science >> Wetenschap >  >> Natuur

Hoe betrouwbaar zijn reconstructies en modellen voor temperatuurveranderingen in het verleden?

Krediet:CC0 Publiek Domein

Een goed begrip van klimaatveranderingen gedurende de afgelopen millennia is cruciaal voor de wetenschappelijke attributie van de huidige opwarming en de nauwkeurige voorspelling van toekomstige klimaatverandering. De op proxy's gebaseerde reconstructies en modelsimulaties die inzicht bieden in temperatuurveranderingen in het verleden, echter, zijn onderhevig aan grote onzekerheden. Grootschalige klimaatreconstructies zijn altijd gerelateerd aan de onzekerheden die voortkomen uit de verstoring van niet-klimaatsignalen in individuele proxyrecords, en de verschillen in seizoensgebondenheid of temporele resolutie voor verschillende proxyrecords.

Modelsimulaties zijn altijd gerelateerd aan de onzekerheden die voortkomen uit de onzekerheden van de gedwongen reconstructie zelf en het ontbreken van enkele belangrijke feedbackmechanismen in klimaatmodellen. In de afgelopen drie decennia zijn bijna 20 op proxy gebaseerde reconstructies en 10 modelsimulatiedatasets gepubliceerd; echter, vanwege de grote onzekerheid in hen, significante verschillen tussen verschillende reconstructies en tussen reconstructies en simulaties komen vaak voor. De onzekerheid maakt het moeilijk om een ​​duidelijk beeld te krijgen van de klimaatveranderingen in het verleden, maar, helaas is een gedetailleerde evaluatie van dergelijke onzekerheden in reconstructies en modelsimulaties nog steeds zeldzaam.

Het onlangs gepubliceerde artikel in Wetenschap China Aardwetenschappen , "Evaluatie van temperatuurveranderingen van meerdere decennia en op langere termijn sinds 850 CE op basis van proxy-gebaseerde reconstructies op het noordelijk halfrond en modelsimulaties, " werd gezamenlijk geschreven door Dr. Wang Jianglin, Prof. Yang Bao, Dr. Fang Miao, Dr. Liu Jingjing van het Northwest Institute of Eco-Environment and Resources, Chinese Academie van Wetenschappen (CAS), Prof. Zheng Jingyun, Dr. Zhang xuezhen van Instituut voor Geografische Wetenschappen en Onderzoek naar Natuurlijke Hulpbronnen, KAS, Dr. Wang Zhiyuan van de Zhejiang Normal University, en Dr. Shi Feng van het Instituut voor Geologie en Geofysica, KAS. De onderzoekers evalueerden onzekerheden in de gepubliceerde 18 reconstructies en 6 modelsimulaties door covariantie te beoordelen, klimaatgevoeligheid en amplitude van temperatuurveranderingen daarin.

De resultaten laten zien dat de onzekerheid over het algemeen toeneemt in de tijd naarmate de covarianties tussen verschillende reconstructies of tussen reconstructies en simulaties gestaag teruggaan in de tijd en bijzonder groot worden tijdens de middeleeuwen. De resultaten laten ook zien dat de resultaten van klimaatmodellering een korter herstel laten zien (d.w.z. lag) als reactie op de afkoeling veroorzaakt door vulkaanuitbarstingen en minima van zonneactiviteit, en een kleinere amplitude van multi-centennial temperatuurveranderingen vergeleken met die in proxy-gebaseerde reconstructies.

Eindelijk, het artikel geeft de vooruitzichten en suggesties voor toekomstige werkzaamheden om de onzekerheid bij grootschalige klimaatreconstructies te verminderen. Ten eerste, Er wordt gesuggereerd dat er meer inspanningen moeten worden gedaan om lange, hoogwaardige en temperatuurgevoelige proxy-records voor de gebieden met schaarse proxy-archieven (bijv. Oost-China, Afrika, Antarctica, Zuid-Amerika, en sommige oceanische gebieden). Ten tweede, de betrouwbaarheid van de reconstructie buiten de instrumentele periode wordt aangemoedigd om strikt te worden beoordeeld door te vergelijken met de proxy-records met lage resolutie die waren uitgesloten van het huidige proxynetwerk en door de 'pseudo-proxy-experiment'-methode toe te passen.