Perbaikan dalam model iklim yang lebih baru telah menghasilkan ketidakpastian yang lebih besar dalam proyeksi iklim masa depan. Apakah model iklim cacat dan semakin buruk? Pusat Penerbangan Luar Angkasa Goddard NASA
Model iklim pertama dibangun di atas hukum dasar fisika dan kimia dan dirancang untuk belajar sistem iklim. Sekarang, penggunaan model iklim menjadi titik panas dalam diskusi publik tentang perubahan iklim kita.
Model iklim mewakili dunia fisik menggunakan serangkaian persamaan berdasarkan pada hukum-hukum fisika yang dikenal ini. Model-model ini adalah laboratorium virtual; ini adalah alat yang memungkinkan kita untuk melakukan eksperimen yang tidak dapat kita lakukan di dunia nyata.
Seperti peralatan ilmiah lainnya, model iklim dikembangkan dan diperiksa dengan cermat. Kami mendasarkan kepercayaan kami pada model pada kemampuannya untuk mereproduksi iklim saat ini dan mengamati perubahan dan juga periode waktu utama dari lalu.
Mendapatkan benar
Model iklim dengan andal menangkap banyak aspek dari sistem iklim kita. Model mereproduksi banyak proses iklim alami yang penting, termasuk musiman dan harian siklus suhu yang kita alami di dunia nyata.
Model-model iklim juga secara akurat merespons gangguan di luar sistem iklim itu sendiri. Pada tahun 1992 Ilmuwan NASA menggunakan letusan gunung berapi Gunung Pinatubo sebagai tes untuk model mereka. Mereka secara akurat memprediksi pendinginan iklim yang diamati yang dimainkan di dunia nyata pada awal 1990-an sebagai tanggapan terhadap aerosol vulkanik ini.
Perbandingan respons model iklim yang diprediksi terhadap letusan gunung berapi Gunung Pinatubo dan pendinginan yang diamati. Dimodifikasi dari Erupsi Gunung Pinatubo: Efek pada Atmosfer dan Iklim (1996)
Model juga menangkap pemanasan abad ke-20 yang diamati dalam suhu global sebagai respons terhadap peningkatan gas rumah kaca. Bahkan, para ilmuwan membuatnya tepat model iklim prediksi pemanasan skala global sedini 1975, bahkan sebelum pemanasan yang kuat menjadi jelas dalam catatan pengamatan.
Prediksi model iklim dibuat pada tahun 1975, dibandingkan dengan pengamatan. Dimodifikasi dari Ilmu Skeptis (www.skepticalscience.com/lessons-from-past-climate-predictions-broecker.html)
Bereksperimen di dunia virtual
Laboratorium virtual ini juga membantu kita memahami sifat interaksi antara komponen bumi yang saling berhubungan. Kita bisa melihat caranya perubahan di permukaan tanah dari deforestasi dan pertanian memiliki efek signifikan pada iklim.
Kita juga dapat memeriksa respons sistem iklim terhadap gangguan besar, atau "pemaksaan". Pelajaran sebelumnya Menunjukkan bahwa gangguan skala besar dapat terjadi pada arus laut dan suhu udara sebagai respons terhadap pencairan lapisan es yang ideal di Atlantik Utara.
Model juga memungkinkan kami untuk menyelidiki perubahan di masa depan. Model proyek pemanasan substansial dalam suhu ekstrem selama abad berikutnya, yang membantu kita menilai potensi dampak masa depan pada sistem yang rentan.
Melihat gambaran besarnya
Meskipun keberhasilan pemodelan ini, kita bisa tak pernah benar-benar menggambarkan dunia fisik kita yang kompleks dan kacau dengan serangkaian persamaan. Perubahan kecil dapat mempengaruhi sistem iklim dengan cara yang rumit dan kami masih mengembangkan pemahaman teoritis kami tentang aspek paling kompleks dari sistem iklim.
Misalnya, memodelkan awan secara akurat tetap menjadi tantangan. Kami tidak tahu persis bagaimana awan terbentuk, yang berarti kita belum tentu tahu cara terbaik untuk mewakili proses cloud dalam model iklim. Yang diperlukan perkiraan kami membuat model pembentukan awan dapat menyebabkan perbedaan antara model dan dunia nyata, seperti terlalu banyak gerimis persisten dalam model.
Keyakinan kami pada hasil model terkait erat dengan skala spasial dan temporal. Untuk model skala global, hasil yang lebih kuat diperoleh dengan menyelidiki perubahan jangka panjang, skala yang lebih luas, daripada di lokasi tertentu, pada waktu tertentu.
Untuk semua studi ini, tidak ada satu pun model iklim terbaik kecuali kumpulan model untuk digunakan bersama. Sementara itu, kita memiliki satu dalam satu set pengamatan yang tersedia dari iklim dunia nyata, dengan semua variabilitas kacau yang melekat. Untuk menjelaskan elemen kacau ini, kami menilai bagaimana rata-rata dan kisaran kelompok model dibandingkan dengan pengamatan.
Ketika kami menggunakan pendekatan ini dan kami mempertimbangkan perubahan skala besar selama beberapa dekade atau lebih, model iklim adalah alat yang kuat yang memungkinkan kami untuk menjawab pertanyaan tentang perubahan iklim di masa lalu, sekarang dan masa depan.
Yang canggih
Grafik Laporan penilaian kelima IPCC jatuh tempo segera dan termasuk evaluasi generasi terbaru model iklim. Tampaknya kontra-intuitif, tetapi awal hasil menunjukkan bahwa perbaikan model yang signifikan mungkin menghasilkan ketidakpastian yang lebih luas, lebih kecil, dalam proyeksi iklim masa depan.
Ketidakpastian yang tersisa tidak mengindikasikan model semakin buruk atau bahwa pemahaman kita tentang perubahan iklim menjadi kurang jelas. Faktanya, model iklim telah meningkat dalam mensimulasikan banyak iklim yang diamati.
Ketidakpastian di masa mendatang ini sebagian berasal dari model-model baru yang sekarang menggabungkan lebih banyak proses penting namun kompleks. Sebagai contoh, model sekarang dapat mencakup partikel kecil dari polusi industri dan interaksi antara iklim, vegetasi dan permukaan tanah.
Kita bisa suka pengembangan model iklim untuk seleksi alam. Model-model yang sukses dan komponen-komponennya berkembang, sementara yang kurang efektif pada akhirnya menurun dan punah.
Alat ilmiah, bukan politis
Meskipun ada perbaikan baru-baru ini, model iklim telah menjadi penangkal petir. Model adalah semakin dipolitisasi dan studi berbasis model sering menimbulkan respons memanas bahwa model iklim cacat dan tidak dapat dipercaya.
Harapan-harapan kesempurnaan model ini salah tempat; sementara kepastian model tidak pernah dapat dicapai, kami yakin dalam penggunaan model iklim kami.
Ahli meteorologi Knutson dan Tuleya perhatikan bahwa "jika kami memiliki pengamatan masa depan, kami jelas akan mempercayai mereka lebih dari model, tetapi sayangnya pengamatan masa depan tidak tersedia saat ini".
Dengan tidak adanya ahli iklim yang melakukan perjalanan waktu, model adalah alat yang tak tertandingi untuk memahami sistem iklim kita yang berubah. Artinya, model iklim adalah alat ilmiah. Kita harus mengenali mereka seperti itu dan menganggap mereka dengan skeptisisme ilmiah, bukan politis yang keras.
Tentang Penulis
Sophie Lewis, Peneliti Pascadoktoral, University of Melbourne dan Sarah Perkins-Kirkpatrick, Post Research Doctor Fellow, UNSW
Artikel ini diterbitkan kembali dari Percakapan di bawah lisensi Creative Commons. Membaca Artikel asli.
Buku terkait:
Masa Depan yang Kita Pilih: Bertahan dari Krisis Iklim
oleh Christiana Figueres dan Tom Rivett-Carnac
Para penulis, yang memainkan peran kunci dalam Perjanjian Paris tentang perubahan iklim, menawarkan wawasan dan strategi untuk mengatasi krisis iklim, termasuk tindakan individu dan kolektif.
Klik untuk info lebih lanjut atau untuk memesan
Bumi Yang Tidak Dapat Dihuni: Kehidupan Setelah Pemanasan
oleh David Wallace-Wells
Buku ini mengeksplorasi konsekuensi potensial dari perubahan iklim yang tidak terkendali, termasuk kepunahan massal, kelangkaan makanan dan air, dan ketidakstabilan politik.
Klik untuk info lebih lanjut atau untuk memesan
Kementerian Masa Depan: Sebuah Novel
oleh Kim Stanley Robinson
Novel ini membayangkan dunia masa depan yang bergulat dengan dampak perubahan iklim dan menawarkan visi tentang bagaimana masyarakat dapat berubah untuk mengatasi krisis.
Klik untuk info lebih lanjut atau untuk memesan
Di Bawah Langit Putih: Sifat Masa Depan
oleh Elizabeth Kolbert
Penulis mengeksplorasi dampak manusia terhadap alam, termasuk perubahan iklim, dan potensi solusi teknologi untuk mengatasi tantangan lingkungan.
Klik untuk info lebih lanjut atau untuk memesan
Drawdown: Rencana Komprehensif yang Paling Sering Diusulkan untuk Menghilangkan Pemanasan Global
diedit oleh Paul Hawken
Buku ini menyajikan rencana komprehensif untuk mengatasi perubahan iklim, termasuk solusi dari berbagai sektor seperti energi, pertanian, dan transportasi.
