Modelos climáticos atualizados são obscurecidos por vieses científicos, descobrem pesquisadores

Modelos climáticos atualizados são obscurecidos por vieses científicos, descobrem pesquisadores

O nublado Oceano Antártico mostra um balanço de radiação aprimorado nos modelos climáticos mais recentes do IPCC, mas ainda há vieses significativos nas propriedades físicas da nuvem simulada sobre o SO. Esses vieses são amplamente cancelados quando influenciam conjuntamente o efeito radiativo da nuvem. A imagem da nuvem é capturada pelo satélite FY-3D. Crédito: Centro Meteorológico Nacional de Satélites da Administração Meteorológica da China

As nuvens podem resfriar ou aquecer a superfície do planeta, um efeito radiativo que contribui significativamente para o orçamento global de energia e pode ser alterado pela poluição causada pelo homem. O oceano mais meridional do mundo, apropriadamente chamado de Oceano Antártico e longe da poluição humana, mas sujeito a abundantes gases marinhos e aerossóis, está cerca de 80% coberto por nuvens. Como esse corpo de água e a relação com as nuvens contribuem para a mudança climática do mundo?

Os pesquisadores ainda estão trabalhando para descobrir isso e agora estão um passo mais perto, graças a uma colaboração internacional que identifica erros de compensação em protocolos de modelos climáticos amplamente utilizados, conhecidos como CMIP6. Os pesquisadores publicaram suas descobertas em 20 de setembro em Avanços em Ciências Atmosféricas.

“Os vieses de nuvens e radiação sobre o Oceano Antártico têm sido um problema duradouro nas últimas gerações de modelos climáticos“, disse o autor correspondente Yuan Wang, agora professor associado do Departamento de Ciências da Terra, Atmosféricas e Planetárias da Universidade de Purdue. ainda lá.”

O CMIP6, um projeto do Programa Mundial de Pesquisa Climática, permite a avaliação sistemática de modelos climáticos para esclarecer como eles se comparam entre si e com dados do mundo real. Neste estudo, Wang e os pesquisadores analisaram cinco dos modelos CMIP6 que visam servir como referências padrão.

Wang disse que os pesquisadores também foram motivados por outros estudos na área que apontam para a cobertura de nuvens do Oceano Antártico como um fator que contribui para a alta sensibilidade de alguns modelos CMIP6, quando as simulações preveem uma temperatura da superfície que aumenta muito rapidamente para a taxa de aumento da radiação. . Em outras palavras, se simulado incorretamente, o Oceano Antártico nuvens pode lançar uma sombra de dúvida sobre a projeção das futuras mudanças climáticas.

“Este artigo enfatiza a compensação de erros nas propriedades físicas da nuvem, apesar da melhoria geral da simulação de radiação no Oceano Antártico”, disse Wang. “Com observações de satélites espaciais, somos capazes de quantificar esses erros nas propriedades microfísicas de nuvens simuladas, incluindo fração de nuvens, teor de água de nuvens, tamanho de gotículas de nuvens e muito mais, e ainda revelar como cada um contribui para o viés total no efeito radiativo da nuvem. “

O efeito radiativo da nuvem – como as nuvens interferem na radiação para aquecer ou resfriar a superfície – é amplamente determinado pelas propriedades físicas da nuvem. “Os efeitos radiativos da nuvem no CMIP6 são comparáveis ​​às observações de satélite, mas descobrimos que existem grandes vieses compensadores no caminho da água líquida da fração da nuvem e no raio efetivo das gotículas”, disse Wang. “A principal implicação é que, embora os modelos CMIP mais recentes melhorem a simulação de seus estados médios, como fluxos de radiação no topo da atmosferaos processos detalhados da nuvem ainda são de grande incerteza.”

De acordo com Wang, essa discrepância também explica parcialmente por que as avaliações de sensibilidade climática do modelo não funcionam tão bem, uma vez que essas avaliações dependem da física detalhada do modelo – em vez do desempenho médio do estado – para avaliar o efeito geral no clima.

“Nosso trabalho futuro terá como objetivo definir parametrizações individuais que são responsáveis ​​por esses vieses”, disse Wang. “Esperamos que possamos trabalhar em estreita colaboração com os desenvolvedores de modelos para resolvê-los. Afinal, o objetivo final de qualquer estudo de avaliação de modelos é ajudar a melhorar esses modelos.”

Outros colaboradores incluem Lijun Zhao e Yuk L. Yung, Divisão de Geologia e Ciência Planetária, Instituto de Tecnologia da Califórnia; Chuanfeng Zhao, Departamento de Ciências Atmosféricas e Oceânicas, Escola de Física, Universidade de Pequim; e Xiquan Dong, Departamento de Hidrologia e Ciências Atmosféricas, Universidade do Arizona.


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Em formação:
Compensando Erros nas Propriedades Físicas e Radiativas da Nuvem sobre o Oceano Antártico nos Modelos Climáticos CMIP6, Avanços em Ciências Atmosféricas (2022). DOI: 10.1007/s00376-022-2036-z

citações: Modelos climáticos atualizados são obscurecidos por vieses científicos, descobriram pesquisadores (2022, 20 de setembro) recuperados em 21 de setembro de 2022 em https://phys.org/news/2022-09-climate-clouded-scientific-biases.html

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