Переосмысленный подход к климатическим моделям: от предсказаний к пониманию
Современные сложные климатические модели не отражают реальность. На самом деле, компьютерные модели Земли сильно отличаются от действительности, особенно на региональном, национальном и местном уровнях. Они не учитывают многие физические процессы, которые мы знаем как важные для изменения климата, поэтому мы не можем полагаться на них для получения детализированных местных прогнозов. Это вызывает серьезные опасения, так как человеческий вклад в изменение климата связан с нашим пониманием будущего. Это понимание дает нам силы. Оно позволяет принимать обоснованные решения, информируя о последствиях наших действий. Это помогает нам представить, каким будет будущее, если мы активно сократим выбросы парниковых газов, если сделаем это наполовину или если не предпримем никаких действий вовсе. Такая информация позволяет нам оценить уровень инвестиций, который мы считаем целесообразным как для отдельных лиц, так и для сообществ и стран.
Для многих из нас эти вопросы рассматриваются через призму личного опыта и забот. Нам хочется знать, каких изменений ожидать в местах, где мы живем, в известных нам местностях и в регионах, где находятся наши корни. Мы хотим местных климатических прогнозов — прогнозов, зависящих от выбора, который делают наши общества.
Но откуда их взять? На сегодняшний день большинство таких прогнозов создаются на основе сложных компьютерных моделей климатической системы — так называемых моделей Земной системы (ESM). Эти модели играют важную роль в науке об изменении климата. И на то есть веские причины. Увеличение выбросов парниковых газов в атмосфере приводит к изменению климатической системы в невидимое ранее состояние. Это означает, что прошлое не может служить хорошим указателем будущего, а прогнозы, основанные лишь на исторических наблюдениях, не могут быть надежными: информация не содержится в наблюдательных данных, поэтому никакая обработка не сможет ее извлечь. Прогнозирование климата, следовательно, связано с нашим пониманием физических процессов климата, а не с обработкой данных. И поскольку существует так много физических процессов — от перемещения тепла и влаги в атмосфере до взаимодействия океанов с ледниковыми щитами — это естественно приводит к использованию компьютерных моделей.
Проблема моделей
Однако есть одна проблема: модели не равны реальности.
Что же мы можем сделать? Один из вариантов — улучшить модели, сделать их более детальными и сложными. Но это поднимает важный вопрос: когда модель будет достаточно реалистичной, чтобы предсказать нечто столь сложное, как изменение климата? Когда модели будут хороши? У нас нет ответа на этот вопрос. На самом деле, ученые лишь начинают изучать эту проблему, и некоторые утверждают, что эти модели могут никогда не быть достаточно точными для составления многолетних местных климатических прогнозов.
Тем не менее, изменение способа использования ESM могло бы предложить иной и более эффективный способ получения нужной местной климатической информации. Это предполагает принятие неопределенности как ключевого элемента нашего знания об изменении климата. Это предполагает, что мы должны отойти назад и принять, что нам нужны не точные прогнозы, а надежные прогнозы, даже если надежность означает принятие больших неопределенностей в том, что мы можем знать о будущем.
Мир климата — это запутанная сеть взаимосвязей, и чтобы обеспечить более точные прогнозы, необходимо учитывать все взаимодействия и процессы, которые могут повлиять на климатические изменения. Это требует пересмотра нашего подхода к моделированию — от попытки сделать идеальную модель к созданию ряда альтернативных сценариев.
Поиск нового подхода
Проблема моделирования заключается не только в том, что большинство моделей имеют свои недостатки. Это также касается того, что определенные процессы известны, но не могут быть включены в модели из-за недостатка вычислительных мощностей или недостатка наших знаний о том, как эти процессы работают. Вместо того, чтобы стремиться к одной идеальной модели, мы могли бы разработать несколько моделей, каждая из которых будет давать разные результаты в ответ на одни и те же условия. Это позволит нам охватить широкий спектр возможных исходов изменений климата и лучше понимать, как может развиваться ситуация в будущем.
Таким образом, сосредоточение на понимании неопределенности и создание многообразия моделей, которые могут продемонстрировать различные пути развития событий, станет более эффективным подходом к решению климатических задач, чем стремление к созданию одной идеальной модели с высокой разрешающей способностью.
В нашем Telegram‑канале, и группе ВК вы найдёте новости о непознанном, НЛО, мистике, научных открытиях, неизвестных исторических фактах. Подписывайтесь, чтобы ничего не пропустить.
