Contractar

Predicció del clima de la propera dècada

La predicció del clima durant els propers anys, en una escala de temps plurianual a dècada, és un camp florent d'investigació científica, i aquest tipus de predicció climàtica "a curt termini" va ser escollida pel Programa Mundial d'Investigació Climàtica (WCRP) com un dels seus 'Grans reptes'. Hem parlat amb Adam Scaife, cap de predicció a llarg termini de l'oficina meteorològica del Regne Unit i copresident del grup de direcció científica del WCRP Grand Challenge, per obtenir més informació.

Aquest article forma part dels ISC Transformar21 sèrie, que inclou recursos de la nostra xarxa de científics i responsables del canvi per ajudar a informar les transformacions urgents necessàries per assolir els objectius de clima i biodiversitat.

Els lectors habituals dels blocs d'aquestes pàgines probablement estaran molt familiaritzats amb les projeccions a llarg termini del canvi climàtic, del tipus que fa servir el El Panell Intergovernamental sobre el Canvi Climàtic (IPCC) per explorar possibles escenaris per a l'escalfament global, amb prediccions de temperatura que capten els titulars diverses generacions en el futur.

I apostaria que tots els lectors han vist o escoltat un butlletí meteorològic que fa previsions per als propers dies.

Però, què passa amb el termini més proper: el període entre una previsió o predicció meteorològica típica de cinc dies per als propers mesos i les projeccions climàtiques per a finals de segle? Des dels agricultors que decideixen quina varietat de cultiu plantar per donar-los el millor rendiment possible en els propers anys, fins als responsables polítics que avaluen si el sistema de salut pública està equipat per fer front a una onada de calor en els propers tres anys, fins a les asseguradores que estimen els seus costos de subscripció per la propera temporada d'huracans, moltes de les decisions a les quals s'enfronten els responsables polítics i les empreses depenen de la informació climàtica a curt termini.

Ser capaç de proporcionar informació sobre una escala de temps plurianual a decada és "absolutament crucial" per als serveis climàtics, diu Adam Scaife, cap de predicció a llarg termini de l'Oficina de Meteorologia del Regne Unit i copresident del grup de direcció científica per al Gran repte del Programa Mundial d'Investigació Climàtica (WCRP) sobre predicció del clima a curt termini.

Omplir el buit entre la previsió meteorològica per a la setmana vinent i les projeccions climàtiques a llarg termini fins al 2100 requereix un model que pugui reunir tècniques de previsió meteorològica i projecció climàtica a llarg termini: tots utilitzen els mateixos models informàtics subjacents, però prediccions a curt termini. depenen molt de les condicions inicials de les últimes dades d'observació, mentre que les projeccions a llarg termini de les tendències climàtiques es basen més en els canvis en les emissions de gasos d'efecte hivernacle.

Construint un món virtual

Fer prediccions a curt termini depèn de l'intercanvi sense restriccions de dades meteorològiques a escala massiva i en temps real. La informació sobre els cinc elements que conformen el sistema climàtic: l'atmosfera, l'oceà, la biosfera, la criosfera i la geosfera s'utilitza per crear les condicions inicials dels models.

Per fer-ho, "hem construït sistemes que amplien la capacitat de previsió que ja hi havia per a aquestes dues escales de temps", diu Adam.

"Aconseguim la nostra millor estimació de com són l'atmosfera, l'oceà i altres components com el gel marí i la humitat a la superfície terrestre avui. Tot això s'utilitza per crear les condicions inicials per a la predicció. A continuació, prenem un model numèric, que es basa en cinc equacions fonamentals de la mecànica de fluids i la termodinàmica, i utilitzem les condicions inicials de tot el món per iniciar la previsió del model. És la mateixa maquinària que s'utilitza per predir el temps i el canvi climàtic a llarg termini'.

Els models també es poden ajustar per adaptar-se a diferents escenaris, per exemple, diferents nivells de diòxid de carboni (CO2) emissions, o esdeveniments específics com una erupció volcànica que alliberarien partícules de pols i cendres a l'atmosfera i afectarien el clima. Aleshores, el model informàtic pot proporcionar una solució per al clima futur que es deriva de les lleis bàsiques de la física.

Tanmateix, atès que el clima és caòtic, fins i tot una petita diferència en una variable de vegades pot tenir un efecte dràstic en el resultat. És per aquest motiu que es fa servir el model múltiple previsions.

"Si feu una previsió, la teoria del caos us diu que es mourà. Els detalls d'aquesta evolució en particular no necessàriament passaran en absolut. Per tant, cal fer un munt de previsions, que anomenem conjunt. Normalment fem desenes de previsions per als propers cinc anys. Per tant, teniu un munt de previsions que evolucionen cap endavant en el temps, i algunes pujaran i algunes seran més planes. Però si hi ha un senyal previsible, el paquet de previsions mostra una característica comuna, com ara totes les tendències durant un temps en la mateixa direcció", diu Adam.

Per exemple, els models poden predir El Niño en els propers anys. Si vuit de cada deu pronòstics mostren un augment prou gran de la temperatura de la superfície del mar del Pacífic, diem que hi ha un 80% de possibilitats d'un esdeveniment El Niño en el proper període. Per a les prediccions d'aquí a uns quants anys, explica Adam, les condicions particulars d'inici a l'oceà i, en menor mesura, a l'atmosfera, més el nivell d'emissions de gasos d'efecte hivernacle, tenen una influència en els patrons meteorològics atmosfèrics.

Hi ha hagut un augment de la investigació sobre prediccions climàtiques a curt termini en els darrers anys, i són cada cop més hàbils a mesura que augmenta la potència de càlcul, les observacions del clima es perfeccionen i milloren, els models s'executen amb una resolució espacial més alta i el nombre de previsions en s'incrementen els conjunts.

Ara hi ha al voltant de deu grups de recerca que treballen en prediccions climàtiques a curt termini a tot el món, i l'Organització Meteorològica Mundial (OMM) n'ha designat cinc "Centres productors mundials de predicció climàtica d'any a dècada. El Met Office Hadley Center ha estat designat com a centre principal per recopilar i recopilar prediccions. Això va seguir la decisió de fer que la predicció climàtica a curt termini fos una "gran repte' per al Programa Mundial d'Investigació Climàtica (WCRP). Juntament amb Terence O'Kane d'Austràlia, Adam copresideix el Grup de Direcció Científica del projecte "Gran repte", que tenia tres objectius principals:

(1) Millorar la qualitat de la informació i predicció climàtica decenal inicialitzada;
(2) Recollir, recopilar i sintetitzar els resultats de predicció i adaptar la informació als serveis que atenguin les necessitats de les parts interessades; i
(3) Desenvolupar processos per avaluar i comunicar el grau de confiança i incertesa en les prediccions.

Com a part de la investigació, el projecte va treballar per operar les prediccions del clima a curt termini i per desenvolupar una "Actualització climàtica anual a decadal" periòdica que ofereix un resum de les prediccions per als propers anys. Quan el L'informe 2021 es va publicar a principis d'any, juntament amb els diferents aspectes regionals de les prediccions, el titular era que la temperatura mitjana anual mitjana global (terrestre i mar) és probable que sigui almenys 1 °C més càlida que els nivells preindustrials, i que és aproximadament tan és probable que un dels propers cinc anys sigui almenys 1.5 °C més càlid que els nivells preindustrials.

Tanmateix, adverteix Adam, això no vol dir que s'hagi assolit el llindar de París d'1.5 °C d'escalfament. El que mostren els models, diu Adam, és que la temperatura global "està fluctuant cada cop més a prop del nivell d'1.5 °C":

"És probable que a mesura que ens acostem al llindar de París, la superació temporal dels nivells d'1.5 °C es produeixi amb més freqüència. Ja podem veure aquests esdeveniments a les previsions. Ara estem tan a prop que els esdeveniments temporals són cada cop més probables: hi ha un 40% de possibilitats que un esdeveniment de superació temporal en els propers cinc anys, però això encara no vol dir que hem trencat el llindar de París. Les fluctuacions climàtiques al llarg dels anys, o fins i tot una dècada, són grans i poden provenir de fonts naturals o d'altres factors. Poden contrarestar la tendència del canvi climàtic o agreujar-la. Si voleu saber quina d'aquestes coses és més probable que passi a la vostra regió particular d'interès, heu de parar atenció a les prediccions climàtiques a curt termini".

Estem acostumats a escoltar que una acció eficaç contra el canvi climàtic requereix un pensament a llarg termini i una reducció immediata d'emissions. A més, els avenços en la predicció del clima a curt termini estan construint la base d'evidències necessària per informar l'adaptació i la planificació a nivell regional en escales de temps que són crucials per als governs i els qui prenen decisions empresarials.

Altres lectures


Adam Scaife

Adam Scaife

Adam és el cap de Predicció mensual a decada a l'Oficina Meteorològica del Regne Unit, que inclou la investigació, la producció i l'emissió de prediccions climàtiques de l'Oficina Meteorològica d'uns mesos a uns quants anys. La investigació personal d'Adam se centra en la variabilitat climàtica i la modelització informàtica del clima. Ha publicat al voltant de 200 articles revisats per parells sobre variabilitat climàtica, simulació i predicció mitjançant models informàtics basats en la física i és reconegut internacionalment com a investigador molt citat

Llegeix el d'Adam Scaife biografia completa al lloc web del Met Office del Regne Unit.


Foto de capçalera: Annika Vogel (distribuït a través de imageo.egu.eu).

Anar al contingut