Hoe heet onze planeet zal worden voor een bepaalde hoeveelheid broeikasgassen is een sleutelgetal in klimaatverandering. Als de berekening van hoeveel opwarming wordt vastgehouden door een bepaalde hoeveelheid emissies, het is van cruciaal belang voor een mondiaal beleid om de opwarming van de aarde te beteugelen.

Het is ook een van de meest besproken cijfers in de klimaatwetenschap. Waarnemingen in het afgelopen decennium lijken een waarde te suggereren die lager is dan voorspeld door modellen. Maar een studie van de Universiteit van Washington toont aan dat twee toonaangevende methoden om te berekenen hoe heet de planeet zal worden, niet zo ver uit elkaar liggen als ze zijn verschenen.

In de klimaatwetenschap, de klimaatgevoeligheid is hoeveel de temperatuur van de oppervlaktelucht zal stijgen als je de koolstofdioxide verdubbelt ten opzichte van het pre-industriële niveau en dan heel lang wacht tot de temperatuur van de aarde zich volledig heeft aangepast. Recente waarnemingen voorspelden dat de klimaatgevoeligheid mogelijk minder is dan door modellen wordt gesuggereerd.

De nieuwe studie, gepubliceerd op 17 april in Natuur Klimaatverandering , richt zich op de vertragingstijd in de reactie van de aarde. Volgens de meeste modellen van klimaatverandering, tijdens de vroege stadia van de opwarming van de aarde is de gevoeligheid voor de uitstoot van broeikasgassen relatief klein. Terwijl de oceaan inhaalt en feedback begint, echter, de gevoeligheid neemt toe en de opwarmsnelheid versnelt. De nieuwe studie toont aan dat wanneer dit verschil wordt meegewogen, de waarnemingen en klimaatmodellen zijn in overeenstemming, met recente waarnemingen die een eerder aanvaarde klimaatgevoeligheid op lange termijn van ongeveer 2,9 graden Celsius ondersteunen.

"De sleutel is dat je de modellen op een consistente manier moet vergelijken met de waarnemingen, " zei auteur Kyle Armor, een UW-assistent-professor oceanografie en atmosferische wetenschappen. "Deze appels-tot-appels-benadering - waarbij je meet hoe lang de planeet zich heeft aangepast aan een verandering in de atmosfeer - laat zien dat de klimaatgevoeligheid in de modellen eigenlijk in overeenstemming is met wat is gezien in de recente waarnemingen."

De temperatuur van de planeet heeft duizenden jaren nodig om zich volledig aan te passen aan een verschuiving in de samenstelling van de atmosfeer - de opwarming die de aarde tot nu toe heeft meegemaakt, is slechts een voorproefje van wat er in petto is. Vroege klimaatstudies suggereerden dat als de hoeveelheid koolstofdioxide in de atmosfeer verdubbelde ten opzichte van het pre-industriële niveau (we zijn nu ongeveer 1,4 keer), de planeet uiteindelijk met ongeveer 3 graden Celsius zou opwarmen, met mogelijke waarden zo hoog als 5 of 6 graden C.

Maar recente waarnemingen van de opwarming tot nu toe en de emissies tot nu toe hebben gesuggereerd dat de klimaatgevoeligheid iets minder dan 2 graden Celsius kan zijn, met een maximaal mogelijke waarde van 4 graden C.

"Als het waar is, dit zou echt een verschuiving zijn in ons begrip van de klimaatgevoeligheid op lange termijn, "Zei Armor. Voor de nieuwe studie, Armor keek naar 21 toonaangevende wereldwijde klimaatmodellen die werken met toenemende koolstofdioxide. Hij concentreerde zich op de opwarmingssnelheid in vergelijking met het koolstofdioxidegehalte, of klimaatgevoeligheid, in de vroege stadia vergeleken met in de late stadia. De gevoeligheid in een laat stadium van alle modellen was gemiddeld 26 procent hoger dan de waarden in het beginstadium. Als we er rekening mee houden dat de waarnemingen van vandaag voor de vroege stadia van opwarming zijn, de recente waarnemingen ondersteunen een klimaatgevoeligheid van 2,9 graden Celsius.

"Er zijn veel andere artikelen geweest die hebben gekeken naar de redenen voor de veranderingen in klimaatgevoeligheid in de loop van de tijd, "Zei Armor. "Dit artikel was de eerste poging om het effect te kwantificeren voor alle uitgebreide modellen die we gebruiken voor klimaatvoorspelling."

De situatie kan worden vergeleken met het indrukken van het gaspedaal van een auto, maar de massa van het voertuig duurt een tijdje om te rollen. Als de bestuurder het gaspedaal indrukt, het kan lastig zijn om de uiteindelijke snelheid van de auto te berekenen op basis van zijn eerste reactie.

In het systeem van de aarde, de oceaantemperaturen rond Antarctica en in de oostelijke Stille Oceaan zijn de afgelopen decennia niet gestegen. Uit eerder onderzoek van Armor bleek dat diepe, Door de langzame stromingen zal zeewater dat door klimaatverandering wordt aangeraakt er eeuwen over doen om het oppervlak van de Zuidelijke Oceaan te bereiken. Gelijkaardig maar minder extreem, stromingen die de oostelijke tropische Stille Oceaan van onder het oppervlak bereiken, hebben ook al tientallen jaren geen daglicht gezien.

Eventueel, water dat wordt aangeraakt door een warmere atmosfeer, zal de oostelijke tropische Stille Oceaan en later de Zuidelijke Oceaan bereiken. Opwarming in deze regio's zal dan feedback activeren die de opwarming van de planeet in een hogere versnelling zal zetten." Momenteel hebben we geen bewijs dat de modellen te gevoelig zijn in vergelijking met de waarnemingen, "Zei Armor. "De modellen lijken in overeenstemming te zijn met het waargenomen bereik van opwarming."

De verschillende klimaatmodellen laten een breed scala aan waarden zien tussen de vroeg- en laat-stadium gevoeligheden. Armor en studenten onderzoeken waarom deze verschillen tussen de modellen bestaan, om ze te verbeteren en beter te modelleren hoe klimaatgevoeligheid in de loop van de tijd verschuift.