Onderzoekers van de Universiteit van Harvard hebben een conflict opgelost in schattingen van hoeveel de aarde zal opwarmen als reactie op een verdubbeling van koolstofdioxide in de atmosfeer.

Dat conflict - tussen temperatuurbereiken gebaseerd op wereldwijde klimaatmodellen en paleoklimaatrecords en bereiken gegenereerd op basis van historische waarnemingen - verhinderde het Intergouvernementeel Panel over klimaatverandering (IPCC) van de Verenigde Naties om in zijn meest recente rapport een beste schatting te geven van hoeveel de aarde zal warm door een verdubbeling van de CO2-uitstoot.

De onderzoekers ontdekten dat het lage bereik van temperatuurstijging - tussen 1 en 3 graden Celsius - aangeboden door de historische waarnemingen geen rekening hield met langetermijnopwarmingspatronen. Wanneer rekening wordt gehouden met deze patronen, de onderzoekers ontdekten dat niet alleen temperaturen binnen het canonieke bereik van 1,5 tot 4,5 graden Celsius vallen, maar dat zelfs hogere bereiken, misschien tot 6 graden, wellicht ook mogelijk.

Het onderzoek is gepubliceerd in wetenschappelijke vooruitgang .

Het is goed gedocumenteerd dat verschillende delen van de planeet met verschillende snelheden opwarmen. Het land boven het noordelijk halfrond, bijvoorbeeld, warmt aanzienlijk sneller op dan het water in de Zuidelijke Oceaan.

"Het historische patroon van opwarming is dat de meeste opwarming over land heeft plaatsgevonden, vooral op het noordelijk halfrond, " zei Cristian Proistosescu, PhD '17, en eerste auteur van het artikel. "Dit patroon van opwarming staat bekend als de snelle modus - je brengt CO2 in de atmosfeer en heel snel daarna, het land op het noordelijk halfrond gaat opwarmen."

Maar er is ook een langzame manier van opwarmen, wat eeuwen kan duren om te realiseren. Die opwarming, die het meest wordt geassocieerd met de Zuidelijke Oceaan en de oostelijke equatoriale Stille Oceaan, wordt geleverd met positieve feedbackloops die het proces versterken. Bijvoorbeeld, terwijl de oceanen opwarmen, bewolking neemt af en een wit reflecterend oppervlak wordt vervangen door een donker absorberend oppervlak.

De onderzoekers ontwikkelden een wiskundig model om de twee verschillende modi binnen verschillende klimaatmodellen te ontleden.

"De modellen simuleren een opwarmingspatroon zoals dat van vandaag, maar geven aan dat sterke terugkoppelingen optreden wanneer de Zuidelijke Oceaan en de oostelijke Equatoriale Stille Oceaan uiteindelijk opwarmen, wat leidt tot hogere algemene temperaturen dan eenvoudigweg zou worden geëxtrapoleerd uit de tot nu toe waargenomen opwarming, zei Peter Huybers, Professor in Earth and Planetary Sciences en Environmental Science and Engineering aan de Harvard John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences (SEAS) en co-auteur van het artikel.

Huybers en Proistosescu ontdekten dat hoewel de langzame manier van opwarmen veel bijdraagt ​​aan de uiteindelijke hoeveelheid opwarming van de aarde, het is nauwelijks aanwezig in de huidige opwarmingspatronen. "Historische waarnemingen geven ons veel inzicht in hoe klimaat verandert en zijn een belangrijke test van onze klimaatmodellen, zei Huybers, "maar er is geen perfecte analoog voor de veranderingen die eraan komen."