Dertig state-of-the-art IPCC-klimaatmodellen voorspellen dramatisch verschillende klimaten voor het noordelijk halfrond, vooral Europa. Een analyse van het scala aan reacties laat nu zien dat de verschillen voornamelijk te wijten zijn aan de simulaties van veranderingen in de Noord-Atlantische oceaanstromingen door het individuele model en niet alleen - zoals gewoonlijk wordt aangenomen - atmosferische veranderingen. Het werk, door Katinka Bellomo, Nationale Onderzoeksraad van Italië, Instituut voor Atmosferische Wetenschappen en Klimaat, en collega's wordt vandaag gepubliceerd in Natuurcommunicatie en maakt deel uit van de Europese wetenschappelijke samenwerking, TiPES, gecoördineerd door de Universiteit van Kopenhagen.

Alle klimaatmodellen verschillen in de details. Variabelen zoals atmosferische druk, bewolkt, temperatuurgradiënten, temperatuur van het zeeoppervlak, en nog veel meer zijn afgestemd om voor elk model iets anders te werken. Dit betekent dat de voorspellingen van de vele modellen ook variëren.

Internationale modelleringscentra voeren een gecoördineerde reeks klimaatmodelsimulaties uit, die vervolgens worden beoordeeld door het IPCC en samengevat in een evenwichtig rapport. Maar natuurlijk, een onzekerheid blijft, als gevolg van de vele verschillende stemmingen van modellen.

"We willen de verschillen tussen deze modellen begrijpen. Waarom projecteert het ene model een globale temperatuurverandering van twee graden en een ander model van vier graden? Ons doel is om deze onzekerheid tussen modellen te verkleinen. We willen ook de verschillen begrijpen in deze modellen in termen van regionale klimaatverandering, " legt dr. Katinka Bellomo uit.

Twee soorten klimaatscenario's

Bellomo en collega's analyseerden simulaties van 30 klimaatmodellen en vonden een belangrijk verschil. Er is onenigheid tussen de modellen over de snelheid van de achteruitgang van de Atlantische meridionale kantelende circulatie (AMOC), een groot systeem van oceaanstromingen in de Noord-Atlantische Oceaan dat oppervlaktewater ombuigt naar een diepe oceaanstroming en een cruciale rol speelt bij de distributie van warmte van de tropen naar het noordelijk halfrond.

"Om te zien hoe dit verschil werd weerspiegeld in projecties van het toekomstige klimaat, we hebben de top 10 modellen gegroepeerd (van in totaal 30) waarin de AMOC-afname kleiner is. Vervolgens hebben we de groep vergeleken met het gemiddelde van de 10 modellen met de grootste achteruitgang, ", legt Bellomo uit.

De analyse bracht twee verschillende soorten klimaatscenario's aan het licht. In modellen waar de AMOC-afname groot is, Europa warmt slechts een klein beetje op, maar windpatronen in Europa en neerslagpatronen in de tropen veranderen drastisch. Echter, in modellen waar de AMOC-afname kleiner is, het noordelijk halfrond warmt flink op, en er ontstaat een bekend patroon waarin natte gebieden natter worden en droog droger.

Dit betekent dat de onzekerheden in voorspellingen van het toekomstige klimaat voor een groot deel kunnen afhangen van hoe klimaatmodellen veranderingen in de kantelende circulatie in de Noord-Atlantische Oceaan voorspellen. Dus, het resultaat daagt het eerdere begrip uit van mechanismen die de klimaatverandering boven de Noord-Atlantische Oceaan beheersen, waarvan vermoed wordt dat parametrisaties van de atmosfeer het grootste deel van de onzekerheid veroorzaken.

"Dit is belangrijk, omdat het wijst op het AMOC als een van de grootste bronnen van onzekerheden in klimaatvoorspelling, ' zegt Katinka Bellomo.

"Ik ben enthousiast over dit onderzoek omdat er naast dit nog zoveel meer kan worden gedaan. We moeten de processen onderzoeken die leiden tot de verschillen tussen modellen in de respons van de oceaancirculatie, het verband tussen de reactie van de oceaancirculatie en de verandering van neerslag, en we moeten dit ook vergelijken met toekomstige projecties van klimaatverandering, ' zegt Bellomo.