Een langetermijnbeoordeling van de waarschijnlijke regionale en lokale klimaateffecten is van cruciaal belang om gemeenten, ondernemingen, en regionale economieën om zich voor te bereiden op mogelijk schadelijke en kostbare effecten van klimaatverandering - van langdurige droogte tot frequentere en intensere extreme gebeurtenissen zoals grote stormen en hittegolven.

Helaas, de tools die het meest worden gebruikt om toekomstige klimaateffecten te projecteren, Aardsysteemmodellen (ESM's), zijn niet opgewassen tegen de taak. ESM's zijn rekenkundig tijdrovend en te duur om met voldoende resolutie te werken om de benodigde details op lokaal en regionaal niveau te bieden.

Daartoe, een nieuwe door MIT geleide studie in het tijdschrift Aard- en ruimtewetenschap gebruikt een regionaal klimaatmodel van het noordoosten van de Verenigde Staten om de klimaatprojecties van een ESM voor het midden en het einde van de eeuw onder een emissiescenario met hoge impact te verkleinen tot een horizontale resolutie van 3 kilometer. Door downscaling, output van het ESM werd gebruikt om het regionale model met een hogere ruimtelijke resolutie aan te sturen, waardoor het de lokale omstandigheden in meer detail kan simuleren. De resulterende klimaatprojecties met hoge resolutie bestaan ​​uit meer dan 200 klimaatvariabelen met een uurfrequentie.

Onder andere, de studieprojecten die tussen nu en het einde van de eeuw, de regio zal aanzienlijk meer dagen per jaar ervaren waarop de gemiddelde en maximale temperatuur boven de 86 graden Fahrenheit komt, en minder dagen per jaar waarop de minimumtemperatuur onder het vriespunt komt. In die periode in Boston, het jaarlijkse aantal dagen dat de gemiddelde temperatuur hoger is dan 86 F stijgt van drie naar 22, en het aantal dagen dat de dagelijkse maximumtemperatuur de 86 F overschrijdt, neemt toe van 49 naar 78.

"Onze aanpak maakt het mogelijk om veranderingen in temperatuur te analyseren, neerslag, en andere klimaatvariabelen binnen een enkele periode van 24 uur, " zegt Muge Komurcu, de hoofdauteur van de studie en een onderzoekswetenschapper bij het MIT Joint Program on the Science and Policy of Global Change en Department of Earth, Atmosferische en Planetaire Wetenschappen (EAPS). "Het doel van deze projecties is om verdere beoordelingen van de gevolgen van klimaatverandering en duurzaamheidsstudies in de regio te ondersteunen."

Verkleining van klimaatprojecties levert klimaatvariabelen op met de resolutie die nodig is om de gevolgen van klimaatverandering op regionale en lokale schaal te beoordelen. Als resultaat, de variabelen die in het onderzoek zijn geproduceerd, kunnen worden gebruikt als input voor andere modellen en analyses om de waarschijnlijke toekomstige impact van klimaatverandering op extreme neerslag en hittegolfgebeurtenissen te beoordelen, regionale ecosystemen, landbouw, de verspreiding van infectieziekten (bijvoorbeeld de ziekte van Lyme), hydrologie, de economie, en andere zorgen.

Om de klimaatvariabelen van de studie te produceren, de onderzoekers gebruikten een regionaal klimaatmodel met hoge resolutie, het Weather Research and Forecasting (WRF) model, het verlagen van de klimaatprojecties voor het midden en het einde van de eeuw van het Community Earth System Model (CESM) onder een scenario met hoge broeikasgasemissies naar een horizontale resolutie van 3 kilometer voor het noordoosten van de VS.

Om ervoor te zorgen dat hun methode betrouwbaar is, Komurcu en haar co-auteurs - MIT EAPS hoogleraar atmosferische wetenschap Kerry Emanuel en Purdue University Professor Matthew Huber en Ph.D. student Rene Paul Acosta—simuleerde het proces met behulp van historische klimaatobservaties. Ze toonden aan dat hun techniek waargenomen historische gemiddelde en extreme klimaatgebeurtenissen over een periode van 10 jaar reproduceerde.

De 200-plussers van de studie, Klimaatvariabelen met een resolutie van 3 kilometer beslaan 55 jaar, die perioden van het midden en het einde van de eeuw omvatten.

"Voor zover we weten, dit is de eerste en enige studie die globale modelprojecties voor een lange periode voor deze regio heeft verkleind tot zo'n hoge resolutie, ' zegt Komurcu.

Om regionale beoordelingen van de gevolgen van klimaatverandering en duurzaamheidsstudies in het noordoosten van de VS te ondersteunen, de onderzoekers zijn van plan om alle invoer- en uitvoerbestanden van modellen uit deze studie openbaar beschikbaar te maken via het datadistributiecentrum van de Universiteit van New Hampshire.

Dit verhaal is opnieuw gepubliceerd met dank aan MIT News (web.mit.edu/newsoffice/), een populaire site met nieuws over MIT-onderzoek, innovatie en onderwijs.