Udoskonalone modele systemowe Ziemi do analizy zmian klimatu
Aby móc skutecznie działać, decydenci potrzebują wiarygodnych prognoz co do przebiegu zmian klimatu w przyszłości. Modele ESM są najbardziej wiarygodnymi narzędziami umożliwiającymi ustalenie, jak klimat Ziemi zareaguje na poziom emisji gazów cieplarnianych w przyszłości. Modele te wymagają ciągłego testowania i udoskonalania, aby skorygować nieprawidłowości i uwzględnić nowe procesy. W projekcie EMBRACE (Earth system model bias reduction and assessing abrupt climate change) wzięli udział czołowi europejscy badacze zajmujący się ESM. Ich celem było zwiększenie zdolności europejskich ESM do dokładnej symulacji kluczowych procesów systemowych Ziemi, a tym samym do wiarygodnego prognozowania przyszłych zmian klimatycznych. Zawiązane konsorcjum, składało się z 19 europejskich instytutów badawczych, specjalizujących się w nauce o systemach Ziemi i ich modelowaniu, reprezentując pięć europejskich modeli ESM. Partnerzy projektu usprawnili poszczególne elementy modeli, takie jak: dynamika monsunów, konwekcja atmosferyczna i fale grawitacyjne, obieg węgla na lądach i w morzach oraz reprezentacja oddziaływań miedzy aerozolami i chmurami. Badacze opracowali zbiór wskaźników diagnostycznych i wydajnościowych na potrzeby społecznościowego narzędzia do oceny ESM (ESMvalTool), umożliwiającego ocenę ogólnej jakości symulacji ESM prowadzonych w ramach projektu. Uczestnicy projektu użyli ESM do oceny ryzyka wystąpienia nagłych, potencjalnie nieodwracalnych zmian w najważniejszych elementach systemu ziemskiego w odpowiedzi na przyszłe prognozy dotyczące gazów cieplarnianych, aerozoli i użytkowania gruntów. Ponadto chcąc określić ryzyko wystąpienia w przyszłości nagłych zmian w obrębie głównych zjawisk klimatycznych, opracowano też zestaw protokołów eksperymentu. Zbudowano także zestaw zautomatyzowanych narzędzi do przeszukiwania olbrzymich zbiorów danych dotyczących wielu modeli pod kątem występowania takich nagłych zmian. Kiedy nagłe zmiany zostały zidentyfikowane, zajęto się analizą ich przyczyn w odniesieniu do każdego modelu. Analiza ta, w oparciu o wiedzę na temat zachodzących procesów uzyskaną dzięki symulacjom, miała określić siłę tych zmian w różnych modelach oraz prawdopodobieństwo rzeczywistego ich wystąpienia. Dzięki zwiększeniu poziomu realizmu europejskich modeli ESM uczestnicy projektu EMBRACE mogli przedstawić organom odpowiedzialnym za tworzenie prawa i podejmowanie decyzji bardziej wiarygodny opis przyszłych zagrożeń i możliwości związanych z globalnymi zmianami. W ten sposób wesprą oni proces podejmowania decyzji w takich kwestiach, jak łagodzenie skutków zmian klimatycznych czy planowanie działań adaptacyjnych.
Słowa kluczowe
Modele systemowe Ziemi, EMBRACE, zmiana klimatu, ESMvalTool, planowanie działań adaptacyjnych
