ser capaz de fazer uma declaração do que podemos esperar daqui a 50 anos.

Esse tipo de previsão não é simples porque a Terra não está se aquecendo na mesma proporção em todo o globo. O que acontece nos trópicos não é o que está acontecendo nas latitudes setentrionais.

Os pesquisadores usaram o Modelo do Sistema Terrestre do Instituto de Tecnologia de Massachusetts para testar a sensibilidade das distribuições de probabilidade para três propriedades do sistema climático, incluindo a sensibilidade ao clima de equilíbrio. Eles incluíram resultados de 25 modelos diferentes do estado da ciência do sistema da Terra, onde cada um é configurado de forma diferente.

"Cada grupo de modelagem deve determinar quais critérios eles usam para avaliar a qualidade de um modelo, e isso geralmente não está claro, "disse Forest." Em um, o feedback da nuvem pode ser maior, em outro, eles podem considerar outros componentes. "

Nem todos os modelos funcionam no mesmo período de tempo para fins de calibração ou durante a fase de configuração. A maioria é testada com um intervalo de 200 a 300 anos e apenas alguns grupos executaram simulações por mais de 1, 000. Todos os resultados do modelo individual diferem, e nenhum modelo abrange toda a gama de variabilidade interna.

Os pesquisadores pegaram a variabilidade climática interna estimada desses 25 modelos e compararam as mudanças climáticas observadas no período histórico com as simulações do MESM. Eles então usaram resultados semelhantes, estimativas combinadas de variabilidade climática interna no mesmo modelo do sistema terrestre.

Eles descobriram que a incerteza de modelos individuais geralmente leva a uma estimativa estreita não robusta de sensibilidade climática, enquanto a combinação da incerteza de vários modelos fornece distribuições mais amplas.

Os pesquisadores querem usar esses novos resultados e olhar para os cenários do Painel Intergovernamental sobre Mudanças Climáticas e ver toda a incerteza que está embutida nessas estimativas do clima futuro.

"Gostaríamos de poder perguntar o que acontece se não fizermos nada, o que podemos esperar, "disse Forest." Quão eficazes serão os cenários para nos fazer cumprir as metas de 1,5 ou 2 graus Celsius (2,7 ou 3,6 graus Fahrenheit) para aquecimento máximo? "