DMI-forskere: Klimamodeller er mere præcise end først antaget i Arktis
Forskerne har sammenlignet temperaturen nær overfladen af den arktiske havis - målt fra satellitter i perioden 1995-2014 - med klimamodellernes simulering af de samme data. Resultaterne viser, at klimamodellernes simuleringer er meget tæt på virkelighedens temperaturer med en forskel på højst plus/minus 1 °C
I midten de forskellen mellem model og satellit temperaturer, for ERA5 re-analysesen for samme periode
Og til højre med de temperatur-simuleringer, som de 30 forskningsgrupper på tværs af mange lande har indlejret i klimamodellen CMIP6 (Coupled Model Intercomparison Project 6), igen sammenlignet med satellitternes observationer.
DMI-forskernes konklusion er, at klimamodellen CIMP6 er mere præcis i sin beregning af temperaturen i Arktis end hidtil antaget, hvilket viser værdien af at bruge information fra satellitobservationer i Arktis.
Når forskerne skal vurdere, hvor præcise klimamodeller er, kører de modelberegningerne i en periode, hvor der findes observerede klima-data, så de kan sammenligne resultaterne med henholdsvis observerede data (fx fra satellitter) eller såkaldte re-analyser, som fx ERA5. Dette er en atmosfærisk re-analyse af det globale klima i perioden 1982-2020, produceret af den europæiske vejrtjeneste European Center Midrange Weather Forecasts. (ECMWF).
Og her opstår nogle gange betydelige forskelle. Når klimamodeller i det internationale klimaforsknings-samarbejde CMIP6 simulerer luftens temperatur nær overfladen i Arktis i et nuværende klima, viser de ofte temperaturer, der er lavere end det, de atmosfæriske re-analyse kørsler viser.
FN´s klimapanel IPCC bemærkede i sin 6. hovedrapport, der udkom i 2021, denne forskel i temperaturerne og konkluderede derfor, at klimamodellerne generelt var for kolde i Arktis.
Det rejste spørgsmålet: Hvor præcist kan klimamodellerne reproducere nutidens og forudsige fremtidens temperaturer i Arktis – og dermed også fremtidens temperaturer på hele resten af jordkloden?
Det har DMI´s forskere ved Nationalt Center for Klimaforskning (NCKF) nu forsøgt at besvare ved at lave en systematisk sammenligning af klimamodellerne mod ERA5 og satellit-data. De påviser med nye satellit-data i en videnskabelig artikel i Nature Communications Earth and Environment, at klimamodeller er bedre til at bestemme temperaturer i Arktis end hidtil antaget.
Temperatur-data fra satellitter kvalificerer klimamodeller
Forskerne fra DMI har sammenlignet temperaturobservationer nær overfladen af den arktiske havis - målt fra satellitter i perioden 1995-2014 - med temperatur fra klimamodellerne i CMIP6 (Coupled Model Intercomparison Project 6).
Her finder de, at CMIP6-simuleringerne i det central Arktis, hvor isen og sneen generelt er tyk, stemmer godt overens med satellitobservationer af temperaturen to meter over isens overflade.
Faktisk er den årlige gennemsnitlige forskel mellem klimamodellernes temperatur og den observerede temperatur over havisen højst plus/minus 1 °C
-Det er et rigtigt gode resultater, fordi det en gang for alle viser, at klimamodellerne faktisk er i stand til at reproducere vigtige dele af det klima, vi observerer. Dermed har vi også en god indikation for, at modellerne kan reproducere fremtidens klima for de forskellige klimascenarier, mere præcist, end vi hidtil har vurderet, siger Tian Tian, der er ledende forfatter på den videnskabelige artikel og forsker i NCKF’s forskningsenhed Globalt Klima.
Modsat viser ERA5 re-analyserne fra ECMWF en udbredt tendens til at beregne en temperatur, der er omkring 2 °C varmere end de faktiske temperaturer i Arktis.
DMI-forskerne konkluderer dermed, at klimamodellerne er betydeligt mere pålidelige til at beregne temperaturen i Arktis end hidtil antaget.
-Arbejdet her viser hvor vigtigt, det er at bruge observationer fra satellitter i Arktis, og det har givet os fornyet tro på at vores klimamodeller regner rigtigt. Vi skal nu kigge på resultaterne i endnu flere detaljer for at se, hvordan vi kan forbedre modellerne yderligere, siger en anden af forskerne bag studiet, leder af forskningsenheden Satellitter og Arktis hos NCKF hos DMI, Jacob L. Høyer.
Læs mere om DMI´s rolle med at kvalificere de internationale klimamodeller
Læs forskernes videnskabelige artikel i Nature Communications Earth and Environment Cooler Arctic surface temperatures simulated by climate models are closer to satellite-based data than the ERA5 reanalysis | Communications Earth & Environment (nature.com)
DMI-forskerne bag artiklen er: Tian Tian, Shuting Yang, Jacob L. Høyer, Pia Nielsen-Englyst og Suman Singha
- CMIP6 er en stor international samling af klimamodel-data, som forskningsgrupper over hele verden arbejder med.
- CMIP hører under World Climate Research Program (WCRP). Det er et internationalt klimaprojekt, der skal fremme udviklingen af klimamodeller og sørge for at koordinere eksperimenter mellem alle verdens klimaforskere for at opnå en bedre videnskabelig forståelse af Jordens klimasystem.
- CMIP’s modeleksperimenter simulerer klimaændringer i fortiden, nutiden og fremtiden ud fra de samme betingelser. De udgør det videnskabelige grundlag og er et essentielt bidrag til FN’s Klimapanels rapporter om klimaændringer.
Forskerne sammenligner CMIP6 i et nuværende klima med henholdsvis satellit observationer og atmosfæriske observationer som fx ERA5.
- ERA5 er den femte generation af atmosfæriske re-analyser af det globale klima, der dækker perioden 1989 til 2019
- ERA5 er produceret af Copernicus Climate Change Service ved European Center Midrange Weather Forecasts.
- ERA5 beregner et stort antal atmosfæriske klimavariabler i 137 vandrette niveauer op gennem atmosfæren fra jord overfladen og op til en højde på 80 km.
- ERA5 anvendes som sammenligningsgrundlag, forskerne har brugt til at se om klimamodellerne kan simulere det nuværende klima for at sikre nøjagtigheden i modelleres evne til at simulere det fremtidige klima.
Af DMI Kommunikation
8. marts 2024.
